1.dosx

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОП.05 Аналитическая химия
по специальности СПО 240107 Химическая технология неорганических веществ
Череповец, 2014 г.
1
Программа
учебной
дисциплины
разработана
на
основе
Федерального
государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности
(специальностям) среднего профессионального образования (далее СПО) 240107
Химическая технология неорганических веществ.
Разработчик: Кунина Наталия Владимировна
2
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
4
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
6
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ
ДИСЦИПЛИНЫ
УЧЕБНОЙ
17
ОСВОЕНИЯ
19
ПРОГРАММЫ
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
3
1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОП.05 Аналитическая химия
1.1 Область применения программы
Программа
профессиональной
дисциплины
–
является
частью
основной
профессиональной образовательной программы по специальности СПО в соответствии с
ФГОС по специальности СПО
240107 Химическая технология неорганических веществ (углубленной подготовки).
1.2 Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной
программы
Программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном
профессиональном образовании и профессиональной подготовке и переподготовки
работников в области химического производства.
1.3 Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:
В результате освоения дисциплины студент должен
уметь:
- описывать механизм химических реакций количественного и качественного анализа;
- готовить растворы заданной концентрации;
- проводить количественный и качественный анализ с соблюдением правил техники
безопасности;
- контролировать и оценивать протекание химических процессов;
- производить расчеты результатов анализа и оценивать достоверность результатов.
знать:
- агрегатные состояния вещества;
- аппаратуру и технику выполнения анализов;
- значение химического анализа, методы качественного и количественного анализа
химических соединений;
- технику выполнения анализов;
- типы ошибок в анализе;
- устройство основного лабораторного оборудования и правила его эксплуатации.
4
1.4 Количество часов на освоение программы дисциплины
максимальная учебная нагрузка 226 часов, в том числе:
обязательная аудиторная учебная нагрузка 156 часов;
самостоятельная работа 70 часов.
5
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1 Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Объем часов
Максимальная учебная нагрузка (всего)
226
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
156
в том числе:
лабораторные занятия
40
практические занятия
32
контрольные работы
8
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
70
в том числе:
Систематическая проработка учебной и специальной технической
литературы (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий,
составленным преподавателем).
Подготовка к практическим занятиям и лабораторным работам с
использованием методических рекомендаций преподавателя, оформление
лабораторных работ, отчетов и подготовка к их защите.
тематика внеаудиторной самостоятельной работы
1. Выполнение домашних заданий общего плана и индивидуальных
заданий:
- составление схем по качественному анализу смесей;
- решение задач по математической обработке результатов анализа;
- решение задач по теме «Гравиметрический анализ»;
- решение задач «Приготовление растворов»;
- построение и анализ кривой титрования;
-описание условий проведения окислительно-восстановительных реакций;
- составление таблицы виды соосождения;
- описание механизма действия металлохромных индикаторов;
6
- построение спектра поглощения комплексного соединения;
-составление таблицы аналитический сигнал электрохимических методов;
- решение задач по теме «Хроматография».
2. Подготовка к лабораторным работам с использованием методических
рекомендаций преподавателя.
3. Рефераты:
- История развития аналитической химии.
- Методы обнаружения элементов.
- Современные методы в аналитической химии.
Итоговой контроль в форме экзамена
7
2.2 Тематический план и содержание учебной дисциплины ОП.05 Аналитическая химия
Наименование тем
1
Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы,
самостоятельная работа
2
Раздел 1. Качественный анализ.
Тема 1.1. Основы
Содержание
аналитической химии
Аналитическая химия, ее задачи и методы.
Аналитическая химия, ее задачи и методы. Значение и области применения
химического анализа при контроле технологических процессов и объектов
окружающей среды по агрегатному составу вещества.
Самостоятельная работа Реферат «История развития аналитической химии»
Тема 1.2. Введение в
Содержание
качественный анализ
Методы качественного анализа.
Задачи качественного анализа и классификация его методов. Анализ мокрым и
сухим путём.
Объем часов
3
Уровень
освоения
4
18
1
2
1
4
5
1
3
2
1
Самостоятельная работа
Условия выполнения качественных реакций.
