Преподавателю
Химия
Методические рекомендации по химии для студентов заочного отделения дистанционной формы обучения

Методические рекомендации по химии для студентов заочного отделения дистанционной формы обучения

Методические рекомендации для заочного отделения дистанционной формы обучения по дисциплине Химия созданы в помощь для работы на занятиях, при подготовке заданий для практического изучения. Данные методические рекомендации включают перечень работ, правила выполнения, список рекомендуемой литературы, критерии оценивания, на усмотрение преподавателя дополнительно: описание установки или рабочего места студента, материально-техническое обеспечение, контрольные вопросы, технику безопасности....

Раздел	Химия
Класс	-
Тип	Другие методич. материалы
Автор	Дубинина П.В.
Дата	21.07.2015
Формат	doc
Изображения	Нет

Поделитесь с коллегами:

ГАОУ СПО Тольяттинский колледж сервисных технологий и предпринимательства

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

для специальности

260807 Технология продукции общественного питания

(технического профиля)

(наименование)

Химия

(наименование дисциплины по учебному плану)

Тольятти

2012

Пояснительная записка

Уважаемый студент!

Методические рекомендации по дисциплине Химия созданы Вам в помощь для работы на занятиях, при подготовке заданий для практического изучения.

Данные методические рекомендации включают перечень работ, правила выполнения, список рекомендуемой литературы, критерии оценивания, на усмотрение преподавателя дополнительно: описание установки или рабочего места студента, материально-техническое обеспечение, контрольные вопросы, технику безопасности.

Каждая работа содержит теоретический и практический блоки. Наличие тезисной информации по теме позволит Вам вспомнить ключевые моменты, рассмотренные преподавателем на занятии. Практическая часть содержит задания, пояснения или рекомендации по их выполнению, требования к оформлению и представлению отчета о выполнении. По окончании работы результат представьте преподавателю. В случае возникновения вопросов по выполнению Вы всегда можете обратиться за помощью и консультацией к преподавателю.

Содержание современного курса химии тесно связано не только с задачей получения фундаментального естественно - научного образования, но и с задачей формирования представлений о химии как о необходимой для каждого человека составляющей общих знаний о мире и понимания значимости этой науки для общественного прогресса. Важной частью общей культуры является широкий набор знаний, которые человек активно использует в быту, в профессиональной деятельности, на протяжении всей жизни.

Умение применять полученные теоретические знания на практике может служить критерием оценки уровня культурного развития человека. Поэтому одним из традиционных направлений в преподавании химии является освещение вопросов прикладной направленности.

Прикладная направленность химии осуществляется с целью повышения качества химического образования обучающихся, применения их химических знаний к решению задач повседневной практики и в профессиональной деятельности.

В результате выполнения практических работ обучающийся должен знать:

Основные понятия и законы химии;
Теоретические основы органической, физической и коллоидной химии;
Понятие химической кинетики и катализа;
Классификацию химических реакций и закономерности их протекания;
Обратимые и необратимые химические реакции, химическое равновесие, смещение химического равновесия под действием различных факторов;
Окислительно-восстановительные реакции, реакции ионного обмена;
Гидролиз солей, диссоциацию электролитов в водных растворах, понятие о сильных и слабых электролитах;
Тепловой эффект химических реакций, термохимические уравнения;
Характеристики различных классов органических веществ, входящих в состав сырья и готовой пищевой продукции;
Свойства растворов и коллоидных систем высокомолекулярных соединений;
Дисперсные и коллоидные системы пищевых продуктов;
Роль и характеристика поверхностных явлений в природных и технологических процессах;
Основы аналитической химии;
Основные методы классического количественного и физико-химического анализа;
Назначение и правила использования лабораторного оборудования и аппаратуры;
Методы и технику выполнения химических анализов;

В результате выполнения практических работ обучающийся должен уметь:

Применять основные законы химии для решения задач в области профессиональной деятельности;
Использовать свойства органических веществ, дисперсных и коллоидных систем для оптимизации технологического процесса;
Описывать уравнениями химических реакций процессы, лежащие в основе производства продовольственных продуктов;
Проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям реакции;
Использовать лабораторную посуду и оборудование;
Выбирать метод и ход химического анализа, подбирать реактивы и аппаратуру;
Проводить качественные реакции на неорганические вещества и ионы, отдельные классы органических соединений;
Выполнять количественные расчеты состава вещества по результатам наблюдений;

Теоретическая часть.

