МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

кафедра неорганической химии

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ

И АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

м е т о д и ч е с к и е р е к о м е н д а ц и и

по изучению дисциплины и задания

для контрольных работ

студентам заочного отделения

по специальности «Зоотехния»

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2 0 0 9

Методические рекомендации рассмотрены и одобрены учебно-методической комиссией факультета почвоведения и агроэкологии СПбГАУ. Протокол № 6 от 11 июня 2009 г.

С о с т а в и т е л и: доцент Титов Б.П.

доцент Порсев В.В.

ВВЕДЕНИЕ

В условиях неотвратимо назревающего в ряде стран продовольственного кризиса и в связи с тем, что в настоящее время в России одним из четырех приоритетных национальных проектов по модернизации страны признана коренная перестройка агропромышленного комплекса (АПК), важнейшей задачей является создание прочной материальной базы АПК. В связи с предстоящим вступлением России в ВТО с каждым годом будет нарастать конкурентная борьба за рынки сбыта продукции сельского хозяйства. В этих условиях АПК являет собой важнейший сектор национальной экономики. И руководство страны, и руководство АПК, наряду с другими отраслями сельского хозяйства, стремятся всемерно модернизировать и развивать отрасль животноводства. Это и увеличение объемов животноводческой продукции, и технологическое перевооружение перерабатывающих комплексов и приближение мясомолочных производств к научно обоснованным нормам потребления, а также внедрение индустриальных технологий в отрасли кормопроизводства и в отрасли переработки животноводческого сырья.

Связь животноводства с кормопроизводством требует от специалиста АПК ясного понимания многих проблем сельского хозяйства. Например, современные способы консервирования кормов предполагают обязательное использование консервантов. Использование в животноводстве промышленных технологий – это научно обоснованные рационы, т.е. анализ состава кормов, применение различных добавок в корма для стимуляции роста и размножения животных. Это карбонаты, фосфаты, сульфаты, минерально-аммонийные премиксы, карбоксилин, мочевина и др. Химизация кормопроизводства – это и микроэлементы, недостаток которых равнозначен потере белка. А для увеличения выхода продукции в расчете на каждую голову животного требуется применение новых средств регуляции обмена веществ в организме животного (ферментов, витаминов и др.)

От современного грамотного зооинженера и зоотехника требуется знание фундаментальных и специальных знаний в области химии также в связи с тенденцией к повсеместной механизации процессов, проходящих в животноводстве. Необходимо знание основных свойств различных полимерных материалов, знание законов, описывающих энергетические процессы.

Подготовка специалиста по специальности «Зоотехния» предполагает:

1. Изучение студентом основ химии как общеобразовательной дисциплины, с тем чтобы в дальнейшем успешно осваивать более частные области химической науки, такие как органическая химия, физическая и коллоидная химия, а также биологическая химия.

2. Использование знаний курса «общей химии» при изучении общебиологических дисциплин.

3. Использование знаний курса «неорганической и аналитической химии» при изучении специальных дисциплин на старших курсах.

Получение студентом прочных знаний по курсу «неорганическая и аналитическая химия» позволит в дальнейшем легко ориентироваться во множестве химических веществ и соединений, применяемых в сельском хозяйстве. Будущий специалист уже на первом курсе получит представление об основных способах получения и применяемых в животноводстве веществ и материалов. Студент первого курса получает представление об основных способах анализа веществ, в частности об анализе смесей на содержание важных для сельского хозяйства компонентов. И, безусловно, будущий специалист уясняет, какое значение и какую роль играет химия в АПК, а также приходит к пониманию двусторонней связи химической промышленности с сельскохозяйственным производством.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

Настоящие методические указания составлены в соответствии с программами курсов «Неорганическая химия» и «Аналитическая химия», утвержденными Департаментом по высшему и среднему сельскохозяйственному образованию Министерства сельского хозяйства РФ. Весь материал в соответствии с программами составлен по отдельным темам, из которых одни темы относятся к общетеоретическим разделам, а другие темы включают обзор свойств химических элементов, наиболее важных для сельского хозяйства.

В методические указания и контрольные задания включены также некоторые вопросы, относящиеся к восстановительной части курса. Данные вопросы изучались в средней школе. Цель включения таких вопросов в данное методическое пособие – восстановление утраченных знаний и умений, например, составление химических формул по степеням окисления элементов, определение степеней окисления элементов по формуле сложного вещества, рассмотрение массовых соотношений, составление ионных уравнений и др.

