Файл қосу
Теориялық электрохимияның негіздері. Электрохимиялық өндірісінің технологиясы және плазмохимия
|ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ |
|БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ |
|СЕМЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы |
|МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ |
|3денгейлі СМЖ құжаты |ПОӘК | |
| | |ПОӘК 042-18-10.1.14 |
| | |/01-2014 |
|ПОӘК | | |
|Оқытушыға арналған |18.09.2014ж | |
|пәннің бағдарламасы |№2 басылым | |
|«Теориялық электрохимияның| | |
|негіздері» | | |
ПӘНДЕРДІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
«ТЕОРИЯЛЫҚ ЭЛЕКТРОХИМИЯНЫҢ НЕГІЗДЕРІ»
5В072000 – «Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы»
мамандығы ушін
ОҚЫТУШЫҒА АРНАЛҒАН
ПӘННІҢ БАҒДАРЛАМАСЫ
Семей
2014
Кіріспе
1. ӘЗІРЛЕНГЕН
Құрастырушы ______ « 26 » тамыз 2014 ж Ж.Т. Лебаева,
«Химия» кафедрасының аға оқытушысы
2. ТАЛҚЫЛАНДЫ
2.1 «Химия» кафедра отырысында
« 28 » тамыз 2014ж., № 1 хаттама
күні
Кафедра меңгерушісі ________ Б.Х Мусабаева
қолы
2.2 Инженерлік-технология факультетінің оқу-әдістемелік бюросының
отырысында
« 12 » қыркүйек 2014ж., № 1 хаттама
күні
Төрайымы __________________ С.С. Толеубекова
қолы
3. БЕКІТІЛДІ
Университеттің Оқу-әдістемелік кеңесінің отырысында басып шығаруға
мақұлдаған және ұсынылған
« 18 » қыркүйек 2014ж., № 1 хаттама
күні
ОӘК төрайымы, __________________ Г.К.Искакова
қолы
4. 18.09.2013ж №1 басылым орнына
Мазмұны
| | | |
|1 |Қолданылу саласы |4 |
|2 |Нормативтік сілтемелер |4 |
|3 |Жалпы ережелер |4 |
|4 |Оқу пәннің (модульдың) мазмұны |6 |
|5 |Студенттердің өздік жұмысына арналған тақырыптардың тізімі |8 |
|6 |Оқу-әдістемелік әдебиетпен қамтамасыз етудің картасы |9 |
|7 |Әдебиеттер |10 |
1 ҚОЛДАНЫЛУ САЛАСЫ
«Теориялық электрохимияның негіздері» пәні бойынша оқу-әдістемелік
кешеннің құрамына енгізілген оқытушыларға арналған пәндердің бағдарламасы
5В072000 – «Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы» мамандығының
студенттері үшін арналған.
2 НОРМАТИВТІК СІЛТЕМЕЛЕР
«Теориялық электрохимияның негіздері» пәнінің оқытушыларына арналған
пәннің бағдарламасы келесі құжаттардың талаптары мен ұсыныстарына сәйкес
берілген пән бойынша оқу үрдісін ұйымдастырудың тәртібін белгілейді:
- Жоғары білімнің мемлекеттік жалпы білім беру стандарты, 23 тамыз 2012
жылғы № 1080 Қазақстан Республикасының Үкіметінің қарарымен бекітілген;
- 5В072000 – «Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы»
мамандығының типтік оқу жоспары, 10 сәуір 2012 жылғы №158 бұйрығымен
енгізілген;
- СТУ 042-ГУ-4-2014 «Пәндердің оқу-әдістемелік кешенін әзірлеуге және
ресімдеуге қойылатын жалпы талаптар» университет стандарты;
- ДП 042-1.01-2014 «Пәндердің оқу-әдістемелік кешенінің құрылымы және
мазмұны» құжаттандырылған процедурасы.
3 ЖАЛПЫ ЕРЕЖЕЛЕР
3.1 Пәндердің мазмұнын қысқаша сипаттау.
