Для чего нужна химия в профессии железнодорожника

Для чего нужна химия в профессии железнодорожника?

Для чего нужна химия в профессии железнодорожника (машиниста электропоезда)?

Знание химии подразумевает знание свойств различных веществ, которые используются в поездах. Знание полимеров необходимо для понимания их электрозащитных свойств, горючести в электродуге или при пожаре, накопление и увод статического электричества разными материалами. Свойства металлов необходимы для понимания химической и электрохимической коррозии, условий спаиваимости металлов, защитных свойств покрытий.

Знание физико-химических свойств перевозимых веществ (кислот, топлив, реагентов и др.) может спасти жизнь машинисту или другим людям в экстремальной ситуации, а также заранее предупредить такие ситуации (например, полезно знание вагоны с какими веществами нельзя катать с горки и что нельзя открывать цистерну с белым фосфором без инертной атмосферы).

Деятельность в сфере транспорта подразумевает элементарные знания в любых сферах, связанных с организацией систем коммуникаций. В том числе и понимание поведения материала в разных условиях, для определения оптимальных условий эксплуатации средств технического оснащения в том числе. Особенно это актуально для машиниста электропоезда.

Наверное химия нужна для того, чтобы машинист мог что-нибудь нахимичить в своей профессии.

Например чтобы он мог взять какого-либо пассажира к себе в поезд или в кабину машиниста и при этом неплохо заработать.

Либо чтобы машинист дал управление своему помощнику, а сам лёг поспать во время поездки.

Чтобы отличать цистерну с метиловым спиртом от этилового, не совать руки в слабую плавиковую кислоту, знать причины «оловянной чумы» и тому подобное. Чтоб не было несчастных случаев от незнания элементарных вещей.

2CH3COOH+Zn= (CH3COO)2Zn+H2 (реакция идет медленно, ее проводят при нагревании)

6CH3COOH + Al2O3 = 2(CH3COO)3Al+3H2O, однако ацетат алюминия (CH3COO)3Al – соль образованная слабой кислотой и слабым основанием, а значит, сразу же после образования подвергнется гидролизу по катиону и аниону:

То же самое можно сказать про ацетат цинка образующийся в реакции, написанной выше, и про ацетат аммония, образующийся в реакции уксусной кислоты с гидроксидом аммония:

CH3COOH+ NH4OH= CH3COONH4 + H2O (ацетат аммония образован слабой кислотой и слабым основанием)

CH3COONH4 + H2O = NH4OH + CH3COOH (обратная реакция – гидролиз)

С оксидом фосфора уксусная кислота непосредственно не реагирует, однако в его присутствии протекает реакция:

2CH3COOH= CH3-CO-O-OC-CH3 + H2O (т.к. P2O5 очень гигроскопичен, его используют в качестве водоотнимающего средства)

С карбонатами реагирует с выделением углекислого газа

Источник

Для чего нужна химия в профессии железнодорожника?

Posted on 05.09.2019

Для чего нужна химия в профессии железнодорожника (машиниста электропоезда)?

старые выше
новые выше
по рейтингу

Знание химии подразумевает знание свойств различных веществ, которые используются в поездах. Знание полимеров необходимо для понимания их электрозащитных свойств, горючести в электродуге или при пожаре, накопление и увод статического электричества разными материалами. Свойства металлов необходимы для понимания химической и электрохимической коррозии, условий спаиваимости металлов, защитных свойств покрытий.

Знание физико-химических свойств перевозимых веществ (кислот, топлив, реагентов и др.) может спасти жизнь машинисту или другим людям в экстремальной ситуации, а также заранее предупредить такие ситуации (например, полезно знание вагоны с какими веществами нельзя катать с горки и что нельзя открывать цистерну с белым фосфором без инертной атмосферы).

Деятельность в сфере транспорта подразумевает элементарные знания в любых сферах, связанных с организацией систем коммуникаций. В том числе и понимание поведения материала в разных условиях, для определения оптимальных условий эксплуатации средств технического оснащения в том числе. Особенно это актуально для машиниста электропоезда.

Slavi­k42
[39.9K]

Наверное химия нужна для того, чтобы машинист мог что-нибудь нахимичить в своей профессии.

Например чтобы он мог взять какого-либо пассажира к себе в поезд или в кабину машиниста и при этом неплохо заработать.

Либо чтобы машинист дал управление своему помощнику, а сам лёг поспать во время поездки.

Nedgr­es
[3.6K]

Чтобы отличать цистерну с метиловым спиртом от этилового, не совать руки в слабую плавиковую кислоту, знать причины «оловянной чумы» и тому подобное. Чтоб не было несчастных случаев от незнания элементарных вещей.

Источник

Место органической химии в подготовке специалистов железнодорожного профиля

Разделы: Химия

Обучаясь в Саратовском техникуме железнодорожного транспорта – филиале государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный университет путей сообщения» (СТЖТ – филиал СамГУПС), студенты изучают общеобразовательные и специальные дисциплины. Изучение общеобразовательных дисциплин стимулирует учебно-познавательную активность студентов, организует их деятельность по овладению спецдисциплинами, развивает мышление, творческие способности, формирует научное мировоззрение и нравственно-эстетическую культуру. Специальные дисциплины (Общий курс железных дорог, Организация и технология строительства железных дорог, Техническое обслуживание и ремонт железнодорожного пути, Железнодорожный путь, Материаловедение и др.) обеспечивают успешное освоение профессиональных качеств, вырабатывают творческое отношение к трудовой деятельности, умения умело и правильно решать специальные задачи [1].
Поэтому курс химии должен не только обеспечить получение студентами среднего (полного) общего химического образования, но и служить базой для усвоения целого ряда тем и вопросов общепрофессиональных дисциплин.
Для определения содержания важнейших тем конструируемого курса органической химии предварительно были установлены междисциплинарные тематические связи химии и дисциплин общепрофессиональных специальностей. Перечень таких тем, разделов и вопросов, имеющих приоритетное значение на предприятиях железнодорожного транспорта приведен в табл. 1.