При изучении каждой темы студенту рекомендуется:

Изучить материал, относящийся к данной теме, по рекомендованным учебным пособиям.
Разобрать примеры выполнения заданий по данной теме либо по настоящим методическим рекомендациям (если такие примеры приводятся), либо по источникам рекомендованной литературы.
Приступить к самостоятельному решению заданий на данную тему (т.е. решать задачи, аналогичные разобранным ранее примерам).
Обратить внимание на то, что вопросы по свойствам элементов и по программе аналитической химии студент прорабатывает самостоятельно во внеаудиторное время, пользуясь рекомендованной литературой.

Контрольную работу студент в полном объеме выполняет до начала экзаменационной сессии и доставляет ее или высылает по почте в деканат, откуда контрольная работа передается на кафедру неорганической химии для проверки. Далее работа возвращается в деканат с возможными ошибками или неточностями для того, чтобы студент исправил ошибки, для предъявления и защиты исправленной и зачтенной работы на экзамене.

В период экзаменационной сессии учебный процесс складывается из лекций, семинаров, лабораторных занятий, консультаций и экзаменов. Номера заданий студенты определяют по двум последним цифрам своего шифра (т.е. по двум последним цифрам номера зачетной книжки), см. таблицу «Варианты контрольных заданий» в приложении.

ВНИМАНИЕ! При оформлении контрольной работы необходимо полностью переписать условие каждой из задач. Без выписанных условий задач работа НЕ ПРОВЕРЯЕТСЯ!

Для окислительно-восстановительных реакций необходимо приводить уравнения электронного баланса. Ход расчетов и используемые формулы следует сопроводить пояснениями и обязательно указывать единицы измерения приводимых величин.

Контрольные работы должны быть аккуратно оформлены. Для замечаний необходимо оставить поля. В конце работы указать использованную литературу, поставить подпись и дату выполнения работы.

Обратите особое внимание на доработку контрольной работы после ее проверки преподавателем. Это является неотъемлемой частью изучения материала. Исправленные контрольные работы представляются экзаменатору во время сдачи экзамена.

При доработке нет необходимости переписывать в новую тетрадь задачи, правильно выполненные ранее. Доработка проводится в той же тетради и только тех заданий, которые были решены неправильно.

I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ

Выполняя контрольные задания на эту тему, студент усваивает основные понятия химии из рекомендованных источников или из установочных лекций (если в лекциях необходимые понятия давались). Таковыми понятиями являются: атом, молекула, химический элемент, простое вещество, сложное вещество, относительная атомная и относительная молекулярная массы, моль, химическая реакция (или химическое превращение), разновидности химических реакций.

Фундаментальным понятием химии является понятие количества вещества. Основной единицей измерения данной величины является «моль». Определение понятия количества вещества студент найдет в любом учебнике химии. Моль – одна из основных единиц в международной системе единиц.

Массу одного моль вещества легко рассчитать, если известна химическая формула вещества, так как численно масса одного моль совпадает с молекулярной массой, например, масса 1 моль N₂ равна 28 г. Число структурных единиц в одном моль составляет 6,02∙10²³ частиц. Данное число называется постоянной Авогадро (N_A). Поскольку формулы разных веществ разные, то и один моль разных веществ будет иметь различную массу. Масса вещества и количество вещества связаны следующим соотношением:

где n – количество вещества;

m – масса вещества;

М – молярная масса.

Если вещество газообразное, то 1 моль любого газа при нормальных условиях (t = 0 ºC, p = 101,3 кПа) занимает одинаковый объем, равный 22,4 л:

V(1 моль O₂) = V(1 моль N₂) = V(1 моль NH₃) = V(1 моль C₂H₂) = … = 22,4 л

Эту схему студенту легко использовать при решении контрольного задания по данной теме.

Пример 1. Какое количество вещества содержится в 142 г хлора?

Подобного рода задачи легко решить составлением пропорции. Химическая формула хлора – Cl₂. Соответственно, относительная молекулярная масса составляет 71. Как уже упоминалось, молярная масса численно равна относительно молекулярной массе. Таким образом, M(Cl₂) = 71 г/моль.