Geum.ru

Рабочая программа дисциплины аналитическая химия Направление подготовки

Вид материалаРабочая программа

Содержание


Рабочая программа дисциплины
1. Цели освоения дисциплины
Задачи изучаемой дисциплины
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Аналитическая химия»
4. Структура и содержание дисциплины «Аналитическая химия»
4.2. Содержание дисциплины
Лабораторная работа № 1
Лабораторная работа № 4
Химическое равновесие в реальных системах.
Скорость реакций в химическом анализе.
Реакции осаждения.
Окислительно-восстановительные реакции.
Раздел 4. Теория и практика пробоотбора и пробоподготовки
Лабораторная работа № 7
Тема 6.2. Титриметрические методы анализа. Основы метода
Лабораторная работа № 9
Лабораторная работа № 10
Лабораторная работа № 11
Потенциометрическое титрование.
...
Полное содержание
Подобный материал:
  1   2   3   4   5   6   7   8


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени В. Г. БЕЛИНСКОГО



Принято

на заседании Ученого совета

естественно-географического факультета

Протокол заседания № ____

от «_____» ________________201_ г.


Декан

факультета ____________ И.Н. Столяров



УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе


___________________ М.А. Пятин


«_____» ___________________ 201_ г.



РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


Аналитическая химия


Направление подготовки 050100 «Педагогическое образование»


Профиль подготовки «Химия»


Квалификация (степень) выпускника – Бакалавр


Форма обучения – Очная


Пенза – 2011

1. Цели освоения дисциплины


Целью освоения дисциплины «Аналитическая химия» является содействие формированию и развитию у студентов общекультурных, профессиональных и специальных компетенций, позволяющих им в дальнейшем осуществлять профессиональную деятельность посредством освоения теоретических и экспериментальных основ химических, физико-химических и физических методов анализа различных объектов.

Задачи изучаемой дисциплины:
  • создать чёткое представление о предмете аналитической химии, современном состоянии и путях развития аналитической химии, связи её с другими науками и практическом применении методов анализа в различных областях человеческой деятельности;
  • показать применение теоретических представлений химии (химической термодинамики и химической кинетики) в качественном и количественном анализе;
  • рассмотреть типы реакций и процессов в аналитической химии (кислотно-основные реакции, реакции комплексообразования, окислительно-восстановительные реакции);
  • сформировать представление о метрологических основах химического анализа;
  • познакомить студентов с теорией и практикой пробоотбора и пробоподготовки;
  • познакомить студентов с важнейшими методами обнаружения и идентификации;
  • познакомить студентов с методами выделения, разделения и концентрирования;
  • показать применение теоретических представлений физики в создании современных аналитических методов;
  • познакомить студентов с важнейшими методами анализа: гравиметрическим, титриметрическими, кинетическими, электрохимическими, спектроскопическими и оптическими;
  • познакомить студентов с основными объектами анализа.



2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата


Дисциплина «Аналитическая химия» относится к вариативной части профессионального цикла.

Изучение данной дисциплины базируется на знании общеобразовательной программы по следующим предметам: химия, математика, физика

Для освоения дисциплины обучающиеся используют знания, умения, сформированные в ходе изучения дисциплин базовой части математического и естественнонаучного цикла: «Естественнонаучная картина мира», «Основы математической обработки информации», дисциплин по выбору вариативной части математического и естественнонаучного цикла: «Охрана труда в химической лаборатории», «Техника лабораторных работ», дисциплин вариативной части профессионального цикла: «Физика», «Математика», «Общая и неорганическая химия», дисциплин по выбору вариативной части профессионального цикла: «Введение в теоретическую химию», учебной практики «Практикум по неорганической химии».

В результате изучения этих дисциплин обучающийся должен уметь выполнять математические расчёты, знать основы электродинамики и оптики, знать основы химической термодинамики и кинетики, химию растворов, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ, уметь составлять уравнения реакций ионного обмена и окислительно-восстановительных реакций, уметь решать задачи на расчёт по уравнению реакции и на растворы, владеть основами техники работы в химической лаборатории, включая охрану труда при работе в химической лаборатории.

Освоение данной дисциплины является основой для последующего изучения дисциплин базовой части профессионального цикла: «Методика обучения и воспитания (Химия)», дисциплин вариативной части профессионального цикла: «Физическая химия», «Коллоидная химия», «Прикладная химия», дисциплин по выбору вариативной части профессионального цикла: «Химический анализ органических веществ», «Физико-химические методы анализа», а также для последующего прохождения учебных практик «Практикум по аналитической химии», «Технологическая практика», производственной (педагогической) практики, подготовки к итоговой государственной аттестации.


3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате
освоения дисциплины «Аналитическая химия»


Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению:

Коды

компетенции
Наименование компетенции
Структурные элементы компетенции

(в результате освоения дисциплины обучающийся должен знать, уметь, владеть)

1
2
3

ОК-4
Способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы ма-тематической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования
Знать:

современное состояние и перспективы развития аналитической химии, её место в системе химических дисциплин и естествознании;

метрологические характеристики методов анализа;

Уметь:

проводить метрологические расчеты

Владеть:

методами статистической обработки результатов аналитических исследований

ПК-1
Способен реализовывать учебные программы базовых и элективных курсов в различных образовательных учреждениях
Знать:

фактический материал для разработки элективных курсов

Уметь:

проводить химический эксперимент в объёме, необходимом для разработки и реализации элективных курсов

Владеть:

методами химического анализа в объёме, необходимом для разработки и реализации элективных курсов

СК-2
Владеет основными химическими и физическими понятиями, знаниями фундаментальных законов химии и физики; явлений и процессов, изучаемых химией и физикой
Знать:

типы реакций и процессов в аналитической химии (кислотно-основные реакции, реакции комплексообразования, окислительно-восстановительные реакции)

Уметь:

свободно и правильно пользоваться химической терминологией;

производить расчеты для приготовления растворов заданной концентрации;

производить расчёт рН в растворах слабых и сильных электролитов, буферных растворов;

производить расчёт возможности образования и растворение осадков (ПР, солевой эффект и др.);

1
2
3







производить расчёт константы, степени гидролиза и рН растворов гидролизуемых солей;

находить необходимые данные в справочной литературе, в том числе табличные данные с помощью метода интерполяции, пользоваться предметным указателем учебников и учебных пособий

Владеть:

основными химическими понятиями

СК-3
Владеет знаниями о составе, строении и химических свойствах простых веществ и химических соединений; иметь представление об электронном строении атомов и молекул, закономерностях химических превращений веществ
Знать:

свойства основных классов неорганических соединений;

окислительно-восстановительные свойства простых веществ и химических соединений.

Уметь:

писать уравнения химических реакций;

производить расчеты по формулам и уравнениям.

Владеть:

знаниями о химических свойствах химических соединений.

СК-4
Владеет классическими и современными методами анализа веществ; способен к постановке эксперимента, анализу и оценке лабораторных исследований
Знать:

теоретические основы классических и физико-химических методов анализа

Уметь:

обращаться с химической посудой, с приборами, с химическими реактивами, а также со спиртовками, электрическими нагревателями;

проводить различные лабораторные операции (измельчение, растворение, нагревание, прокаливание, высушивание и приготовление растворов);

выполнять качественный, гравиметрический, титриметрический анализы;

использовать физико-химические методы анализа;

проводить вычисление результатов гравиметрического анализа, расчёт количества осадителя, потерь вещества при промывании;

проводить расчёт по результатам титрования, построение кривых титрования, расчёт погрешности титрования, выбирать индикатор;

готовить исходные и рабочие титрованные растворы;

проводить расчеты по результатам электрохимических определений;

проводить расчёт результатов количественные определения в спектроскопических методах анализа;

грамотно оформлять результаты лабораторных и практических работ, правильно заполнять лабораторный журнал.

1
2
3







Владеть:

техникой химического эксперимента;

техникой взвешивания на технохимических и аналитических весах;

основными методами анализа;

способами ориентации в профессиональных источниках информации (журналы, сайты, образовательные порталы).

