Рабочая программа по Аналитической химии

1.

Паспорт программы учебной дисциплины

1.1. Область применения программы

1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы

1.3. Цели и задачи дисциплины, требования к результатам освоения дисциплины:

1.4. Количество часов на освоение программы дисциплины:

2.

Структура и содержание учебной дисциплины

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины

3.

Условия реализации программы учебной дисциплины

3.1. Образовательные технологии

3.2. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

3.3. Информационное обеспечение обучения

4.

Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

189

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

126

в том числе:

лабораторные занятия

38

практические занятия

28

контрольные работы

4

курсовая работа (проект) (если предусмотрено)

-

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

63

в том числе:

Подготовка эссе

2

Подготовка реферата

3

Подготовка доклада

5

Решение заданий

6

Подготовка презентации

2

Подготовка к контрольной работе

5

Подготовка к лабораторной работе

40

Итоговая аттестация по дисциплине в форме зачёт

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы,
самостоятельная работа обучающихся, курсовая работ (проект) (если предусмотрены)

Объем часов

Уровень освоения

Раздел I. Оценка достоверности аналитических данных

19

Тема 1.1.

Предмет и задачи аналитической химии. Оценка достоверности аналитических данных

Содержание учебного материала

4

1

Предмет «Аналитической химии» и ее задачи. Значение аналитической химии в деятельности человека. Связь аналитической химии с другими дисциплинами. Объекты аналитического анализа. Методы анализа

1

2

Типы ошибок в анализе: систематические и случайные. Основные понятия математической обработки результатов анализа.

2

Практическое занятие.

2

1

Расчет стандартного отклонения, доверительного интервала.

Самостоятельная работа обучающихся

Написать эссе по теме: «Необходимость химии в современном обществе.»

«Правила правильного производства (GMP)» в аналитической лаборатории фармацевтического предприятия (реферат).

2

Тема 1.2.

Теоретические

основы

аналитической

химии.

Содержание учебного материала

2

1

Способы выражения состава и концентрации раствора.

Закон действующих масс. Химическое равновесие. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.

3

Практическое занятие.

4

2

Решение задач на вычисление эквивалента и массовой доли вещества. Решение задач на вычисление нормальной, молярной концентрации.

3

Решение задач на вычисление константы равновесия и определению смещения химического равновесия согласно принципу Ле-Шателье.

Лабораторная работа.

2

1

Приготовление раствора заданной процентной концентрации.

Самостоятельная работа обучающихся

Аттестация (валидация) аналитических методик (доклад с использованием основных терминов).

Решение задач на вычисление концентрации.

Подготовка к лабораторной работе «Приготовление раствора заданной процентной концентрации.»

Подготовка к контрольной работе.

3

Раздел II.

Качественный анализ

44

Тема 2.1.

Катионы.

Содержание учебного материала

6

1

Аналитическая классификация катионов.

Реакции, используемые в качественном анализе (разделения и обнаружения).

1

2

Характеристика катионов I группы.

Характеристика катионов II группы. Групповой реактив. Гидролиз и способы его смещения.

2

3

Характеристика катионов III группы. Групповой реактив. Характеристика катионов IV группы. Комплексные ионы.

2

Практическое занятие.

4

4

Расчет Кд по α и наоборот. Решение задач на способы выражения концентрации растворов.

5

Вычисление R (растворимости) по ПР (произведению растворимости) и наоборот. Вычисление водородного показателя, концентрации ионов водорода и гидроксидов.

Лабораторная работа.

4

2

Качественные реакции катионов I и II группы. Анализ смеси

3

Качественные реакции катионов III и IV группы. Анализ смеси

Самостоятельная работа обучающихся.

Решение задач.

Подготовка к лабораторной работе : «Качественные реакции катионов I и II группы.» Подготовка к лабораторной работе : ««Качественные реакции катионов III и IV группы.»

Витамины и минералы (катионный состав) (презентация)

6

Тема 2.2.

Анионы.

Содержание учебного материала

4

1

Общая характеристика анионов и их классификации.

1

2

Характеристика анионов I группы. Групповой реактив.

Ионное произведение воды. Буферные растворы.

Характеристика анионов II группы. Комплексные ионы.

2

Лабораторная работа.

4

4

Качественные реакции анионов I группы. Анализ смеси.

5

Качественные реакции анионов II группы. Анализ смеси.

Самостоятельная работа обучающихся

Минеральные удобрения (катионный и анионный состав) (доклад)

Катионы и анионы в быту (доклад).

Подготовка к лабораторной работе: «Качественные реакции анионов I группы. Анализ смеси.»

Подготовка к лабораторной работе: «Качественные реакции анионов II группы. Анализ смеси.»

6

Тема 2.3.

Анализ солей.

Содержание учебного материала

2

1

Предварительные испытания и подготовка вещества к анализу. Перевод вещества в раствор. Анализ соли неизвестного состава.

3

2

Анализ твердого вещества.

1

Лабораторная работа.

2

6

Анализ соли, растворимой в воде.

Самостоятельная работа обучающихся

Роль катионов и анионов в различных сферах жизнедеятельности (процессах обмена в организме человека, медицине) (реферат).

Подготовка к лабораторной работе «Анализ соли, растворимой в воде.»

Подготовка к контрольной работе.

4

Раздел III.

Количественный анализ.

91

Тема 3.1.

Гравиметрический анализ.

Содержание учебного материала

4

1

Гравиметрический анализ (гравиметрия). Механизм образования осадка и условия осаждения. Основные операции гравиметрического анализа. Расчеты в гравиметрическом анализе.

2

2

Аналитические и демпферные весы и взвешивание на них.

3

Практическое занятие.

2

6

Расчеты навески, осадителя, результатов, весовых определений.

Лабораторная работа.

2

7

Определение массы иона бария. Осаждение, промывание, высушивание, озоление. прокаливание осадка. Расчет результатов анализа

Самостоятельная работа обучающихся

Практическое применение гравиметрии (определение влажности образца методом отгонки, определение сухого остатка и т.д.) (эссе)

Подготовка к лабораторной работе: «Определение массы иона бария. Осаждение, промывание, высушивание, озоление. прокаливание осадка. Расчет результатов анализа».

4

Тема 3.2.

Титрометрический анализ.

75

3.2.1. Метод кислотно-основного титрования

Содержание учебного материала

10

1

Титриметрический анализ (титриметрия). Общие понятия и положения, классификация методов. Требования к реакциям, используемым в титриметрии.

1

2

Метод кислотно-основного титрования. Рабочие растворы и установочные вещества. Кривые титрования. Индикаторы, основные типы, интервалы перехода окраски. Выбор индикатора. Фиксирование точки эквивалентности.

2

3

Приготовление разбавленных растворов кислот из концентрированных. Стандартизация рабочих растворов кислот, щелочей. Фиксаналы.

2

4

Определение гидроксида и карбоната натрия при совместном присутствии (титрование с двумя индикаторами).

2

5

Вычисление концентрации ионов гидроксония и гидроксида, водородного и гидроксильного показателей (рH и рOH) в растворах сильных и слабых электролитов.

1

Практическое занятие.

4

7

Расчеты в титриметрии

8

Вычисление рH и рOH в растворах сильных и слабых электролитов

Лабораторная работа.

6

8

Приготовление растворов HCl, NaOH, буры, установление концентрации HCl по буре.

9

Определение содержания гидроксида натрия и карбоната натрия при совместном присутствии.

10

Стандартизация NaOH по кислоте. Определение массы сильной кислоты

Самостоятельная работа обучающихся

Подготовка к лабораторной работе: «Приготовление растворов HCl, NaOH, буры, установление концентрации HCl по буре.»

Подготовка к лабораторной работе: «Определение содержания гидроксида натрия и карбоната натрия при совместном присутствии.»

Подготовка к лабораторной работе: «Стандартизация NaOH по кислоте. Определение массы сильной кислоты»

Решение задач.

Роль титрования в аналитических лабораториях.(доклад).

8

3.2.2. Методы окисления-восстановления

Содержание учебного материала

8

1

Окислительно-восстановительный потенциал. Направление, скорость, особенности ОВР.

2

2

Перманганатометрия. Рабочие растворы и установочные вещества метода. Окислительные свойства раствора

КMnO4 в различных средах.

1

3

Йодометрия. Окислительно-восстановительный потенциал йода. Рабочие растворы и установочные вещества метода. Индикатор.

Определение окислителей и восстановителей.

2

4

Сущность метода обратного титрования. Определение восстановителей методом йодометрии.

2

Практическое занятие.

4

9

Расчеты в перманганатометрии.

10

Окислительно-востановительные реакции.

Лабораторная работа.

8

11

Приготовление рабочего раствора КMnO4 и его стандартизация методом отдельных навесок.

12

Определение восстановителей (нитрита натрия или соли Мора) методом перманганатометрии.

13

Приготовление раствора тиосульфата натрия и его стандартизация по дихромату калия (метод замещения).

14

Определение восстановителей (сульфита натрия) методом обратного титрования.

Самостоятельная работа обучающихся

Подготовка к лабораторной работе: «Приготовление рабочего раствора КMnO4 и его стандартизация методом отдельных навесок.»

Подготовка к лабораторной работе: «Определение восстановителей (нитрита натрия или соли Мора) методом перманганатометрии.»

Подготовка к лабораторной работе: «Приготовление раствора тиосульфата натрия и его стандартизация по дихромату калия (метод замещения).»

Подготовка к лабораторной работе: «Определение восстановителей (сульфита натрия) методом обратного титрования.»

Решение задач.

Подготовка к контрольной работе.

10

Контрольная работа.

1

3.2.3 Методы осаждения и комплексонометрии

Содержание учебного материала

4

1

Методы осаждения. Классификация по рабочему раствору. Способы фиксирования точки эквивалентности.

2

2

Комплексонометрическое титрование, способы. Металл-индикаторы, механизм действия. Применение метода.

2

Практическое занятие.

4

11

Решение задач на ПР.

12

Нахождение константы равновесия и комплексообразования.

Лабораторная работа.

4

15

Приготовление и стандартизация рабочего раствора нитрата ртути (II). Определение хлорид-ионов меркуриметрическим методом.

16

Определение содержания иона никеля трилонометрическим методом

Самостоятельная работа обучающихся

Подготовка к лабораторной работе: «Приготовление и стандартизация рабочего раствора нитрата ртути (II). Определение хлорид-ионов меркуриметрическим методом.»

Подготовка к лабораторной работе: «Определение содержания иона никеля трилонометрическим методом»

Практическое применение титриметрических методов: в медицине, на производстве (доклад).

6

Раздел IV.

Физико-химические методы анализа.

33

Тема 4.1.

Колориметрический метод анализа.

Содержание учебного материала

4

1

Основная характеристика метода. Основной закон поглощения света. Метод стандартных серий. Метод уравнения интенсивности окраски растворов. Правила работы с колориметрами.

1

2

Колориметр Дюбоска. Светофильтры. Колориметр КОЛ-1М. Фотоколориметры. Фотоэлектрический колориметр ФЭК-М.

1

Практическое занятие.

2

13

Определение концентрации вещества по поглощенному свету.

Лабораторная работа.

2

17

Определение содержания меди в растворе сульфата меди методом стандартных серий.

Самостоятельная работа обучающихся

Подготовка к лабораторной работе: «Определение содержания меди в растворе сульфата меди методом стандартных серий.»

Решение задач.

Виды колориметров их плюсы и минусы. ( презентация).

4

Тема 4.2.

Рефрактометрический метод анализа.

Содержание учебного материала

2

1

Характеристика метода. Показатель преломления. Мольная и удельная рефракции. Измерение показателя преломления методом предельного угла. Рефрактометр.

1

Практическое занятие.

2

14

Вычисление мольной и удельно рефракции.

Лабораторная работа.

2

18

Определение процентного содержания глюкозы.

Самостоятельная работа обучающихся

Подготовка к лабораторной работе: «Определение процентного содержания глюкозы.»

Решение задач.

2

Тема 4.3.

Поляриметрический метод анализа.

Содержание учебного материала

2

1

Теория поляриметрического метода. Методика работы с поляриметром. Определение угла вращения плоскости поляризации оптически активных веществ.

1

Лабораторная работа.

2

19

Определение концентрации сахара в растворе.

Самостоятельная работа обучающихся

Подготовка к лабораторной работе: «Определение концентрации сахара в растворе.»

Подготовка к контрольной работе.

История развития аналитической химии, вклад русских ученых в развитие науки (реферат).

4

Контрольная работа.

1

Тема 4.4.

Хроматографический метод анализа.

Содержание учебного материала

2

1

Основы метода хроматографии. Техника хроматографических работ. Виды хроматографии.

1

Тема 4.5.

Спектроскопические методы анализа.

Содержание учебного материала

4

1

Общая характеристика спектроскопических методов и их классификация. Электромагнитное излучение и его взаимодействие с веществом. Компоненты приборов для спектрального анализа.

1

2

Атомные спектральные методы. Молекулярные спектральные методы. Молекулярно-абсорбционный анализ в инфракрасной области.

1

Всего:

189

Семестр

Вид занятия*

Используемые активные и интерактивные
образовательные технологии

1

ТО, ПР, ЛР

компьютерные симуляции, решение проблемных задач.

2

ТО, ПР, ЛР

компьютерные симуляции; решение проблемных задач.

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

1

2

Умения:

уметь описывать механизм химических реакций количественного и качественного анализа

лабораторная работа

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

лабораторная работа

уметь готовить растворы заданной концентрации;

лабораторная работа, практические занятия

уметь проводить количественный и качественный анализ с соблюдением правил техники безопасности;

лабораторная работа

уметь проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям реакций;

практические занятия

Знания:

агрегатные состояния вещества

индивидуальный опрос

аппаратуру и технику выполнения анализов;

индивидуальный опрос, лабораторная работа

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

лабораторная работа, практические занятия

способы выражения концентрации веществ;

практические занятия

теоретические основы методов анализа;

практические занятия

технику выполнения анализов;

лабораторная работа

типы ошибок в анализе;

практические занятия, индивидуальный опрос

устройство основного лабораторного оборудования и правила его эксплуатации

лабораторная работа