Задачи освоения дисциплины: изучение основных законов и понятий химии; изучение основных свойств химических элементов и образованных ими неорганических соединений icon

Задачи освоения дисциплины: изучение основных законов и понятий химии; изучение основных свойств химических элементов и образованных ими неорганических соединений



Смотрите также:


Дисциплина
«Химия неорганическая
и аналитическая»


раздел

"Аналитическая химия" для студентов БХФ
направления
подготовки бакалавров 020400 "Биология"


1. Цель и задачи освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Химия неорганическая и аналитическая» по направлению подготовки 020400 Биология, профили подготовки 020410 Зоология, 020411 Ботаника, 020412 Физиология, 020413 Биология клетки, 020414 Биохимия является изучение теоретических основ химии, основных свойств и способов получения неорганических соединений, основных принципов идентификации веществ и применение получаемых знаний в решении профессиональных задач.

Задачи освоения дисциплины:

  • изучение основных законов и понятий химии;

  • изучение основных свойств химических элементов и образованных ими неорганических соединений;

  • ознакомление с основными принципами химической идентификации веществ, основанными на закономерностях протекания химических реакций и свойствах веществ.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина входит в Математический и естественнонаучный цикл ООП бакалавриата.

Дисциплина адресована студентам направления подготовки 020400 Биология по профилям подготовки Зоология, Ботаника, Физиология, Биология клетки, Биохимия.

Для успешного освоения дисциплины должны быть сформированы компетенции ОК-15, ОК-16, ОК-18 на пороговом уровне.

Успешное освоение дисциплины позволяет перейти к изучению дисциплин «Физико-химические методы в биологии», «Химия органическая и высокомолекулярные соединения», «Физическая и коллоидная химия», «Решение задач по химии и биологии» в вариативной части математического и естественнонаучного цикла дисциплин, а также прохождению Общебиологической учебной практики.

^ 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОК-3

приобретает новые знания и формирует суждения по научным, социальным и другим проблемам, используя современные образовательные и информационные технологии

ОК-6

использует в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания в области математики и естественных наук, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования

ОК-15

правильно ставит цели, проявляет настойчивость и выносливость в их достижении

ОК-16

заботится о качестве выполняемой работы

ОК-18

умеет работать самостоятельно и в команде

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

  • знать: основные понятия и законы химии, состав, строение, свойства и способы получения основных простых веществ и химических соединений; принципы строения вещества и протекания химических процессов; принципы химического анализа веществ.

  • уметь: применять законы и понятия при изучении фактического материала, проводить химический анализ веществ, математическую обработку экспериментальных данных с последующей их интерпретацией.

  • владеть: основными химическими методами исследования химических соединений.

^ 4. Структура дисциплины по видам учебной работы,
соотношение тем и формируемых компетенций


п/п

Разделы, темы дисциплины

Неделя семестра

^ Виды учебной работы (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

Формируемые компетенции (код)

Всего компетенций

Лекции

Лаб. работы (в интерактивной форме)

Сам. работа

ОК-3

ОК-6

ОК-15

ОК-16

ОК-18

Аналитическая химия

12

Значение и основные этапы развития аналитической химии. Основные понятия аналитической химии

1-2

2

2

1

Устный опрос, проверка лабораторных журналов




+

+

+

+

4

13

Общая характеристика аналитических реакций в растворе

3-10

6

12
(8)

5

Устный опрос, проверка лабораторных журналов




+

+

+

+

4

14

Качественный химический анализ. Классификация ионов. Систематический и дробный методы анализа

3-10

2

16
(10)

6

Устный опрос, проверка лабораторных журналов




+

+

+

+

4

15

Количественный химический анализ

11-15

6

16
(10)

6

Устный опрос, проверка лабораторных журналов




+

+

+

+

4




Контрольная работа

16

0

2

4

Письменный опрос

+

+










2

Итого

16

48
(28)

22






















Форма промежуточной аттестации – зачет (2 семестр)

Учебно-методические материалы

Основная литература.

  1. В.Н. Алексеев. Курс качественного химического полумикроанализа. – М.: Химия, 1973.

  2. В.Н. Алексеев. Количественный анализ. – М.: Химия, 1972.

  3. Т.Н. Кропачева, Н.Б. Перевощикова. Качественный химический анализ: учебно-метод. пособие для лабораторных работ. Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет, 2010. – 43 с.

Дополнительная литература.

  1. Ю.Я.Харитонов. Аналитическая химия. Аналитика. Ч. 1. Общие теоретические вопросы. Качественный анализ. – М.: Высщ. шк., 2005.

