рабочая программа по основам аналитической химии
учебно-методический материал на тему

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ         ДИСЦИПЛИНЫ                                                                                                  4                                                                  

2. СТРУКТУРА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ                                                   5                  

3.  УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ                                                 11

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ                                                                                                  12

Код ПК, ОК

Умения

Знания

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

описывать механизм химических реакций количественного и качественного анализа;

обосновывать выбор методики анализа, реактивов и химической аппаратуры по конкретному заданию;

готовить растворы заданной концентрации;

анализировать смеси катионов и анионов;

проводить количественный и качественный анализ с соблюдением правил техники безопасности;

анализировать смеси катионов и анионов;

контролировать и оценивать протекание химических процессов;

проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям реакций;

производить анализы и оценивать достоверность результатов.

агрегатные состояния вещества;

аналитическую классификацию ионов;

аппаратуру и технику выполнения анализов;

значение химического анализа, методы качественного и количественного анализа химических соединений;

периодичность свойств элементов;

способы выражения концентрации растворов;

теоретические основы методов анализа;

теоретические основы химических и физико- химических процессов;

технику и этапы выполнения анализов;

типы ошибок в анализе;

устройство основного лабораторного оборудования и правила его применения и эксплуатации.

Вид учебной работы

Объем часов

Объем учебной дисциплины

154

Во взаимодействии с преподавателем

104

в том числе:

теоретическое обучение

74

практические занятия

30

Самостоятельная работа

50

Промежуточная аттестация проводится в форме экзамена

6

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся

Объем часов

Уровень освоения

Осваиваемые компетенции

1

2

3

4

Раздел 1. Теоретические основы аналитической химии

Тема 1.1. Основы аналитической химии

Содержание учебного материала

Аналитическая химия как наука о методах анализа вещества, ее место в системе наук. Классификация химических, физико-химических, биологических видов анализа. Качественный и количественный анализы, их взаимосвязь. Виды анализа: элементарный, функциональный, изотопный, вещественный, фазовый.

2

1

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Характеристики реальных объектов, особенности их анализа. Отбор проб. Выбор метода анализа. Аналитические реакции: специфические, селективные, групповые. Этапы анализа. Методика анализа.

2

1-2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Равновесие в гомогенной  системе. Диссоциация сильных и слабых электролитов. Составление уравнений реакций в молекулярной и ионной формах. Константа диссоциации. Закон разбавления. Смещение ионных равновесий.

2

1-2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Ионное произведение воды. Равновесные концентрации ионов водорода и гидроксид – анионов в водных растворах. Шкала кислотности и основности.  Значение рН. Буферные растворы. Равновесие в водных растворах амфотерных гидроксидов и гидролизующихся солей, их применение в химическом анализе.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Окислительно-восстановительные реакции в анализе. Окислительно-восстановительные потенциалы, направление реакций ОВР.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Равновесие в гетерогенных системах. Произведение растворимости. Степень насыщенности растворов. Влияние различных факторов на растворимость и полноту образования осадка малорастворимого электролита.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Дробное осаждение

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Практические занятия

Практическое занятие № 1

Решение зачётных задач на тему «Способы выражения концентрации растворов»

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Практическое занятие № 2

Вычисление рН и рОН в различных средах

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Раздел 2. Качественный анализ.

Тема 2. 1. Катионы и анионы

Содержание учебного материала

Аналитическая классификация катионов. Характеристика аналитических групп катионов.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Групповые реагенты, характерные реакции катионов. Условия проведения аналитических реакций.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Общая характеристика катионов 1 группы.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Общая характеристика катионов 2 группы

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Общая характеристика катионов 3 группы.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Общая характеристика катионов 4 группы.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Общая характеристика катионов 5-6 групп.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Анализ катионов шести групп.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Аналитическая классификация анионов.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Первая аналитическая группа анионов.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Вторая аналитическая группа анионов. Третья аналитическая группа анионов.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Практические занятия

Практическое занятие № 3

Изучение характерных реакций катионов 1 аналитической группы.