Способы и условия выполнения качественных реакций. Понятие о химических
реактивах. Характеристика и требования к аналитическим реакциям и реактивам.
Посуда и оборудование.
Химическая посуда и аппаратура качественного анализа.
Операции качественного анализа.
Техника выполнения качественного анализа. Понятие о дробном и
систематическом анализе.
Аналитическая классификация катионов и анионов.
Различные виды классификаций катионов и анионов. Аналитические группы
катионов и анионов.
Реферат «Методы обнаружения элементов».
4
3
Тема 1.3. Обнаружение
Содержание
7
2
1
1
1
8
индивидуальных
катионов и анализ смесей
катионов
Самостоятельная работа
Тема 1.4. Обнаружение
индивидуальных анионов
и анализ смесей анионов
Первая аналитическая группа катионов.
Характеристика первой аналитической группы катионов. Частные реакции
катионов. Анализ смеси катионов первой группы.
Вторая аналитическая группа катионов.
Характеристика второй аналитической группы катионов. Групповой реактив.
Частные реакции катионов. Анализ смеси катионов второй группы.
Третья аналитическая группа катионов.
Характеристика третьей аналитической группы катионов. Групповой реактив.
Частные реакции катионов. Анализ смеси катионов третей группы.
Четвертая аналитическая группа катионов.
Характеристика четвертой аналитической группы катионов. Групповой реактив.
Частные реакции катионов. Анализ смеси катионов четвертой группы.
Пятая аналитическая группа катионов.
Характеристика пятой аналитической группы катионов. Групповой реактив.
Частные реакции катионов. Анализ смеси катионов пятой группы.
Шестая аналитическая группа катионов.
Характеристика шестой аналитической группы катионов. Групповой реактив.
Частные реакции катионов. Анализ смеси катионов шестой группы.
Анализ смеси катионов.
Анализ смеси катионов шести аналитических групп.
Лабораторная работа № 1.
1
1. Изучение действия групповых реактивов и частных реакций аналитических
групп катионов.
Составление схем по качественному анализу смесей катионов.
Оформление отчета по лабораторной работе.
Содержание
4
Первая аналитическая группа анионов.
Характеристика первой аналитической группы анионов. Групповой реактив.
Частные реакции анионов.
Вторая аналитическая группа анионов.
Характеристика второй аналитической группы анионов. Групповой реактив.
1
1
1
1
1
1
1
4
3
6
3
5
2
1
9
Частные реакции анионов.
Третья аналитическая группа анионов.
Характеристика третьей аналитической группы анионов. Частные реакции
анионов.
Анализ смеси анионов.
Анализ смеси трех аналитических групп.
Анализ неизвестного вещества.
Анализ неизвестного вещества, растворимого в воде.
Лабораторная работа № 2.
Самостоятельная работа
Изучение действия групповых и частных реактивов аналитических групп
анионов.
Лабораторная работа № 3.
Систематический анализ неизвестного вещества, растворимого в воде (кислотнощелочным методом).
Контрольная работа № 1.
Составление уравнений и схем по качественному анализу катионов и анионов.
Составление схем по качественному анализу смесей анионов.
Оформление отчетов по лабораторным работам.
1
1
1
2
3
2
6
6
3
2
2
6
3
Раздел 2. Количественный анализ.
32
Тема 2.1.Основы
количественного анализа
Содержание
Методы количественного анализа.
Задачи и методы количественного анализа. Средства измерений и аппаратура.
5
1
Пробоотбор.
Техника отбора проб (жидкостей, газов и твердых материалов). Сокращение и
получение средних проб.
Ошибки в количественном анализе.
Систематические, случайные и грубые ошибки. Метрологические характеристики и
их оценка. Статистические критерии.
Практическая работа № 1.
Оценка достоверности результатов в количественном анализе.
2
3
2
2
3
3
3
10
Самостоятельная работа
Решение задач по математической обработке результатов анализа.
4
3
Тема 2.2.
Гравиметрический
анализ
Содержание
Гравиметрический анализ.
Сущность и методы гравиметрического анализа: выделения, отгонки и осаждения.
Виды влаги. Формы осадка.