  2. В.П. Васильев. Аналитическая химия. Т. 1, 2. – М.: Высш. шк., 2002.

  3. В.П. Васильев, Р.П. Морозова, Л.А. Кочергина. Аналитическая химия. Лабораторный практикум. – М.: Дрофа, 2004.

  4. Н.Я. Логинов, А.Г. Воскресенский, И.С. Слободкин. Аналитическая химия. – М.: Просвещение, 1979.

  5. Основы аналитической химии. / Под ред. Ю.А. Золотова. Т. 1, 2. – М.: Высш. шк., 2001.

  6. Я.И. Коренман, Р.П. Лисицкая. Практикум по аналитической химии. – Воронеж: Воронеж. гос. технол. акад., 2002.

Сборники задач и методических материалов.

  1. В.П. Васильев, Л.А. Кочергина, Т.Д. Орлова. Аналитическая химия. Сборник вопросов, упражнений и задач. – М.: Дрофа, 2004.

  2. А.Г. Воскресенский и др. Сборник задач и вопросов по аналитической химии. – М.: Высш. шк., 1985.

^ ПЛАН ЗАНЯТИЙ

на 2012/2013 учебный год

КАЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

1-я неделя

4-10 февраля 2013 года (числитель)

Лекционное занятие1 (2 часа)

  1. Введение в аналитическую химию. Классификация методов аналитической химии.

  2. Качественный химический анализ. Характеристика аналитических реагентов. Чувствительность аналитических реакций. Способы повышения чувствительности аналитических реакций. Дробный и систематический анализ.

  3. ^ Теории кислот и оснований.

Лабораторное занятие (3 часа)

Повторный инструктаж по технике безопасности при работе в химической лаборатории.

Лабораторная работа № 1. Техника выполнения аналитических реакций.

Опыт 1. Реакции окрашивания пламени.

Опыт 2. Реакции в газовой камере.

Опыт 3. Микрокристаллоскопические реакции.

Опыт 4. Капельные реакции.

Опыт 5. Метод растирания порошков.

Решение задач (1 час)

Чувствительность аналитических реакций

  1. Открываемый минимум ионов натрия дигидроантимонатом калия равен 0,3 мкг, минимальный объем исследуемого раствора 9,910–4 см3. Вычислите предельное разбавление раствора для этой реакции.

  2. Предельная концентрация катионов калия К+ в растворе для реакции с гексанитрокобальтатом(III) натрия равна 1 : 13000 г/ см3. Какую навеску нитрата калия надо взять для приготовления 1 дм3 этого раствора?

  3. Открываемый минимум ионов Ag+ хроматом калия равен 0,15 мкг. Предельное разбавление раствора 6500 мл/г. Вычислить минимальный объем исследуемого раствора.

  4. Микрокристаллоскопическая реакция открытия ионов Ва2+ с раствором серной кислоты удается с раствором объемом 0,001 см3. Предельное разбавление равно 20000 см3/г. Вычислить открываемый минимум.

  5. Для определения чувствительности реакции на ион Pb2+ с иодидом калия был приготовлен раствор нитрата свинца(II), содержащий 1 г Pb2+ в 1 дм3 этого раствора. Было найдено, что при разбавлении этого раствора в 14 раз реакция удается. Определить открываемый минимум и предельное разбавление этой реакции при условии, что она удается с каплей раствора объемом 9,810–4 см3.

  6. Для обнаружения ионов свинца Со2+ в растворе используют следующие органические реагенты. Внесите в таблицу недостающие данные и сделайте выводы о сравнительной чувствительности приведенных реакций обнаружения ионов свинца.

Реагент

m, мкг

Clim, г/см3

Vmin, см3

Роданид аммония

3

1 : 1000000

?

1-Нитрозо-2-нафтол

?

1 : 1000000

0,05

Дитиооксамид

0,03

?

0,048

2-я неделя

11-16 февраля 2013 года (знаменатель)

Лабораторное занятие (2 часа)

Лабораторная работа № 2. Качественные реакции катионов I-II групп.

16 февраля 2013 года (перенос с 5-ой недели, 119 аудитория I корпуса)

Лекционное занятие (2 часа)

  1. Гомогенные химические равновесия.

    1. Понятия степени и константы диссоциации, реальные и идеальные системы, активность, коэффициент активности, ионная сила раствора.

    2. Ионизация воды. Водородный показатель рН. Расчет pH в водных растворах кислот и оснований. Значение рН в химическом анализе.

    3. Буферные растворы, рН буферных растворов, буферная емкость. Значение буферных растворов в химическом анализе.