Таблица 1
Значение изучаемых тем по органической химии в железнодорожном хозяйстве

Название темы

Применение в железнодорожном хозяйстве

Алканы – продукты фракционной перегонки нефти (бензины, керосины, соляровые масла, мазут), удаляют жировые пленки большой толщины, применяют в качестве горючего в двигателях внутреннего сгорания в подвижном составе железнодорожного транспорта.
Жидкие смазки (трансформаторное (машинное) масло + парафин, мыло) предохраняют металлические изделия при хранении в закрытых помещениях и на открытых площадках, используются для смазки трущихся узлов тепловозных двигателей.
Галогенпроизводные углеводороды используют в качестве хладагента в рефрижераторных вагонах.
Циклоалканы широко распространены в природе: входят в состав нефти, смазочных масел и др., применяемых на железнодорожном транспорте.
Алкены и их производные используют для производства пластмасс, химических волокон, каучукоподобных материалов, растворителей; как диэлектрики для деталей высокочастотной электронной радиоаппаратуры, конденсаторов, катушек, изоляции, проводов и кабелей; применяют для производства резинотехнических изделий.
Алкины и их производные применяют для производства изоляции защитных оболочек кабельных изделий и проводов, внутренней отделки пассажирских вагонов и вагонов электропоездов, обивки сидений и спинок диванов железнодорожных вагонов.

Продолжение таблицы 1

Название темы

Применение в железнодорожном хозяйстве

Арены и их производные нашли свое применение на предприятиях железнодорожного транспорта в оптических приборах; в качестве исходных веществ для получения изоляционного материала для высокочастотных кабелей; как растворители пентафталевых эмалей, идущие для окраски пассажирских вагонов и локомотивов, тяговых двигателей и других электрических машин.
Галогенпроизводные углеводороды применяют как растворители для жиров и масел.
Нефть, переработанная в различные виды топлива, масла, а также газ имеет широкое применение на железной дороге. В зависимости от области применения топливо бывает: карбюраторное, дизельное, топочное.
Карбюраторное топливо используют в качестве топлива для автомобилей, автобусов, перевозящих грузы и рабочих железнодорожного транспорта.
Дизельное топливо, используют для дизельных двигателей, которые установлены на тепловозах и ремонтно-путевой технике
Топочное топливо (мазуты) применяют на промывочно-пропарочных станциях для отопления разовых котлов и печей.
Наибольшее применение из смазочных масел, используемых на железнодорожном транспорте, получили жидкие масла и пластические смазки.

Кислородсодержащие органические соединения

В больших количествах одноатомные спирты используют для получения синтетического каучука, моющих средств, пластификаторов пластических масс, лакокрасочных материалов находящих свое применение в железнодорожном хозяйстве (краска для покрытия пассажирских и грузовых вагонов; пластификаторы, применяемые в свето-, термо-, морозо-, влагостойких деталях подвижного состава и т.д.).
Водные растворы многоатомных спиртов – антифризы в радиаторах систем охлаждений двигателей внутреннего сгорания; гидравлических, тормозных и закалочных жидкостей в подвижном составе железнодорожного транспорта.
Гомологи фенола (крезолы) используют для пропитки деревянных шпал и частей деревянных мостов, предохраняющих их от гниения.
Пластмассы на основе фенолформальдегидных смол применяют для изготовления электро- и радиотехнических приборов, электроизоляторов, для изготовления трущихся деталей дисков сцепления и тормозных колодок на железнодорожном транспорте.
Ацетон широко применяют как растворитель и исходный продукт для получения эфиров метакриловой кислоты. Кроме этого ацетон входит в состав пентафталевых эмалей, используемых для окраски пассажирских вагонов и локомотивов и в состав электроизоляционных лаков, применяемых при ремонте тяговых двигателей и других

Продолжение таблицы 1

Название темы

Применение в железнодорожном хозяйстве

электрических машин; в состав шпатлевок и грунтовок.
Производные карбоновых кислот применяют для изоляции проводов электрических машин, используемых на железнодорожных предприятиях (формвар); для очистки металлов от ржавчины и накипи, в том числе, и в котлах локомотивов (щавелевая кислота); как органическое стекло светотехнических изделиях подвижного состава (полиметилметакрилат).
Акриловую кислоту применяют предприятия железнодорожного транспорта в составе ионообменных смол для очищения воды в системах охлаждения двигателей от ионов кальция и магния, которые придают ей жесткость.
Мылá высших жирных карбоновых кислот – компоненты загустителей в пластичных смазках, применяемых для смазки шеек осей, осевых подшипников вагонов и локомотивов.
Сложные эфиры в качестве полиэфирной смолы используют для производства лаков с летучими и быстро высыхающими масляными растворителями, применяющихся на железнодорожных объектах.
Многие полимеры обладают высокой прочностью, эластичностью, стойкостью к различным агрессивным средам, высокими диэлектрическими свойствами, низкой теплопроводностью.

Углеводы и их производные используют в качестве питательного продукта в привокзальных кафе, ресторанах и т.д.; при производстве бумаги, клеев; накрахмаливания белья на прачечных комбинатах МПС; для изготовления вкладышей подшипников втулок, шестерен подвижного состава железнодорожного транспорта.

