Программа курса "Основы химического анализа"
методическая разработка по химии (10 класс) на тему
Курс способствует более углубленному познанию некоторых основных химических понятий на материале аналитической химии, а также формирует у учащихся умение организовать свой учебный труд: пользоваться учебником, справочной литературой, реактивами, химическим оборудованием. Программа курса предусматривает: лекционное изложение материала, семинарские занятия, демонстрацию, лабораторные и практические занятия.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 100.5 КБ |
Предварительный просмотр:
«Основы химического анализа»
Автор: Горячевская Татьяна Витальевна
Пояснительная записка
Программа предназначена для учащихся 10-11 классов, рассчитана на 68 часов.
Цель программы заключается в расширении и углублении химических знаний, в получении учащимися исследовательских навыков и умений, развития у них интереса к научно-исследовательской деятельности. Курс способствует более углубленному познанию некоторых основных химических понятий на материале аналитической химии, а также формирует у учащихся умение организовать свой учебный труд: пользоваться учебником, справочной литературой, реактивами, химическим оборудованием. Программа курса предусматривает: лекционное изложение материала, семинарские занятия, демонстрацию, лабораторные и практические занятия.
В задачи курса входит:
I. Формирование у учащихся представления об основах аналитической химии, ее роли в системе естественных наук.
II.Формирование учебных умений, необходимых для приобретения и совершенствования знаний, а также для самообразования.
Особенностью содержания предлагаемого курса химии является значительное усиление прикладной, практической направленности, имеющей большее значение для профориентации учащихся, а именно: воспитание осознанной потребности в труде, совершенствование трудовых умений и навыков; подготовка к сознательному выбору профессии в соответствии с личными способностями.
В содержание курса включены 4 раздела, составляющие основу аналитической химии:
I раздел. Вводный (теоретические основы);
II раздел. Качественный анализ;
III раздел. Количественный анализ;
IV раздел. Технический анализ.
Особенности разделов курса «Основы химического анализа»
I раздел: Теоретические основы.
Данный раздел включает в себя фундаментальные знания, которые на протяжении всего курса углубляются и закрепляются на конкретных примерах; в теоретической части особое внимание должно быть уделено представлению о законе действия масс и его приложение к гомогенным и гетерогенным системам.
В этом разделе для успешного освоения последующего содержания программы необходимо закрепить и углубить представления учащихся по теме «Вода. Растворы»: ввести понятия – константа диссоциации воды, ионное произведение воды, водородный показатель, дисперсные системы, буферные растворы; по теме «Гидролиз» - константа гидролиза, химизм реакции гидролиза некоторых солей многоосновных кислот; по теме «Комплексные соединения» - состав и строение комплексных соединений, прочность комплексных ионов и разрушение комплексов, влияние концентрации раствора на комплексообразования.
II раздел: Качественный анализ.
В разделе «Качественный анализ» осуществляется знакомство с техникой лабораторных работ, то есть с практической частью качественного анализа, который включает:
а) анализ катионов;
б) анализ анионов;
в) анализ катионов и анионов.
Учащимся необходимо овладеть методикой качественного анализа. Особенностью данного раздела является получение учащимися навыков и умений в исследовательской деятельности.
III раздел: Количественный анализ.
В данном разделе дается представление о наиболее важных химических, физико-химических и физических методах количественного анализа (изучается весовой или гравиметрический, объемный или титриметрический методы анализа), сущность которых раскрывается через практические занятия.
IV раздел: Технический анализ.
Данный заключительный раздел программы имеет большую политехническую, практическую и прикладную направленность. Учащиеся, используя знаний и умения по разделам качественного и количественного анализов, должны самостоятельно определить жесткость воды, рассчитывать кислотность молока и хлеба, проводить анализы нефти и нефтепродуктов, анализ топлива.
Требования к результатам усвоения учебного материала по разделам
I. Теоретические основы.
В результате изучения данного раздела учащиеся должны знать:
- понятия: раствор, классификация растворов, дисперсные системы, буферные растворы, концентрации; гидролиз растворов солей; комплексные соединения;
уметь:
- проводить расчеты с использованием понятия «концентрация растворов» (нормальную молярную, процентную);
- готовить растворы различной концентрации;
- объяснять и применять для решения расчетных задач понятия: концентрация, сущность реакции гидролиза, комплексные соединения.