Основные понятия

учебной дисциплины «Химия»

Введение

Химия, её задачи и значение в подготовке технологов общественного питания. Реакции ионного обмена. Закон действия масс, его применение в химии. Методы качественного и количественного анализа и условия их проведения. Правила и техника выполнения лабораторных работ, правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ, порядок ведения лабораторного журнала.

РАЗДЕЛ 1. ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

ТЕМА 1.1. Агрегатное состояние веществ, их характеристика.

Типы химических связей. Агрегатные состояния веществ, их общая характеристика. Газообразное состояние вещества. Идеальный газ, основные законы идеального газа. Реальные газы. Критическое состояние. Изотерма реального газа. Сжижение газов, их применение. Жидкое состояние вещества. Свойства жидкостей, изотропность, внутреннее строение, ассоциация молекул, температура кипения. Поверхностное натяжение. Методы определения поверхностного натяжения. Поверхностно-активные вещества, их роль в технологии продукции общественного питания (эмульгирование, пенообразование). Вязкость жидкостей, ее зависимость от различных факторов. Методы определения относительной вязкости. Влияние вязкости на качество пищевых продуктов (супы, желированные блюда, каши, студни и др.) Твердое состояние вещества. Кристаллическое и аморфное состояния. Образование и разрушение кристаллов. Сублимация, ее значение в консервировании пищевых продуктов.

Лабораторная работа № 1: «Определение вязкости жидкостей».

Вопросы для самоконтроля:

Идеальный газ сжимается неограниченно. Почему невозможно сжать так же реальный газ?
Какая температура является температурой кипения?
В чем состоит различие между аморфными и кристаллическими телами?
Что такое водородная связь?
Опишите тип связи в кристаллических решетках следующих тел: а) твердый диоксид углерода - сухой лед; б) алмаз; в) каменная соль; г) парафин (свечной); д) лед; е) кусок меди.

ТЕМА 1.2. Основные понятия и законы термодинамики. Термохимия.

Предмет термодинамики. Основные понятия термодинамики: система, фаза, виды систем, параметры состояния систем, виды процессов. Внутренняя энергия системы, теплота, работа. Первый закон термодинамики для изобарного и изохорного процессов. Понятие энтальпии. Термохимия: экзо- и эндотермические реакции. Термохимические уравнения, их особенности. Энтальпия образования, разложения, сгорания, растворения. Тепловой эффект реакции. Основные законы термохимии. Закон Лавуазье-Лапласа, закон Гесса и следствие из него. Термохимические расчеты, их значение в энергетике биохимических и физиологических процессов. Второй закон термодинамики, направление химических процессов. Самопроизвольные процессы. Свободная и связанная энергия. Понятие энтропии.

Практическая работа № 1 «Решение задач на расчет энтальпий химических реакций»

Вопросы для самоконтроля:

Приведите примеры термодинамических систем, имеющих различную окружающую среду.
Какие признаки имеет экзотермическая реакция?
Какое значение принимает внутренняя энергия в случае кругового процесса и почему?
Зависит ли изменение энтальпии системы от температуры?

ТЕМА 1.3. Химическая кинетика и катализ. Химическое равновесие.

Предмет химической кинетики. Скорость химической реакции. Влияние природы реагирующих веществ, площади поверхности, температуры и концентрации на скорость реакции. Правило Вант-Гоффа. Закон действующих масс. Влияние температуры на процессы приготовления пищи, хранение пищевого сырья и готовой продукции. Катализ и катализаторы. Катализаторы: положительные отрицательные, условия их действия. Ферменты, их значение. Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Константа равновесия, ее физический смысл. Принцип Ле Шателье. Влияние температуры, давления и концентрации на смещение химического равновесия.

Лабораторная работа № 2 «Определение зависимости скорости химической реакции от температуры и концентрации реагирующих веществ».

Вопросы для самоконтроля:

Какова главная особенность участия катализатора в химическом процессе
Объясните механизм действия катализатора на примере реакции окисления сернистого газа.
Возможно ли усиление действия катализатора? Приведите пример.

ТЕМА 1.4. Свойства растворов.