Азотсодержащие органические соединения

Амины добавляют в состав красителей и ингибиторов коррозии, применяемых на объектах железнодорожного транспорта. Третичные амины являются катализаторами отверждения в полиуретановых лаках, используемых для отделки радиоэлектронной аппаратуры, деталей подвижного состава.
Анилино-формальдегидные смолы, продукт поликонденсации анилина и формальдегида в присутствии соляной кислоты, используют для приготовления электроизоляционных лаков, необходимых в электротехнической аппаратуре.
Капрон используют для изготовления автопокрышек, пластмасс, которые находят широкое применение во внутренней отделке пассажирских вагонов, подвижного и ремонтного состава железнодорожного транспорта.
Аминопласты, содержащие пептидную группу (-СО-NН-), являющиеся термореактивными полимерами, идут для изготовления декоративных материалов и электрической аппаратуры в локомотивных составах. Во всех ресторанах в поездах используют легкие небьющиеся тарелки, изготовленные из разновидности аминопластов (меладур).

Окончание таблицы 1

Название темы

Применение в железнодорожном хозяйстве

Мипора-поропласт, получаемый на основе карбамидной смолы, широко используют для теплоизоляции изотермических, пассажирских и рефрижераторных вагонов.
Кожу животных (содержит белки – кератин, коллаген, эластан) используют в виде манжетов, уплотнительных изделий разнообразной формы и различного размера в устройствах электровозов, тепловозов и в тормозных системах.
Шерстяные ткани идут на пошив форменной одежды для железнодорожников
Войлок (шерстяной) применяют в машиностроении для сальников, задерживающих смазочные масла в местах трения и предохраняющих их от попадания воды и пыли, для смягчения ударов, сотрясений и поглощения звука в машинном отделении локомотивов.

Высокомолекулярные и другие соединения

Волокна используют для технических целей. Например, в качестве деталей подвижного состава (тепловозов, электровозов), прокладок и каркасов различных технических изделий, конвейерных лент и приводных ремней, заменителей кожи для обивки сидений пассажирских вагонов.
На железнодорожном транспорте широко используют резиновые клеи для склеивания резин между собой, металла и стекла. Вулканизирующие герметики, состоящие из 50-75% резиновой смеси на основе бутилена и наполнителя (асбест, мел, окись цинка, тальк), применяют для защиты в кислых средах от коррозии резьбовых и крепежных деталей подвижного состава локомотивов.
Кремнийорганические каучуки компаунды выполняют различные функции:
а) пропиточную – для электрической изоляции обмоток трансформаторов, дросселей, электрических машин.
б) заливочную – для заполнения промежутков между деталями радиотехнический и электронной аппаратуры.
Термореактивные полимеры (эпоксидные смолы) используют для ремонта деталей подвижного состава и тепловозов, для заливки трансформаторов, контурных катушек и дросселей, обеспечивающих устойчивость аппаратуры к ударам.
Для наружной окраски грузовых вагонов применяют сурик, охру и масляную черную краску. Окраска пассажирских вагонов и локомотивов производится пентафталевыми эмалями. При ремонте тяговых двигателей и электрических машин применяют электроизоляционные лаки и эмали.
Дефекты металлических крыш грузовых вагонов в виде усталостных трещин, мелких пробоин устраняют с помощью стеклоткани.
Металлорганические соединения хорошие катализаторы.
Кремнийорганические соединения являются хорошими диэлектриками, увеличивающие срок службы электрооборудования в 4-5 раз.

В связи с этим нами произведен тщательный отбор учебного материала для включения в рабочую программу, создан специальный учебник и другие учебно-методические пособия для студентов и преподавателей техникума железнодорожного транспорта 6.
Нельзя преподавать «одну и ту же химию» врачу и агроному, электрику и железнодорожнику. Такое преподавание делает химию только общеобразовательной дисциплиной, тогда как она должна обогащать и углублять специальное образование.
Таким образом, совершенствование методологии в изучении химии и содержания этой дисциплины позволило существенно повысить интерес студентов к дисциплине и учебе в целом, что в свою очередь способствовало улучшению результатов обучения.
Используемые источники

Источник

Рабочая программа по дисциплине Химия для специальности «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог»

1. Пояснительная записка ………………………………………………………..3 стр.

1.1. Общая характеристика учебной дисциплины «Химия»……………………4 стр.

1.2. Место учебной дисциплины в учебном плане……………………………. 5 стр.

1.3. Результаты освоения учебной дисциплины………………………………..5 стр.

2. Содержание учебной дисциплины……………………………………………7 стр.

4. Структура и содержание учебной дисциплины……………………………..19 стр.

5. Тематическое планирование учебной дисциплины «Химия»……………. 20 стр.

6. Характеристика основных видов учебной деятельности студентов………22 стр.

7. Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение

программы учебной дисциплины «Химия»……………………………………25 стр.

8. Основные источники литературы…………………………………………. 26 стр.

8.1. Рекомендуемая литература…………………………………………………26 стр.

Рабочая программа общеобразовательной учебной дисциплины «Химия» предназначена для изучения химии в ОГБПОУ «Буйском техникуме железнодорожного транспорта Костромской области» (далее техникум), реализующем образовательную программу среднего общего образования в пределах освоения основной профессиональной образовательной программы СПО (ОПОП СПО) на базе основного общего образования при подготовке специалистов среднего звена.

