7M05318 Химическая физика в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• История и философия науки

  Цель дисциплины: сформировать целостное системное представление о философии как особой форме познания мира, об основных ее разделах, проблемах и методах их изучения в контексте будущей профессиональной деятельности. Учебный курс формирует теоретико-методологическую основу научно-исследовательской работы.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Педагогика высшей школы

  Цель дисциплины: сформировать способность к педагогической деятельности в вузах и колледжах на основе знаний дидактики высшей школы, теории воспитания и менеджмента образования, анализа и самооценки преподавательской деятельности. Учебный курс направлен на изучение тенденций развития образования и Болонского процесса. Курс поможет овладеть преподавательским и кураторским мастерством, различными стратегиями и методами обучения и воспитания.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Кинетика цепных реакций

  Цель дисциплины: сформировать способности применять на практике теоретические знания о закономерностях протекания цепных реакций в реальных газообразных, конденсированных системах и растворах, анализировать термодинамические и кинетические закономерностей химических процессов. Будут рассмотрены: кинетический анализ сложных реакций, механизмы неразветвленной и разветвленной цепной реакции, метод частично стационарных концентраций Н.Н.Семенова, кинетика реакций в потоке, кинетика реакций в конденсированных фазах, быстрые реакции в растворах, кинетика реакции с нетермическим характером активации.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Ингибирование и промотирование процессов горения

  Цель дисциплины: формирование способности применять на практике теоретические знания о механизмах действия ингибиторов и катализаторов на процессы горения, готовить составы ингибиторов и катализаторов для их применения. Будут рассмотрены следующие аспекты: термодинамика процессов горения, температура и химический состав в равновесии, диффузия и теплоперенос в процессах горения, реакции разветвления и обрыва цепи в процессах ингибирования и промотирования, исследование кинетики термического разложения конденсированных веществ, методы управления процессом горения.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Диффузия и теплопередача в химической кинетике

  Цель дисциплины: сформировать способности исследовать кинетику химических реакций с учетом физических процессов переноса вещества и тепла. Будут рассмотрены: уравнения диффузии, теплопроводности, термодиффузия, неизотермическая и многокомпонентная диффузия, основные представления теории горения, механизм распространения пламени, тепловой взрыв, пределы горения, детонация, химические колебания, устойчивость и регулирование химических процессов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Химия высоких энергий

  Цель дисциплины: сформировать способности анализировать общие закономерности химических процессов, протекающих в термодинамически неравновесных условиях при взаимодействии различных видов излучений с веществом, а также в неравновесной плазме. Будут рассмотрены: взаимодействие излучений с веществом, механизмы элементарных процессов в химии высоких энергий, фотохимия, радиационная химия, плазмохимия, принципы технологий, основанных на использовании высокоэнергетических процессов, высокоэнергетические химические процессы в природе и технике.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Физические методы воздействия на химические реакции

  Цель дисциплины: сформировать способность анализировать общие закономерности физических методов воздействия на химические реакции для оптимизации технологических процессов. Будут рассмотрены цепные реакции, методы активации химических реакций, фотохимические реакции, радиационно-химические реакции, механохимия, плазмохимическая активация, активация с использованием ударных волн, звукохимическая активация (сонохимическая), низкотемпературная (криохимическая) активация, фазовое равновесие или правила фаз, процессы адсорбции на поверхности вещества, теория каталитических реакций.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Волновые технологии в промышленности

  Цель дисциплины: формировать способность применять основные приемы волнового воздействия в практической деятельности на предприятиях химической промышленности. Будут рассмотрены волновые технологии в промышленности: виды волнового воздействия – акустические волны, электромагнитные волны; явление кавитации, технологии на основе явления кавитации; процессы, основанные на применении акустических колебаний; процессы, основанные на применении микроволнового излучения; электрогидроэффект и СВЧ-излучение, комбинированные процессы обработки.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Современные методы химической физики

  Цель дисциплины: сформировать способность использовать теоретические и экспериментальные основы современной химической физики при решении проблемных ситуаций в учебной, учебно-исследовательской и научной деятельности. Будут рассмотрены: скрещенные молекулярные пучки, статистические и струевые методы, спектроскопия лазерно-индуцированной флуоресценции, электронно-неадиабатические реакции, фемтохимия, методы фемтосекундной спектроскопии, динамика переходного состояния, кинетика сверхбыстрых химических реакций.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Психология управления