Изучение характерных реакций катионов 2 аналитической группы.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Практическое занятие № 4

Изучение характерных реакций катионов 3 аналитической группы.

Анализ смеси катионов 1-3 групп.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Практическое занятие № 5

Изучение характерных реакций катионов 4 аналитической группы.

Изучение характерных реакций катионов 5 аналитической группы.

Изучение характерных реакций катионов 6 аналитической группы.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Практическое занятие № 6

Анализ смеси катионов 4-6 групп.

Аналитическая классификация анионов. Общие и характерные реакции анионов 1-3 группы.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Самостоятельная работа обучающихся

-

Раздел 3. Количественный анализ.

Тема 3.1.

Титриметрический анализ

Содержание учебного материала

Задачи и методы количественного анализа. Подготовка веществ к анализу, отбор пробы. Погрешность определения. Расчеты в количественном анализе.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Сущность и классификация методов титриметрического анализа. Особенности методов титриметрии. Приемы (типы)  титрования (прямое, обратное, реверсивное, титрование по способу замещения.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Способы выражения концентрации рабочих растворов. (Титр. Нормальная концентрация эквивалента. Поправочный коэффициент к нормальности). Титрант. Первичный и вторичный стандарты.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Практические занятия

Практическое занятие № 7

Расчет массы навесок для приготовления растворов заданной концентрации.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Самостоятельная работа обучающихся

-

Тема 3.2. Окислительно-восстановительное титрование

Содержание учебного материала

Классификация методов редоксиметрии ( окислительно-восстановительного титрования)

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1, 4.2

Окислительно-восстановительный потенциал и направление окислительно-восстановительных реакций. Фактор эквивалентности окислителя и восстановителя.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Пермангонатометрия. Рабочий раствор, способы приготовления. Установочные вещества. Способы титрования. Фиксирование точки эквивалентности.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Дихроматометрия. Рабочий раствор, способы приготовления. Способы титрования. Фиксирование точки эквивалентности

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Йодометрия. Рабочие растворы, способы приготовления. Установочные вещества. Способы титрования. Фиксирование точки эквивалентности

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Лабораторные работы

 Лабораторная работа № 1

Приготовление вторичного стандарта  перманганата натрия. Стандартизация приготовленного раствора перманганата натрия по первичному стандарту оксалата аммония.

2

1

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Лабораторная работа № 2

Стандартизация вторичного стандарта йода по стандартному (титрованному) раствору тиосульфата натрия.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Самостоятельная работа обучающихся

-

Тема 3.3.  Кислотно-основное титрование

Содержание учебного материала

Сущность кислотно-основного титрования. Основные параметры метода. Фактор эквивалентности кислот и оснований.

2

1

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Фиксирование точки эквивалентности. рН, индикаторы. Применение кислотно-основного титрования.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Лабораторные работы

Лабораторная работа № 3

Приготовление стандартного раствора соляной кислоты и концентрированного раствора кислоты

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Лабораторная работа № 4

Стандартизация вторичного стандарта гидроксида натрия по стандартному раствору соляной кислоты

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Самостоятельная работа 

-

Тема 3.4. Комплексонометрическое титрование

Содержание учебного материала

Теоретические основы комплексонометрического титрования. Характеристика метода комплексонометрии. Индикаторы в методе комплексонометрии. Применение комплексонометрического титрования.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Лабораторные работы

Лабораторная работа № 5

Стандартизация вторичного стандарта  трилона Б по рабочему раствору (первичному стандарту) сульфата магния.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Лабораторная работа № 6

Определение общей жесткости водопроводной, природной воды.