Рабочая программа разработана на основе требований ФГОС среднего общего образования, предъявляемых к структуре, содержанию и результатам освоения учебной дисциплины «Химия», в соответствии с Рекомендациями по организации получения среднего общего образования в пределах освоения образовательных программ среднего профессионального образования на базе основного общего образования с учетом требований федеральных государственных образовательных стандартов и получаемой специальности среднего профессионального образования (письмо Департамента государственной политики в сфере подготовки рабочих кадров и ДПО Министерства образования и науки России от 17.03.2015 №06-259).

Содержание программы «Химия» направлено на достижение следующих целей:

1. формирование у обучающихся умения оценивать значимость химического знания для каждого человека;

2. формирование у обучающихся целостного представления о мире и роли химии в создании современной естественнонаучной картины мира; умения объяснять объекты и процессы окружающей действительности: природной, социальной, культурной, технической среды, — используя для этого химические знания;

3. развитие у обучающихся умений различать факты и оценки, сравнивать оценочные выводы, видеть их связь с критериями оценок и связь критериев с определенной системой ценностей, формулировать и обосновывать собственную позицию;

4. приобретение обучающимися опыта разнообразной деятельности, познания и самопознания; ключевых навыков, имеющих универсальное значение для различных видов деятельности (навыков решения проблем, принятия решений, поиска, анализа и обработки информации, коммуникативных навыков, навыков измерений, сотрудничества, безопасного обращения веществами в повседневной жизни).

В рабочую программу включено содержание, направленное на формирование у студентов компетенций, необходимых для качественного освоения ОПОП СПО на базе основного общего образования с получением среднего общего образования; программы подготовки специалистов среднего звена (ППССЗ ).

1.1. Общая характеристика учебной дисциплины «Химия»

Химия — это наука о веществах, их составе и строении, свойствах и превращениях, значении химических веществ, материалов и процессов в практической деятельности человека.

Содержание общеобразовательной учебной дисциплины «Химия» направлено на усвоение обучающимися основных понятий, законов и теорий химии; овладение умениями наблюдать химические явления, проводить химический эксперимент, производить расчеты на основе химических формул веществ и уравнений химических реакций.

В процессе изучения химии у обучающихся развиваются познавательные интересы и интеллектуальные способности, потребности в самостоятельном приобретении знаний по химии в соответствии с возникающими жизненными проблемами, воспитывается бережное отношения к природе, понимание здорового образа жизни, необходимости предупреждения явлений, наносящих вред здоровью и окружающей среде. Они осваивают приемы грамотного, безопасного использования химических веществ и материалов, применяемых в быту, сельском хозяйстве и на производстве.

При структурировании содержания общеобразовательной учебной дисциплины для техникума, учитывалась объективная реальность — небольшой объем часов, отпущенных на изучение химии и стремление максимально соответствовать идеям развивающего обучения. Поэтому теоретические вопросы максимально смещены к началу изучения дисциплины, с тем, чтобы последующий фактический материал рассматривался на основе изученных теорий.

Реализация дедуктивного подхода к изучению химии способствует развитию таких логических операций мышления, как анализ и синтез, обобщение и конкретизация, сравнение и аналогия, систематизация и классификация и др.

Изучение химии в техникуме, имеет свои особенности в зависимости от профиля профессионального образования. Это выражается в содержании обучения, количестве часов, выделяемых на изучение отдельных тем программы, глубине их освоения обучающимися, объеме и характере практических занятий, видах внеаудиторной самостоятельной работы студентов.

При освоении специальности «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог» технического профиля профессионального образования химия изучается более углублено как профильная учебная дисциплина.

Специфика изучения химии при овладении специальности «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог» технического профиля отражена в каждой теме раздела «Содержание учебной дисциплины» в рубрике «Профильные и профессионально значимые элементы содержания».

Этот компонент реализуется при индивидуальной самостоятельной работе обучающихся (написании рефератов, подготовке сообщений, защите проектов), в процессе учебной деятельности под руководством преподавателя (выполнении химического эксперимента — лабораторных опытов и практических работ, решении практико-ориентированных расчетных задач и т. д.).

В процессе изучения химии теоретические сведения дополняются демонстрациями, лабораторными опытами и практическими занятиями. Значительное место отводится химическому эксперименту. Он открывает возможность формировать у обучающихся специальные предметные умения: работать с веществами, выполнять простые химические опыты, учить безопасному и экологически грамотному обращению с веществами, материалами и процессами в быту и на производстве.

Для организации внеаудиторной самостоятельной работы студентов, овладевающих специальностью «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог» технического профиля профессионального образования, представлен примерный перечень рефератов (докладов), индивидуальных проектов.

В процессе изучения химии важно формировать информационную компетентность обучающихся. Поэтому при организации самостоятельной работы необходимо акцентировать внимание обучающихся на поиске информации в средствах массмедиа, Интернете, учебной и специальной литературе с соответствующим оформлением и представлением результатов.

Изучение общеобразовательной учебной дисциплины «Химия» завершается подведением итогов в форме дифференцированного зачета в рамках промежуточной аттестации студентов в процессе освоения ОПОП СПО с получением среднего общего образования (ППССЗ.)

1.2. Место учебной дисциплины в учебном плане

Учебная дисциплина «Химия» является учебным предметом по выбору из обязательной предметной области «Естественные науки» ФГОС среднего общего образования.

В техникуме учебная дисциплина «Химия» изучается в общеобразовательном цикле учебного ОПОП СПО на базе основного общего образования с получением среднего общего образования (ППССЗ).

В учебных планах ППССЗ место учебной дисциплины «Химия» — в составе общеобразовательных учебных дисциплин по выбору, формируемых из обязательных предметных областей ФГОС среднего общего образования, для специальности «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог»

технического профиля профессионального образования.