II. Качественный анализ.
В результате изучения данного раздела учащиеся должны знать:
- классификацию катионов и анионов;
- качественные реакции на катионы и анионы;
уметь:
- определять катионы и анионы в растворах;
- описывать наблюдения;
- проводить опыты по анализу и исследованию состава соединений;
III. Количественный анализ.
По окончанию изучения этого раздела учащиеся должны знать:
- важнейшие химические, физико-химические, физические методы количественного анализа; титр, титрование;
уметь:
- готовить рабочие растворы;
- определять кислотность, нормальность растворов;
- выполнять операции весового (гравиметрического) анализа (выбор величины навески, растворение, осаждение, фильтрование, высушивание);
- выполнять операции объемного (титриметрического) анализа;
- объяснять и применять при решении экспериментальных и расчетных задач понятия: концентрация, титр, титрование, зависимость нормальности раствора от объема;
- производить расчеты по формулам и химическим реакциям.
IV. Технический анализ.
В результате изучения этого раздела учащиеся должны знать:
- сущность понятия «Технический анализ» и его функции;
уметь:
- выполнять требования инструкций по техническому анализу;
- анализировать и делать выводы по результатам определенного технического анализа (определение жесткости воды, определение кислотности молока и хлеба, анализ нефти и нефтепродуктов).
Учебный план
№ | Наименование темы | Всего часов | Количество часов | |
Теор. | Практ. | |||
I раздел | Теоретические основы химического анализа | 21 час (20 часов + 1 резерв) | ||
1. | Введение | 2 | 1 | 1 |
2. | Закон действия масс, его приложение | 2 | 2 | - |
3. | Вода. Растворы. | 8 | 5 | 3 |
4. | Буферные растворы | 1 | 1 | - |
5. | Комплексные соединения | 3 | 1 | 2 |
6. | Дисперсные системы | 2 | 2 | - |
7. | Семинар «Теоретические основы химического анализа» | 2 1 резерв. | - | 2 1 резерв. |
II раздел | Качественный анализ | 20 | 2 | 18 |
1. | Введение | 2 | 2 | - |
2. | Классификация катионов и их обнаружение | 10 | - | 10 |
3. | Классификация анионов, их обнаружение | 8 | - | 8 |
III раздел | Количественный анализ | 14 | 3 | 11 |
1. | Введение | 2 | 2 | - |
2. | Гравиметрический анализ (весовой) | 5 | - | 5 |
3. | Титриметрический анализ (объемный) Экскурсия в аналитическую лабораторию | 6 1 | - 1 | 6 - |
IV раздел | Технический анализ | 13 | 2 | 11 |
1. | Введение | 3 | 1 | 2 |
2. | Технический анализ | 6 | 1 | 5 |
3. | Зачет | 4 | - | 4 |
Итого: | 68ч. | 19ч. | 48ч |
Содержание курса
Раздел I. Теоретические основы химического анализа
(18 часов + 1 резерв)
Тема 1. Введение (1 час.)
Основные правила техники безопасности. Оборудование химической лаборатории. Правила работы в химической лаборатории. Требования к выполнению лабораторных работ.
Практическая работа. Техника выполнения лабораторных работ (нагревание и выпаривание; осаждение, промывание и растворение осадков; фильтрование; капельные реакции; микрокристаллоскопические реакции).
Тема 2. Закон действия масс (2 час.).
Закон действия масс. Формулировка, сущность, приложение закона действия масс к гомогенным и гетерогенным системам.
Решение задач.
Тема 3. Вода. Растворы (8 час.).
Вода – растворитель. Основные положения теории электролитической диссоциации. Свойства растворов. Растворимость. Ионное произведение воды в водородный показатель. Произведение растворимости. Концентрация. Способы выражения концентрации. Гидролиз. Решение задач.
Практическая работа:
1. Приготовление растворов различной концентрации (2ч).
2. Определение реакции среды при растворении различных солей в воде (1ч).
Тема 4. Буферные растворы (1 час.).
Буферные системы. Определение, свойства, примеры буферных растворов, применяемых в анализе. Значение буферных растворов.
Решение задач.
Тема 5. Комплексные соединения (3 час.).
Комплексные соединения: состав, строение, свойства, получение и применение.
Практическая работа. Получение и свойства комплексных солей.
Тема 6. Дисперсные системы (2 час.).
Колоидное состояние вещества. Классификация дисперсных систем, коллоидные системы: лиофобные и лиофильные. Образование коллоидных систем: коагуляция и пептизация.
Тема 7. Семинар на тему: «Теоретические основы химического анализа».