Виды влаги в материалах. Осаждаемая и гравиметрическая формы осадка,
основные требования. Кристаллический и аморфный осадок, условия осаждения.
Операции гравиметрического анализа.
Техника выполнения операций гравиметрического анализа (взвешивание, растворение,
фильтрование, высушивание, прокаливание, охлаждение, расчет).
Практическая работа № 2.
Расчет навески анализируемого вещества, объема реактива осадителя, массовой доли
определяемого вещества в гравиметрическом анализе.
Лабораторная работа № 4.
Определение массовой доли влаги в удобрениях методом отгонки.
Контрольная работа № 2.
Решение задач по гравиметрическому методу анализа.
5
1
2
Самостоятельная работа
Тема 2.3.
Титриметрический
анализ
2
2
4
4
3
4
4
2
2
3
Решение задач по теме «Гравиметрический анализ».
Оформление отчета по лабораторной работе.
4
3
Содержание
Титриметрический анализ.
Сущность титриметрического анализа. Реакции, используемые в титриметрическом
анализе, требования к ним.
Способы выражения концентрации растворов.
Методы установления точки эквивалентности. Способы выражения концентрации
растворов.
Методы титриметрического анализа.
Классификация методов титриметрического анализа.
Приготовление растворов.
Приготовление растворов заданной концентрации из твёрдых веществ, из более
9
1
2
3
2
1
3
11
Самостоятельная работа
Тема 2.3.1. Кислотноосновное титрование
Самостоятельная работа
Тема 2.3.2.
Окислительновосстановительное
титрование
концентрированных растворов и из стандарт-титра. Стандартизация приготовленных
растворов. Установочные вещества.
Способы титрования.
Способы титрования: пипетирования и отдельных навесок. Приемы титрования:
прямое, обратное и косвенное.
Практическая работа № 3.
Расчеты концентрации растворов в титриметрическом анализе.
Решение задач «Приготовление растворов».
Оформление отчета по лабораторной работе.
2
3
3
6
3
Содержание
Методы кислотно-основного титрования.
Ацидиметрия и алкалиметрия.
Стандартные растворы и установочные вещества.
Приготовление стандартных растворов, установочные вещества.
Индикаторы. Приемы титрования.
Индикаторы, интервалы перехода окраски. Выбор индикатора. Практическое
применение метода.
Лабораторная работа № 5.
Определение массовой доли серной кислоты в промывной серной кислоте.
Практическая работа № 4.
Расчеты кислотно-основного метода: приготовление растворов; прямого и обратного
титрования.
Построение и анализ кривой титрования.
Оформление отчета по лабораторной работе.
3
1
2
Содержание
Методы окислительно-восстановительного титрования.
Характеристика методов: перманганатометрии, бихроматометрии, йодометрии.
Приготовление и стандартизация растворов, установочные вещества.
Индикаторы. Приемы титрования.
3
1
1
4
4
3
3
3
6
3
3
2
2
3
1
12
Самостоятельная работа
Тема 2.3.3. Осадительное
титрование
Самостоятельная работа
Индикаторы, используемые в окислительно-восстановительном титровании. Методы и
виды титрования. Практическое применение метода.
Лабораторная работа № 6.
Определение содержания в растворе оксалата натрия методом перманганатометрии.
Практическая работа № 5.
1.Расчеты метода редоксиметрии: приготовление растворов и определение содержания
компонента в пробе.
Описание условий проведения окислительно-восстановительных реакций.
Оформление отчета по лабораторной работе.
Содержание
Методы осадительного титрования.
Характеристика аргентометрии, меркурометрии и меркуриметрии. Приготовление
и стандартизация растворов, установочные вещества.
Индикаторы. Приемы титрования.
Индикаторы, используемые в осадительном титровании. Методы и виды титрования.
Практическое применение метода.
Практическая работа № 6.
Расчеты метода осаждения: приготовление растворов и определение содержания
компонента в пробе.
Составление таблицы виды соосождения.
Тема 2.3.4.
Содержание
Комплексонометрическое Методы комплексонометрического титрования.
титрование
Характеристика комплексонов. Приготовление рабочих растворов комплексонов,
установочные вещества.
Индикаторы. Приемы титрования.
