РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
рабочая программа на тему

форма обучения

очная

курс

1

семестр

1, 2

стр.

1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

2. СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

8

3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

20

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

22

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

162

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

108

в том числе: Физике

42

лабораторные занятия

5

практические занятия

10

контрольные работы

домашняя работа

в том числе: Химии

36

лабораторные занятия

7

практические занятия

4

контрольные работы

курсовая работа (проект) (если предусмотрено)

в том числе: Биологии

30

лабораторные занятия

4

практические занятия

3

контрольные работы

курсовая работа (проект) (если предусмотрено)

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

54

Итоговая аттестация в форме дифференцированного зачета

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала

Объем

часов

Уровень

освоения

1

2

3

4

Введение.

Основные науки о природе (физика, химия, биология), их сходство и отличия. Естественнонаучный метод познания и его составляющие: наблюдение, измерение, эксперимент, гипотеза, теория

2

1

Контрольные работы (входное тестирование)

Раздел 1.

Механика

12

Тема 1.1.

Основы

кинематики

Содержание учебного материала

1

Механическое движение. Относительность механического движения.

Виды движения (равномерное, равноускоренное, периодическое) и их графическое

описание.

2

Демонстрации: Относительность механического движения. Виды механического движения.

1

Самостоятельная работа обучающихся составление таблицы: «Движение тела прямолинейное и криволинейное»

2

Тема 1.2

Содержание учебного материала

1

Взаимодействие тел. Законы Ньютона. Закон всемирного тяготения. Невесомость.

2

Лабораторная работа: Исследование зависимости силы трения от веса тела

2

Основы

динамики.

Демонстрации: Инертность тел.

Зависимость ускорения тела от его массы и силы, действующей на тело. Равенство и противоположность направления сил действия и противодействия. Невесомость.

Тема 1.3

Законы

сохранения

Содержание учебного материала

2

1

Закон сохранения импульса и реактивное движение. Кинетическая и потенциальная энергии. Закон сохранения механической энергии. Работа и мощность.

Демонстрации: Реактивное движение, модель ракеты. Изменение энергии при совершении работы.

1

Самостоятельная работа обучающихся: составление опорного конспекта на тему: «Механика».

Тема 1.4

Механические колебания и волны

Содержание учебного материала

1

Механические колебания. Период и частота колебаний. Механические волны. Свойства волн.

Звуковые волны. Ультразвук и его использование в технике и медицине.

2

Лабораторная работа: Изучение зависимости периода колебаний нитяного (или пружинного) маятника от длины нити (или массы груза).

2

Демонстрации: Свободные и вынужденные колебания. Образование и распространение волн. Колеблющееся тело как источник звука.

1

Контрольные работы «Механика»

2

Самостоятельная работа обучающихся: составление опорного конспекта на тему «Механические колебания и волны»

Раздел 2.

Тепловые явления

Тема 2.1. Основы

Содержание учебного материала

1

История атомистических учений. Наблюдения и опыты, подтверждающие атомномолекулярное строение вещества. Масса и размеры молекул. Тепловое движение. Температура как мера средней кинетической энергии частиц.

2

молекулярно

кинетической

теории.

Демонстрации: Движение броуновских частиц. Диффузия.

1

Практические занятия: Наблюдения и опыты, подтверждающие атомно-молекулярное строение вещества

1

Самостоятельная работа обучающихся: составление таблицы «Газовые законы»

Тема 2.2. Основы термодинамики

Содержание учебного материала

8

1

Объяснение агрегатных состояний вещества и фазовых переходов между ними на основе атомно-молекулярных представлений.

Закон сохранения энергии в тепловых процессах. Необратимый характер тепловых процессов. Тепловые машины, их применение. Экологические проблемы, связанные с применением тепловых машин, и проблема энергосбережения

2

Лабораторная работа: измерение температуры вещества в зависимости от времени при изменениях агрегатных состояний

2

Демонстрации: Объемные(или компьютерные) модели газа, жидкости и твердого тела. Испарение различных жидкостей. Плавление и отвердевание кристаллических тел. Изменение внутренней энергии тел при совершении работы. Устройство паровой турбины.

1

Контрольная работа «Тепловые явления»

Самостоятельная работа обучающихся: составление опорного конспекта на тему: «Основы термодинамики»

Раздел 3

Электродинамика

10

Тема 3.1

Электрическое

поле

Содержание учебного материала

1

Взаимодействие заряженных тел. Электрический заряд. Закон Кулона. Электрическое поле. Проводники и изоляторы в электрическом поле.

2

Демонстрации: Электризация тел. Взаимодействие заряженных тел

1

Практические занятия: Семинар на тему «Напряженность и потенциал - характеристики электрического поля. Конденсаторы и их применение»

3

Самостоятельная работа обучающихся составление таблицы: Электрическое поле и его характеристики

Тема 3.2 Законы

постоянного тока

Содержание учебного материала

1

Постоянный электрический ток. Сила тока, напряжение, электрическое сопротивление. Закон Ома для участка цепи. Тепловое действие электрического тока и закон Джоуля- Ленца.

2

Лабораторная работа: Сборка электрической цепи и измерение силы тока и напряжения на ее различных участках.

2

Демонстрации: Нагревание проводников с током.

1

Контрольные работы: «Электростатика. Постоянный электрический ток»

2

Самостоятельная работа обучающихся: составление опорного конспекта на тему: «Законы постоянного тока».

Тема 3.3

Магнитное поле и электромагнитна я индукция

Содержание учебного материала

1

Магнитное поле тока и действие магнитного поля на проводник с током. Электродвигатель. Явление электромагнитной индукции. Электрогенератор. Переменный ток. Получение и передача электроэнергии.

2

Демонстрации: Взаимодействие проводников с токами. Действие магнитного поля на проводник с током. Работа электродвигателя. Явление электромагнитной индукции.

1

Практические занятия: Семинар на тему «Трансформатор. Производство и передача электроэнергии. Проблемы энергосбережения».

3

Самостоятельная работа обучающихся по подготовке докладов к семинару: «Производство и передача электро энергии».

4

Тема 3.4

Электромагнитн

Содержание учебного материала

1

Электромагнитные волны. Радиосвязь и телевидение. Свет как электромагнитная волна. Интерференция и дифракция света.

2

ые колебания и волны. Оптика.

Практические занятия: Семинар на тему «Использование электромагнитных волн различного диапазона в технических средствах связи, изучении свойств вещества, медицине».

3

Лабораторная работа: Изучение интерференции и дифракции света.

Демонстрации: Излучение и прием электромагнитных волн. Интерференция и дифракция света.

1

Контрольная работа «Электродинамика»

2

Самостоятельная работа обучающихся: составление опорного конспекта на тему «Оптика»

Раздел 4.

Строение атома и квантовая физика

4

Тема 4.1.

Световые кванты

Содержание учебного материала

1

Волновые и корпускулярные свойства света. Фотоэффект. Использование фотоэффекта в технике.

2

Демонстрации: Фотоэффект. Фотоэлемент.

1

Самостоятельная работа обучающихся составление таблицы: «Элементарные частицы»

Тема 4.2.

Атом и атомное ядро

Содержание учебного материала

1

Строение атома: планетарная модель и модель Бора. Поглощение и испускание света атомом. Квантование энергии.

Принцип действия и использование лазера. Оптическая спектроскопия как метод изучения состава вещества.

Строение атомного ядра. Энергия связи. Связь массы и энергии. Ядерная энергетика. Радиоактивные излучения и их воздействие на живые организмы.

2

Практические занятия: Семинар на тему «Биологическое действие радиации»

3

Демонстрации: Излучение лазера. Линейчатые спектры различных веществ. Счетчик

1

ионизирующих излучений

Контрольные работы

«Фотоэффект. Атомная физика. Физика атомного ядра»

3

Самостоятельная работа обучающихся по подготовке докладов : «Строение Солнечной системы. Галактики. Эволюция вселенной».

Раздел 2

          Химия. Общая и неорганическая химия.                                    

36

Тема 5.1.

Вода. Свойства воды

Содержание учебного материала

1

Вода вокруг нас. Физические и химические свойства воды. Растворение твердых веществ и газов. Массовая доля вещества в растворе как способ выражения состава раствора.

3

Практическое занятие

Решение задач по теме: «Способы выражения состава и концентрации раствора»

3

Демонстрации.

Физические свойства воды: поверхностное натяжение, смачивание. Зависимость растворимости твердых веществ и газов от температуры.

1

Тема 5.2 Водные ресурсы

Содержание учебного материала

1

Водные ресурсы Земли. Качество воды. Загрязнители воды и способы очистки. Жесткая вода и ее умягчение. Опреснение воды.

3

Лабораторные работы Анализ содержания примесей в воде. Очистка загрязненной воды. Устранение жесткости воды.

3

Демонстрации

Способы разделения смесей: фильтрование, дистилляция, делительная воронка.

1

Контрольная работа «Вода. Растворы»

Самостоятельная работа: написание реферата на тему «Водные ресурсы Тюменской области», «Загрязнение воды и способы очистки»

Раздел 6.