Примерные вопросы к семинару:
1. Техника выполнения лабораторных работ в химическом анализе, ее особенности, характеристика.
2. Закон действия масс как основа качественного анализа.
3. Ионное произведение воды и водородный показатель.
4. Основные положения теории электролитической диссоциации.
5. Растворимость и произведение растворимости.
6. Концентрация и способы выражения концентрации.
7. Гидролиз.
8. Буферные растворы, примеры.
9. Комплексные соединения, их состав и свойства.
10. Дисперсные системы, их образование и свойства.
11. решение задач по темам: «Закон действия масс», «Ионное произведение воды и водородный показатель», «Растворимость и произведение растворимости», «Концентрация и способы выражения концентрации».
Раздел II. Качественный анализ (20 час.)
Тема 1. Введение (2 час.).
Предмет и методы качественного анализа. Характеристика аналитических реакций (анализ мокрым и сухим путем). Классификация ионов, катионов и анионов. Чувствительность аналитических реакций. Основные условия обнаружения ионов в растворе.
Тема 2. Классификация катионов и их обнаружение (10 час).
Аналитические группы катионов, их частные обнаружения (кислотно-щелочной метод качественного анализа).
Практическая работа:
1. Реакции и ход анализа катионов первой аналитической группы – K+, Na+,
NH4+.
2. Реакции и ход анализа катионов второй аналитической группы - Ag+, Pb2+.
3. Реакции и ход анализа катионов третьей аналитической группы – Ca2+, Ba2+,
Sr2+.
4. Реакции и ход анализа катионов четвертой аналитической группы – Al3+, Cr3+,
Zn2+, Sn2+.
5. Реакции и ход анализа катионов пятой аналитической группы – Fe3+, Fe2+,
Mn2+, Mg2+.
6. Реакции и ход анализа катионов шестой аналитической группы – Cu2+, Ni2+,
Co2+.
7. Анализ растворов, содержащих смесь катионов всех аналитических групп.
8. Решение экспериментальной задачи: «Обнаружение катионов в неизвестном веществе».
Тема 3. Классификация анионов и их обнаружение (8 час.).
Аналитические группы анионов, их частные обнаружения. Групповые реагенты.
Практическая работа:
1. Реакции и ход анализа анионов I аналитической группы – SO42-, SO32-, S2O32-,
CO32-, PO43-, PO43-, CrO42-, B4O72-
2. Реакция и ход анализа анионов II аналитической группы – Cl-, Br-, I-, S2-
3. Реакция и ход анализа анионов III аналитической группы – NO3, CH3COO-,
MnO4-
4. Анализ смеси анионов разных аналитических групп.
5. Решение экспериментальной задачи: «Анализ анионов в неизвестном
веществе».
6. Решение экспериментальных задач: «Анализ твердого вещества», «Анализ вещества, растворимого в воде».
Раздел III. Количественный анализ
Тема 1. Введение (2 час.).
Предмет, задачи и методы количественного анализа: химические, физические, физико-химические методы анализа, их краткая характеристика и применение. Концентрирование вещества.
Тема 2. Гравиметрический анализ (весовой) (5 час.).
Сущность гравиметрического анализа. Осаждение. Кристаллизация. Факторы, влияющие на форму и структуру осадка. Фильтрование и промывание. Высушивание и прокаливание. Аналитические весы, отбор средней пробы и взятие навески. Вычисления в гравиметрическом анализе.
Практическая работа:
1. Установление формул кристаллогидратов.
2. Количественное определение кристаллизационной воды в медном купоросе.
3. Определение молекулярного веса углекислого газа.
Тема 3. Титриметрический анализ (объемный) (6 час.).
Сущность и особенности титриметрического анализа. Методы титриметрического анализа: нейтрализации, окисления – восстановления, комплексообразования. Выражение концентрации растворов в титриметрическом анализе. Приготовление исходных и рабочих титрованных растворов, Вычисления в титриметрическом анализе.
Практическая работа:
1. Приготовление растворов различной концентрации;
2. Определение концентрации кислоты.
3. Определение концентрации щелочи.
Экскурсия в аналитическую лабораторию.
Раздел IV. Технический анализ (9час.)
Тема 1. Введение (3 час.).
Роль и значение технического анализа в аналитической химии.
Экскурсии в аналитические лаборатории на производстве (местные возможности: ТЭЦ, очистные сооружения, предприятие пищевой промышленности, аптека, др.).
Тема 2. Технический анализ (6 час.).
Технический анализ, его сущность, особенности, значение.
