Geum.ru

Рабочая программа дисциплины аналитическая химия Направление подготовки

Вид материалаРабочая программа

Содержание


Осаждение и соосаждение.
5. Образовательные технологии
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
6.1. План самостоятельной работы студентов
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8
Раздел 9. Методы выделения, разделения и концентрирования


Тема 9.1. Основные методы разделения и концентрирования

Основные методы разделения и концентрирования, их выбор и оценка. Сочетание различных методов разделения и концентрирования. Сочетание методов разделения и концентрирования с физико-химическими и физическими методами определения. Гибридные методы. Константы распределения. Коэффициент распределения. Степень извлечения. Фактор разделения. Коэффициент концентрирования.

Осаждение и соосаждение. Применение неорганических и органических реагентов для осаждения. Концентрирование микроэлементов соосаждением на неорганических соосадителях (коллекторах).

Экстракция. Закон распределения. Скорость экстракции. Реэкстракция. Разделение элементов методом экстракции. Способы осуществления экстракции (периодическая, непрерывная, противоточная экстракция). Практическое использование экстракции.

Сорбция. Механизм сорбции. Физическая адсорбция и хемосорбция. Ионнообменники. Хелатообразующие сорбенты. Неорганические сорбенты.


Тема 9.2. Хроматография.

Основные принципы метода. Классификация хроматографических методов (по агрегатному состоянию, по механизму взаимодействия сорбента и сорбата, по технике выполнения и по цели). Способы получения хроматограмм (элюентная, фронтальная, вытеснительная). Хроматографические параметры. Основные теоретические положения. Концепция теоретических тарелок, ее недостатки. Кинетическая теория. Типы стационарных и подвижных фаз.

Виды хроматографии. Газовая хроматография (газожидкостная, газотвердофазная). Основные теоретические положения. Жидкостная колончатая хроматография (адсорбционная, распределительная, ионнообменная, эксклюзионная). Высокоэффективная жидкостная хроматография (хроматография высокого давления). Плоскостная хроматография (бумажная и тонкослойная). Получение и анализ плоскостных хроматограмм. Использование плоскостной хроматографии в качественном и количественном анализе.

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

Раздел 10. Кинетические методы анализа


Тема 10.1. Кинетические методы анализа

Аналитический сигнал. Способы определения неизвестной концентрации вещества по данным кинетических измерений (способ тангенсов, фиксированного времени, фиксированной концентрации). Некаталитические и каталитические методы. Чувствительность и селективность кинетических методов.

Примеры практического применения. Определение органических и неорганических соединений. Использование каталитических реакций для определения малых количеств веществ.


Раздел 11. Масс-спектрометрические методы анализа


Тема 11.1. Масс-спектрометрические методы анализа

Общие представления о масс-спектрометрическом методе анализа. Аналитическая характеристика метода. Способы ионизации и их аналитическое использование. Принцип работы и схема масс-спектрометра с магнитным масс-анализатором. Применение масс-спектрометрии для анализа органических соединений и элементного и изотопного анализа. Определение примесей в твердых веществах методом искровой масс-спектрометрии.


Раздел 12. Основные объекты анализа


Тема 12.1. Основные объекты анализа

Задачи и планирование анализа. Качественный и полуколичественный анализ.

Геологические объекты и их особенности как объектов анализа. Анализ силикатов, карбонатов, железных, никель-кобальтовых, полиметаллических руд. Аналитические методы при разведке полезных ископаемых.

Металлы, сплавы и другие продукты металлургической промышленности, их особенности как объектов анализа. Определение и анализ черных, цветных, редких, благородных металлов и их сплавов. Анализ неметаллических включений и определений газообразующих примесей в металлах.

Атомные материалы. Определение тория, урана, плутония, трансплутониевых элементов и некоторых продуктов деления.

Неорганические соединения. Вещества особой чистоты (в том числе полупроводниковые материалы); определение в них примесных и легирующих микрокомпонентов. Послойный и локальный анализ кристаллов и пленочных материалов.

Природные и синтетические органические вещества и элементо-органические соединения, полимеры, их особенности как объектов анализа. Виды анализа таких объектов и соответствующие методы. Примеры решения задач контроля органических производств.