Химические процессы в атмосфере

Тема 6.1 Атмосфера

Содержание учебного материала

1

Химический состав воздуха. Атмосфера и климат

2

Лабораторные работы

Определение химического состава атмосферы. Измерение уровня СО2.

2

Демонстрации

Обнаружение СО2 в выдыхаемом воздухе.

1

Тема 6.2

Кислотные

дожди

Содержание учебного материала

1

Кислоты и щелочи. Показатель кислотности и растворов рН. Кислотные дожди

2

2

Озоновые дыры. Загрязнение атмосферы и его источники

2

Практическое занятие

Составление уравнений реакций получения кислот и оснований по заданной схеме.

2

Лабораторная работа

Механизм образования кислотных дождей

2

Самостоятельная работа: написание реферата на тему «Загрязнение атмосферы Тюменской области»

Раздел 7

Химия и организм человека

Тема 7.1 Химические элементы

Содержание учебного материала

1

Химические элементы в организме человека.

2

Самостоятельная работа: Подготовить реферат по теме «Химический состав живых организмов

Тема 7.2

Содержание учебного материала

Органические

соединения

1

Органические и неорганические вещества. Основные жизненно необходимые соединения: белки, углеводы, жиры, витамины.

14

2

2

Строение белковых молекул. Значение витаминов.

2

3

Углеводы - главный источник энергии организма

2

4

Роль жиров в организме, холестерин. Жидкие и твердые жиры. Г идролиз жиров в организме

2

Лабораторные работы: Анализ состава молока

2

Практическое занятие: Составление схем синтеза и расщепления углеводов в организмах

2

Самостоятельная работа: написание реферата на темы: «Роль белков, жиров, углеводов в организме человека»

Тема 7.3 Неорганические вещества

Содержание учебного материала

1

Минеральные вещества в продуктах питания, пищевые добавки. Сбалансированное питание

1

Лабораторные работы: Определение содержания витамина С в напитках. Определение содержания железа в продуктах питания

2

Семинар по теме: Значение химических элементов в организме человека

2

Контрольная работа по разделу «Химия и организм человека»

2

Самостоятельная работа: подготовка к семинару по теме значение химических элементов в организме человека

Раздел 8

 Биология

30

Тема 8.1

Основные свойства живых организмов

Содержание учебного материала

1

Понятие «жизнь». Основные признаки живого: питание, дыхание, выделение, раздражимость, подвижность, размножение, рост и развитие. Понятие «организм». Разнообразие живых организмов, пвиниыпы их классификации        

2

Самостоятельная работа: по теме «Основные свойства живых организмов»

Тема 8.2 Клетка

Содержание учебного материала

1

Клетка - единица строения и жизнедеятельности и жизнедеятельности организма. Обмен веществ и превращение и превращение энергии в клетке. Молекула ДНК

2

Демонстрации

Объемная (или компьютерная) модель молекулы ДНК

1

Лабораторная работа

Рассматривание клеток и тканей в оптический микроскоп

2

Тема 8.3

Основы эволюции

Содержание учебного материала

1

Уровни организации живой природы: клеточный, организменный, надорганизменный. Эволюция живого. Движущие силы эволюции: наследственность, изменчивость, естественный отбор

2

Демонстрации

Растения и животные, иллюстрирующие изменчивость, наследственность, приспособленность.

1

Контрольная работа «Общие представления о жизни»

2

Практическая работа: заполнить таблицу «Уровни организации живой природы»

2

Самостоятельная подготовка к семинару по теме «Основные теории происхождения жизни на Земле»

Раздел 9

Организм человека и основные проявления его жизнедеятельности

Тема 9.1

Пищеварительная

система

Содержание учебного материала

1

Ткани, органы и системы органов человека

2

2

Питание. Значение питания для роста, развития и жизнедеятельности организма. Пищеварение как процесс физической и химической обработки пищи. Система пищеварительных органов. Предупреждение пищевых отравлений - брюшного тифа, дизентерии, холеры. Г астрит и цирроз печени как результат влияния алкоголя и никотина на организм.

2

Демонстрации

Действие желудочного сока на белки.

1

Лабораторная работа Действие слюны на крахмал

2

Самостоятельная работа: написание реферата «Влияние алкоголя и никотина на организм человека»

Тема 9.2 Дыхательная система

Содержание учебного материала

1

Дыхание организмов как способ получения энергии. Органы дыхания. Жизненная емкость легких. Тренировка органов дыхания. Болезни органов дыхания и их профилактика. Курение как фактор риска.

2

Тема 9.3

Опорнодвигательная система

Содержание учебного материала

1

Движение. Кости, мышцы, сухожилия - компоненты опорно-двигательной системы. Мышечные движения и их регуляция. Утомление мышц при статической и динамической работе. Изменение мышцы при тренировке, последствия гиподинамии. Причины нарушения осанки и развития плоскостопия

2

Лабораторная работа

Утомление при статической и динамической работе.

2

Тема 9.4

Внутренняя среда организма

Содержание учебного материала

1

Внутренняя среда организма: кровь, тканевая жидкость, лимфа. Основные функции крови. Кровеносная система. Иммунитет и иммунная система. Бактерии и вирусы как причина инфекционных заболеваний.

2

Лабораторная работа

Рассматривание крови человека и лягушки под микроскопом

2

Самостоятельная работа: написание реферата на тему «Вирусы», «Бактерии»

Тема 9.5

Индивидуальное развитие организма

Содержание учебного материала

1

Индивидуальное развитие организма. Половое созревание. Менструация и поллюция. Оплодотворение. Образование и развитие зародыша и плода. Беременность и роды. Влияние наркогенных веществ (табака, алкоголя, наркотиков) на развитие и здоровье человека. Наследственные и врожденные заболевания, передающиеся половым путем: СПИД, сифилис и др.

2

Контрольная работа по разделу «Организма человека и основные направления его жизнедеятельности»

2

Самостоятельно подготовиться к семинару по теме «Наследственные и врожденные заболевания, передающиеся половым путем»

Раздел 10

Человек и окружающая среда

Тема 10.1 Экосистемы

Содержание учебного материала

1

Понятия биогеоценоза, экосистемы и биосферы. Устойчивость экосистем

2

Тема 10.2 Основы

природопользова

ния

Содержание учебного материала

1

Воздействие экологических факторов на организм человека и влияние деятельности человека на окружающую среду (ядохимикаты, промышленные отходы, радиация и другие загрязнения). Рациональное природопользование.

2

Самостоятельная работа подготовка к семинару по данной теме

Дифференцированный зачет

2

Содержание обучения

Количество часов

Профили профессионального образования

социально-экономический

Профессии СПО

Специальности СПО

ФИЗИКА

Аудиторные занятия

42

Введение

2

Механика

12

Основы молекулярной физики и термодинамики

8

Основы электродинамики

10

Колебания и волны

4

Элементы квантовой физики

4

Вселенная и ее эволюция

2

Внеаудиторная самостоятельная работа

Подготовка устных выступлений по заданным темам, эссе, докладов, рефератов, индивидуального проекта с использованием информационных технологий, экскурсии и др.

24

Промежуточная аттестация в форме дифференцированного зачета

Итого

66

ХИМИЯ

Аудиторные занятия

36

Содержание обучения

Количество часов

Профили профессионального образования

социально

экономический

социально-экономический

Профессии СПО

Специальности СПО

Введение

2

Общая и неорганическая химия

20

Основные понятия и законы химии

2

Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

2

Строение вещества

2

Вода. Растворы

                      4

Химические реакции

2

Классификация неорганических соединений и их свойства

4

Металлы и неметаллы

4

Органическая химия

14

Основные понятия органической химии и теория строения органических соединений

2

Углеводороды и их природные источники

2

Кислородсодержащие органические соединения

2

Азотсодержащие органические соединения. Полимеры

2

Химия и жизнь

2

Химия и организм человека

2

Химия в быту

2

Внеаудиторная самостоятельная работа

Подготовка устных выступлений по заданным темам, эссе, докладов, рефератов, индивидуального проекта с использованием информационных технологий и др.

16

Промежуточная аттестация форме дифференцированного зачета

Итого

52

БИОЛОГИЯ

Аудиторные занятия

30

Биология — совокупность наук о живой природе. Методы научного познания в биологии

2

Клетка

6

Организм

6

Содержание обучения

Количество часов

Профили профессионального образования

социально

экономический

социально-экономический и гуманитарный

Профессии СПО

Специальности СПО

Вид

6

Экосистемы

4

Внеаудиторная самостоятельная работа

Подготовка устных выступлений по заданным темам, эссе, докладов, рефератов, индивидуального проекта с использованием информационных технологий, экскурсии и др.

14

Итого

45

Промежуточная аттестация форме дифференцированного зачета

Всего

162

Содержание обучения

Характеристика основных видов деятельности студентов (на уровне учебных действий)

ФИЗИКА

Введение

Развитие способностей ясно и точно излагать свои мысли, логически обосновывать свою точку зрения, воспринимать и анализировать мнения собеседников, признавая право другого человека на иное мнение.

Приведение примеров влияния открытий в физике на прогресс в технике и технологии производства

Механика

Кинематика

Ознакомление со способами описания механического движения, основной задачей механики.

Изучение основных физических величин кинематики: перемещения, скорости, ускорения.

Наблюдение относительности механического движения. Формулирование закона сложения скоростей.

Исследование равноускоренного прямолинейного движения (на примере свободного падения тел) и равномерного движения тела по окружности.

Понимание смысла основных физических величин, характеризующих равномерное движение тела по окружности

Динамика

Понимание смысла таких физических моделей, как материальная точка, инерциальная система отсчета.

Измерение массы тела различными способами. Измерение сил взаимодействия тел. Вычисление значения ускорения тел по известным значениям действующих сил и масс тел.

Умение различать силу тяжести и вес тела. Объяснение и приведение примеров явления невесомости.

Применение основных понятий, формул и законов динамики к решению задач

Содержание обучения

Характеристика основных видов деятельности студентов (на уровне учебных действий)

Законы сохранения в механике

Объяснение реактивного движения на основе закона сохранения импульса. Применение закона сохранения импульса для вычисления изменений скоростей тел при их взаимодействиях. Вычисление работы сил и изменения кинетической энергии тела. Вычисление потенциальной энергии тел в гравитационном поле. Характеристика производительности машин и двигателей с использованием понятия мощности

Молекулярная физика

Формулирование основных положений молекулярнокинетической теории. Выполнение экспериментов, служащих обоснованием молекулярно-кинетической теории. Наблюдение броуновского движения и явления диффузии.

Определение параметров вещества в газообразном состоянии на основании уравнения состояния идеального газа. Представление в виде графика изохорного, изобарного и изотермического процессов. Вычисление средней кинетической энергии теплового движения молекул по известной температуре вещества. Измерение влажности воздуха

Термодинамика

Экспериментальное исследование тепловых свойств вещества. Расчет количества теплоты, необходимого для осуществления процесса превращения вещества из одного агрегатного состояния в другое.

Расчет изменения внутренней энергии тел, работы и переданного количества теплоты на основании первого закона термодинамики. Объяснение принципов действия тепловых машин

Основы электродинамики

Электростатика

Вычисление сил взаимодействия точечных электрических зарядов.

Вычисление напряженности и потенциала электрического поля одного и нескольких точечных зарядов.

Измерение разности потенциалов.

Приведение примеров проводников, диэлектриков и конденсаторов.

Наблюдение явления электростатической индукции и явления поляризации диэлектрика, находящегося в электрическом поле

Постоянный ток

Измерение мощности электрического тока. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

Сбор и испытание электрических цепей с различным соединением проводников, расчет их параметров

Магнитное поле

Наблюдение действия магнитного поля на проводник с током, картинок магнитных полей.

Формулирование правила левой руки для определения направления силы Ампера.

Вычисление сил, действующих на проводник с током в магнитном поле, объяснение принципа действия электродвигателя. Исследование явления электромагнитной индукции

Колебания и волны

Механические колебания и волны

Приведение примеров колебательных движений. Исследование зависимости периода колебаний математического маятника от его длины, массы и амплитуды колебаний. Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника. Наблюдение колебаний звучащего тела. Приведение значения скорости распространения звука в различных средах.

Умение объяснять использование ультразвука в медицине

Содержание обучения

Характеристика основных видов деятельности студентов (на уровне учебных действий)

Электромагнитные колебания и волны

Наблюдение осциллограмм гармонических колебаний силы тока в цепи.

Объяснение превращения энергии в идеальном колебательном контуре.

Изучение устройства и принципа действия трансформатора. Анализ схемы передачи электроэнергии на большие расстояния. Приведение примеров видов радиосвязи. Знакомство с устройствами, входящими в систему радиосвязи.

Обсуждение особенностей распространения радиоволн

Световые волны

Применение на практике законов отражения и преломления света при решении задач. Наблюдение явления дифракции и дисперсии света. Умение строить изображения предметов, даваемые линзами. Расчет оптической силы линзы

Элементы квантовой физики

Квантовые свойства света

Наблюдение фотоэлектрического эффекта. Расчет максимальной кинетической энергии электронов при фотоэффекте

Физика атома

Формулирование постулатов Бора. Наблюдение линейчатого и непрерывного спектров.

Расчет частоты и длины волны испускаемого света при переходе атома из одного стационарного состояния в другое.

Объяснение принципа действия лазера

Физика атомного ядра и элементарных частиц

Наблюдение треков альфа-частиц в камере Вильсона. Регистрация ядерных излучений с помощью счетчика Гейгера.

Расчет энергии связи атомных ядер.

Понимание ценности научного познания мира не вообще для человечества в целом, а для каждого обучающегося лично, ценности овладения методом научного познания для достижения успеха в любом виде практической деятельности

Вселенная и ее эволюция

Строение и развитие Вселенной

Объяснение модели расширяющейся Вселенной

Происхождение Солнечной системы

Наблюдение звезд, Луны и планет в телескоп. Наблюдение солнечных пятен с помощью телескопа

ХИМИЯ

Введение

Раскрытие вклада химической картины мира в единую естественно-научную картину мира.

Характеристика химии как производительной силы общества

Важнейшие химические понятия

Умение дать определение и оперировать следующими химическими понятиями: «вещество», «химический элемент», «атом», «молекула», «относительные атомная и молекулярная массы», «ион», «аллотропия», «изотопы», «химическая связь», «электроотрицательность», «валентность», «степень окисления», «моль», «молярная масса», «молярный объем газообразных веществ», «вещества молекулярного и немолекулярного строения», «растворы», «электролит и неэлектролит», «электролитическая диссоциация», «окислитель и восстановитель», «окисление и восстановление», «скорость химической реакции», «химическое равновесие», «углеродный скелет», «функциональная группа», «изомерия»

Основные законы химии

Формулирование законов сохранения массы веществ и постоянства состава веществ. Установление причинно-следственной связи между содержанием этих законов и написанием химических формул и уравнений.

Содержание обучения

Характеристика основных видов деятельности студентов (на уровне учебных действий)

Раскрытие физического смысла символики Периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева (номеров элемента, периода, группы) и установление причинно-следственной связи между строением атома и закономерностями изменения свойств элементов и образованных ими веществ в периодах и группах. Характеристика элементов малых периодов по их положению в Периодической системе Д. И. Менделеева

Основные теории химии

Установление зависимости свойств химических веществ от строения атомов образующих их химических элементов. Характеристика важнейших типов химических связей и относительности этой типологии. Объяснение зависимости свойств веществ от их состава и строения кристаллических решеток. Формулирование основных положений теории электролитической диссоциации и характеристика в свете этой теории свойств основных классов неорганических соединений.

Формулирование основных положений теории химического строения органических соединений и характеристика в свете этой теории свойств важнейших представителей основных классов органических соединений

Важнейшие вещества и материалы

Характеристика строения атомов и кристаллов и на этой основе — общих физических и химических свойств металлов и неметаллов. Характеристика состава, строения, свойств, получения и применение важнейших неметаллов.

Характеристика состава, строения и общих свойств важнейших классов неорганических соединений.

Описание состава и свойств важнейших представителей органических соединений: метанола и этанола, сложных эфиров, жиров, мыл, карбоновых кислот (уксусной кислоты), моносахаридов (глюкозы), дисахаридов (сахарозы), полисахаридов (крахмала и целлюлозы), аминокислот, белков, искусственных и синтетических полимеров

Химический язык и символика

Использование в учебной и профессиональной деятельности химических терминов и символики.

Называние изученных веществ по тривиальной или международной номенклатуре и отражение состава этих соединений с помощью химических формул.

Отражение химических процессов с помощью уравнений химических реакций

Химические реакции

Объяснение сущности химических процессов. Классификация химических реакций по различным признакам

Химический эксперимент

Выполнение химического эксперимента в полном соответствии с правилами техники безопасности.

Наблюдение, фиксирование и описание результатов проведенного эксперимента

Химическая информация

Проведение самостоятельного поиска химической информации с использованием различных источников (научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов Интернета); использование компьютерных технологий для обработки и передачи химической информации и ее представления в различных формах

Профильное и профессионально значимое содержание

Объяснение химических явлений, происходящих в природе, быту и на производстве.

Соблюдение правил экологически грамотного поведения в окружающей среде.

Оценка влияния химического загрязнения окружающей среды на организм человека и другие живые организмы.

Содержание обучения

Характеристика основных видов деятельности студентов (на уровне учебных действий)

Соблюдение правил безопасного обращения с горючими и токсичными веществами, лабораторным оборудованием.

Критическая оценка достоверности химической информации, поступающей из разных источников

БИОЛОГИЯ

Биология — совокупность наук о живой природе. Методы научного познания в биологии

Знакомство с объектами изучения биологии.

Выявление роли биологии в формировании современной естественно-научной картины мира и практической деятельности людей

Клетка

Знакомство с клеточной теорией строения организмов.

Получение представления о роли органических и неорганических веществ в клетке.