Практическая работа:
1. Определение жесткости воды.
2. Анализ пищевых продуктов (определение кислотности молока, хлеба).
3. Анализ топлива.
4. Анализ нефти и нефтепродуктов (качественное определение воды в нефти и нефтепродуктах).
Зачет. Защита исследовательских работ.
Примерные темы исследовательских работ:
1. Анализ почвы на содержание катионов и анионов.
2. Анализ образцов минеральной воды на содержание катионов и анионов.
3. Анализ продуктов.
4. Анализ образцов топлива, масел.
5. Анализ строительных смесей.
6. Анализ косметических средств.
7. Анализ предметов бытовой химии.
8. Анализ клеев.
9. Анализ воздуха в школьном здании.
10. Анализ родниковой воды (вода из водоема).
11. Анализ минеральных удобрений.
12. Анализ жирности молочных продуктов.
Литература
1. Астафуров В.И. Основы химического анализа. – М.: Просвещение, 1977.
2. Афанасьев М.А., Агаханянц В.А., Королев Д.П., Тулякова Г.М.,
Количественные опыты по химии. Пособие для учителей. – М.: Просвещение,
1964.
3. Дорофеев А.И., Федотова М.И. Практикум по неорганической химии. –
Ленинград: Химия, 1990.
4. Дудина Н.Х., Панова Е.А., Петухов М.П. Агрохимия и система удобрений
/Дудина Н.Х., Панова Е.А., Петухов М.П. – М.: Агропромиздат, 1991.
5. Журин А.А. Лабораторные опыты и практические работы по химии. – М.:
Аквариум, 1997.
6. Коровин Н.В., Мингулина Э.И., Рыжова Н.Г. Лабораторные работы по химии.
– М.: Высшая школа, 1998.
7. Курихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. – М.: Высшая
Школа, 1998.
8. Лисичкин Г.В., Бетанели В.И. Химики изобретают. – М: Просвещение, 1990.
9. Логинов Н.Я., Воскресенский А.Г., Солодкин И.С., Аналитическая химия. Уч.
пособие для студ. хим.-биол. и био-хим. спец. пед. ин-тов. – М.: Просвещение,
1975.
10. Оборудование химических лабораторий: Справочник. – Л.: Химия, 1978.
11. Эммануэль Н.М., Заиков Г.Е. Химия и пища. – М.: Наука, 1986.
12. Факультативные занятия по химии в средней школе /Под ред. Д.А. Эпштейна.
– М.: Просвещение, 1971.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Авторская программа прикладных курсов по химии в профильном 11классе"Основы химического анализа"1
Программа "Основы химического анализа" была создана для углубленного изучения курса аналитической химии. Предлагаемый мной курс расчитан на учащихся 11 классов, которые, с одной стороны уже достаточно...
![](/sites/default/files/pictures/2012/11/19/picture-147558-1353314242.jpg)
Тематический план кружка «Основы химического анализа»
Тематический план кружка «Основы химического анализа» разработан для дополнительного образования детей в Центре детского (юношеского) технического творчества...
![](/sites/default/files/pictures/2012/12/10/picture-161702-1355148640.jpg)
Программа факультативного курса "Основы химического анализа"
Факультативный курс предназначен для обучающихся 10-11 классов профильного уровня....
![](/sites/default/files/pictures/2013/07/03/picture-207060-1372842055.jpg)
Программа элективного курса предпрофильной подготовки «ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ. НАУКА И ПРАКТИКА»
Программа курса «Химический анализ. Наука и практика» направлена на удовлетворение познавательных интересов и применения практических знаний по химии учащихся основной общеобразовательной школы....
![](/sites/default/files/pictures/2012/11/19/picture-147558-1353314242.jpg)
Программа "Основы химического анализа" (курс предпрофильной подготовки)
В современном обществе все более актуальной становится проблема создания условий для успешного профессионального самоопределения выпускников средних общеобразовательных учебных заведений. Ее важнейший...
![](/sites/default/files/pictures/2019/12/01/picture-570892-1575233334.jpg)
Рабочая программа элективного курса "Основы химического анализа".
Данная программа, по учебной дисциплине - химия, предназначена для изучения химии в учреждениях общего образования, реализующих образовательную программу основного общего образования, в условиях профи...
рабочая программа элективного курса «Основы химического анализа» для учащихся 9 класса
развитие и воспитание личности обучающегося, способного к самоидентификации и определению своих ценностных приоритетов на основе осмысления химического опыта своей страны и человечества в целом, актив...