Общая характеристика растворов. Способы выражения концентраций. Механизм растворения. Сольватная /гидратная/ теория растворов Д. И. Менделеева. Растворимость газов в жидкостях, зависимость от температуры и давления. Использование этих факторов в технологических процессах. Растворимость жидкостей, ее зависимость от различных факторов. Растворимость в двухслойных жидкостях. Экстракция, её практическое применение в технологических процессах. Растворимость твердых веществ, зависимость от температуры и степени измельчения. Использование этих факторов в технологии продукции общественного питания. Свойства разбавленных растворов. Диффузия. Зависимость скорости диффузии от различных факторов. Значение диффузии в технологических процессах и физиологии питания. Осмос и осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Плазмолиз и тургор в живых клетках. Растворы изотонические, гипертонические, гипотонические. Значение осмоса в природе технологических и физиологических процессах. Замерзание и кипение растворов. Первый и второй законы Рауля, их значение. Свойства растворов электролитов. Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации, ее зависимость от температуры и концентрации раствора. Константа диссоциации, ее зависимость от температуры. Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Нейтральная, кислая, щелочная среда. Водородный показатель. Способы определения рН среды. Значение рН среды в технологических процессах. Понятие о буферных растворах, использование.

Практическая работа № 2 «Решение задач: расчеты концентраций растворов, осмотического давления, температур кипения, замерзания, рН среды».

Лабораторная работа № 3 «Определение тепловых эффектов растворения различных веществ в воде».

Лабораторная работа № 4 «Определение рН среды различными методами».

Вопросы для самоконтроля:

Что общего в свойствах растворов и химических соединений?
Какой из компонентов будет считаться растворителем в плазме крови, в слюне?
В результате какого процесса происходит засахаривание варенья?

ТЕМА 1.5. Поверхностные явления. Адсорбция.

Понятие о дисперсных системах. «Коллоидно-химическое» восприятие мира.

Общие свойства пограничных слоев. Термодинамическая характеристика поверхности. Определение адсорбции, виды сорбции. Характеристика процесса адсорбции: зависимость от температуры, площади поверхности; избирательный характер. Адсорбция на поверхности раствор - газ. Уравнение Гиббса, его анализ. Поверхностно - активные и поверхностно-неактивные вещества. Роль поверхностно - активных веществ в эмульгировании, пенообразовании, их использование в санитарии. Адсорбция газов и растворенных веществ твердыми адсорбентами. Зависимость адсорбции от величины площади поверхности адсорбента, от температуры, его природы и природы растворителя. Удельная адсорбция. Гидрофильные и гидрофобные поверхности. Молекулярная, ионная и ионообменная адсорбция.

Применение адсорбции в технологических процессах и санитарии. Понятие о хроматографии, использование.

Физико-химические изменения важнейших органических веществ пищевых продуктов. Набухание и растворение полимеров. Студни.

Лабораторная работа № 5 «Исследование процессов адсорбции активированным углем различных веществ и растворов».

Практическая работа № 3 «Составление формул и схем строения мицелл».

Лабораторная работа № 6 «Получение коллоидных растворов. Исследование строения мицелл и свойства коллоидных растворов».

Лабораторная работа № 7 «Получение устойчивых эмульсий и пен, выявление роли стабилизаторов».

Лабораторная работа № 8 «Изучение процессов набухания и студнеобразования крахмала, желатина и различных видов зерен».

Вопросы для самоконтроля:

Чем отличается адсорбция от абсорбции?
Какие вещества называются поверхностно-активными?
Расскажите о явлении тиксотропии и приведите примеры тиксотропных превращений в технологии пищевых производств.
Где в общественном питании используется ионообменная адсорбция?

РАЗДЕЛ 2. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.

ТЕМА 2.1. Классификация катионов и анионов. Первая аналитическая группа анионов.

Произведение растворимости. Условия образования осадков. Сущность окисления-восстановления Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса Амфотерность. Классификация катионов и анионов. Общая характеристика катионов I аналитической группы. Значение катионов первой аналитической группы в осуществлении химико - технологического контроля. Частные реакции катионов I аналитической группы Реакции катионов натрия (действие дигидроантимоната калия, реакция окрашивания пламени), калия (действие дигидротартрата натрия и кобальтинитрита аммония (действие щелочей, реактива Несслера. реакция разложения аммонииных солей). Систематический ход анализа смеси катионов первой аналитической группа.

Практическая работа № 4 «Решение задач на правило произведения растворимости».

Практическая работа № 5 «Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. Выполнение расчетов эквивалентов окислителя и восстановителя».

Лабораторная работа № 9 «Проведение частных реакций катионов первой аналитической группы».

Лабораторная работа № 10 «Анализ смеси катионов первой группы».

Вопросы для самоконтроля:

Какие катионы относятся к первой аналитической группе?
Как устранить мешающее действие ионов аммония при обнаружении ионов калия и натрия?
Как правильно определять окраску пламени горелки для обнаружения ионов калия в присутствии ионов натрия?
Какие соединения азота применяют в медицине?