Знание строения клеток по результатам работы со световым микроскопом.

Умение описывать микропрепараты клеток растений. Умение сравнивать строение клеток растений и животных по готовым микропрепаратам

Организм

Знание основных способов размножения организмов, стадий онтогенеза на примере человека.

Знание причин, вызывающих нарушения в развитии организмов. Умение пользоваться генетической терминологией и символикой, решать простейшие генетические задачи.

Знание особенностей наследственной и ненаследственной изменчивости и их биологической роли в эволюции живого

Вид

Умение анализировать и оценивать различные гипотезы происхождения жизни на Земле.

Умение проводить описание особей одного вида по морфологическому критерию.

Развитие способностей ясно и точно излагать свои мысли, логически обосновывать свою точку зрения, воспринимать и анализировать мнения собеседников, признавая право другого человека на иное мнение.

Умение доказывать родство человека и млекопитающих, общность и равенство человеческих рас

Экосистемы

Знание основных экологических факторов и их влияния на организмы.

Знание отличительных признаков искусственных сообществ — агроэкосистем.

Получение представления о схеме экосистемы на примере биосферы.

Демонстрация умения постановки целей деятельности, планирование собственной деятельности для достижения поставленных целей, предвидения возможных результатов этих действий, организации самоконтроля и оценки полученных результатов. Обучение соблюдению правил поведения в природе, бережному отношению к биологическим объектам (растениям и животным и их сообществам) и их охране

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА ДИСЦИПЛИНЫ

РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ

заданий, проектов, исследований.

Результаты обучения

Формы и методы контроля и

( освоенные умения, усвоенные знания)

Умения:

оценки результатов обучения

приводить примеры экспериментов и/или

Рубежный тест, практические

наблюдений, обосновывающих: атомно-

занятия, внеаудиторная

молекулярное строение вещества,

самостоятельная работа, устный

существование электромагнитного поля и взаимосвязь электрического и магнитного полей, волновые и корпускулярные свойства света, необратимость тепловых процессов, разбегание галактик, зависимость свойств вещества от структуры молекул, зависимость скорости химической реакции от температуры и катализаторов, клеточное строение живых организмов, роль ДНК как

опрос.

носителя наследственной информации, эволюцию живой природы, превращения энергии и вероятностный характер процессов в живой и неживой природе, взаимосвязь компонентов экосистемы, влияние деятельности человека на экосистемы;

объяснять прикладное значение важнейших

Рубежный тест, практические

достижений в области естественных наук

занятия, внеаудиторная

для: развития энергетики, транспорта и средств связи, получения синтетических материалов с заданными свойствами, создания биотехнологий, лечения инфекционных заболеваний, охраны окружающей среды;

самостоятельная работа

выдвигать гипотезы и предлагать пути их

Семинары, диспуты, практические

проверки; делать выводы на основе экспериментальных данных, представленных в виде графика, таблицы или диаграммы;

занятия.

работать с естественнонаучной

Рубежный тест, практические

информацией, содержащейся в сообщениях

занятия, внеаудиторная

СМИ, ресурсах Интернета, научнопопулярных статьях: владеть методами поиска, выделять смысловую основу и оценивать достоверность информации;

Знания:

самостоятельная работа.

смысл понятий: естественнонаучный метод познания, электромагнитное поле и электромагнитные волны, квант, эволюция Вселенной, большой взрыв, Солнечная

Тестирование, устный опрос.

система, галактика, минеральные и органические вещества, массовая для раствора, строение белков жиров и углеводов, экостистема, биоценоз, природопользование, загрязнение атмосферы, клетка.

вклад великих ученых в формирование современной естественнонаучной картины мира.

Рубежный тест, практические занятия, внеаудиторная самостоятельная работа.

Результаты (освоенные общие компетенции)

Основные показатели оценки результата

Формы и методы контроля и оценки

OK 1. Понимать

- демонстрация понимания сущности и социальной

интерпретация

сущность и

значимости своей будущей

результатов

социальную

профессии;

наблюдений за

значимость своей

- демонстрация устойчивого

обучающимися

будущей профессии,

интереса к будущей профессии

(участие в

проявлять к ней

творческих

устойчивый интерес.

конкурсах, фестивалях, олимпиадах, участие в конференциях и

форумах и т.д.)

OK 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

• умение формулировать цель и задачи предстоящей деятельности;

- умение представить конечный результат деятельности в полном объеме;

• умение планировать предстоящую деятельность;
• умение выбирать типовые методы и способы выполнения плана;

умение проводить рефлексию (оценивать и анализировать процесс и результат)

интерпретация результатов наблюдений за обучающимися

ОК 3. Принимать

- умение определять проблему в профессионально

интерпретация

решения в

ориентированных ситуациях;

результатов

стандартных и

- умение предлагать способы и варианты решения проблемы,

наблюдений за

нестандартных ситуациях и нести за них ответственность

оценивать ожидаемый результат;

умение планировать поведение в профессионально ориентированных проблемных ситуациях, вносить коррективы.

обучаюъцимися

ОК 4. Осуществлять

- умение самостоятельно

интерпретация

поиск и

работать с информацией:

использование

понимать замысел текста;

результатов

информации,

- умение пользоваться

наблюдений за

необходимой для

словарями, справочной

эффективного

литературой;

обучающимися

выполнения

- умение отделять главную

профессиональных

информацию от

задач,

второстепенной;

профессионального и личностного развития.

умение писать аннотацию

ОК 5. Использовать информационнокоммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

- демонстрация навыков использования информационнокоммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

интерпретаци я результатов наблюдений за обучаюъцимися; - участие в семинарах, диспутах с использованием информационн о- коммуникацион ные

технологии

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

• умение грамотно ставить и задавать вопросы;
• способность координировать свои действия с другими участниками общения;
• способность контролировать свое поведение, свои эмоции, настроение;

умение воздействовать на партнера общения

интерпретаци я результатов наблюдений за обучающимися

ОК 7. Брать на себя

- умение осознанно ставить цели овладения различными

интерпретаци я

ответственность за

видами работ и определять

результатов

работу членов

соответствующий конечный продукт;

наблюдений за

команды

- умение реализовывать

обучающимися

(подчиненных),

поставленные цели в деятельности;

результат выполнения

умение представить конечный

заданий

результат деятельности в полном объеме;

ОК 8.

- демонстрация стремления к

интерпретаци я

Самостоятельно

самопознанию, самооценке,

результатов

определять задачи

саморегуляции и саморазвитию;

наблюдений за

профессионального и

- умение определять свои

обучающимися;

личностного

потребности в изучении

- участие в

развития,

дисциплины и выбирать

заниматься

соответствующие способы его

семинарах, диспутах

самообразованием,

изучения;

осознанно

- владение методикой

планировать

повышение

квалификации.

самостоятельной работы над совершенствованием умений;

- умение осуществлять самооценку, самоконтроль через наблюдение за собственной деятельностью

умение осознанно ставить цели овладения различными аспектами профессиональной деятельности, определять соответствующий конечный продукт;

- умение реализовывать поставленные цели в деятельности;

понимание роли повышения квалификации для саморазвития и самореализации в профессиональной и личностной сфере;

OK 9. Быть готовым к

- проявление интереса к инновациям в области

интерпретация

смене технологий в

профессиональной

результатов

профессиональной

деятельности;

- понимание роли

наблюдений за

деятельности

модернизации технологий

профессиональной

деятельности

- умение представить конечный результат деятельности в полном объеме;

умение ориентироваться в информационном поле профессиональных технологий.

обучающимися - участие в семинарах по производствен ной тематике

ОК 10. Исполнять

- проявление интереса к исполнению воинской

интерпретаци я

воинскую обязанность,

обязанности;

результатов

в том числе с

- демонстрация готовности к исполнению воинской

наблюдений за

применением

обязанности;

умение связывать полученные

обучающимися -

полученных

профессиональные знания с

участие в семинарах

профессиональных

воинской обязанностью

по патриотическ ой

знаний (для юношей).

тематике.

ОК 11. Соблюдать

- проявление интереса к здоровому образу жизни и

интерпретаци я

основы здорового

требованиям охраны труда;

результатов

образа жизни,

- демонстрация готовности к исполнению требований по

наблюдений за

требования охраны труда.

охране труда;

умения связывать полученные

обучающимися

профессиональные знания с требованиями охраны труда и основами здорового образа

ОК 12. Соблюдать

- демонстрация стремления к познанию делового этикета,

- участие в

деловой этикет, культуру и

культуры и психологических основ общения, нормы и правила поведения; умение

семинарах, диспутах

психологические основы общения,

развивать свои культурные и этические потребности и выбирать соответствующие

нормы и правила

способы изучения;

- владение методикой

поведения.

самостоятельной работы над совершенствованием умений по духовному развитию;

- знание правил этикета и поведения в обществе умение соблюдать деловой этикет, культуру и психологические основы общения, нормы и правила поведения

ОК 13.

- демонстрация стремления к

интерпретация

Ориентироваться в

познанию правовой культуре;

результатов

- владение методикой

условиях постоянного

самостоятельной работы над

наблюдений за

изменения правовой

совершенствованием знаний по правовому развитию;

обучающимися; -

базы.

- демонстрация правовых

участие в семинарах,

знаний;

умение применять правовую культуру в повседневной жизни и профессиональной деятельности

диспутах

Коды компетенции

Содержание компетенций*

результат

ПК-1

Понимать сущность и социальную значимость профессии, основных перспектив и проблем, определяющих конкретную область деятельности.

Знать: задачи, решаемые аналитической химией как наукой; основные задачи и методы (этапы) химического анализа и значение аналитических сервисных служб в жизни общества.

Уметь: объяснить подходы к классификации методов аналитической химии и принципы их выбора.

Владеть: понятиями, терминологией химических методов анализа.

ПК-2

Владеть основами теории фундаментальных разделов химии (прежде всего неорганической, аналитической, органической, физической, химии высокомолекулярных соединений, химии биологических объектов, химической технологии).

Знать: теоретические представления аналитической химии, позволяющие управлять реакциями и процессами в растворах в методах разделения, обнаружения и определения, и позволяющие получать достоверные результаты химического анализа (метрологические основы анализа).

Уметь: пользоваться учебной, методической и справочной и литературой по аналитической химии.

Владеть: 1)расчетами ионных равновесий в растворе - равновесных и общих концентраций с учетом соответствующих табличных констант, с учетом побочных электростатических и химических взаимодействий; расчетами равновесных концентраций при разных соотношениях реагирующих веществ и разной обратимости химической реакции;

2)методологией выбора реагентов и расчетами их количества.

ПК-3

Научиться применять основные законы химии при обсуждении полученных результатов, в том числе с привлечением информационных баз данных.

Знать: закон действия масс, правила смещения равновесия для управления химической реакцией; закон сохранения массы веществ и закон эквивалентов (как основные законы количественного химического анализа). Уметь: пользоваться учебной, методической и справочной и литературой по аналитической химии, компьютерными базами данных; проводить обработку и графическое представление результатов ( например, в Excel); объяснять происхождение погрешностей результатов.

Владеть: расчетами равновесных и общих концентраций; расчетами при приготовлении и разбавлении растворов; количества реагентов для проведения анализа и результатов в гравиметрии и титриметрии; расчетами по-

ПК-4

Владеть навыками химического эксперимента,

основными синтетическими и аналитическими методами получения и исследования химических веществ и реакций.

ПК-6

Владеть навыками работы на современной

учебно-научной аппаратуре при проведении химических экспериментов.

ПК-7

Иметь опыт работы на серийной аппаратуре,

применяемой в аналитических и физико-химических

исследованиях.

Результаты (освоенные профессиональные компетенции)

Основные показатели оценки результатов

ПК 2.1.        Готовить растворы точной и приблизительной концентрации.

Уметь обращаться с химическим оборудованием*

Организация безопасного выполнения  работ на рабочем месте в соответствии с санитарно-техническими требованиями и требованиями охраны труда*      

Четко знать различные виды концентрации растворов*

Уметь расчитывать различные виды концентраций и и уметь переводить один вид концентрации в другой***

Базовый уровень по WSR (лаборант - эколог )

Требования к качеству: Соблюдать стандарты в отношении безопасности и гигиены при работе в химической лаборатории, различные типы средств личной защиты, меры предосторожности для безопасного использования химического оборудования.

Требования к скорости: согласно должностных инструкций и требованиям к проведению данного вида анализа.

Прикладные технологии: рациональное использование химических реактивов, рабочего инструмента, инвентаря, используемого для проведения химического анализа.

Продвинутый

Требования к качеству: все вышеуказанное в описании базового уровня, а также: рациональное использование сырья.

Требования к скорости: время выполнения должно полностью соответствовать требованиям технологий химического производства.

Прикладные технологии: все вышеуказанное в описании базового уровня.

Олимпиадный

Требования к качеству: все вышеуказанное в описании базового уровня, а также: рациональное использование сырья.

Требования к скорости: время выполнения должно полностью соответствовать требованиям технологий химического производства.

Прикладные технологии: все вышеуказанное в описании базового уровня, а также новейшее химическое оборудование.

ПК 2.2.        Определять концентрацию растворов различными способами.

-знать методы определения концентрации растворов;*

- уметь пользоваться оборудованием для определения концентрации раствора.*

-соблюдение правил техники безопасности *

-сборка различных химических приборов для определения конценрации раствора**

-умение пользоваться сложными электронными приборами для определения концентраций***

- выполнение точных расчетов концентраций растворов***

ПК 2.3.        Отбирать и готовить пробы для проведения анализа.

- выполнение операции отбора проб различных материалов.*

-знать технологии отбора и подготовки проб*    

-уметь доставлять пробы различных материалов с места отбора до места проведения анализа. Уметь проводить экспресс анализ на месте отбора проб***

ПК 2.4.        Определять химические и физические свойства веществ.

- уметь осуществлять различные виды анализа для определения состава вещества;*

-уметь осуществлять химические методы анализа;*

-уметь осуществлять физические методы анализа*

Вид учебной работы

Всего часов

Общая трудоемкость базового модуля дисциплины

224

Аудиторные занятия (всего)

144

В том числе:

Лекции

36

Лабораторные занятия

72

Семинары

36

Самостоятельная работа

80

В том числе*:

Подготовка к лабораторным работам и оформление

отчетов

32

Выполнение четырех индивидуальных заданий Подготовка к коллоквиумам

16

12

Другие виды самостоятельной работы

20

Вид промежуточного контроля

Прием отчетов, защита лабораторных работ Индивидуальные задания (4)

Коллоквиумы (2) Контрольные работы (3)

Вид итогового контроля

Зачет, экзамен

№

п/п

Раздел

Дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Общая трудоёмкость (в часах)

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости (по

неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации (по семестрам)

Учебная работа

В.т.ч.

активных

форм

Самостоятельная ра бота

всего

лекции

практ.

лаб.

1.

Введение

1

4

2

2

2.

Т еоретические основы

аналитической

химии

2-6

38

10

10

Выполнение

индивидуальных

заданий

1-3 (12 час.)

Подготовка к коллоквиуму

(6 час.)

Задание 1 (3 неделя)

Задание 2

(6 неделя) Задание 3

(9 неделя)

Контрольная работа1

(7 неделя) Коллоквиум 1 (7-8 неделя)

3.

. Методы

обнаружения и идентификации

1-6

46

24

Оформление

отчетов

(12 час.)

Другие виды

(10 час.)

Отчеты

по работам №№1-4 (1-5 неделя)

4.

Отбор

и подготовка пробы к анализу

4-5

14

Конспект к работе №4 (4 час.)

Другие виды

(10 час.)

Отчет по работе №4 (4-5 неделя)

№

п/п

Раздел

Дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Общая трудоёмкость (в часах)

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости (по

неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации (по семестрам)

Учебная работа

В.т.ч.

активных

форм

Самостоятельная ра бота

всего

лекции

практ.

лаб.

5.

Гравиметрический метод анализа

7-8

20

4

6

8

Оформление

отчетов

(2 час.)

Отчеты

по работам №5,6 ( 6,7 неделя)

6.

Титриметрические методы анализа

9-16

90

16

14

36

Оформление

отчетов

(14 час.)

Выполнение задания 4

(4 час.)

Подготовка к коллоквиуму 2

(6 час.)

Рубеж.контрольная работа 2 (12 неделя)

Отчеты по работам №№8-16 (9 -18 неделя) Задание 4 (15 неделя) Контрольная работа 3 (16 неделя) Коллоквиум 2 (16 неделя)

7.

Метрологические основы

химического

анализа

17-18

12

4

4

4

Обработка результатов анализа

в отчетах

Отчеты к лабораторным работам по гравиметрии и титриметрии

Всего:

3

18

224

36

36

72

80

Зачет, зкзамен

№

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат

обучения,

формируемые

компетенции

1.

Введение

Предмет аналитической химии, ее структура. Индивидуальность аналитической химии, ее место в системе наук, связь с практикой. Значение аналитической химии в развитии естествознания, техники и сфер народного хозяйства. Основные аналитические проблемы: снижение предела обнаружения; повышение точности и избирательности; обеспечение экспрессности; анализ без разрушения; локальный анализ; дистанционный анализ. Задачи химического анализа. Виды анализа: изотопный, элементный, структурно-групповой (функциональный), молекулярный, вещественный, фазовый. Химические, физические и биологические методы анализа. Макро-, микро- и ультрамикроанализ.

Основные этапы развития аналитической химии. Современное состояние и тенденции развития аналитической химии: инструментализация, автоматизация, математизация, миниатюризация, увеличение доли физических методов, переход к многокомпонентному анализу. Создание и использование сенсоров и тест-методов. Химикоаналитическая литература. Справочные источники информации.

Основные стадии (методы) химического анализа и их роль в конечном результате анализа.

ПК-1

Знать: задачи, решаемые аналитической химией как наукой; основные задачи и методы (этапы) химического анализа и значение аналитических сервисных служб в жизни общества.