СК-7
Владеет навыками оценки агрессивности химической среды и решениями по обеспечению безопасного устойчивого взаимодействия человека с природной средой
Знать:

санитарные правила, правила и нормы охраны труда, правила техники безопасности и противопожарной защиты

Уметь:

устранять последствия проливов и просыпаний химических реактивов

Владеть:

навыками безопасной работы в химической лаборатории



4. Структура и содержание дисциплины «Аналитическая химия»


4.1. Структура дисциплины


Общая трудоемкость дисциплины составляет 9 зачетных единиц, 324 часа.


№

п/п
Наименование

разделов и тем

дисциплины

Семестр
Недели семестра
Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)
Формы текущего контроля успеваемости

Аудиторная работа
Самостоятельная

работа

Всего
Лекция
Практические занятия
Лабораторные занятия
Всего
Подготовка к аудиторным

занятиям
Реферат
Мини-проект
Подготовка к экзамену
Собеседование
Отчёт по лаборатор. работе
Коллоквиум
Тест
Контрольная работа
Реферат
Мини-проект

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

1.
Раздел 1. Введение
4
1
1
1






4



4






1












18



1.1.
Тема 1.1. Введение в химический анализ
4
1
1
1






4



4






1












18



2.
Раздел 2. Методы обнаружения и идентификации
4
1-5
31
1



30
20
17



3



1-5
1-5
10
5






18

2.1.
Тема 2.1. Методы обнаружения и идентификации
4
1
1
1





















1






5









2.2.
Лабораторная работа № 1 «Анализ катионов 1 и 2 аналитических групп»
4
1
6






6
4
4









1
1
10
5









2.3.
Лабораторная работа № 2 «Анализ катионов 3 и 4 аналитических групп»
4
2
6






6
4
4









2
2
10
5









1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

2.4.
Лабораторная работа № 3 «Анализ катионов 5 и 6 аналитических групп»
4
3
6






6
4
4









3
3
10
5









2.5.
Лабораторная работа № 4 «Анализ анионов 1, 2 и 3 аналитических групп»
4
4
6






6
4












4
4
10
5









2.6.
Лабораторная работа № 5 «Анализ смеси катионов»
4
5
6






6
4
1



3



5
5
10
5









3.
Раздел 3. Типы реакций и процессов в аналитической химии
4
2-4
6
6






12
12









2-4









4






3.1.
Тема 3.1. Термодинамика и кинетика химических процессов
4
2
2
2






4
4









2









4






3.2.
Тема 3.2. Кислотно-основные реакции. Реакции осаждения
4
3
2
2






4
4









3









4






3.3.
Тема 3.3. Реакции комплексообразования. Окислительно-восстановительные реакции.
4
4
2
2






4
4









4









4






4.
Раздел 4. Теория и практика пробоотбора и пробоподготовки
4
5-6
1
1






8



8





















18



4.1.
Тема 2.1. Теория и практика пробоотбора и пробоподготовки
4
5-6
1
1






8



8





















18



5.
Раздел 5. Метрологические основы химического анализа
4
5-6
9
3



6
4
4









6
6



11









5.1.
Тема 5.1. Метрологические основы химического анализа
4
5-6
3
3






2
2


















11









5.2.
Лабораторная работа № 6 «Расчёт погрешностей химического анализа»
4
6
6






6
2
2









6
6















6.
Раздел 6. Химические методы анализа
4
7-12
44
8



36
40
34



6



7-12
7-12
10
11
12



18

6.1.
Тема 6.1. Гравиметрический метод анализа
4
7
2
2






4
4









7



10
11
12






6.1.1.
Лабораторная работа № 7 «Определение кристаллизационной воды в BaCl2 · 2H2O»
4
7
6






6
4
4









7
7
10












6.1.2.
Лабораторная работа № 8 «Определение бария в BaCl2 · 2H2O»
4
8
6






6
4
4









8
8
10












1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

6.2.
Метрологические основы химического анализа
4
8
2
2






4
4









8



10
11
12






6.3.
Тема 6.3. Кислотно-основное титрование
4
9
1
1






4
4









9






11
12






6.3.1.
Лабораторная работа № 9 «Определение титра раствора соляной кислоты по тетраборату натрия методом пипетирования. Определение содержания гидроксида натрия в растворе неизвестной концентрации»
4
9
6






6
4
3



1



9
9
10












6.4.
Тема 6.4. Комплексометрическое титрование
4
9
1
1





















10






11
12






6.4.1.
Лабораторная работа № 10 «Комплексонометрия. Определение жесткости воды»
4
10
6






6
6
3



3



10
10















6.5.
Тема 6.5. Окислительно-восстанови­тель­ное титрование

4
10
1
1





















11






11
12






6.5.1
Лабораторная работа № 11 «Перманганатометрия»
4
11
6






6
4
3



1



11
11















6.5.2.
Лабораторная работа № 12 «Иодометрия»
4
12
6






6
4
3



1



12
12















6.6.
Тема 6.6. Осадительное титрование
4
10
1
1






2
2















11
11
12






7.
Раздел 7. Электрохимические методы анализа
4
11-13
10
4



6
12
11



1



13
13
16
16






18

7.1.
Тема 7.1. Потенциометрия
4
11
1









2
2









13



16
16









7.1.1.
Лабораторная работа № 13 «Потенциометрическое титрование. Определение концентрации соляной и уксусной кислот»



13
6






6
4
3



1



13
13















7.2.
Тема 7.2. Кулонометрия
4
11
1
1






2
2









13



16
16









7.3.
Тема 7.3. Вольтамперометрия
4
12
1
1






2
2









13



16
16









7.4.
Тема 7.4. Кондуктометрия
4
12
1
1






2
2









13



16
16









8.
Раздел 8. Спектроскопические методы анализа
4
13-15
30
6



24
20
18



2



13-15
13-15
16
16






18

8.1.
Тема 8.1. Теоретические основы спектроскопических методов анализа
4
13
2
2






4
4









13



16
16









8.2.
Тема 8.2. Молекулярная спектроскопия

4
14
2
2






6
4



2



14



16
16









1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

8.2.1.
Лабораторная работа № 14 «Определение содержания меди (II) в растворе фотометрическим методом»
4
14
6






6
2
2









14
14















8.2.2.
Лабораторная работа № 15 «Определение содержания железа (III) в растворе фотометрическим методом»
4
15
6






6
2
2









15
15















8.3.
Тема 8.3. Атомная спектроскопия
4
15
1
1






4
4









15



16
16









8.4.
Тема 8.4. Радиоспектроскопические методы
4
15
1
1






2
2









15



16












9.
Раздел 9. Методы выделения, разделения и концентрирования
4
16-17
9
3



6
14
10



4



16-17
16
16
16






18

9.1.
Тема 9.1. Основные методы разделения и концентрирования
4
16
1
1






2
2









16



17












9.2.
Тема 9.2. Хроматография
4
16-17
2
2






10
6



4



16



17
17









9.2.1.
Лабораторная работа № 16 «Разделение Сu2+ и Fe3+ методом хроматографии на бумаге»
4
16
6






6
2
2









16
16















10.
Раздел 10. Кинетические методы анализа
4
17
1
1






2
2















17












10.1
Тема 10.1. Кинетические методы анализа
4
17
1
1






2
2















17












11.
Раздел 11. Масс-спектрометрические методы анализа
4
18
1
1






2
2






























11.1
Тема 11.1. Масс-спектрометрические методы анализа
4
18
1
1






2
2






























12.
Раздел 12. Основные объекты анализа
4
18
1
1






6



6





















18



12.1
Тема 12.1. Основные объекты анализа
4
18
1
1






6



6





















18



13.1.
Лабораторная работа № 17 «Выполнение мини-проектов»
4
17
6






6

































18

13.2
Защита рефератов и мини-проектов
4
18
6






6






























18
18




Общая трудоемкость, в часах






144
36



108
180
110
18
16
36
Промежуточная аттестация

Форма
Семестр

Зачет
4

Экзамен
4


4.2. Содержание дисциплины


Раздел 1. Введение