ТЕМА 2.2. Вторая аналитическая группа катионов

Общая характеристика второй аналитической группы катионов. Значение катионов второй группы в проведении химико-технологического контроля.

Групповой реактив и условия его применения. Гидролиз солей. Произведение растворимости (ПР), условие образования осадков. Частные реакции катионов второй группы. Реакции катионов бария (действие группового реактива - карбоната аммония, серной кислоты, хромата калия, реакция окрашивания пламени); кальция (действие группового реактива карбоната аммония, оксалата аммония; реакция окрашивания пламени); магния (действие группового реактива - карбоната аммония, гидрофосфата натрия, щелочей). Систематический ход анализа смеси катионов второй аналитической группы

Лабораторная работа № 11 «Проведение частных реакций катионов второй аналитической группы».

Лабораторная работа № 12 «Анализ смеси катионов второй группы».

Вопросы для самоконтроля:

Какими общими аналитическими свойствами обладают катионы второй аналитической группы?
Какими свойствами обладает гидроксид свинца?
Какой реагент является групповым на вторую аналитическую группу катионов?
Почему гидроксиды серебра и ртути не образуются в растворе?

ТЕМА 2.3. Третья аналитическая группа катионов

Общая характеристика третьей аналитической группы катионов. Значение катионов третьей аналитической группы в осуществлении химико-технологического контроля.

Групповой реактив и условия его применения. Частные реакции катионов третьей аналитической группы. Реакции катионов железа (III) (действие группового реактива - сульфида аммония, щелочей гексацианоферрата (II) калия, роданида аммония). марганца (действие группового реактива - сульфида аммония, щелочей, реакция окисления марганца висмутатом натрия), хрома (действие группового реактива -сульфида аммония, щелочей, реакция окисления хрома перекисью водорода), цинка(действие группового реактива - сульфида аммония, щелочей, сероводорода), алюминия (действие группового реактива - сульфида аммония, щелочей, гидроксида аммония, хлорида аммония). Систематический ход анализа смеси катионов третьей аналитической группы.

Лабораторная работа № 13 «Проведение частных реакций катионов третьей аналитической группы».

Лабораторная работа № 14 «Анализ смеси катионов третьей аналитической группы».

Вопросы для самоконтроля:

Назовите групповой реагент третьей аналитической группы.
Какие соли щелочноземельных металлов растворимы в воде?
Каким образом сульфаты катионов третьей группы переводят в раствор?
В какой цвет окрашивается бесцветное пламя горелки солями бария, кальция и стронция?
Какова сравнительная растворимость сульфатов щелочноземельных металлов?

ТЕМА 2.4. Четвертая аналитическая группа катионов.

Общая характеристика катионов четвертой аналитической группы химико-технологического контроля. Групповой и подгрупповой реактивы и условия их применения. Частные реакции катионов четвертой аналитической группы. Реакции катионов серебра (действие группового реактива - сероводорода, соляной кислоты, хромата калия); свинца (действие группового реактива - сероводорода, соляной кислоты, иодида калия), меди (действие группового реактива - сероводорода, гидроксида аммония, реакция окрашивания пламени). Систематический ход анализа смеси катионов четвертой аналитической группы.

Лабораторная работа № 15 «Проведение частных реакций катионов четвертой аналитической группы».

Лабораторная работа № 16 «Анализ смеси катионов четвертой группы».

Лабораторная работа № 17 «Проведение частных реакций анионов первой, второй и третьей аналитической группы».

Вопросы для самоконтроля:

Какие реакции обнаружения катионов цинка являются фапмакопейными?
Как отделить ионы алюминия от ионов цинка и хрома?
Какая реакция на катионы хрома является специфичной?

ТЕМА 2.5. Анионы. Анализ сухой соли.

Классификация анионов. Значение анионов в осуществлении химико-технологического контроля. Частные реакции анионов первой группы. Реакции сульфат-иона(действие хлорида бария); сульфит-иона (действие хлорида бария, окислителей: растворов иода или перманганата калия), карбонат-иона (действие хлорида бария, кислот). Частные реакции анионов второй группы. Реакции хлорид-иона (действие нитрата серебра), сульфид-иона (действие нитрата серебра, соляной кислоты). Частные реакции анионов третьей группы. Реакции нитрат-иона (действие сульфата железа (II) в кислой среде); нитрит-иона (действие перманганата калия в кислой среде). Систематический ход анализа соли.

Лабораторная работа № 18 «Анализ сухой соли (один образец)».

Вопросы для самоконтроля:

Какие химические элементы способны к образованию анионов? Приведите примеры.
Какой анион первой аналитической группы дает осадок желтого цвета с групповым реагентом?
Какая реакция позволяет отличить осадок хлорида серебра от осадков бромида и йодида серебра?
Какие органические реагенты используют для обнаружения нитрит-иона?

ТЕМА 2.6. Методы количественного анализа

Понятие, сущность, методы количественного анализа. Точность вычислений в количественном анализе.

Вопросы для самоконтроля:

Как проводится отбор проб для анализа?
Какие типы весов используют в химической лаборатории?

ТЕМА 2.7. Гравиметрический (весовой) метод анализа

Аналитические и технохимические весы и правила взвешивания на них. Операции весового анализа: подготовка вещества к анализу, взятие и растворение навески, высушивание и прокаливание осадка. Посуда и оборудование весового метода анализа. Вычисление в весовом анализе.

Практическая работа № 6 «Вычисления в весовом анализе».

Вопросы для самоконтроля:

На чем основан гравиметрический анализ?
Какие требования предъявляются к осадкам и весовым формам?
Какие факторы влияют на образование осадков?

ТЕМА 2.8. Объемный метод анализа. Метод нейтрализации. Теория индикаторов.

Сущность и методы объемного анализа. Способы выражение концентрации растворов (нормальная концентрация, титр, титр по определяемому веществу) и вычисления в объемном анализе.

Титрование, титрованные растворы. Измерительная посуда объемною анализа и ее назначение.

Сущность метода нейтрализации, его индикаторы; интервал перехода индикатора, показатель титрования; выбор индикатора, кривые титрования. Способы приготовления стандартных растворов.

Практическая работа № 7 «Выполнение расчетов в объемном анализе».

Вопросы для самоконтроля:

На чем основаны титриметрические методы анализа?
По каким признакам классифицируются методы титриметрического анализа?
Какая реакция лежит в основе метода кислотно-основного титрования?
Что такое индикаторы?
Что такое кривые титрования?
Какие ошибки могут возникать при титровании в методе кислотно-основного титрования?

ТЕМА 2.9. Метод окисления - восстановления

Сущность окислительно-восстановительных методов и их значение в проведении химико-технологического контроля. Эквиваленты окислителей и восстановителей, их определение и использование в расчетных задачах. Перманганатометрия и ее сущность. Иодометрия и ее сущность.

Вопросы для самоконтроля:

В какой среде применяется титрование раствором KMnO₄ и почему?
Как фиксируется конечная точка титрования перманганатометрии?

ТЕМА 2.10. Методы осаждения и комплексонообразования.

Сущность методов осаждения. Аргентометрия (метод Мора), условия применения метода и его значение в проведении химико-технологического контроля. Сущность метода комплексонообразования.

Вопросы для самоконтроля:

Почему титрование по методу Фаянса нельзя проводить в щелочной среде?
В чем преимущество метода Фольгарда перед методом Мора?
В чем состоит принцип действия металлоиндикаторов?
Какой рабочий раствор используется в комплексонометрии?

ТЕМА 2.11. Физико-химические методы анализа

Сущность физико-химических методов анализа и их применение этих методов в химико - технологическом контроле

Сущность и значение колориметрического метода; сущность и общая характеристика методов стандартных серий и калибровочного графика. Приборы колориметрического метода анализа.

Лабораторная работа №19 «Определение кристаллизационной воды в кристаллогидратах».

Лабораторная работа №20. «Приготовление рабочего раствора щелочи и стандартного раствора щавелевой кислоты».

Лабораторная работа №21. «Определение нормальности и титра раствора щелочи».

Лабораторная работа №22 «Приготовление рабочего раствора перманганата калия и установление нормальной концентрации и титра по щавелевой кислоте» или «Установление нормальной концентрации и титра тиосульфата по дихромату калия»

Лабораторная работа №23 «Определение содержания железа в соли Мора» или «Определение содержания меди в растворе сульфата меди (II)».

Лабораторная работа №24 «Определение содержания хлорида натрия в растворе».

Вопросы для самоконтроля:

В чем сходство различие между химическими и физико-химическими методами анализа?
Каковы существенные недостатки физико-химических методов?
В чем заключается принцип работы фотоэлектроколориметра?
Что такое хроматография?
Что положено в основу адсорбционной хроматографии?
Из каких основных частей состоит газовый хроматограф?
Что такое хроматограмма?

Перечень практических и лабораторных работ.