Рабочая программа по физической и коллоидной химии для студентов СПО

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ ХАБАРОВСКОГО КРАЯ
Краевое государственное автономное профессиональное образовательное
учреждение «Хабаровский технологический колледж»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
ЕН.03 ХИМИЯ-2015
ППССЗ 43.02.10 – ЕН.03 – 2015
Естественно научный профиль
по программе подготовки специалистов среднего звена
Хабаровск 2015 г.
ОДОБРЕНА УТВЕРЖДАЮ
на заседании ПЦК__________ Зам. Директора по УР
председатель ПЦК__________ ______Н.М. Выдрина
______________________ФИО
«____»______________2015 г. «______»______2015 г.
Рабочая программа учебной дисциплины разработана 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 профессии специальности среднего профессионального образования (письмо Департамента государственной политики в сфере подготовки рабочих кадров и ДПО Минобрнауки России от 17.03.2015 № 06-259) и Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС СПО-06) среднего профессионального образования (далее СПО) по программе подготовки специалистов среднего звена (ППССЗ/ППКРС) 19.02.10 Технология продукции общественного питания.
Организация - разработчик: КГА ПОУ ХТК г. Хабаровск
Разработчики:
Ким О.А. – преподаватель химии КГА ПОУ ХТК г. Хабаровск
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
1. Паспорт рабочей программы учебной дисциплины. 4-8
2. Структура и примерное содержание учебной дисциплины. 9-16
3. Условия реализации учебной дисциплины. 17-18
4. Контроль и оценка результатов освоения дисциплины. 19
ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ХИМИЯ
1.1.Область применения рабочей программы
Рабочая программа учебной дисциплины (далее рабочая программа) – является частью рабочей основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО 19.02.10 Технология продукции общественного питания.
Программа учебной дисциплины может быть использована в части освоения основного вида профессиональной деятельности: организация процесса и приготовление сложной кулинарной продукции, хлебобулочных и мучных кондитерских изделий для различных категорий потребителей и управление производством продукции питания и соответствующих профессиональных компетенций (ПК):
1.Организовывать работу структурного подразделения.
2.Организовывать закупку и контролировать движение продуктов, товаров и расходных материалов на производстве.
3.Организовывать производство продукции для диетического (лечебного) и детского питания.
4.Разрабатывать различные виды меню и рецептуры кулинарной продукции и десертов для различных категорий потребителей.
1.2.Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: учебная дисциплина «Химия » является обязательным учебным предметом по программе (ППКРС, ППССЗ).
1.3.Цели и задачи учебной дисциплины, требования к результатам освоения учебной дисциплины:
Рабочая программа ориентирована на достижение следующих целей:
• освоение знаний по физической и коллоидной химии, важнейших химических понятиях, законах и теориях;
• овладение умениями применять методы качественного и
количественного анализа при проведении технико-химического контроля;
• развитие познавательных интересов и интеллектуальных способностей в процессе самостоятельного приобретения химических знаний с использованием различных источников информации, в том числе компьютерных;
• применение полученных знаний и умений для контроля на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания за правильностью технологического процесса, за качеством готовой продукции, выполнении анализа продукции и сырья, вычислениях и записях результатов анализа.
РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Результатом освоения программы учебной дисциплины является овладение обучающимися видом профессиональной деятельности по организации процесса и приготовлению сложной кулинарной продукции, хлебобулочных и мучных кондитерских изделий для различных категорий потребителей и управление производством продукции питания и соответствующих профессиональных и общих компетенций:
Код Наименование результата обучения
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ПК 6.2
Организовывать закупку и контролировать движение продуктов, товаров и расходных материалов на производстве.
ПК 6.3 Разрабатывать различные виды меню и рецептуры кулинарной продукции и десертов для различных категорий потребителей.
1.4.Рекомендуемое количество часов на освоение рабочей программы учебной дисциплины:
всего – 94 часов, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки 62 часа;
внеаудиторная самостоятельная работа студентов 32 часов.
2.СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. ОБЪЕМ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ.
Наименование разделов и тем Количество часов
1. .Введение 2
Раздел 1. Физическая химия ( 36 часов).
2. Основные понятия и законы термодинамики. Термохимия. 6
Практическая работа№ 1 Решение задач на расчет энтальпий химических
реакций. 2
3. Агрегатные состояния веществ, их характеристика. 4
Практическая работа № 2 Определение поверхностного натяжения жидкостей. Расчет погрешностей. Определение вязкости жидкостей. 2
4. Химическая кинетика и катализ. Химическое равновесие.
6
Практическая работа № 3. Определение зависимости скорости реакции от температуры и концентрации реагирующих веществ№2 2
5. Свойства растворов. 4
Практическая работа№ 4 Определение энтальпий растворения и химических реакций. 2
Практическая работа № 5
Определение pH среды индикаторами и ионометрическим методом. 2
Практическая работа № 6 Решение задач. Расчеты осмотического давления, температур кипения, замерзания, pH среды. 2
6. Поверхностные
явления. Адсорбция. 2
Практическая работа № 7
Изучение процессов адсорбции активированным углем различных веществ из растворов. 2
Раздел 2. Коллоидная химия (22 часа).
7. Значение коллоидной химии. Дисперсные системы. 2
8. Коллоидные растворы. 4
Практическая работа № 8
Получение коллоидных растворов. 2
Практическая работа № 9
Свойства коллоидных растворов. 2
9. Грубодисперсные системы. 6
Практическая работа № 10 Получение устойчивых эмульсий и пен, выявление роли стабилизаторов.
2
10. Физико-химические изменения органических веществ пищевых продуктов. 2
Практическая работа № 11
Изучение явлений набухания, студнеобразования для различных видов зерна и желатина. 2
Зачет. 2
Всего. 62
Практических работ -11.
2.2 Тематический план и содержание учебной дисциплины
Аналитическая химия
Название разделов и тем. Содержание учебного материала Объем часов Уровень усвоения
1 2 3 4
1.Введение. Физическая и коллоидная химия, ее содержание и задачи. Определение физической и коллоидной химии как естественных наук, объекты и методы их изучения. Роль российских и зарубежных ученых в развитии физической и коллоидной химии 2 2
Раздел 1. Физическая химия ( 36 часов) 2. Предмет термодинамики. Основные понятия термодинамики. Система, фаза, виды систем, параметры состояния системы, теплота, работа. Передача теплоты в тепловых аппаратах посредством теплопроводности, теплоизлучения и конвекции. 2 2
3. Первый закон термодинамики для изохорного и изобарного процессов. Термохимия: экзо- и эндотермические реакции. Энтальпия реакции, размерность. Термохимические уравнения, их особенности. Энтальпия образования, разложения, сгорания, растворения.
Основные законы термохимии: закон Лавуазье-Лапласа, закон Гесса и следствие из него. Термохимические расчеты. 2 2
4. Второй закон термодинамики. Энергетика биохимических и физиологических процессов. Энергетика производства продуктов питания. Внедрение энергосберегающих технологий на производстве. Свободная и связанная энергия. Энтропия - мера связанной энергии или степень беспорядка системы. 2 2
5. Практическая работа№ 1 Решение задач на расчет энтальпий химических
реакций. Решение расчетных задач по термохимическим уравнениям . 2 3
6. Типы химических связей. Агрегатные состояния вещества, их общая характеристика. Газообразные состояния вещества. Идеальный газ, основные законы идеального газа. Реальные газы. Критическое состояние. Изотермы реального газа. Сжижение газов, их применение. Замораживание пищевых продуктов жидким газом. Влияние содержания 02, С02 и других газовых сред на хранение плодов и овощей.
Жидкое состояние вещества. Свойство жидкостей: изотропность, внутреннее строение, ассоциация, температура кипения.
Поверхностное натяжение. Методы определения поверхностного натяжения. Поверхностно-активные вещества. Их роль в технологии продуктов общественного питания: эмульгирование, пенообразование. 2 2
7. Твердое состояние вещества. Кристаллическое и аморфное состояние, переход одного состояния в другое.
Образование и разрушение кристаллов. Использование этих процессов при выборе режима замораживания и размораживания продуктов питания. Температура плавления и температура дымообразования пищевых жиров. Сублимация, ее значение в консервировании пищевых продуктов. 2 2
8. Практическая работа № 2 Определение поверхностного натяжения жидкостей. Расчет погрешностей. Определение вязкости жидкостей. Вязкость жидкостей, ее зависимость от различных факторов. Метод определения относительной вязкости. Влияние вязкости на качество (в том числе консистенцию) пищевых продуктов: супов, студней, желированных блюд, каш, пюре, изделий из теста.2 3
9. Предмет химической кинетики. Скорость химической реакции. Влияние природы реагирующих веществ, площади поверхности, температуры и концентрации реагирующих веществ, площади поверхности, температуры и концентрации на скорость реакций.Правило Вант-Гоффа. Теория активации. Закон действующих масс. Скорость реакции в гетерогенных системах, роль диффузии. 2 2
10. Катализ и катализаторы. Катализаторы положительные и отрицательные, условия их действия. Ферменты, их роль при производстве и хранении пищевых продуктов. Теория катализа. Катализ в промышленности. 2 2
11. Химическое равновесие. Обратимые и необратимые реакции. Константа равновесия, ее физический смысл. Принцип Лье-Шателье. Влияние температуры, давления и Концентрации реагирующих веществ на смещение химического равновесия. Влияние температуры и давления на сдвиг равновесия (на примере варки мясных бульонов); использование вакуумаппаратов. Применение принципа Лье- Шателье к биохимическому процессу дыхания плодов.
2 2
12. Практическая работа № 3 Определение зависимости скорости реакции от температуры и концентрации реагирующих веществ. Решение практических задач на изменение скорости реакции .2 3
13. Общая характеристика растворов. Методы выражения концентраций. Сольватная (гидратная) теория растворов Д.И.Менделеева. Растворимость газов в жидкостях, зависимость от температуры и давления. Использование теории растворов при приготовлении и хранении газированных напитков. Растворимость жидкостей, ее виды. Растворимость в двухслойных жидкостях. Экстракция, ее практическое применение в технологических процессах.Растворимость твердых веществ, зависимость от температуры и степени измельчения. Использование этих факторов в технологических процессах приготовления пищи. 2 2
14. Свойства растворов электролитов. Теория электролитической диссоциации. Степень диссоциации, ее зависимость от температуры и концентрации раствора. Константа диссоциации раствора. Закон разведения Оствальда.
Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Нейтральная, кислая, щелочная среда. Водородный показатель. Зависимость между концентрацией ионов водорода и pH среды. Индикаторы. Прибор ионометр. Применение индикаторов при анализе мясных натуральных полуфабрикатов, котлетной массы, содержания молока в кофе с молоком. 2 2
15.Практическая работа № 4 Определение энтальпий растворения и химических реакций. Решение расчетных задач на определение энтальпии растворения и химических реакций. 16.Практическая работа № 5 Определение pH среды индикаторами и ионометрическим методом. Влияние pH среды на течение ферментативных процессов. Влияние pH среды на технологические процессы тушения мяса (выбор соуса), маринования, тепловой обработки растительных продуктов: гидролиз протопектина до пектина. Влияние pH на устойчивость эмульсии молока. Буферные растворы, в том числе тканевых жидкостей, крови, молока. Использование буферных растворов при исследовании овощных полуфабрикатов. 2 3
17. Практическая работа № 6
Решение задач. Расчеты осмотического давления, температур кипения, замерзания, pH среды. Решение расчетных задач .2 3
18. Поверхностные
явления. Адсорбция. Общие свойства пограничных слоев. Термодинамическая характеристика поверхности. Определение адсорбции, ее сущность. Виды адсорбции. Характеристика процесса: зависимость от температуры, площади поверхности; избирательный характер.Адсорбция на поверхности раствор-газ. Уравнение Гиббса, его анализ. Поверхностно-активные и поверхностно-неактивные вещества. Ориентация молекул поверхностно-активных веществ в поверхностном слое - «первые признаки организованной структуры жизни». Правило Траубе-Дюкло. Роль поверхностно¬активных веществ в эмульгировании, пенообразовании, их использование в санитарии.
2 2
19. Практическая работа № 7
Изучение процессов адсорбции активированным углем различных веществ из растворов. Адсорбция газов и растворенных веществ твердыми адсорбентами. Строение твердой поверхности, твердые адсорбенты. Зависимость адсорбции от величины поверхности адсорбента, его природы. Удельная адсорбция. Уравнение Фрейндлиха. Изотерма адсорбции Лэнгмюра, ее объяснение на основании строения поверхностного слоя. Зависимость адсорбции от свойств твердой поверхности и природы растворителя. 2 3
Раздел 2. Коллоидная химия.(22 часов) 20. Значение коллоидной химии. Дисперсные системы. Объекты коллоидной химии. Дисперсные системы. Объекты науки, поверхностные слои, пленки, нити, мелкие частицы. Коллоидная химия - наука о поверхностных явлениях. Исторический обзор. Связь коллоидной химии с биологией, товароведением, технологией продуктов общественного питания, микробиологией, санитарией и гигиеной и т. д. 2 2
21. Коллоидные растворы: понятие, виды. Золи, общая характеристика. Методы получения коллоидных растворов: диспергирование, конденсация, пептизация. Применение этих методов для получения пищевых продуктов. Очистка золей: диализ и электродиализ. Ультрафильтрация - основа мембранных технологий. Вымачивание соленых продуктов, очистка пищевого желатина и др. применение ультрафильтрации и электродиализа для очистки природных и технических вод, опреснения воды, очистки вакцин и сывороток.
2 2
22. Электрокинетические явления. Электроосмос и электрофорез, их использование. Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем: броуновское движение, диффузия, осмотическое давление. Седиментация, центрифугирование. Роль диффузии в технологических процессах приготовления пищи, в процессах обмена веществ, в процессах усвоения пищи. 2 2
23. Практическая работа № 8
Получение коллоидных растворов. Строение коллоидных частиц: ядро, гранула, мицелла. Правило Пескова- Фаянса. Понятие об агрегатной и кинетической устойчивости.
Коагуляция золей. Факторы, вызывающие коагуляцию. Количественные характеристики процесса коагуляции. Коллоидная защита. Пептизация. 2 3
24. Практическая работа № 9
Свойства коллоидных растворов. Оптические свойства чая, вин, молока, бульона 2 3
25. Эмульсии, понятие, классификация. Строение эмульсий. Устойчивость, природа и роль эмульгатора. Получение и общие свойства эмульсий. Деэмульгирование.Пищевые эмульсии: молоко, сливки, сливочное масло, маргарин, соусы, их состав и строение. 2 2
26. Пены, понятие, строение и устойчивость. Роль пенообразователей. Получение и разрушение пен. Твердые пены. Пищевые пены, виды, их состав и строение, влияние на консистенцию пищи. 2 2
27. Порошки. Суспензии. Пасты. Аэрозоли. Понятие и строение. Пищевые продукты, относящиеся к ним. Влияние размера частиц на качество, значение в технологических процессах и рационе питания. Методы получения.
Дымы. Туманы. Значение аэрозолей в пищевой промышленности. Загрязнения окружающей среды эмульсиями, пенами, аэрозолями, их разрушение. 2 2
28. Практическая работа № 10 Получение устойчивых эмульсий и пен, выявление роли стабилизаторов. Получение и разрушение пен. 2 3
29. Физико-химические изменения органических веществ пищевых продуктов. Жиры, белки и углеводы. Строение, свойства, виды гидролиза. Эмульгирование жиров, денатурация белков, брожение глюкозы, инверсия сахарозы, декстринизация и клейстеризация крахмала. 2 2
30. Практическая работа № 11
Изучение явлений набухания, студнеобразования для различных видов зерна и желатина. Набухание и растворение полимеров. Факторы, влияющие на данные процессы. Студни. Методы получения. Синерезис студней. 2 3
31. Зачет. 2 3
2.3. Внеаудиторная самостоятельная работа студентов 32 часа.
Сообщения и рефераты.
1. Решение задач по применению законов термодинамики и термохимии при термической обработке пищевых продуктов.
2. Изготовление моделей кристаллических решеток.
3. Рефераты. Применение адсорбции в технологии приготовления пищи, пищевой промышленности и медицине.
4.Адсорбция в трудах ученых
5. Методы получения коллоидной частицы и применение этих методов для получения пищевых продуктов; роль коллоидов в процессах обмена веществ и в процессах усвоения пищи.
6. Значение аэрозолей, порошков, эмульсий, суспензий, пен в пищевой промышленности.
7. Загрязнение окружающей среды эмульсиями, пенами, аэрозолями, их разрушение.
8. Сообщения. Изменения жиров, белков, углеводов при кулинарной обработке.
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация программы дисциплины требует наличия учебного кабинета и лаборатории:
- посадочные места по количеству обучающихся;
- демонстрационный стол.
Учебно-наглядные пособия и лабораторное оборудование:
Периодическая Таблица химических элементов, ряд напряжения металлов, таблица растворимости кислот, солей , оснований.
Лабораторные наборы: химическая посуда, реактивы для выполнения работ.
Технические средства обучения:
- интерактивная доска с лицензионным программным обеспечением и мультимедиапроектор
Лабораторные наборы: химическая посуда, реактивы для выполнения работ.
Технические средства обучения:
- интерактивная доска с лицензионным программным обеспечением и мультимедиапроектор
3.2. Информационное обеспечение обучения
Пивинский Ю.Е.: Реология дисперсных систем, ВКВС и керамобетоны ; Элементы нанотехнологий в силикатном материаловедении. - СПб.: Политехника, 2012
Белик В.В.: Физическая и коллоидная химия. - М.: Академия, 2007
Сумм Б.Д.: Основы коллоидной химии. - М.: Академия, 2007
Шабанова Н.А.: Химия и технология нанодисперсных оксидов. - М.: Академкнига, 2006
БелГУ, Ин-т последипломного медицинского образования ; А.А. Шапошников, Л.А. Дейнека, И.И. Олейникова, Г.Н. Клочкова ; рец.: Л.Г. Прокопенко, М.И. Рецкий: Практикум по химии. - Белгород: БелГУ, 2005
БелГУ, Каф. органической химии ; авт-сост.: А.И. Везенцев и др. ; рец.: А.А. Шапошников, Ю.Ф. Фурман: Пособие по физической и коллоидной химии. - Белгород: БелГУ, 2005
Голдовская Л.Ф.: Примеры решения задач по физической и коллоидной химии. - Белгород: БелГУ, 2005
Кругляков П.М.: Физическая и коллоидная химия. - М.: Высшая школа, 2005
Сухарев Ю.И.: Нелинейность гелевых оксигидратных систем. - Екатеринбург: УрО РАН, 2005
Щукин Е.Д.: Коллоидная химия. - М.: Высшая школа, 2004
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.
Результаты(освоенные общие и профессиональные компетенции) Формы и методы контроля и оценки
Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. Практические работы, работа в группе, паре.
Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. Подготовка сообщений, творческое задание.
Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации. Практические работы, работа в группе, паре, подготовка сообщений, творческое задание.
Участвовать в планировании основных показателей производства. Практические работы, творческое задание.
Организовывать закупку и контролировать движение продуктов, товаров и расходных материалов на производстве. Практические работы, подготовка сообщений.
Разрабатывать различные виды меню и рецептуры кулинарной продукции и десертов для различных категорий потребителей. Практические работы, контрольная работа.