Уметь: объяснить подходы к классификации методов аналитической химии и принципы их выбора.

Владеть: понятиями, терминологией химических методов анализа.

2.

Теоретические

основы

аналитической

химии

Типы химических реакций и процессов в аналитической химии. Основные типы химических реакций в аналитической химии: кислотно-основные, окисления-восстановления, комплексообразования. Используемые процессы: осаждение-растворение, экстракция, сорбция. Константы равновесия реакций и процессов.

Состояние веществ в идеальных и реальных системах. Ионы. Сольватация, ионизация, диссоциация. Поведение электролитов и неэлектролитов в растворах. Теория Дебая - Хюккеля. Коэффициенты активности. Концентрационные константы.

Описание сложных равновесий. Общая и равновесная концентрации. Условные константы. Графическое описание равновесий (распреде-

ПК-2

Знать: теоретические представления аналитической химии, позволяющие управлять реакциями и процессами в растворах в методах разделения, обнаружения и определения, и позволяющие получать достоверные результаты химического анализа (метрологиче-

№

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат

обучения,

формируемые

компетенции

лительные и концентрационнологарифмические диаграммы).

Скорость реакций в химическом анализе. Быстрые и медленные реакции. Элементарные стадии реакции. Факторы, влияющие на скорость. Катализаторы, ингибиторы. Автокаталитические реакции. Индуцированные и сопряженные реакции. Понятие об индукторе, акторе, акцепторе. Индукционный фактор. Примеры ускорения и замедления реакций и процессов, используемых в химическом анализе. Управление реакциями и процессами в аналитической химии.

Равновесие в системе раствор - осадок.

Константа равновесия гетерогенной системы осадок - раствор. Константа растворимости (произведение растворимости) малорастворимых электролитов: термодинамическая, концентрационная, условная. Условия образования и растворения. Полнота осаждения. Фракционное осаждение и растворение. Вычисление растворимости осадков по величине констант и констант по растворимости. Факторы, влияющие на растворимость осадков: температура, ионная сила, действие одноименного иона, реакции протонирования, комплексообразования, окисления-восстановления, структура и размер частиц. Примеры использования реакций осаждения и растворения в анализе. Принципы расчета потерь при промывании осадков.

Схема образования осадка. Кристаллические и аморфные осадки. Зависимость структуры осадка от его индивидуальных свойств и условий осаждения. Зависимость формы осадка от скорости образования и роста первичных частиц. Гомогенное осаждение (метод МВР). Условия получения кристаллических осадков. Старение осадка. Причины загрязнения осадка. Классификация различных видов соосаждения. Положительное и отрицательное значение явления соосаждения в анализе. Особенности образования коллоиднодисперсных систем и предупреждение этого явления.

Кислотно-основные реакции. Современные представления о кислотах и основаниях. Теория Льюиса. Теория Бренстеда - Лоури. Равновесие в системе кислота - сопряженное основание и растворитель. Константы кислотности и основности. Кислотные и основные свойства растворителей.

ские основы анализа).

Уметь: пользоваться учебной, методической и справочной и литературой по аналитической химии. Владеть:

1. расчетами ионных равновесий в растворе - равновесных и общих концентраций с учетом соответствующих табличных констант, с учетом побочных электростатических и химических взаимодействий; расчетами равновесных концентраций при разных соотношениях реагирующих веществ и разной обратимости химической реакции;
2. методологией выбора реагентов и расчетами их количества.

№

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат

обучения,

формируемые

компетенции

Константа автопротолиза. Влияние природы растворителя на силу кислоты и основания. Нивелирующий и дифференцирующий эффект растворителя.

Кислотно-основное равновесие в многокомпонентных системах. Буферные растворы и их свойства. Буферная емкость. Вычисления рН растворов незаряженных и заряженных кислот и оснований, многоосновных кислот и оснований, смеси кислот и оснований. Расчет рН при взаимодействии кислоты и основания.

Реакции комплексообразования. Типы комплексных соединений, используемых в аналитической химии и их классификации. Ступенчатое комплексообразование.

Количественные характеристики комплексных соединений: константы устойчивости (ступенчатые и общие), функция образования (среднее ли- гандное число), функция закомплексованности, степень образования комплекса. Факторы, влияющие на комплексообразование: строение центрального атома и лиганда, концентрация компонентов, рН, ионная сила раствора, температура. Термодинамическая и кинетическая устойчивость комплексных соединений и ее значение в титриметрии. Свойства комплексных соединений, имеющие аналитическое значение: устойчивость, растворимость, окраска, летучесть.

Влияние комплексообразования на растворимость соединений, кислотно-основное равновесие, окислительно-восстановительный потенциал систем, стабилизацию различных степеней окисления элементов. Способы повышения чувствительности и селективности анализа с использованием комплексных соединений. Примеры.

Основные направления использования органических реагентов в химическом анализе. Понятие о функционально-аналитических группах. Влияние их природы в молекуле реагента на его взаимодействие с неорганическими ионами. Теория аналогий взаимодействия ионов металлов с неорганическими реагентами типа H2O, NH3 и H2S и кислород-, азот-, серосодержащими органическими реагентами.

Основные типы соединений, образуемых с участием органических реагентов. Хелаты, внутрикомплексные соединения. Факторы, определяющие устойчивость хелатов: природа донорных атомов и структура реагента, размер цикла, число циклов,

№

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат

обучения,

формируемые

компетенции

характер связи металл-лиганд. Хелатный эффект.

Важнейшие органические реагенты, применяемые в анализе для маскирования, разделения, обнаружения, определения ионов металлов. Основные направления использования ЭДТА - двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты.

Окислительно-восстановительные реакции. Электродный потенциал. Уравнение Нернста. Стандартный и формальный потенциалы. Связь константы равновесия со стандартными потенциалами. Направление реакции окисления и восстановления. Факторы, влияющие на направление окислительновосстановительных реакций. Понятие о смешанных потенциалах. Механизмы окислительно-восстановительных реакций. Основные неорганические и органические окислители и восстановители, применяемые в анализе. Методы предварительного окисления и восстановления определяемого элемента.

3.

Методы обнаружения и идентификации

Задачи и выбор метода обнаружения и идентификации химических соединений. Идентификация атомов, ионов и веществ. Физические методы обнаружения и идентификации неорганических и органических веществ. Микрокристаллоскопический анализ, пирохимический анализ (окрашивание пламени, возгонка, образование перлов). Капельный анализ. Анализ растиранием порошков. Бумажная хроматография в качественном анализе. Экспрессный качественный анализ в заводских и полевых условиях. Тест-методы обнаружения веществ. Примеры практического применения методов обнаружения.

Характеристика аналитических реакций. Селективные и специфические реагенты. Способы понижения предела обнаруженая: изменение концентрации реагирующих веществ; изменение концентрации ионов водорода; введение органических растворителей, смешивающихся с водой; образование смешаннолигандных комплексных соединений, экстракция, соосаждение. Способы повышения избирательности (селективности) аналитической реакции: маскирование мешающих ионов и демаскирование обнаруживаемого иона, изменение рН раствора, экстракция. Классификация катионов и анионов и деление их на аналитические группы. Периодический закон Д.И. Менделеева и его роль

ПК-1:

ПК-4:

Знать: понятие аналитический сигнал, его виды в качественном анализе (обнаружении ионов в растворе); классификации аналитических реакций и способы управления ими; основные классификации катионов и анионов.

Уметь: составлять схемы хода анализа в методах обнаружения катионов и анионов.

Владеть: в качественном полумикроанализе - техникой проведения реакций обнаружения, разделения и маскирования, исследования

№

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат

обучения,

формируемые

компетенции

в аналитической химии. Дробный и систематический ход анализа. Схемы качественного анализа (сероводородные и бессероводородные). Применение реакций образования осадка, окрашенных соединений, выделения газа. Примеры практического применения методов обнаружения. Обнаружение основных компонентов и примесей в минералах, горных породах, сплавах, реактивах, удобрениях. Анализ почв, природных и сточных вод. Методы обнаружения и идентификации органических веществ.

качественного состава контрольных проб, выполнения операций в соответствии с правилами техники лабораторных работ и требованиями техники безопасности; оформлением отчетов по проделанным экспериментам.

ПК-6:

Знать: методы качественного и количественного анализа; способы пробоотбора и подготовки проб к анализу, роль этих операций в общем аналитическом процессе; правила работы в химической лаборатории, условия хранения и обращения с реактивами.

Уметь: обращаться с аналитическим оборудованием, склянками с реактивами, индикаторами и др. и выполнять операции в химических методах анализа в соответствии с требованиями техники безопасности. Владеть: навыками выполнения качественных реакций, добиваясь нужного аналитического эффекта. оформлением отчета.

№

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат

обучения,

формируемые

компетенции

4.

Отбор и подготовка пробы к анализу

Представительность пробы; проба и объект анализа; проба и метод анализа. Отбор проб гомогенного и гетерогенного состава. Способы получения средней пробы твердых, жидких и газообразных веществ; устройства и приемы, используемые при этом; первичная обработка и хранение проб; дозирующие устройства.

Основные способы перевода в форму, необходимую для данного вида анализа; растворение в различных средах; спекание, сплавление, разложение под давлением, разложение при помощи высокочастотного разряда и в плазме; комбинирование различных приемов, особенности разложения органических соединений; способы устранения и учета загрязнений и потерь компонентов при пробоподготовке.

ПК-6.

5.

Гравиметрический

метод

анализа

Сущность гравиметрического анализа, преимущества и недостатки метода. Прямые и косвенные методы определения. Важнейшие органические и неорганические осадители. Достоинства органических осадителей. Погрешности в гравиметрическом анализе.

Общая схема определений. Требования к осаждаемой и гравиметрической формам. Изменения состава осадка при высушивании и прокаливании. Понятие о термогравиметрическом анализе.

Аналитические весы. Чувствительность весов и ее математическое выражение. Факторы, влияющие на точность взвешивания. Техника взвешивания.

Примеры практического применения гравиметрического метода анализа. Определение элементов (железа, алюминия, титана) в виде оксидов. Определение кальция и магния; источники ошибок при их определении. Определение серы, галогенов в неорганических и органических соединениях. Различные методы определения фосфора и кремния. Применение органических реагентов для определения элементов.

ПК-1 - ПК-4, ПК-6, ПК-7.

ПК-4:

Знать: понятие аналитический сигнал, его виды в гравиметрии. Этапы анализа и их назначение в гравиметрии.

Уметь: рассчитывать количество осадителя, потери при промывании осадков и результаты анализа в гравиметрии.

Владеть: техникой приготовления растворов, отбора и разбавления проб, выполнения операций в соответствии с правилами техники лабораторных работ и требованиями техники безопасности; оформлением отчетов по проделанным экспериментам с пред-

№

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат

обучения,

формируемые

компетенции

ставлением требуемых расчетов.

6.

Титриметрические

методы

анализа

Методы титриметрического анализа. Классификация. Требования, предъявляемые к реакции в титриметрическом анализе. Виды титри- метрических определений: прямое и обратное, титрование заместителя. Способы выражения концентраций растворов в титриметрии. Эквивалент. Молярная масса эквивалента. Первичные стандарты, требования к ним. Фиксаналы. Вторичные стандарты.

Виды и значение кривых титрования. Скачок титрования. Точка эквивалентности и конечная точка титрования. Погрешности в титриметри- ческих методах анализа. Индикаторные погрешности титрования. Автоматические титра- торы.

Кислотно-основное титрование. Построение

ПК-1 - ПК-4, ПК-6, ПК-7 ПК-4:

Знать: понятие аналитический сигнал, его виды в титриметрии; методы титрования. Уметь: рассчитывать кривые титрования для выбора индикаторов; величину навески при приготовлении растворов и результаты анализа. Владеть: техникой приготовления растворов, отбора и разбавления проб, выполнения операций в соответствии с правилами техники лабораторных работ и требованиями техники безопасности; оформлением отчетов по проделанным экспериментам с представлением требуемых расчетов. ПК-7:

Знать: устройство разных аналитических весов и правила обращения с ними; правила пользования центрифугой, водяными банями, термостатами, электроплитками и др. Уметь: обращаться с аналитическим

кривых титрования. Влияние величины констант кислотности или основности, концентрации кислот или оснований, температуры на характер кривых титрования. Кислотно-основное титрование в неводных средах. Кислотноосновные индикаторы. Погрешности титрования при определении сильных и слабых кислот и оснований, многоосновных кислот и оснований. Примеры практического применения. Первичные стандарты для установления концентрации растворов кислот и оснований. Приготовление и стандартизация растворов соляной кислоты и гидроксида натрия. Титрование кислот, оснований, смесей кислот и смесей оснований. Анализ смесей карбоната и гидрокарбоната натрия, карбоната и гидроксида натрия. Определение азота по методу Кьельдаля и солей аммония прямым и косвенным методами. Определение нитратов и нитритов. Окислительно-восстановительное титрование.

Построение кривых титрования. Факторы, влияющие на характер кривых титрования: концентрация ионов водорода, комплексообразование, ионная сила. Способы определения конечной точки титрования; индикаторы. Погрешности титрования. Методы окислительно- восстанови-тельного титрования. Перманганатометрия. Определение железа(П), марганца(П), оксалатов, пероксида водорода, нитритов. Ио- дометрия и иодиметрия. Условия иодометриче-

№

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат

обучения,

формируемые

компетенции

ского титрования. Система иод-иодид как окислитель или восстановитель. Определение арсенитов, арсенатов, железа (Ш), меди(П), галогенид-ионов, пероксидов, кислот. Определение воды по Фишеру и функциональных групп органических соединений. Бихроматометрия. Определение железа(П), урана(ГУ). Бромато- метрия, цериметрия, ванадатометрия, титанометрия, хромометрия. Первичные и вторичные стандарты. Индикаторы. Определение неорганических и органических соединений. Комплексометрическое титрование. Неорганические и органические титранты в комплексометрии. Использование аминополикар боновых кислот в комплексонометрии. Построение кривых титрования. Металлохромные индикаторы и требования, предъявляемые к ним. Важнейшие универсальные и специфические металлохромные индикаторы. Способы комплексонометрического титрования: прямое, обратное, косвенное. Селективность титрования и способы ее повышения. Погрешности титрования. Примеры практического применения. Определение кальция, магния, железа, алюминия, меди, цинка в растворах чистых солей и при совместном присутствии. Осадительное титрование. Построение кривых титрования. Погрешности титрования. Влияние адсорбции на точность титрования. Примеры практического применения. Аргентометрия. Индикаторы при титровании по методам Мора, Фаянса, Фольгарда. Способы обнаружения конечной точки титрования; индикаторы в других методах осадительного титрования.

оборудованием в соответствии с требованиями техники безопасности. Владеть: навыками взвешивания, нагревания, измерения объемов, центрифугирования, фильтрования и др. для получения достоверных результатов.

7.

Метрологические

основы

химического анализа

Метод и методика анализа. Выбор метода анализа и составление схем анализа. Абсолютные (безэталонные) и относительные методы анализа. Основные метрологические понятия и представления: измерение, методы и средства измерений, метрологические требования к результатам измерений, основные принципы и способы обеспечения достоверности результатов измерений, погрешности. Аналитический сигнал и помехи. Объем информации в аналитическом сигнале. Способы определения содержания по данным аналитических измерений. Применение ЭВМ.

Основные характеристики метода анализа: правильность и воспроизводимость, коэффициент чувствительности, предел обнаружения,

ПК-1 -ПК-4.

№

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат

обучения,

формируемые

компетенции

нижняя и верхняя границы определяемых содержаний. Классификация погрешностей анализа. Систематические и случайные погрешности. Погрешности отдельных стадий химического анализа. Способы оценки правильности: использование стандартных образцов, метод добавок, метод варьирования навесок, сопоставление с другими методами. Стандартные образцы.

Статистическая обработка результатов измерений. Закон нормального распределения случайных ошибок, t- и F-распределения. Среднее, дисперсия, стандартное отклонение. Сравнение дисперсии и средних двух методов анализа.

Требования к метрологической оценке в зависимости от объекта и цели анализа. Способы повышения воспроизводимости и правильности анализа. Организация и методология метрологического обеспечения деятельности аналитической службы. Поверка аппаратуры, аттестация нестандартных средств измерений и методик анализа. Аккредитация лабораторий.

№

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат обучения, формируемые компетенции

1.

Введение.

Характеристики чувствительности аналитических реакций.

Общая и равновесная концентрации. Уравнение материального баланса.

ПК-1, ПК-2

2.

Теоретические

основы

аналитической химии

Направление химических реакций. Расчеты общих Кр по табличным значениям констант простых равновесий. Значение констант.

Расчет равновесных концентраций по табличным константам и концентрации вещества.

Общие принципы расчетов влияния одноименного иона.

ПК-2

3.

Теоретические

основы

аналитической химии

Расчет ионной силы, коэффициента активности.

Расчет равновесной конц. и активности в растворах сильных и слабых электролитов.

Учет электростатических и хи-

ПК-2

№

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат обучения, формируемые компетенции

мических взаимодействий.

Молярная доля частицы в реакциях протонирования и комплексообразования.

4.

Теоретические основы аналитической химии: гетерогенное равновесие.

Условия выпадения, растворения, разделения различных осадков (правила ПР). Полнота осаждения.

Расчет равновесной концентрации и активности ионов в растворах малорастворимых электролитов.

ПК-2

5.

Теоретические основы аналитической химии: гетерогенное равновесие.

Расчет растворимости малорастворимых электролитов с учетом разных факторов (ионной силы, протонирования, комплексообразования)

ПК-2

6.

Теоретические основы аналитической химии: гетерогенное равновесие.

Г равиметрический анализ

Расчет растворимости малорастворимых электролитов с учетом влияния одноименного иона

Расчеты потерь при промывании осадков.

ПК-2, ПК-4

7.