1.3. Результаты освоения учебной дисциплины

Освоение содержания учебной дисциплины «Химия», обеспечивает достижение студентами следующих результатов:

— чувство гордости и уважения к истории и достижениям отечественной химической науки; химически грамотное поведение в профессиональной деятельности и в быту при обращении с химическими веществами, материалами и процессами;

— готовность к продолжению образования и повышения квалификации в избранной профессиональной деятельности и объективное осознание роли химических компетенций в этом;

— умение использовать достижения современной химической науки и химических технологий для повышения собственного интеллектуального развития в выбранной профессиональной деятельности;

— использование различных видов познавательной деятельности и основных интеллектуальных операций (постановки задачи, формулирования гипотез, анализа и синтеза, сравнения, обобщения, систематизации, выявления причинно-следственных связей, поиска аналогов, формулирования выводов) для решения поставленной задачи, применение основных методов познания (наблюдения, научного эксперимента) для изучения различных сторон химических объектов и процессов, с которыми возникает необходимость сталкиваться в профессиональной сфере;

— использование различных источников для получения химической информации, умение оценить ее достоверность для достижения хороших результатов в профессиональной сфере;

— сформированность представлений о месте химии в современной научной картине мира; понимание роли химии в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач;

— владение основополагающими химическими понятиями, теориями, законами и закономерностями; уверенное пользование химической терминологией и символикой;

— владение основными методами научного познания, используемыми в химии: наблюдением, описанием, измерением, экспериментом; умение обрабатывать, объяснять результаты проведенных опытов и делать выводы; готовность и способность применять методы познания при решении практических задач;

— сформированность умения давать количественные оценки и производить расчеты по химическим формулам и уравнениям;

— владение правилами техники безопасности при использовании химических веществ;

— сформированность собственной позиции по отношению к химической информации, получаемой из разных источников.

2. Содержание учебной дисциплины

Научные методы познания веществ и химических явлений. Роль эксперимента и теории в химии. Моделирование химических процессов. Значение химии при освоении специальности «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог» технического профиля профессионального образования.

2.1. Общая и неорганическая химия

2.1.1. Основные понятия и законы химии

Основные понятия химии. Вещество. Атом. Молекула. Химический элемент. Аллотропия. Простые и сложные вещества. Качественный и количественный состав веществ. Химические знаки и формулы. Относительные атомная и молекулярная массы. Количество вещества.

Основные законы химии. Стехиометрия. Закон сохранения массы веществ. Закон постоянства состава веществ молекулярной структуры. Закон Авогадро и следствия из него.

Расчетные задачи на нахождение относительной молекулярной массы, определение массовой доли химических элементов в сложном веществе.

Модели атомов химических элементов.

Модели молекул простых и сложных веществ (шаростержневые и Стюарта—Бриглеба).

Коллекция простых и сложных веществ.

Некоторые вещества количеством 1 моль.

Модель молярного объема газов.

Аллотропия фосфора, кислорода, олова.

Профильные и профессионально значимые элементы содержания. Аллотропные модификации углерода (алмаз, графит), кислорода (кислород, озон), олова (серое и белое олово). Понятие о химической технологии, биотехнологии и нанотехнологии.

2.1.2. Периодический закон и Периодическая система химических

элементов Д.И. Менделеева и строение атома

Периодический закон Д.И.Менделеева. Открытие Д. И. Менделеевым Периодического закона. Периодический закон в формулировке Д. И. Менделеева.

Периодическая таблица химических элементов — графическое отображение периодического закона. Структура периодической таблицы: периоды (малые и большие), группы (главная и побочная).

Строение атома и Периодический закон Д. И. Менделеева. Атом — сложная частица. Ядро (протоны и нейтроны) и электронная оболочка. Изотопы. Строение электронных оболочек атомов элементов малых периодов. Особенности строения электронных оболочек атомов элементов больших периодов (переходных элементов). Понятие об орбиталях. s-, р- и d-орбитали. Электронные конфигурации атомов химических элементов.

Современная формулировка Периодического закона. Значение Периодического закона и Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева для развития науки и понимания химической картины мира.

Различные формы Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.

Динамические таблицы для моделирования Периодической системы.

Электризация тел и их взаимодействие.

Моделирование построения Периодической таблицы химических элементов.

Профильные и профессионально значимые элементы содержания. Радиоактивность. Использование радиоактивных изотопов в технических целях. Рентгеновское излучение и его использование в технике и медицине. Моделирование как метод прогнозирования ситуации на производстве.

2.1.3. Строение вещества

Ионная химическая связь. Катионы, их образование из атомов в результате процесса окисления. Анионы, их образование из атомов в результате процесса восстановления. Ионная связь как связь между катионами и анионами за счет электростатического притяжения. Классификация ионов: по составу, знаку заряда, наличию гидратной оболочки. Ионные кристаллические решетки. Свойства веществ с ионным типом кристаллической решетки.

Ковалентная химическая связь. Механизм образования ковалентной связи (обменный и донорно-акцепторный). Электроотрицательность. Ковалентные полярная и неполярная связи. Кратность ковалентной связи. Молекулярные и атомные кристаллические решетки. Свойства веществ с молекулярными и атомными кристаллическими решетками.

Металлическая связь. Металлическая кристаллическая решетка и металлическая химическая связь. Физические свойства металлов.

Агрегатные состояния веществ и водородная связь. Твердое, жидкое и газообразное состояния веществ. Переход вещества из одного агрегатного состояния в другое. Водородная связь.

Чистые вещества и смеси. Понятие о смеси веществ. Гомогенные и гетерогенные смеси. Состав смесей: объемная и массовая доли компонентов смеси, массовая доля примесей.