2

2

Самостоятельная работа 

-

Тема 3.5. Гравиметрический анализ

Содержание учебного материала

Сущность гравиметрического анализа. Осаждаемая и весовая формы, требования, предъявляемые к ним. Гравиметрический фактор.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Гравиметрические определения.  Форма записи анализа, соблюдение последовательности и вычисление результатов.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Расчеты в гравиметрии. Операции метода, их последовательность.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Лабораторные работы

Лабораторная работа № 7

Определение кристаллизационной воды в кристаллогидрате хлорида бария

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Лабораторная работа № 8

Определение содержания бария в кристаллогидрате хлорида бария

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Самостоятельная работа обучающихся

-

Тема 3.6. Физико-химические методы анализа

Сущность физико-химического метода. Его достоинства. Приборы, схемы, аппараты.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Фотометрический метод.  Методы фотометрического анализа. Порядок работы. Закон поглощения света. Применение метода. 

Фотокалориметрический метод. Схема фотоэлектроколориметра . Расшифровка условных обозначений. Принцип работы прибора. Применение прибора и правила работы на нём.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Нефелометрический метод. Принцип метода. Аппаратура. Правила работы на ней. Определение на нефелометре и градуированный график. 

Люминесцентный метод. Основные понятия анализа. Приборы и техника измерений. Работа на флуориметре.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Потенциометрический метод. Потенциометрическое титрование, прямые потенциометрии. Точка эквивалентности. Приборы и техника.

Кулонометрический метод. Определение закона Фарадея. Виды кулонометрии. Химические реакции. Приборы и техника измерений.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Хроматографический метод анализа. Сущность метода хроматографии. Качественный и количественный хроматографический анализ. Приборы и техника. Газовый хроматограф.

2

2

ОК 1-6,9,10

ПК 4.1,4.2

Самостоятельная работа

-

Всего:

154

Результаты обучения

Критерии оценки

Формы и методы оценки

Знания

• агрегатные состояния вещества;
• аналитическую классификацию ионов;
• аппаратуру и технику выполнения анализов;
• значение химического анализа, методы качественного и количественного анализа химических соединений;
• периодичность свойств элементов;
• способы выражения концентрации растворов;
• теоретические основы методов анализа;
• теоретические основы химических и физико – химических процессов;
• основы техники выполнения анализов;
• основные типы ошибок в анализе;
• устройство основного лабораторного оборудования и правила его эксплуатации.

Демонстрирует знания агрегатных состояний веществ;

Демонстрирует знания  аналитической классификации ионов;

Демонстрирует знания  аппаратуры и техники выполнения анализов;

Демонстрирует знания  значения химического анализа, методов качественного и количественного анализа химических соединений;

Демонстрирует знания  периодичности свойств элементов;

Демонстрирует знания  способов выражения концентрации растворов;

Демонстрирует знания  теоретических основ методов анализа;

Демонстрирует знания  теоретических основ химических и физико – химических процессов;

Демонстрирует знания  основ техники выполнения анализов;

Демонстрирует знания  основных типов ошибок в анализе;

Демонстрирует знания  устройств основного лабораторного оборудования и правила его эксплуатации.

Оценка решений ситуационных задач

Тестирование

Устный опрос

Практические занятия

Ролевые игры

Умения

• описывать механизм химических реакций количественного и качественного анализа;
• обосновывать выбор методики анализа, реактивов и химической аппаратуры по конкретному заданию;
• готовить растворы заданной концентрации;
• проводить количественный и качественный анализ с соблюдением правил техники безопасности;
• анализировать смеси катионов и анионов;
• контролировать и оценивать протекание химических процессов;
• проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям реакций;
• производить анализы и оценивать достоверность результатов.

Демонстрирует умения описывать механизм химических реакций количественного и качественного анализа;

Демонстрирует умения обосновывать выбор методики анализа, реактивов и химической аппаратуры по конкретному заданию;

Демонстрирует умения готовить растворы заданной концентрации;

Демонстрирует умения проводить количественный и качественный анализ с соблюдением правил техники безопасности;

Демонстрирует умения анализировать смеси катионов и анионов;

Демонстрирует умения контролировать и оценивать протекание химических процессов;

Демонстрирует умения проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям реакций;

Демонстрирует умения производить анализы и оценивать достоверность результатов.

Оценка решений ситуационных задач

Тестирование

Устный опрос

Практические занятия

Ролевые игры