Теоретические основы аналитической химии: гетерогенное равновесие.

Гравиметрический анализ

Контрольная работа 1 (гетерогенное равновесие с включением расчетов с использованием ионной силы, коэффициента активности, активности, молярной доли, соотношения К0 и К (ПРТ и ПРС))..

8.

Гравиметрический анализ

Расчет количества осадителя. Гравиметрический фактор и его использование в расчете результатов анализа

ПК-3, ПК-4

9.

Титриметрические методы анализа.

Кислотно-основное титрование. Кислотноосновное равновесие в водных и неводных средах.

Расчет рН разных протолитов в водных растворах. Амфолиты. Буферные растворы

ПК-2

10.

Титриметрические методы анализа.

Кислотно-основное титрование.

Расчет рН при кислотноосновном взаимодействии. Кривые кислотно-основного титрования.

ПК-2 - ПК-4

11.

Титриметрические методы анализа.

Кислотно-основное титрование.

Кривые кислотно-основного титрования. Выбор индикатора.

Индикаторные погрешности титрования.

ПК-2 - ПК-4

12.

Титриметрические методы анализа.

Стандартные, формальные и равновесные потенциалы. Уравне-

ПК-2

№

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат обучения, формируемые компетенции

Особенности ОВР.

ние Нернста и его выражение для разных полуреакций. Направление и глубина ОВР. Вычисление константы ОВР и ее использование в расчетах равновесн. концентраций

13.

Титриметрические методы анализа.

Редоксиметрия.

Кривые ОВ- титрования. Индикаторные погрешности титрования.

ПК-2 - ПК-4

14.

Титриметрические методы анализа.

Расчеты в титриметрии (закон эквивалентов, пересчеты концентраций).

ПК-3,ПК-4

15.

Титриметрические методы анализа.

Редоксиметрия.

Контрольная работа 2. Окис- литедьно-восстановительное равновесие. Окислительновосстановительное титрование

ПК-3,ПК-4

16.

Комплексонометрия.

Реакции комплексообразования в АХ. Органические реагенты. ЭДТА как титрант. Константы

Расчеты равновесий в растворах комплексных соединений. Молярная доля форм.

ПК-2

17.

Комплексонометрия.

Реакции комплексообразования в АХ. Органические реагенты. ЭДТА как титрант. Константы.

Условные константы равновесия. Кривые титрования в ком- плексонометрии.

ПК-2 - ПК=4

18.

Метрологические основы химического анализа

Расчет результатов анализа в разных методах титриметрии.

ПК-3, ПК-4

№

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат обучения, формируемые компетенции

1.

Методы обнаружения (качественный химический анализ).

Техника безопасности. Стенд. Лабораторный журнал. Аналитические реакции. Аналитический эффект (сигнал). Кислотно-основная классификация катионов. Оборудование для полумикроанализа. Техника выполнения качественных реакций.

Работа № 1. Аналитические реакции обнаружения и маскирования катионов, используемые в анализе.

Знать: 1) теоретиче-

ские основы управления реакциями и процессами в методах разделения и обнаружения; 2) основные методы (этапы) анализа и их значимость для получения аналитической информации;

Уметь: 1) обращать-

2.

Схема анализа катионов по кислотно-основной классификации. Дробный и систематический анализ.

Работа №2. Обнаружение катионов I-VI аналитических групп в контрольном растворе.

ся с аналитическим оборудованием, посудой, реактивами и

3.

Балансовые уравнения. Общая и равновесные концентрации. Молярная доля частиц в растворе. Классификации анионов. Схема хода анализа анионов.

Работа №3. Обнаружение анионов I-III аналитических групп в контрольном растворе.

выполнять операции в химических методах анализа, в соответствии с требованиями техники безопасности; 2) пользоваться справочной информацией по аналитической химии.

Владеть: 1) понятиями, терминологией качественного анализа;

2. методологией выбора реагентов, условий проведения реакций;
3. грамотным представлением химических реакций в отчетах в соответствии с

п.1).

ПК-2 - ПК-4,

ПК-6, ПК-7

4

5.

Методы отбора и подготовки проб к анализу. Методы обнаружения.

Работа №4. Качественный анализ смеси сухих солей (индивидуальная контрольная проба).

6.

Количественный анализ химическими методами.

Гравиметрический метод анализа. Статистическая обработка результатов анализа.

Устройство аналитических весов. Техника взвешивания. Операции в гравиметрии. Гравиметрический фактор и его использование в расчетах результата анализа. Обработка и представление результатов анализа.

Знать: 1) теоретические основы управления реакциями и процессами, используемыми в химических методах количественного анализа; 2) основные методы (этапы) анализа и их значимость для получения аналитической информации;

3) принципы, возможности, метрологические характеристики и объекты гравиметрии и тит- риметрии.

7.

Работа №5. Гравиметрическое определение бария.

Коллоквиум 1. Основы химического равновесия. Гетерогенное равновесие в системе осадок - раствор. Теоретические основы процесса осаждения.

8.

Работа №6. Гравиметрическое определение железа.

Коллоквиум 1. Основы химического равновесия. Гетерогенное равновесие в системе осадок - раствор. Теоретические основы процесса осаждения.

9.

методы анализа.

- Статистическая обработка ре-

Метод киснолно- основного титрования

Введение в титриметрию. Закон эквивалентов и его использование для расчета результатов при разных приемах титрования в лабораторных работах практикума.

Работа № 7. Приготовление и стандартизация рабочего раствора НС1.

Работа №8. Определение NaOH в контрольном растворе методом ацидиметрии.

.Уметь: 1) обращаться с оборудованием, посудой, реактивами и выполнять операции в соответствии с требованиями техники безопасности; 2) обрабаты-

Консультация по расчету кривых титрования. Работа №9. Определение карбоната и щелочи (или карбоната и гидрокарбоната) в контрольном растворе методом ацидиметрии.

вать и представлять результаты анализа в соответствии с метрологическими требованиями;

3) пользоваться справочной информацией

Расчеты индикаторных погрешностей кислотноосновного титрования.

Работа №10. Анализ воды. Определение вре-

менной жесткости воды.

Владеть' 1) поняти-

Комплек-

сонометрия

Консультация по расчету кривых титрования. Работа №11. Анализ воды. Определение общей

ями, терминологией гравиметрии и тит-

жесткости воды.

риметрии; 2) методо-

Работа №12. Установление концентрации

логией выбора реа-

KMnO4.

гентов (и индикато-

к

Он

н

о

ё

К

d

U

Определение Fe2+ в контрольном растворе двумя методами: методом перманганатометрии и дихроматометрии. (Сравнение дисперсий и средних).

ров), условий проведения реакций; метода титрования; 3) расчетами кривых

Консультация по расчету кривых титрования и индикаторных ошибок в редоксиметрии Работа № 13. Определение Fe3+ в контрольном

титрования, расчетами результатов анализа и их статистической обработ-

К

аЗ

растворе методом титрования заместителя.

кой.

S

Он

Работа №14. Определение MnO2 в пиролюзите

ПК-1 - ПК-4,

С

методом обратного титрования.

Коллоквиум 2. Метод окислительновосстановительного титровании и его теоретические основы. Комплексонометрическое титро-

ПК-6

вание.

Л.р. № 15. Анализ воды. Определение остаточного хлора в водопроводной воде.

«

К

Коллоквиум 2. Метод окислительно-

Он

н

восстановительного титровании и его теорети-

ческие основы. Комплексонометрическое титро-

вание.

К

Л.р. № 1 6. Определение содержания аскорбиновой кислоты в фруктовых соках.

Расчет погрешности косвенных определений.

Зачетная неделя.

Знать: проблемы и

задачи аналитиче-

ской химии.

Уметь: проводить

статистическую обработку результатов

анализа.

Владеть: метрологи-

ческими основами

химического анализа

ПК-1

№

Виды самостоятельной работы

Формы

контроля

Сроки контрольнозачетных мероприятий, неделя семестра

Учебно

методическое

обеспечение

1.

Внеаудиторное оформление части отче-

Отчет

Не позднее

4, 20-23,

та к каждой лабораторной работе с по-

следующего

9,14,16-18,1

следующим завершением отчета в соответствии с заданием после выполнения работы

занятия

2.

Выполнение индивидуальных расчет-

Расчетные

3,6,9,15

1, 2, 3, 6, 9, 24

ных заданий 1 -4

задания

3.

Подготовка к сдаче коллоквиумов:

1.Основы химического равновесия. Гетерогенное равновесие в системе осадок

Коллоквиум 1

7-8

1,4,5,7,8,

- раствор. Теоретические основы процесса осаждения в гравиметрии.

2. Метод окислительновосстановительного титровании и его теоретические основы. Комплексоно- метрическое титрование.

Коллоквиум 2

15-16

11-13, 15, 25

4.

Контрольные работы

1

2

7

12

2, 3, 6, 9

3

16

5.

Подготовка к сдаче зачета, экзамена

Зачет

18

9, 17-18

Экзамен

20-23

1,4,5,7-9 11-13, 15, 25