Дисперсные системы. Понятие о дисперсной системе. Дисперсная фаза и дисперсионная среда. Классификация дисперсных систем. Понятие о коллоидных системах.

Модель кристаллической решетки хлорида натрия.

Образцы минералов с ионной кристаллической решеткой: кальцита, галита.

Модели кристаллических решеток «сухого льда» (или йода), алмаза, графита (или кварца).

Приборы на жидких кристаллах.

Образцы различных дисперсных систем: эмульсий, суспензий, аэрозолей, гелей и золей.

Ознакомление со свойствами дисперсных систем.

Профильные и профессионально значимые элементы содержания. Полярность связи и полярность молекулы. Конденсация. Текучесть. Возгонка. Кристаллизация. Сублимация и десублимация. Аномалии физических свойств воды. Жидкие кристаллы. Минералы и горные породы как природные смеси. Эмульсии и суспензии. Золи (в том числе аэрозоли) и гели. Коагуляция. Синерезис.

2.1.4. Вода. Растворы. Электролитическая диссоциация

Вода. Растворы. Растворение. Вода как растворитель. Растворимость веществ. Насыщенные, ненасыщенные, пересыщенные растворы. Зависимость растворимости газов, жидкостей и твердых веществ от различных факторов. Массовая доля растворенного вещества.

Электролитическая диссоциация. Электролиты и неэлектроиты. Электролитическая диссоциация. Механизмы электролитической диссоциации для веществ с различными типами химической связи. Гидратированные и негидратированные ионы. Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Основные положения теории электролитической диссоциации. Кислоты, основания и соли как электролиты.

Растворимость веществ в воде.

Собирание газов методом вытеснения воды.

Растворение в воде серной кислоты и солей аммония.

Изготовление гипсовой повязки.

Испытание растворов электролитов и неэлектролитов на предмет диссоциации.

Зависимость степени электролитической диссоциации уксусной кислоты от разбавления раствора.

Движение окрашенных ионов в электрическом поле.

Приготовление жесткой воды и устранение ее жесткости.

Образцы минеральных вод различного назначения.

Определение раствора заданной концентрации.

Профильные и профессионально значимые элементы содержания. Растворение как физико-химический процесс. Тепловые эффекты при растворении. Кристаллогидраты. Решение задач на массовую долю растворенного вещества. Применение воды в технических целях. Жесткость воды и способы ее устранения. Минеральные воды.

2.1.5. Классификация неорганических соединений и их свойства

Кислоты и их свойства. Кислоты как электролиты, их классификация по различным признакам. Химические свойства кислот в свете теории электролитической диссоциации. Особенности взаимодействия концентрированной серной и азотной кислот с металлами. Основные способы получения кислоты.

Основания и их свойства. Основания как электролиты, их классификация по различным признакам. Химические свойства оснований в свете теории электролитической диссоциации. Разложение нерастворимых в воде оснований. Основные способы получения оснований.

Соли и их свойства. Соли как электролиты. Соли средние, кислые и основные. Химические свойства солей в свете теории электролитической диссоциации. Способы получения солей. Гидролиз солей.

Оксиды и их свойства. Солеобразующие и несолеобразующие оксиды. Основные, амфотерные и кислотные оксиды. Зависимость характера оксида от степени окисления образующего его металла. Химические свойства оксидов. Получение оксидов.

Взаимодействие азотной и концентрированной серной кислот с металлами.

Горение фосфора и растворение продукта горения в воде.

Получение и свойства амфотерного гидроксида.

Необратимый гидролиз карбида кальция.

Обратимый гидролиз солей различного типа.

Испытание растворов щелочей индикаторами.

Взаимодействие металлов с кислотами.

Взаимодействие солей с металлами.

Профильные и профессионально значимые элементы содержания. Правила разбавления серной кислоты. Использование серной кислоты в промышленности. Едкие щелочи, их использование в промышленности. Гашеная и негашеная известь, их применение в строительстве. Гипс и алебастр, гипсование. Понятие о рН раствора. Кислотная, щелочная, нейтральная среда растворов.

2.1.6. Химические реакции

Классификация химических реакций. Реакции соединения, разложения, замещения, обмена. Каталитические реакции. Обратимые и необратимые реакции. Гомогенные и гетерогенные реакции. Экзотермические и эндотермические реакции. Тепловой эффект химических реакций. Термохимические уравнения.

Окислительно-восстановительные реакции. Степень окисления. Окислитель и восстановление. Восстановитель и окисление. Метод электронного баланса для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций.

Скорость химических реакций. Понятие о скорости химических реакций. Зависимость скорости химических реакций от различных факторов: природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры, поверхности соприкосновения и использования катализаторов.

Обратимость химических реакций. Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие и способы его смещения.

Примеры необратимых реакций, идущих с образованием осадка, газа или воды.

Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ.

Взаимодействие растворов серной кислоты с растворами тиосульфата натрия различной концентрации и температуры.

Модель кипящего слоя.

Зависимость скорости химической реакции от присутствия катализатора на примере разложения пероксида водорода с помощью диоксида марганца и каталазы.

Модель электролизной ванны для получения алюминия.

Модель колонны синтеза аммиака.

Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса.

Зависимость скорости взаимодействия соляной кислоты с металлами от их природы.

Профильные и профессионально значимые элементы содержания. Понятие об электролизе. Электролиз расплавов. Электролиз растворов. Электролитическое получение алюминия. Практическое применение электролиза. Гальванопластика. Гальваностегия. Рафинирование цветных металлов.