  Цель дисциплины: обеспечить научную подготовку высококвалифицированных специалистов на основе изучения фундаментальных понятий психологии управления, создание предпосылок для теоретического понимания и практического применения важнейших аспектов сферы управления в процессе профессионального становления. Курс направлен на изучение закономерностей развития и функционирования психических процессов, основ эффективного взаимодействия и преодоления конфликтов, саморазвития и самопрезентации.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

• Современные проблемы сжигания топлив

  Цель дисциплины: сформировать способности интерпретировать основы физико-химических процессов, приводящих к интенсификации сжигания газообразных, жидких и твердых топлив, выбирать методы улучшения и интенсификации сжигания различных видов топлив. Рассматриваются следующие аспекты: энергетическое топливо и его виды; теплотехнические характеристики топлив; подготовка твердого топлива к сжиганию; предварительная подготовка твердого топлива; системы пылеприготовления; сжигание жидкого топлива; горение жидкого топлива в факеле; сжигание газообразного топлива; организация топочного процесса; компоновка горелочных устройств.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Химия и физика горения и взрыва

  Цель дисциплины: сформировать способности анализировать основные проблемы современной теории горения и взрыва, применять полученные знания для расчетов и обоснования основных характеристик и параметров процессов горения и взрыва, использовать их технологические возможности на практике. Будут рассмотрены: закономерности процессов горения и взрыва, теория распространения волны горения, свойства фронта пламени в процессах горения, влияние на нормальную скорость горения различных факторов, методы расчета объема, состава продуктов горения, теплоты, температуры горения и основных показателей пожарной опасности.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Организация и планирование научных исследований (англ.яз.)

  Дисциплина направлена на формирование навыков, необходимых для планирования и проведения качественных и конкурентоспособных научных исследований. Учебный курс формирует теоретико-методологическую основу процесса научных исследований, их целей, задач, этапов проведения, а также областей применения результатов. Дисциплина направлена на изучение основ научного метода, методологии проведения литературных и экспериментальных исследований, правил подготовки и рецензирования научных публикаций и проектов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Цель дисциплины: сформировать практические навыки в различных видах речевой деятельности на иностранном языке. Учебный курс формирует способность воспринимать, понимать и переводить информацию в современном глобальном пространстве, участвовать в научных мероприятиях для апробации собственных исследований. Дисциплина направлена на совершенствование компетенций в соответствии с международными стандартами иноязычного образования.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Образование сажи, фуллеренов, нанотрубок, супергидрофобных поверхностей при горении углеводородов

  Цель дисциплины: сформировать способность интерпретировать основы физико-химических процессов, приводящих к образованию твердой фазы в пламенах углеводородов, оценивать результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов горения для решения проблем экологии, связанных с сажеобразованиием. Будут рассмотрены методы исследования пламен, механизмы сажеобразования в пламенах, роль полициклических ароматических углеводородов в процессах горения, методы синтеза фуллеренов, нанотрубок и углеродных поверхностей в пламенах.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Горение и свойства горючих веществ

  Цель дисциплины: сформировать способности анализировать процессы образования горючих и взрывоопасных систем с целью предотвращения пожаров и взрывов. Будут рассмотрены: горение веществ, процесс горения, самовоспламенение и самовозгорание, вынужденное самовозгорание, свойства и пожарная опасность горючих веществ, распространение горения в газах, жидкостях и твердых материалах, показатели пожарной опасности веществ и материалов и методы их определения, взрывные процессы.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Химическая физика энергонасыщенных материалов

  Цель дисциплины: сформировать способности интерпретировать комплекс знаний о физико-химических и взрывчатых свойствах энергонасыщеных материалов, особенностях их поведения в различных условиях, применять на практике методы расчёта энергетических и баллистических параметров энергонасыщенных материалов. Будут рассмотрены основы технологии получения энергонасыщенных материалов, методы их утилизации, эксплуатация и хранения, индивидуальные и смесевые энергонасыщенные материалы и изделия на их основе, методы и приборы для их исследования и оценки эффективности, а также практической пригодности, оборудование для производства и переработки.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Химическая физика процессов образования наночастиц и наносистем