Биологические и медицинские объекты. Аналитические задачи в этой области. Санитарно-гигиенический контроль.

Объекты окружающей среды: воздух, природные и сточные воды, почвы, донные отложения, характерные черты и задачи их анализа.

Специальные объекты анализа: токсичные и радиоактивные вещества, определение токсинов в пищевых объектах, взрывчатые и легковоспламеняющиеся вещества, газы, космические объекты.


5. Образовательные технологии


В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используется образовательная технология, предусматривающая такие методы и формы изучения материала как лекция, лабораторное занятие, включающие в том числе активные и интерактивные формы занятий:
  • лекция-визуализация (Тема 6.3. Кислотно-основное титрование; Тема 7.1. Потенциометрия; Тема 9.2. Хроматография, Тема 8.1. Теоретические основы спектроскопических методов анализа; Тема 8.2. Молекулярная спектроскопия; Тема 8.3. Атомная спектроскопия);
  • лекция проблемного характера (Тема 5.1. Метрологические основы химического анализа;
  • работа в парах (Лабораторная работа № 1 «Анализ катионов 1 и 2 аналитических групп»; Лабораторная работа № 2 «Анализ катионов 3 и 4 аналитических групп»; Лабораторная работа № 3 «Анализ катионов 5 и 6 аналитических групп»; Лабораторная работа № 4 «Анализ анионов 1, 2 и 3 аналитических групп»; Лабораторная работа № 14 «Определение содержания меди (II) в растворе фотометрическим методом», Лабораторная работа № 15 «Определение содержания железа (III) в растворе фотометрическим методом»);
  • работа в малых группах (Лабораторная работа № 13 «Потенциометрическое титрование. Определение концентрации соляной и уксусной кислот»).

При выполнении мини-проектов используется проектная технология (Лабораторная работа № 17 «Выполнение мини-проектов», Защита мини-проектов).

Занятия, проводимые в интерактивной форме, в том числе с использованием интерактивных технологий, составляют 25 % от общего количества аудиторных занятий.

Самостоятельная работа студентов подразумевает работу под руководством преподавателя (консультации, коллоквиумы, помощь в написании рефератов и выполнении мини-проектов и др.) и индивидуальную работу студента, выполняемую в том числе в компьютерном классе с выходом в Интернет на естественно-географическом факультете и читальных залах университета.

    При реализации образовательных технологий используются следующие виды самостоятельной работы:
  • работа с конспектом лекции (обработка текста);
  • повторная работа над учебным материалом учебника;
  • выполнение тестовых заданий;
  • решение задач и упражнений по образцу;
  • решение вариативных задач и упражнений;
  • подготовка к лабораторной работе;
  • обработка результатов лабораторных работ;
  • подготовка реферата и доклада по нему с компьютерной презентацией;
  • выполнение и защита мини-проектов (с компьютерной презентацией);
  • поиск информации в сети «Интернет» и литературе;
  • подготовка к сдаче зачёта;
  • подготовка к сдаче экзамена.



6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости,

промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.


6.1. План самостоятельной работы студентов


№ недели
Наименование тем (8 ч/нед)
Задание*
Кол-во часов

1.
Тема 1.1. Введение в химический анализ
Подготовить реферат (см. список тем рефератов)
4

Лабораторная работа № 1: «Анализ катионов 1 и 2 аналитических групп»
[8] – лаб. раб. № 1

[5] – с.

[9] – тесты раздел 4.1

[10] –гл. 5
4

2.
Лабораторная работа № 2: «Анализ катионов 3 и 4 аналитических групп»
[8] – лаб. раб. № 2

[5] – с.

[9] – тесты раздел 4.2

[10] –гл. 5
4

Тема 3.1. Термодинамика и кинетика химических процессов
[1] – т. 1, гл. 4, 5

[2] – т. 1, гл. 3, 4

[10] – раздел 4.1
4

3.
Лабораторная работа № 3: «Анализ катионов 5 и 6 аналитических групп»
[8] – лаб. раб. № 3

[5] – с.