Катализ. Гомогенные и гетерогенные катализаторы. Промоторы. Каталитические яды. Ингибиторы.

Производство аммиака: сырье, аппаратура, научные принципы.

2.1.7. Металлы и неметаллы

Металлы. Особенности строения атомов и кристаллов. Физические свойства металлов. Классификация металлов по различным признакам. Химические свойства металлов. Электрохимический ряд напряжений металлов. Металлотермия.

Общие способы получения металлов. Понятие о металлургии. Пирометаллургия, гидрометаллургия и электрометаллургия. Сплавы черные и цветные.

Неметаллы. Особенности строения атомов. Неметаллы — простые вещества. Зависимость свойств галогенов от их положения в периодической системе. Окислительные и восстановительные свойства неметаллов в зависимости от их положения в ряду электроотрицательности.

Взаимодействие металлов с неметаллами (железа, цинка и алюминия с серой, алюминия с йодом, сурьмы с хлором, горение железа в хлоре).

Коллекция неметаллов. Горение неметаллов (серы, фосфора, угля). Вытеснение менее активных галогенов из растворов их солей более активными галогенами.

Модель промышленной установки для производства серной кислоты. Модель печи для обжига известняка. Коллекции продукций силикатной промышленности (стекла, фарфора, фаянса, цемента различных марок и др.).

Решение экспериментальных задач

Закалка и отпуск стали.

Профильные и профессионально значимые элементы содержания. Коррозия металлов: химическая и электрохимическая. Зависимость скорости коррозии от условий окружающей среды. Классификация коррозии металлов по различным признакам. Способы защиты металлов от коррозии. Производство чугуна и стали. Получение неметаллов фракционной перегонкой жидкого воздуха и электролизом растворов или расплавов электролитов. Силикатная промышленность. Производство серной кислоты.

2.2. Органическая химия

2.2.1. Основные понятия органической химии и теория строения

Предмет органической химии. Природные, искусственные и синтетические органические вещества. Сравнение органических веществ с неорганическими.

Валентность. Химическое строение как порядок соединения атомов в молекулы по валентности.

Теория строения органических соединений А.М.Бутлерова. Основные положения теории химического строения. Изомерия и изомеры. Химические формулы и модели молекул в органической химии.

Классификация органических веществ. Классификация веществ по строению углеродного скелета и наличию функциональных групп. Гомологи и гомология. Начала номенклатуры IUPAC.

Классификация реакций в органической химии. Реакции присоединения (гидрирования, галогенирования, гидрогалогенирования, гидратации). Реакции отщепления (дегидрирования, дегидрогалогенирования, дегидратации). Реакции замещения.

Модели молекул гомологов и изомеров органических соединений.

Качественное обнаружение углерода, водорода и хлора в молекулах органических соединений.

Изготовление моделей молекул органических веществ.

Профильные и профессионально значимые элементы содержания. Понятие о субстрате и реагенте. Реакции окисления и восстановления органических веществ. Сравнение классификации соединений и классификации реакций в неорганической и органической химии.

2.2.2. Углеводороды и их природные источники

Алканы: гомологический ряд, изомерия и номенклатура алканов. Химические свойства алканов (метана, этана): горение, замещение, разложение, дегидрирование. Применение алканов на основе свойств.

Алкены. Этилен, его получение (дегидрированием этана, деполимеризацией полиэтилена). Гомологический ряд, изомерия, номенклатура алкенов. Химические свойства этилена: горение, качественные реакции (обесцвечивание бромной воды и раствора перманганата калия), гидратация, полимеризация. Применение этилена на основе свойств.

Диены и каучуки. Понятие о диенах как углеводородах с двумя двойными связями. Сопряженные диены. Химические свойства бутадиена-1,3 и изопрена: обесцвечивание бромной воды и полимеризация в каучуки. Натуральный и синтетические каучуки. Резина.

Алкины. Ацетилен. Химические свойства ацетилена: горение, обесцвечивание бромной воды, присоединений хлороводорода и гидратация. Применение ацетилена на основе свойств. Межклассовая изомерия с алкадиенами.

Арены. Бензол. Химические свойства бензола: горение, реакции замещения (галогенирование, нитрование). Применение бензола на основе свойств.

Природные источники углеводородов. Природный газ: состав, применение в качестве топлива.

Нефть. Состав и переработка нефти. Перегонка нефти. Нефтепродукты.

Горение метана, этилена, ацетилена.

Отношение метана, этилена, ацетилена и бензола к растворам перманганата калия и бромной воде.

Получение этилена реакцией дегидратации этанола, ацетилена — гидролизом карбида кальция.

Разложение каучука при нагревании, испытание продуктов разложения на непредельность.

Коллекция образцов нефти и нефтепродуктов. Коллекция «Каменный уголь и продукция коксохимического производства».

Ознакомление с коллекцией образцов нефти и продуктов ее переработки. Ознакомление с коллекцией каучуков и образцами изделий из резины.

Профильные и профессионально значимые элементы содержания. Правило В. В. Марковникова. Классификация и назначение каучуков. Классификация и назначение резин. Вулканизация каучука.

Получение ацетилена пиролизом метана и карбидным способом. Реакция полимеризации винилхлорида. Поливинилхлорид и его применение. Тримеризация ацетилена в бензол.

Понятие об экстракции. Восстановление нитробензола в анилин. Гомологический ряд аренов. Толуол. Нитрование толуола. Тротил.

Основные направления промышленной переработки природного газа.

Попутный нефтяной газ, его переработка.

Процессы промышленной переработки нефти: крекинг, риформинг. Октановое число бензинов и метановое число дизельного топлива.

Коксохимическое производство и его продукция.