«Теориялық электрохимияның негіздері» химиялық және электрлік
құбылыстарының өзара байланыстағы заңдылықтарды оқитын физикалық химияның
бөлігі болып табылады. Электрохимиядағы заңдылықтар маңызды техникалық
процестерді дамыту үшін теориялық негізі болып табылады - электролиз және
электросинтез, яғни ерітінді үстінен электр тоғы өткенде электродтарда
химиялық өнімдер алу (хлор мен сілтілер алу, түсті және сирек кездесетін
металдарды алу және тазарту, органикалық қосылыстардың электросинтезі). Іс
жүзінде электролизді қолданудың маңызды саласы болып гальванотехника (
металдармен электрлік жабу табылады. Негізінде электрохимиялық процестер
жататын техниканың келесі саласы ( химиялық ток көзін жасау (гальваникалық
элементтер, соның ішінде аккумуляторлар), ондахимиялық реакциялар электрлік
токтың көзі болып қолданылады. Электрохимия талдаудың электрохимиялық
әдістерінің (кулонометрия, кондуктометрия, потенциометрия, полярография
және т.б.) теориялық негізі болып табылады.
Электрохимияның негізгі қарастыратыны ерітінділерден электр тоғы
өткенде электродтарда жүретін процестер ( электродты процестер.
Электрохимияның екі негізгі бөлігі: электрод – ерітінді жүйесіндегі тепе-
тең жағдайды қамтитын электродты процестердің термодинамикасы, осы
процестердің уақытта өтетінін зерттейтін заңдылықтарды оқитын электродты
процестердің кинетикасы. Электрохимия сонымен қоса электролиттер теориясын
оқып зерттейді.
«Теориялық электрохимияның негіздері» курсы электролиттер ерітіндідегі
тепе-теңдіктің теориялық негізін қарастырады: электролит пен еріткіш
арасындағы әрекеттесу; Аррениустың электролиздік диссоциация теориясы мен
ион аралық әрекеттесу. Электролиттер ерітіндісінің тепе-теңдікте емес
құбылыстарының теориялық негізін түсіндіреді: диффузиялар, миграциялар және
тасымалданған иондар саны, электролит ерітіндінің электр өткізгіштігі.
Электрохимиялық жүйе, электродтар мен электродтық реакциялардың
жіктелуі; электродтық потенциалдар, Нернст теңдеуі терең қарастырылады.
Электрлік қос қабатының (ЭҚҚ) теориясы, оның пайда болу механизмі мен оқу
әдістері, ЭҚҚ сыйымдылығы; ЭҚҚ моделдері, ЭҚҚ теңдеуі, зарядтар
компонентінің есептеулері баяндалады. Курсты оқу барысында иепе-тең емес
электродтар процесінің теориялық негізі (электродты поляризация мен асқын
кернеу; стационор және стационар емес диффузия кезіндегі диффузиялық
кинетиканың негізгі заңдылықтары; электрохимиялық аса кернеуі)
қарастырылады.
3.2 Осы пәннің негізгі мақсаты болып студент электрохимиялық
процестердің теориялық негізін; электрохимияның жалпы заңдылықтарымен, оның
жаңа технологиямен байланысымен танысу; студенттерде электрохимиялық
құбылыстарды моделдеуге және физика-химиялық сәйкес шамалардың есепін
жүргізуге мүмкіндік туғызуын менгеруі тиіс.
3. Пәндерді оқып-білудің негізгі міндеті: «Теориялық электрохимияның
негізі» оқу бағдарламасымен жобаланған негізгі курстар мен пәндерді
оқуда жаңа білім алу негізі болып табылады; базалық білім және
электрохимияның негізгі ұғымдарын, және оның берік заңдары мен
негізгі әдістері жайында ұсыныстарды ұйымдастыру. Термодинамика мен
электрохимиялық процестердің кинетикасы бар білімдерді жиынтақтау
және жүйеге келтіру; электрохимиялық құбылыстардың негізгі
эксперименталды заңдылықтарын, солардың негізінде электрохимия
теориясын құрастыру принципын; электрохимиялық құбылыстардың
эксперименталды және теориялық зерттеулерінің негізгі әдістерін
қарастыру, жаңа технологияда электрохимиялық құбылыстарды қолдану;
электрохимияда қолданатын модельдерді қолдану саласын орнату,
құбылыстарды сипаттайтын физика-химиялық шамаларды есептеу
тәсілдерін қарастыру.
3.4 Оқып-білудің нәтижесінде студент мыналарды:
- электрохимиялық құбылыстарға жататын базалық терминологияны, негізгі
ұғымдарды, электрохимияның заңдарын және олардың математикалық өрнектерін
білуі тиіс;
- электрохимия физикалық химияның бөлігі ретінде және оның жаңа хмияда
ролін меңгеруі тиіс;
- электрохимияның теориясы мен заңдарын қолдану шегін; электрохимиялық
құбылыстарды қолдану принциптерін игеруі керек;
- электрохимиялық құбылыстар жайындағы ілімдердің негізінде
жататынфундаментальды тәжірибелерді, электрохимиялық құбылыстарды зерттеу
негізігі әдістерді біліп алуы керек;
- электролит ерітінділерде жүретін процестердің негізін тереңірек
түсінуі керек;
- ғылым, техника және өндірісте химиялық технологияның орны мен ролі
жайында білім болуы керек;
- белгілі математикалық заңдарын қолданып нфундаментальды
эксперименттердің теориямен байланысын көрсететіндей, осы пән бойынша есеп
шығарып және нәтижелерді өңдеуде қарапайым әдістерді қолданып
электрохимиялық шамаларды өлшеуле жүргізе алуы тиіс.
3.5 Курстың пререквизиттері:
3.5.1 Теориялық бейорганикалық химия
3.6 Курстың постреквизиттері:
3.6.1 Электрохимиялық өндірісінің технологиясы және плазмохимия
3.6.2 Металлургия негізі
3.6.3 Асыл және сирек кездесетін металдардың технологиясы
3.7 Оқу жоспарынан көшірме
1 кесте
| | |
|Курс |Семестр |
|1 |2 |
|Дәріс сабақтары |
|І Модуль «Электролиттер теориясы» |10 |
|1. «Кіріспе. Электрохимиялық процестердің жалпы сипаттамасы». |1 |
|Электрохимия пәні. Бірінші және екінші реттік өткізгіштер. | |
|Электрохимиялық реакциялардың ерекшеліктері. | |
|2. «Электролиздік диссоциация жайында ұсыныстың дамуы». |2 |
|Аррениустың электролиздік диссоциация теориясы. Электролиттер | |
|ерітіндідегі иондық тепе-теңдіктер. Электролиздік диссоциация | |
|теориясының кемшілігі | |
|3. «Электролит ерітінділердегі ион-дипольді әрекеттесу» |2 |
|Кристалды торының энергиясы. Сольватациялану энергиясы. | |
|Иондардың сольватациялану энтропиясы. Ерітіндіде иондадың күйі.| |
| | |
|4. «Электролит ерітінділердегі ионаралық әрекеттесу» |2 |
|Электролит ерітінділердегі тепе-теңдікті термодинамикалық | |
|бейнелеу. Дебая-Хюккель теориясы. Электролит ерітінділердегі | |
|ионды ассоциация. | |
|5. «Электролит ерітінділердегі тепе-теңдіктегі емес құбылыстар»|3 |
|Электролиз. Законы Фарадея. Электролит ерітінділердегі меншікті| |
|және эквивалентті электрөткізгіштік. Иондардың жылжымалдығы. | |
|Ерітінділердегі электрөткізгіштіктердің теориялық түсінігі. | |
|Тасымалдау саны және оны анықтау. | |
|ІІ Модуль «Гетерогенды жүйелерінің электрохимиясы» |20 |
|6. «Тепе-теңдік электродты потенциалдар». |2 |
|Электродты потенциалдар ұғымы. Тепе-теңдік электродты | |
|потенциалдардың термодинамикалық түсіндіруі. Электродтардың | |
|жіктелуі. Металл-ерітінді шекарадағы электрондықтың | |
|тепе-теңдіктің концепциясы. | |
|7. «Электрохимиялық тізбектер». |2 |
|Физикалық тізбектер. Концентрациялық тізбектер. Химиялық | |
|тізбектер | |
|8. «Электрокинетикалық және электрокапиллярлы құбылыстар» |2 |
|Электрокинетикалық құбылыстар. Электрокапиллярлы құбылыстар. | |
|Ноль қуат потенциалы және металдардың | |
|Ноль нуктелері. | |
|4. «Электрлік қос қабаты (ЭҚҚ)». |3 |
|Конденсирленген қос қабатының теориясы. Диффузиялық қос | |
|қабатының теориясы. Адсорбциялық қос қабатының теориясы | |
|5. «Электродты процестерінің кинетикасы». |3 |
|Поляризацияланудың электрлік қозғауыш күші. Электродты | |
|поляризациялану. Электродты процестерінің сатысының жалпы | |
|сипаттамасы. Поляризациялық құбылыстардың жіктелуі | |
|6. «Концентрационды поляризация». |3 |
|Диффузиялық аса кернеу туралы ұғым. Диффузиялық аса кернеудің | |
|теориялары. Реакционды (химиялық) аса кернеудың жалпы | |
|сипаттамасы | |
|7. «Бірқатар электрохимиялық реакцияларының кинетикасы». |3 |
|Сутегінің катодты бөлінуі. Оттегінің электрлік тотықсыздануы. | |
|Металдардың электрохимиялық бөлінуінің жалпы сипаттамасы | |
|8. «Металдардың электрохимиялық коррозиясы». |2 |
|Металдар коррозиясының жалпы сипаттамасы. Металдар | |
|коррозиясының пайда болу жағдайы. Металдарды коррозиядан сақтау| |
|әдістері. | |
|Практикалық сабақтар |
|1. «Электролит ерітінділеріндегі тепе-теңдік. Электролиздік |1 |
|диссоциация». | |
|2. «Күшті электролиттердің электростатикалық теориясы» |1 |
|3. «Электролит ерітінділеріндегі тепе-теңдік емес құбылыстар. |1 |
|Фарадей заңдары» | |
|4. «Электролит ерітінділерінің электрлік өткізгіштігі» |1 |
|5. «Ион өткізгіштігін анықтау» (зертханалық жұмыс1) |1 |
|6. «Электродты тепе-теңдігінің термодинамикасы» |2 |
|7. «Бір реактормен тұрақты (үздіксіз) режимде жұмыс жасау» |1 |
|(зертханалық жұмыс2) | |
|8. «Тек бір реактормен ғана араластыру эффектісімен тұрақты |1 |
|(үздіксіз) режимде жұмыс жасау» (зертханалық жұмыс3). | |
|9. «Қос электрлік қабатының теориясы» |1 |
|10. «Тотығу-тотықсыздану жүйесінің электрохимиялық қасиеті» |1 |
|(зертханалық жұмыс4). | |
|11. «Тепе-теңдікте емес электродты процестері» |1 |
|12. «Гальваникалық элементтерде жүретін тотығу-тотықсыздану |1 |
|реакциялары» (зертханалық жұмыс5). | |
5 СТУДЕНТТЕРДІҢ ӨЗДІК ЖҰМЫСТАРЫНА АРНАЛҒАН ТАҚЫРЫПТАРДЫҢ ТІЗІМІ
5.1 Өткізгіштердің жіктелуі және үздіксіз электр тоғының I және II текті
өткізгіштердің үстінен жүруі. Электролиз тотығу-тотықсыздану процес болып
табылуы. Электрохимияның негізгі ұғымдары. Электрохимиялық жүйелер және
оның құрам бөліктері.
5.2 Сольватацияланудың мәселелеріне термодинамикалық және кинетикалық
көзқарас. Кристалдық торының энергиясы. Сольватацияланудың энергиясы.
Электролит ерітінділерінің түзілу механизмі.
5.3 Дебай-Хюккель теориясының теңдеуі және оны қолдану аумағы. Ерігіштік
және Дебай-Хюккель теориясы. Бьеррум теориясы. Иондардың ассоциациясы.
Ассоциалану константасы. Иондық жұбының молекуладан принципты айырмашылығы.
5.4 Тасмалдау сандары және анықтау тәдістері. Есептер. Дебай-Хюккель-
Онзангер теориясының қолдану аумағы. Вин және Дебая-Фолькенгагеннің
эффектісі. Электролиттер қоспасының электрөткізгіштігі. Иондар жылжуының
аномальдылығы.
5.5 Электродты процесінің физикалық мағынасы. Тепе-теңдіктегі потенциалдың
потенциал анықтаушы иондардың белсенділігіне тәуелділігі. Электродты
потенциалдарды есептеу. Тасымалдаумен ұяшықтардың потенциалы. Гальваникалық
элемент және оның электролизердан айырмашылығы. Электродтар мен
электрохимиялық тізбектердің жіктелуі. Салыстырмалы электродтар.
5.6 Электрокапилярлы қйсықтар. Липпманның бірінші және екінші теңдеулері.
Гиббстің адсорбция изотермасы. Электроосмос, электрофорез, ағу
потанциалдары және седиментации. Электрокапилярлы құбылыстардың
сипаттамасы. Негігі теориялық ұсынысы.