[9] – тесты раздел 4.2

[10] –гл. 5
4

Тема 3.2. Кислотно-основные реакции. Реакции осаждения
[1] – т. 1, раздел 6.1, 6.4

[2] – т. 1, гл. 6, 12

[3] – гл. 1, 2

[4] – с. 192-203, 221-229
4

№ недели
Наименование тем (8 ч/нед)
Задание*
Кол-во часов







[7] – задачи гл. 3, 4

[9] – тесты разд. 3.1, 3.2

[10] – раздел 4.2, 4.5



4.
Лабораторная работа № 4: «Анализ анионов 1, 2 и 3 аналитических групп»
[8] – лаб. раб. № 4

[9] – тесты раздел 4.3

[10] –гл. 5
4

Тема 3.3. Реакции комплексообразования. Окислительно-восстановительные реакции
[1] – т. 1, раздел 6.2, 6.3

[2] – т. 1, гл. 8, 10

[3] – гл. 3, 4, 5

[4] – с. 251-265

[7] – задачи гл. 5, 6

[8] – лаб. раб. № 4

[9] – тесты разд. 3.3, 3.4

[10] – раздел 4.3, 4.4
4

5.
Лабораторная работа № 5: «Анализ смеси катионов

[5] – с. 232

[9] – тесты раздел 4.4

[10] –гл. 5
4

Тема 4.1. Теория и практика пробоотбора и пробоподготовки

Подготовить реферат (см. список тем рефератов)
4

6.
Тема 4.1. Теория и практика пробоотбора и пробоподготовки
Подготовить реферат (см. список тем рефератов)
4

Тема 5.1. Метрологические основы химического анализа


[1] – т. 1, гл. 2

[2] – т. 1, гл. 2

[3] – гл. 22

[4] – с. 94-99, 166-176

[5] – с. 40-44, 76-80, 83-92

[6] – гл. 1

[7] – задачи гл. 1

[9] – тесты гл. 2

[10] –гл. 2
2

Лабораторная работа № 6: «Расчёт погрешностей химического анализа»
[3] – гл. 22

[7] –гл. 1
2

7.
Тема 6.1. Гравиметрический метод анализа
[1] – т. 2, с. 4-30

[2] – т. 1, гл. 14

[7] – задачи гл. 7, № 1-31

[3] – гл. 6

[4] – с. 307-311

[5] – с. 83-90, 94-101

[9] – тесты гл. 5

[10] –гл. 8
4

Лабораторная работа № 7 «Определение кристаллизационной воды в BaCl2 · 2H2O»
[8] – лаб. раб. № 5
4

8.
Лабораторная работа № 8 «Определение бария в BaCl2 · 2H2O»
[7] – задачи гл. 7, № 32-88

[8] – лаб. раб. № 6
4




Тема 6.2. Титриметрические методы анализа. Основы метода
[1] – т. 2, разд. 9.2.1-9.2.3.

[2] – т. 1, гл. 5

[9] – тесты разд. 6.1

[10] – разд. 9.1
4

№ недели
Наименование тем (8 ч/нед)
Задание*
Кол-во часов

9.
Тема 6.3. Кислотно-основное титрование
[1] – т. 2, разд. 9.2.4

[2] – т. 1, гл. 11

[3] – гл. 7

[7] – задачи гл. 8

[9] – тесты разд. 6.2

[10] – разд. 9.2
8

Лабораторная работа № 9 «Определение титра раствора соляной кислоты по тетраборату натрия методом пипетирования. Определение содержания гидроксида натрия в растворе неизвестной концентрации»
[8] – лаб. раб. № 7, 8
4

10.
Лабораторная работа № 10 «Комплексонометрия. Определение жесткости воды»
[1] – т. 2, разд. 9.2.5

[2] – т. 1, гл. 9

[3] – гл. 9

[7] – задачи гл. 9

[8] – лаб. раб. № 11

[9] – тесты разд. 6.4

[10] – разд. 9.3
6

Тема 6.6. Осадительное титрование

[1] – т. 2, разд. 9.2.7

[2] – т. 1, гл. 13

[3] – гл. 8

[7] – задачи гл. 11

[8] – лаб. раб. № 10

[9] – тесты разд. 6.5

[10] – разд. 9.5
2

11.
Лабораторная работа № 11 «Перманганатометрия»
[1] – т. 2, разд. 9.2.6

[2] – т. 1, гл. 11

[3] – гл. 10

[7] – задачи гл. 10

[8] – лаб. раб. № 9

[9] – тесты разд. 6.3

[10] – разд. 9.4
4

Тема 7.1. Потенциометрия
[1] – т. 2, гл.10

[2] – т. 2, гл. 8, 9, 10, 11

[3] – гл. 17, 18, 19, 20

[7] – задачи гл. 15–18

[9] – тесты гл. 8

[10] –гл. 10
2

Тема 7.2. Кулонометрия

[1] – т. 2, гл.10

[2] – т. 2, гл. 8, 9, 10, 11

[3] – гл. 17, 18, 19, 20

[7] – задачи гл. 15–18

[8] – лаб. раб. № 11

[9] – тесты гл. 8

[10] –гл. 10
2

12.
Лабораторная работа № 12 «Иодометрия»
[8] – лаб. раб. № 10
4

Тема 7.3. Вольтамперометрия
[1] – т. 2, гл.10

[2] – т. 2, гл. 8, 9, 10, 11
2

№ недели
Наименование тем (8 ч/нед)
Задание*
Кол-во часов







[3] – гл. 17, 18, 19, 20

[7] – задачи гл. 15–18

[9] – тесты гл. 8

[10] –гл. 10


Тема 7.4. Кондуктометрия
[1] – т. 2, гл.10

[2] – т. 2, гл. 8, 9, 10, 11

[3] – гл. 17, 18, 19, 20

[7] – задачи гл. 15–18

[9] – тесты гл. 8

[10] –гл. 10
2

13.
Лабораторная работа № 13 «Потенциометрическое титрование. Определение концентрации соляной и уксусной кислот»
[8] – лаб. раб. № 13
4

Тема 8.1. Теоретические основы спектроскопических методов анализа
[1] – т. 2, раздел 11.1,

[2] – т. 2, гл. 8

[3] – гл. 17

[10] – разд. 11.1
4

14.
Тема 8.2. Молекулярная спектроскопия

[1] – т. 2, раздел 11.2, 11.4

[2] – т. 2, гл. 9, 10, 11, 15

[3] – гл. 18, 19, 20

[7] – задачи гл. 20

[8] – лаб. раб. № 14

[9] – тесты разд. 9.2

[10] – разд. 11.3, 11.4
6

Лабораторная работа № 14 «Определение содержания меди (II) в растворе фотометрическим методом»
[8] – лаб. раб. № 14
2

15.
Лабораторная работа № 15 «Определение содержания железа (III) в растворе фотометрическим методом»
[8] – лаб. раб. № 15
2

Тема 8.3. Атомная спектроскопия
[1] – т. 2, раздел 11.3

[2] – т. 2, гл.3, 4

[3] – гл. 11, 13

[7] – задачи гл. 19

[9] – тесты разд. 9.1

[10] – разд. 11.2
4

Тема 8.4. Радиоспектроскопические методы
[1] – т. 1, разд. 11.4.5

[2] – т. 2, разд. 7.2

[10] – разд. 11.6
2

16.
Лабораторная работа № 16 «Разделение Сu2+ и Fe3+ методом хроматографии на бумаге»
[8] – лаб. раб. № 12
2




Тема 9.1. Основные методы разделения и концентрирования (4 ч)
[1] – т. 1, гл. 7

[2] – т. 2, гл. 16

[3] – гл. 21

[7] – задачи гл. 12

[9] – тесты раздел 7.1

[10] – гл. 6
2

№ недели
Наименование тем (8 ч/нед)
Задание*
Кол-во часов




Тема 9.2. Хроматография
[10] –гл. 7

[1] – т. 1, гл. 8

[2] – т. 2, гл. 17
4

17.
Тема 9.2. Хроматография

[3] – гл. 21

[7] – задачи гл. 13

[9] – тесты раздел 7.2
6

Тема 10.1. Кинетические методы анализа
[1] – т. 1, разд. 9.3

[2] – т. 2, гл. 14

[10] – гл. 14
2

18.
Тема 11.1. Масс-спектрометрические методы анализа
[1] – т. 1, гл. 12

[2] – т. 2, гл. 13

[10] – гл. 13
2

Тема 12.1. Основные объекты анализа

Подготовить реферат (см. список тем рефератов)
6

* - обозначения учебных пособий приводятся ниже