2.2.3. Кислородсодержащие органические соединения

Спирты. Получение этанола брожением глюкозы и гидратацией этилена. Гидроксильная группа как функциональная. Понятие о предельных одноатомных спиртах. Химические свойства этанола: взаимодействие с натрием, образование простых и сложных эфиров, окисление в альдегид. Применение этанола на основе свойств. Алкоголизм, его последствия для организма человека и предупреждение.

Глицерин как представитель многоатомных спиртов. Качественная реакция на многоатомные спирты. Применение глицерина.

Фенол. Физические и химические свойства фенола. Взаимное влияние атомов в молекуле фенола: взаимодействие с гидроксидом натрия и азотной кислотой. Применение фенола на основе свойств.

Альдегиды. Понятие об альдегидах. Альдегидная группа как функциональная. Формальдегид и его свойства: окисление в соответствующую кислоту, восстановление в соответствующий спирт. Получение альдегидов окислением соответствующих спиртов. Применение формальдегида на основе его свойств.

Карбоновые кислоты. Понятие о карбоновых кислотах. Карбоксильная группа как функциональная. Гомологический ряд предельных одноосновных карбоновых кислот. Получение карбоновых кислот окислением альдегидов. Химические свойства уксусной кислоты: общие свойства с минеральными кислотами и реакция этерификации. Применение уксусной кислоты на основе свойств. Высшие жирные кислоты

на примере пальмитиновой и стеариновой.

Сложные эфиры и жиры. Получение сложных эфиров реакцией этерификации. Сложные эфиры в природе, их значение. Применение сложных эфиров на основе свойств.

Жиры как сложные эфиры. Классификация жиров. Химические свойства жиров: гидролиз и гидрирование жидких жиров. Применение жиров на основе свойств. Мыла.

Углеводы. Углеводы, их классификация: моносахариды (глюкоза, фруктоза), дисахариды (сахароза) и полисахариды (крахмал и целлюлоза).

Глюкоза — вещество с двойственной функцией — альдегидоспирт. Химические свойства глюкозы: окисление в глюконовую кислоту, восстановление в сорбит, спиртовое брожение. Применение глюкозы на основе свойств.

Значение углеводов в живой природе и жизни человека. Понятие о реакциях поликонденсации и гидролиза на примере взаимопревращений: глюкоза ↔полисахарид.

Окисление спирта в альдегид.

Качественные реакции на многоатомные спирты.

Растворимость фенола в воде при обычной температуре и нагревании.

Качественные реакции на фенол.

Реакция серебряного зеркала альдегидов и глюкозы.

Окисление альдегидов и глюкозы в кислоту с помощью гидроксида меди (II). Качественная реакция на крахмал. Коллекция эфирных масел.

Растворение глицерина в воде и взаимодействие с гидроксидом меди (II).

Свойства уксусной кислоты, общие со свойствами минеральных кислот.

Доказательство непредельного характера жидкого жира.

Кислородсодержащие органические соединения

Профильные и профессионально значимые элементы содержания. Метиловый спирт и его использование в качестве химического сырья. Токсичность метанола и правила техники безопасности при работе с ним. Этиленгликоль и его применение. Токсичность этиленгликоля и правила техники безопасности при работе с ним.

Получение фенола из продуктов коксохимического производства и из бензола.

Поликонденсация формальдегида с фенолом в фенолоформальдегидную смолу. Ацетальдегид. Понятие о кетонах на примере ацетона. Применение ацетона в технике и промышленности.

Многообразие карбоновых кислот (щавелевой кислоты как двухосновной, акриловой кислоты как непредельной, бензойной кислоты как ароматической).

Пленкообразующие масла. Замена жиров в технике непищевым сырьем. Синтетические моющие средства.

Молочнокислое брожение глюкозы. Кисломолочные продукты. Силосование кормов. Нитрование целлюлозы. Пироксилин.

2.2.4. Азотсодержащие органические соединения. Полимеры

Амины. Понятие об аминах. Алифатические амины, их классификация и номенклатура. Анилин как органическое основание. Получение анилина из нитробензола.

Применение анилина на основе свойств.

Аминокислоты. Аминокислоты как амфотерные дифункциональные органические соединения. Химические свойства аминокислот: взаимодействие с щелочами, кислотами и друг с другом (реакция поликонденсации).Пептидная связь и полипептиды.

Применение аминокислот на основе свойств.

Белки. Первичная, вторичная, третичная структуры белков. Химические свойства белков: горение, денатурация, гидролиз, цветные реакции. Биологические функции белков.

Полимеры. Белки и полисахариды как биополимеры.

Пластмассы. Получение полимеров реакцией полимеризации и поликонденсации. Термопластичные и термореактивные пластмассы. Представители пластмасс.

Волокна, их классификация. Получение волокон. Отдельные представители химических волокон.

Взаимодействие аммиака и анилина с соляной кислотой.

Реакция анилина с бромной водой.

Доказательство наличия функциональных групп в растворах аминокислот.

Растворение и осаждение белков.

Цветные реакции белков.

Горение птичьего пера и шерстяной нити.

Растворение белков в воде.

Денатурация раствора белка куриного яйца спиртом, растворами солей тяжелых металлов и при нагревании.

Решение экспериментальных задач на идентификацию органических соединений.

Профильные и профессионально значимые элементы содержания. Аминокапроновая кислота. Капрон как представитель полиамидных волокон. Использование гидролиза белков в промышленности. Поливинилхлорид, политетрафторэтилен (тефлон). Фенолоформальдегидные пластмассы. Целлулоид. Промышленное производство химических волокон.

Источник