5.7 Электрод-ерітінді шекарадағы электрлік қос қабатының моделі. Электрлік
қос қабатының теңдеуі. Электрлік қос қабатының құрылысы.
5.8 Электролиз. Есептер. Электролит ерітінділерден электр тоғының жүруі.
Фарадей заңдары. Ток бойынша заттың шығымы. Жиынтық электродты реакция.
Жиынтық электродты реакцияларының сатылары. Лимиттеуші саты.
5.9 Диффузияның аса кернеуі. Разрядтану-ионизацияланудың аса кернеуі.
Кристалданудың аса кернеуі. Тафель теңдеуі. Электродтар тепе-теңдікте
дегеннің белгілері. Алмасу тоғының тығыздығы. Электродты поляризация.
Электрохимиялық коррозия. Қорғау әдістері.
6 ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК ӘДЕБИЕТПЕН ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУДІҢ КАРТАСЫ
4 кесте
|Оқулықтардың, оқу-әдістемелік құралдардың |Даналард|Студенттер|Қамтамасыз|
|атауы |ың саны |дің саны |етілу |
| | | |пайызы |
|1 |2 |3 |4 |
|Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. |8 |3 |100 |
|М.: Высш. шк. 2007. 519с. | | | |
|Скорчелетти В.В. Теоретическая |4 |3 |100 |
|электрохимия. Л.: «Химия», 2002. 567с. | | | |
|Корыта И., Дворжак И., Богачкова В. |3 |3 |100 |
|Электрохимия. М.: Мир. 1977 | | | |
|Дж. Ньюмен. Электрохимические системы. М.:|1 |3 |30 |
|Мир. 1977. 463с. | | | |
|В.С.Багоцкий. Основы электрохимии. М.: |4 |3 |100 |
|Химия. 1988. | | | |
|Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. |1 |3 |30 |
|Электрохимия. М.: Химия. 2001. 624с. | | | |
|Практикум по электрохимии / под.ред. |1 |3 |30 |
|Б.Б.Дамаскина. М.: ВШ 1991. 288с. | | | |
|Практические работы по физической химии / |4 |3 |100 |
|под.ред. Мищенко: М. ВШ. 1982. | | | |
|Краткий справочник физико-химических |2 |3 |60 |
|величин. / под ред. А.А.Равделя, | | | |
|А.М.Пономаревой. Л.: Химия. 1983. 232с. | | | |
|А.Г. Стромберг, Д.П.Семченко. Физическая |10 |3 |100 |
|химия. М.: ВШ. 1988. | | | |
|И.А.Семиохин. Сборник задач по |10 |3 |100 |
|электрохимии. М.: МГУ. 2006. 97 с. | | | |
|Ф.И. Кукоз. Сборник задач по теоретической|2 |3 |60 |
|электрохимии. М.: ВШ. 1982. | | | |
7 ӘДЕБИЕТТЕР
7.1 Негізгі әдебиеттер
7.1.1 Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Высш. шк. Изд 3-е
переработанное. 2007. 519с.
7.1.2 Скорчелетти В.В. Теоретическая электрохимия. Л.: «Химия», 2002. 567с.
7.1.3 В.С.Багоцкий. Основы электрохимии. М.: Химия. 1988.
7.1.4 Практические работы по физической химии / под.ред. Мищенко: М. Высшая
школа. 1982.
7.1.5 Практикум по электрохимии / под.ред. Б.Б.Дамаскина. М.: Высшая школа.
1991. 288с.
7.1.6 И.А.Семиохин. Сборник задач по электрохимии. М.: МГУ. 2006. 97 с.
7.2 Қосымша әдебиеттер
7.2.1 Дж. Ньюмен. Электрохимические системы. М.: Мир. 1977. 463с
7.2.2 Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия. М.: Химия.
2001. 624с
7.2.3 Корыта И., Дворжак И., Богачкова В. Электрохимия. М.: Мир. 1977
7.2.4 Краткий справочник физико-химических величин./ под ред. А.А.Равделя,
А.М.Пономаревой. Л.: Химия. 1983.
7.2.5 А.Г. Стромберг, Д.П.Семченко. Физическая химия.М.,1988.
7.2.6 Ф.И. Кукоз. Сборник задач по теоретической электрохимии.М., 1982.
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz