course language
course duration
needed to educate
for credit at your university
for studying
Уважаемые слушатели, некоторые материалы данного курса доступны для ознакомительного просмотра. Чтобы получить доступ ко всем материалам курса, необходимо оплатить доступ к материалам.
Курс «Строение вещества: от атомов и молекул до материалов и наночастиц» закладывает понимание фундаментальных основ строения атомов и молекул, химической связи, межмолекулярных взаимодействий. В курсе систематически раскрывается взаимосвязь между электронным строением атомов и молекул, Периодическим законом Д.И. Менделеева и свойствами веществ и материалов в различных агрегатных состояниях, рассматриваются современные достижения в создании различных функциональных материалов с заданными свойствами, основы цифровой экономики в области химических наук.
Курс сопровождается оригинальным демонстрационным экспериментом. Курс предназначен бакалаврам естественно-научного профиля, учителям химии средней и высшей школы, будет полезен школьникам старших классов, и всем, интересующимся химией и желающим углубить свои знания о строении вещества и создании функциональных материалов. Курс не требует предварительной специальной подготовки, достаточно знаний по физике и химии, полученных в средней школе.
Форма обучения заочная (дистанционная). Еженедельные занятия будут включать просмотр тематических видеолекций, изучение дополнительных материалов и выполнение тестовых заданий с автоматизированной проверкой результатов, тестирование по пройденному материалу. Для получения сертификата необходимо выполнить все задания, тесты и написать финальный экзамен.
Для успешного освоения курса обучающиеся должны владеть основами химии и физики в объеме средней школы.
Модуль 1. Модели и модельные представления в химии. Развитие представлений о строении вещества от античности до начала 20 века. Химический элемент. Атомно-молекулярная теория. Эквивалент. Основные законы АМТ.
Модуль 2. Строение атома. Опыты Крукса. Открытие электрона. Фотоэффект. Рентгеновское излучение. Радиоактивность. Изотопы. Закон Мозли. Опыты Резерфорда. Теория Бора. Квантовые числа.
Модуль 3. Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза Де-Бройля. Квантово-механическое описание атома. Радиальная и угловая часть волновой функции. Атомные орбитали. Основные характеристики атома.
Модуль 4. Типы химической связи. Ионная связь. Энергия кристаллической решетки. Ковалентная связь. Метод молекулярных орбиталей для частицы H2+.
Модуль 5. Метод валентных связей для молекулы водорода. Двухатомные гомо- и гетероядерные молекулы элементов второго периода (методы МО и ВС). Геометрия молекул. Теория ОЭПВО.
Модуль 6. Гибридизация АО. Многоатомные молекулы в методе МО и ВС. Донорно-акцепторная связь. Электрондефицитные и электронизбыточные молекулы. Теория гипервалентных связей.
Модуль 7. Комплексные соединения. Соединения со связью металл-металл. Кластеры. Металлическая связь. Зонная теория. Металлы, металлоиды, полупроводники, диэлектрики. Интерметаллиды. Свойства и применение металлов и сплавов.
Модуль 8. Межмолекулярное взаимодействие. Ориентационное, индукционное, дисперсионное взаимодействие. Водородная связь. Диводородная связь. Структура жидкостей. Особые свойства воды. Металлофильные взаимодействия. Галогенная и пниктогенная связь. Агрегатные состояния вещества. Твердое тело, жидкость, газ, плазма. Плазмотрон.
Модуль 9. Типы кристаллических решеток. Инженерия кристаллов. Стекла и ситаллы. Ионные жидкости и их применение.
Модуль 10. Нестехиометрические соединения. Магнитные свойства твердых тел.
Модуль 11. Инженерия материалов. Композитные материалы. Металл-органические каркасные соединения. Подходы цифровой экономики в области химических наук.
Модуль 12. Наноструктуры и наноматериалы. Подготовка к финальному тестированию.
По завершении этого курса обучающиеся/слушатели будут...
Уметь:
1. предсказывать пространственную форму и характеристики молекул
2. предсказывать свойства вещества исходя из его состава и строения
Знать:
1. основные положения и законы атомно-молекулярной теории
2. базовые принципы теории строения атома
3. теоретические основы теории строения молекул
4. связь физических и химических свойств молекул с их строением в основном и возбужденным состояниях
5. теоретические основы межмолекулярных взаимодействий
6. магнитные свойства веществ и материалов
7. принципы создания материалов с заданными свойствами
8. основы цифровой экономики в области химических наук
Владеть:
1. описанием электронного строения атомов
2. описанием строения молекул и веществ
3. навыками описания свойств веществ на основе их элементного состава и электронного строения
ПКА-1 Знает основные этапы и закономерности развития химической науки, имеет представления о системе фундаментальных химических понятий и методологических аспектов химии, форм и методов научного познания;
ПКА-2 Понимает взаимосвязь естественных наук, способен осваивать междисциплинарные научные направления;
ПКА-3 Владеет теоретическими основами неорганической и координационной химии, методами синтеза, выделения и характеризации неорганических веществ и комплексных соединений. Знает основы радиохимии, проблемы ядерной энергетики и радиоэкологии, имеет практические навыки работы с радиоактивными изотопами
УКБ-1 Способен осуществлять систематизированные поиск, сбор, структурирование, критический анализ и синтез необходимой информации, применять системный подход для решения поставленных задач.
УКБ-7 Способен управлять своим временем, выстраивать и реализовывать траекторию саморазвития на основе принципов образования в течение всей жизни.
УКБ-10 Способен понимать сущность и значение информации в развитии общества, использовать основные методы получения и работы с информацией с учетом современных технологий цифровой экономики и информационной безопасности.
course language
course duration
needed to educate
for credit at your university
for studying
Кандидат химических наук
Position: профессор, и.о. заведующего кафедрой общей и неорганической химии
Кандидат химических наук
Position: доцент кафедры общей и неорганической химии
Кандидат химических наук
Position: доцент кафедры общей и неорганической химии
Кандидат химических наук
Position: доцент кафедры общей и неорганической химии
Position: ведущий инженер ЦСОП по направлению химия
It is possible to get a certificate for this course.
The cost of passing the procedures for assessing learning outcomes with personal identification - 3600 Р.