  Цель дисциплины: сформировать способности интерпретировать основы физико-химических процессов, приводящих к образованию наночастиц и наносистем, использовать на практике методы получения наноматериалов и наноструктур с применением основных законов химической физики. Будут рассмотрены: геометрическая, электронная структуры и реакционная способность наноматериалов; активность роста наноструктур и ее зависимость от различных факторов; анализ условий формирования наноструктур определенной формы; электрические свойства и перенос зарядов в нано-объектах; нанотермодинамика; плазменные методы получения наноструктур.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Безопасность производственных процессов

  Цель дисциплины: сформировать способность систематизировать меры по безопасной эксплуатации опасных производственных объектов и снижению вредного воздействия на окружающую среду. Будут рассмотрены: техносфера и безопасность, производственная санитария в химической промышленности, инженерные основы промышленной безопасности, основы пожарной профилактики.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Экспериментальные методы изучения кинетики химических реакций

  Цель дисциплины: формирование способности применять экспериментальные методы изучения кинетики химических реакций и методов анализа экспериментальных данных. Будут рассмотрены основные понятия химической кинетики, кинетические закономерности простых и сложных реакций, теория активных столкновений, теория активированного комплекса, экспериментальные методы определения константы скорости и порядка реакции, кинетика термического разложения твердых веществ, экспериментальные методы изучения скоростей реакций.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Вычислительные методы в химической кинетике

  Цель дисциплины: формирование способности использовать современную вычислительную технику и программные пакеты для решения задач химической кинетики методом математического моделирования химических процессов. Будут рассмотрены основы методов математического анализа и моделирования теоретических и экспериментальных исследований, использование основных типов моделей для интерпретации экспериментальных данных, методы решения прямой и обратной задач химической кинетики, преобразование Лапласа, метод классических траекторий, методы качественной теории обыкновенных дифференциальных уравнений, метод Монте-Карло, программные пакеты CHEMKIN, Chemical Workbench, Gaussian, MATLAB.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Горение порошковых материалов в пиротехнических составах

  Цель дисциплины: формирование способностей анализировать современные технологии получения энергонасыщенных материалов с заданными свойствами в промышленном производстве, использовать методы их модификации для повышения эффективности пиротехнических составов и изделий. Будут рассмотрены методы производства и модификации порошковых материалов, процессы агломерации и коррозии порошковых материалов, механизм воспламенения и горения порошкообразных металлов, закономерности воспламенения и горения металлических частиц, горение в замкнутом объеме, гетерогенное горение конденсированных частиц в активном высокотемпературном потоке, современные методы исследования процессов воспламенения и горения порошковых материалов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Интерпретировать основные понятия и законы химической кинетики, а также основные положения теории диффузии и теплопередачи, химической термодинамики в процессах горения, взрыва и синтеза наноматериалов;
• Осуществлять научные и прикладные исследования в области химической физики, разрабатывая практические рекомендации по использованию быстропротекающих химических и физико-химических превращений веществ и систем в процессах термического разложения, горения, взрыва и детонации;
• Применять методы теоретического и экспериментального исследования, математического анализа и моделирования физико-химических процессов в научно-инновационной и инженерно-технологической деятельности;
• Использовать глобальные компьютерные сети для получения, хранения и переработки полученной в профессиональной деятельности информации;
• Решать производственные и научные задачи на основе оценки закономерностей влияния внешнего воздействия на кинетику химических реакций в различных системах для оптимизации технологических процессов;
• Выбирать наиболее эффективные сферы применения методов химической физики позволяющих модернизировать процессы синтеза и направленного модифицирования свойств материалов;
• Обосновать выбор экспериментальных методов исследования, методов регистрации и обработки результатов теоретических и экспериментальных исследований в области химической физики;
• Интегрировать научно-профессиональные знания в области химической физики в практику образовательного процесса высшей школы, в том числе в контексте особенностей дистанционной формы обучения;
• Участвовать в выполнении научно-исследовательских проектов, тем самым повышая научный потенциал, представляя результаты работы в публикациях рейтинговых национальных и международных изданиях;
• Применять на практике профессиональные и личностные качества, обеспечивающие широкие возможности самореализации в новейших областях знаний, наиболее значимых сферах профессиональной деятельности и общественной жизни;
• Проводить лекционные, семинарские и лабораторные занятия по дисциплинам химической физики как в традиционной, так и дистанционной форме, разрабатывая методики преподавания с использованием цифровых технологий и интернет ресурсов, а также учебно-методическое обеспечение для данных дисциплин;
• Организовать работу коллектива, исполнителей, принимая социальные и этические обязательства.