Особенности индикаторов, используемых в хелатометрии. Использование
буферных растворов. Практическое применение метода.
Лабораторная работа № 7.
1
4
4
3
3
3
4
3
2
1
2
3
1
1
3
3
3
4
3
2
1
2
1
1
4
Определение массовой доли цинка комплексонометрическим методом.
4
Практическая работа № 7.
3
3
3
13
Самостоятельная работа
Расчеты метода комплексонометрии: приготовление растворов и определение
содержания компонента в пробе.
Контрольная работа № 3.
Решение задач по титриметрическому методу анализа.
Описание механизма действия металлохромных индикаторов.
Оформление отчета по лабораторной работе.
Раздел 3. Физико-химические методы анализа (ФХМА).
Тема 3.1. Спектральные
Содержание
методы
ФХМА.
Классификация, характеристика, особенности и область применения ФХМА.
Атомная спектроскопия, атомная абсорбция.
Принципиальные схемы измерений. Источники света. Используемые приборы и их
основные спектральные узлы. Сфера применения, достоинства и недостатки метода.
Эмиссионная спектроскопия.
Источники возбуждения эмиссионных спектров (пламя, дуга, высоковольтная искра,
индуктивно связанная плазма). Типы эмиссионных спектров. Способы регистрации
спектров. Используемые приборы. Сфера применения, достоинства и недостатки
метода.
Практическая работа № 8.
Вычисление длины волны спектральной линии. Решение задач по количественному
эмиссионному спектральному анализу.
Самостоятельная работа Реферат «Современные методы в аналитической химии»
Тема 3.2.Оптические
Содержание
методы
Оптические методы.
Классификация и общая характеристика. Фотоколориметрия и спектрофотометрия.
Нефелометрия, турбидиметрия и рефрактометрия.
Схемы оптических приборов.
Принципиальные схемы оптических приборов. Устройства и правила эксплуатации.
Законы светопоглощения.
Основные законы светопоглощения. Оптическая плотность и светопропускание
окрашенных растворов. Спектры поглощения, светофильтры. Выбор спектральной
3
2
2
4
26
6
2
3
3
2
2
2
3
3
3
6
8
2
3
2
2
2
14
Самостоятельная работа
Тема 3.3.
Электрохимические
методы.
Самостоятельная работа
области для фотометрических измерений.
Фотометрические методы определения концентрации вещества.
Метод градуировочного графика, метод сравнения, метод добавок.
Дифференциальный фотоколориметрический метод.
Лабораторная работа № 8.
Определение содержания железа в кислоте фотометрическим методом.
Практическая работа № 9.
Решение задач (графуировочного графика, метод сравнения, дифференциальный метод
и метод добавок) оптического метода.
Построение спектра поглощения комплексного соединения.
Оформление отчета по лабораторной работе.
2
4
4
4
4
3
4
3
Содержание
6
2
Электрохимические методы.
Классификация и общая характеристика. Электрогравиметрический анализ.
Кондуктометрия. Полярография. Потенциометрия.
Потенциометрический метод.
Прямая потенциометрии и потенциометрическое титрование. Уравнение Нернста.
Общая классификация электродов. Электроды сравнения и индикаторные электроды.
Аппаратура и техника выполнения анализа.
Принципиальные схемы приборов. Устройства и правила эксплуатации. Основные
типы реакций. Кривые титрования. Способы фиксирования точки эквивалентности в
электрохимических методах.
Практическая работа № 10.
Виды расчетов в электрохимическом методе анализа.
Лабораторная работа № 9.
Определение содержания фтора в минеральных удобрениях потенциометрическим
методом.
Составление таблицы аналитический сигнал электрохимических методов.
Оформление отчета по лабораторной работе.
2
3
2
2
3
3
4
4
3
4
3
3
15
Тема 3.4.
Хроматография
Самостоятельная работа
Содержание
Хроматографические методы.
Классификация хроматографических методов. Практическое применение
хроматографии. Теория хроматографического анализа.
Аппаратура и техника выполнения анализа.
Основные узлы хроматографа. Виды детекторов. Параметры хроматограммы.
Ионообменная хроматография.
Ионообменная хроматография. Катиониты и аниониты, их подготовка к работе и
регенерация.
Лабораторная работа № 10.
6
2
Определение ионов меди в воде методом ионообменной хроматографии.
4
Контрольная работа № 4.
2
Решение задач по физико-химическим методам анализа.
2
Решение задач по теме «Хроматография».
Оформление отчета по лабораторной работе.
4
2
2
2
4
3
3
3
Итоговый контроль в форме экзамена
16
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1 Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация программы дисциплины предполагает наличие учебных Кабинетов
химических дисциплин и Лаборатории аналитической химии.
Оборудование и рабочие места Кабинетов химических дисциплин:





рабочее место преподавателя;
рабочие места учащихся, 25-30 посадочных мест;
стенды настенные;
комплект учебно-методической документации;
демонстрационный (мультимедийный) комплекс.
Оборудование и рабочие места Лаборатории аналитической химии:







рабочее место преподавателя;
рабочие места учащихся, 16 посадочных мест;
приборы и оборудование: дистиллятор, электроплитки, водяные бани, весы,
сушильный шкаф, спектрофотометр, иономер, микроскоп, вибропривод,
центрифуга;
посуда общего и специального назначения, мерная;
химические реактивы;
комплект учебно-методической документации;
демонстрационный (мультимедийный) комплекс.
17
3.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной
литературы
Основные источники:
1. Глубоков Ю. М. Аналитическая химия: Учебник для студ. Учреждений сред. проф.
образования. – М.: Академия, 2011– 320 с.
Дополнительные источники:
1. Васильев В. П. Аналитическая химия. В 2 кн. Кн.1. Титриметрические и
гравиметрические методы анализа: Учебник для студ. вузов. – М.: Дрофа, 2002 – 368 с.
2. Васильев В. П. Аналитическая химия. В 2 кн. Кн.2. Физико-химические методы анализа:
Учебник для студ. вузов. – М.: Дрофа, 2009 – 383 с.
3. Васильев В. П. Аналитическая химия. Сборник вопросов, упражнений и задач, М.,
Дрофа., 2003 – 320 с.
4. Жаркова Г.М., Петухова Э.Е. Аналитическая химия. Качественный анализ: Учебник для
техникумов. – Л.: Химия, 1993. – 320 с.
5. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. – Л.: Химия, 1978. – 392 с.
Интернет-ресурсы:
1.
2.
3.
http://www.xumuk.ru/
http://www.chem.msy.sy/rus/elibrary/
http://chemistry-chemists.com
18
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется
преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных и
контрольных работ, а так же выполнения студентами самостоятельных работ.
Результаты обучения
Формы и методы контроля оценки
(освоенные умения, усвоенные знания)
результатов обучения
Освоенные умения:
- описывать механизм химических реакций
количественного и качественного анализа;
- готовить растворы заданной
концентрации;
- проводить количественный и
качественный анализ с соблюдением правил
техники безопасности;
- контролировать и оценивать протекание
химических процессов;
- производить расчеты результатов анализа
и оценивать достоверность результатов.
Усвоенные знания:
- агрегатные состояния вещества;
- аппаратуру и технику выполнения
анализов;
- значение химического анализа, методы
качественного и количественного анализа
химических соединений;
- технику выполнения анализов;
- типы ошибок в анализе;
- устройство основного лабораторного
оборудования и правила его эксплуатации.
Оценка практических занятий
Оценка лабораторных работ
Оценка самостоятельных работ
Оценка контрольных работ
Оценка экзамена
Оценка лабораторных работ
Оценка лабораторных работ
Оценка лабораторных работ
Оценка практических занятий
Оценка лабораторных работ
Оценка самостоятельных работ
Оценка контрольных работ
Оценка экзамена.
Оценка лабораторных работ
Оценка самостоятельных работ
Оценка практических занятий
Оценка самостоятельных работ
Оценка контрольных работ
Оценка экзамена
Оценка лабораторных работ
Оценка практических занятий
Оценка лабораторных работ
Оценка самостоятельных работ
Оценка контрольных работ
Оценка экзамена
Оценка лабораторных работ
Оценка самостоятельных работ
Итоговый контроль в форме экзамена
19