^ Решение задач (3 часа)

"Электролитическая диссоциация. рН растворов кислот и оснований" (глава 1 стр. 4): № 2, 3,
7-9 стр. 4; № 12-14, 21-23 стр. 12-13.


"Влияние ионной силы на равновесия в растворах электролитов" (глава 5 стр. 48): № 1 стр. 48; 1, 4-5, 8, 9 (2, 6) стр. 52.

"Буферные растворы" (глава 1 стр. 4): № 37-40, 49-50, 54, 70 стр. 14-17.

3-я неделя

18-23 февраля 2013 года (числитель)

Лекционное занятие (2 часа)

  1. Гомогенные химические равновесия.

    1. Гидролиз. Количественные характеристики процесса гидролиза: расчет pH в водных растворах гидролизующихся солей, константа и степень гидролиза. Значение гидролиза в химическом анализе.

^ Лабораторное занятие (4 часа)

Лабораторная работа № 3. Качественные реакции катионов III-VI групп.

4-я неделя

25 февраля – 2 марта 2013 года (знаменатель)

Лабораторное занятие (2 часа)

Лабораторная работа № 4. Качественные реакции анионов (часть I).

5-я неделя

4-9 марта 2013 года (числитель)

Лекционное занятие (2 часа)

  1. Гетерогенные химические равновесия. Понятие растворимости веществ, произведение растворимости. Условия образования осадка. Факторы, влияющие на растворимость: ионная сила, pH, комплексообразование, окисление-восстановление, температура, растворитель. Применение реакций осаждения в химическом анализе.

  2. Равновесие в растворах комплексных соединений. Использование комплексных соединений для обнаружения, маскирования, разделения, концентрирования. Константы устойчивости (нестойкости) комплексных соединений. Факторы, влияющие на комплексообразование: концентрация лиганда, pH, наличие постороннего лиганда (конкуренция), растворитель.

^ Решение задач (4 часа)

"Гидролиз. Количественные характеристики гидролиза" (глава 1 стр. 4): № 87, 90, 92, 96, 98 стр. 17-18.

"Гетерогенные равновесия" (глава 2 стр. 19): № 1-2, 4-8, 19-23, 42 стр. 24-27.

6-я неделя

11-16 марта 2013 года (знаменатель)

Лабораторное занятие (2 часа)

Лабораторная работа № 4. Качественные реакции анионов (часть II).

7-я неделя

18-23 марта 2013 года (числитель)

Лекционное занятие (2 часа)

  1. Окислительно-восстановительные реакции в химическом анализе. ^ Стандартные электродные потенциалы. Направление протекания окислительно-восстановительной реакции. Уравнение Нернста. Факторы, влияющие на окислительно-восстановительный потенциал: соотношение концентраций окисленной и восстановленной форм, комплексообразование, осаждение, pH, температура.

^ КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

  1. Количественный химический анализ. Методы количественного анализа. Сущность титриметрического (объемного) анализа. Классификация титриметрических методов анализа: по типу реакции, лежащей в основе определения, по способу фиксирования конечной точки титрования, по способу титрования. Растворы в титриметрическом анализе, их стандартизация. Требования, предъявляемые к реакциям в титриметрии. Расчеты в титриметрии.

^ Решение задач (2 часа)

"Равновесия в растворах комплексных соединений": (глава 3 стр. 28): № 4, 6 стр. 28; № 1-3, 24, 27, 31 стр. 34-37.

"Окислительно-восстановительные процессы" (глава 4 стр. 39): № 1(1, 2, 5, 6, 8, 13), 2, 4-7 стр. 44-45.

^ Теоретическое лабораторное занятие (2 часа).

"Качественный химический анализ сухих солей"

8-я неделя

25-30 марта 2013 года (знаменатель)

Лабораторное занятие (2 часа)

Лабораторная работа № 5. Анализ сухой соли.

9-я неделя.

1-6 апреля 2013 года (числитель)

Лекционное занятие (2 часа)

  1. Кислотно-основное титрование (протолитометрии). Теоретические и практические возможности метода. Рабочие растворы в кислотно-основном титровании. Индикаторы в методе кислотно-основного титрования, теории индикаторов (ионная, ионно-хромофорная), интервал перехода окраски индикаторов, выбор индикатора. Обратное титрование и титрование заместителя в кислотно-основном титровании.

  2. Комплексометрия. Теоретические и практические возможности метода. Требования, предъявляемые к реакциям в комплексометрии. Комплексонометрия (хелатометрия). Преимущества метода в сравнении с комплексометрическим титрованием. Комплексоны. Этилендиаминтетрауксусная кислота и ее производные как лиганды. Структура омплексных соединений катионов металлов с комплексонами. Влияние кислотности среды на комплексонометрическое титрование. Способы фиксирования конечной точки титрования, индикаторы хелатометрического титрования. Способы хелатометрического титрования. Практическое применение хелатометрии.

^ Лабораторное занятие (2 часа)

Лабораторная работа № 5. Анализ сухой соли.

Сдача отчетов по качественному анализу

10-я неделя

8-13 апреля 2013 года (знаменатель)

Контрольная работа по качественному анализу (2 часа)

11-я неделя.

15-20 апреля 2013 года (числитель)

Лекционное занятие (2 часа)

  1. Окислительно-восстановительное титрование (редоксметрия). Возможности метода. Требования, предъявляемые к реакциям в редоксметрии. Классификация методов окислительно-восстановительного титрования. Способы фиксирования конечной точки титрования в редоксметрии. Индикаторы окислительно-восстановительного титрования.

    1. Перманганатометрия: рабочие растворы, индикаторы в перманганатометрии, установление нормальности и титра перманганата калия по щавелевой кислоте; применение перманганатометрии для определения восстановителей прямым титрованием, окислителей обратным титрованием или титрованием заместителя, индифферентных веществ обратным титрованием или титрованием заместителя.

    2. Йодометрия: рабочие растворы (растворы йода и тиосульфата натрия), установление титра раствора тиосульфата натрия, индикаторы в йодометрии, практическое применение йодометрии.

Лабораторное занятие (4 часа)

Лабораторная работа № 11. Определение временной жесткости воды (протолитометрия).

Лабораторная работа № 12. Определение общей жесткости воды (комплексонометрия).

^ 20 апреля 2013 года (перенос с 13-ой недели)

Решение задач (4 часа)

"Расчеты по результатам кислотно-основного титрования" (глава 7 стр. 74): № 2, 5, 7, 15, 44, 46, 49 стр. 88-93.

"Комплексообразование и применение реакций комплексообразования в количественном химическом анализе. Расчеты по результатам комплексонометрического титрования" (глава 9 стр. 117): № 2, 6, 9, 18, 19, 21, 24, 38 стр. 125-130.

"Окислительно-восстановительные реакции в количественном химическом анализе. Расчеты по результатам окислительно-восстановительного титрования" (глава 10 стр. 136): № 2 (а, б, г, ж, л, н) стр. 136; № 1(а), 3(а), 5, 10, 13, 17, 25, 38, 40, 68 стр. 151-159.

12-я неделя

22-27 апреля 2013 года (знаменатель)

Лабораторное занятие (2 часа)

Лабораторная работа № 13. Определение содержания ионов железа(II) в растворе соли Мора перманганатометрическим титрованием.

13-я неделя

29 апреля – 4 мая 2013 года (числитель)

Консультация по дисциплине

14-я неделя

6-11 мая 2013 года (знаменатель)

Лабораторное занятие (2 часа)

Лабораторная работа № 14. Меркуриметрическое определение хлоридов.

15-я неделя.

13-18 мая апреля 2013 года (числитель)

Лекционное занятие (2 часа)

  1. Седиметрия. Возможности метода. Требования, предъявляемые к реакциям в седиметрии. Классификация методов. Рабочие растворы в седиметрии. Методы фиксирования конечной точки титрования в осадительном титровании.

  2. Гравиметрия. Сущность гравиметрического (весового) анализа. Осаждаемая и весовая форма в гравиметрии. Требования к осадкам. Выбор осадителя. Техника операций в весовом анализе

^ Решение задач (2 часа)

"Реакции осаждения в количественном химическом анализе. Расчеты по результатам осадительного титрования" (глава 8 стр. 100): № 1 (1-3, 6, 8, 9, 22), 3, 5, 15, 44, 45, 50, 56, 81, стр. 64-73.

"Расчеты в гравиметрическом анализе" (глава 6 стр. 53): № 1 (а, б, е, з, л, п) стр. 100; № 1, 2, 5, 8, 9, 25, 46, 55 стр. 108-115.

16-я неделя.

20-25 мая 2013 года (знаменатель)

Контрольная работа по количественному анализу (2 часа)

1 Данные теоретические вопросы должны быть изучены студентом до лабораторного занятия. Вопросы, выделенные в тексте курсивом, в ходе лекции не рассматриваются и изучаются студентами самостоятельно с использованием литературы, список которой представлен в начале настоящего плана. По этим вопросам в начале лабораторного занятия преподавателем может быть проведена самостоятельная работа для контроля качества подготовки студента к занятию.





Скачать 154,23 Kb.
Дата конвертации24.10.2013
Размер154,23 Kb.
ТипЗакон
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы