УЧЕБНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
«ОСНОВЫ КАЧЕСТВЕННОГО И КОЛИЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА»
Л.И.Пиль,
к.х.н., доцент
кафедры аналитической химии
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Образовательная направленность, в рамках которой реализуется
программа, – естественно-научная. Возраст обучающихся 15 – 16 лет.
Программа предназначена для одаренных детей, мотивированных на
углубленное изучение химии и ее применение для контроля объектов
окружающей среды и качества продуктов питания. Программа «Основы
качественного и количественного анализа» разработана на основе школьной
программы по общей и неорганической химии. Программа предназначена
для подготовки школьников к участию в олимпиадах и других
интеллектуальных
соревнованиях,
выработки
навыков
научноисследовательской работы. Программа рассчитана на 76 часов.
Целью освоения дисциплины «Основы качественного и количественного
анализа» является углубленное изучение основ общей и аналитической
химии, развитие творческого мышления школьников.
Задачами дисциплины являются создание представления о современном
состоянии и путях развития аналитической химии, практическом
применении методов анализа в различных областях, применение химической
термодинамики и химической кинетики в анализе, ознакомление с
важнейшими методами обнаружения и идентификации, с метрологическими
основами химического анализа, обучение навыкам и приемам
исследовательской работы, умению самостоятельно делать выводы, а также
развитие творческого мышления.
Предполагаемые результаты. В процессе обучения школьники приобретут
навыки получения необходимой информации из книг и научных журналов, в
том числе реферативных, умение сопоставлять и анализировать полученные
данные, формулировать проблемы, составлять план работы для их решения,
проводить самостоятельно эксперимент, применять методы математической
статистики для обработки полученных результатов.
II. УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
1
№
Наименование модулей
1.
2.
3.
4.
Окислительно-восстановительное
равновесие
Титриметрический анализ
Кислотно-основное титрование
Окислительно-восстановительное
титрование
Итого
Общее
количество
часов
20
16
20
20
76
III. СОДЕРЖАНИЕ ИЗУЧАЕМОГО КУРСА
1. Окислительно-восстановительное равновесие (20 ч). Окислительновосстановительные реакции. Равновесный электродный потенциал.
Уравнение Нернста. Стандартный и формальный (реальный)
окислительно-восстановительный потенциал. Факторы, влияющие на
величину окислительно-восстановительного потенциала: концентрации
окисленной и восстановленной форм, ионная сила, температура, рН
раствора, процессы комплексообразования и осаждения. Направление
реакций окисления и восстановления. Константа равновесия
окислительно-восстановительной реакции и ее связь с потенциалами
реагирующих
окислительно-восстановительных
пар.
Важнейшие
окислители и восстановители, используемые в аналитической химии.
Литература
1. Габриелян О. С., Лысова Г. Г. Химия. Методическое пособие. Профильный
уровень. 11 класс. М.: Дрофа, 2006.
2. Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Введенская А. Г. Общая химия в тестах,
задачах, упражнениях. 11 класс М.: Дрофа, 2008.
3. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Химия для школьников старших
классов и поступающих в вузы. М.: Дрофа 2003.
4. Егоров А.С. Репетитор по химии. М.: Феникс, 2010.
5. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии: современный курс
для поступающих в вузы в 2 томах. М.: Экзамен, 2008.
6. Глинка Н.А. Общая химия. Л.: Высшая школа, 1986.
7. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.: Высшая школа, 1998.
8. Лидин Р. А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Константы
неорганических веществ. М.: Дрофа, 2006.
9. Волков А. И., Жарский И. М. Большой химический справочник. Минск.
Современная школа, 2005.
10. Гузей Л.С., Кузнецов В.Н. Общая химия. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1999.
11. Общая химия. /Под ред. Е.М.Соколовской, Л.С.Гузея. М.: Изд-во Моск. унта, 1989.
12. Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. М.: Высшая школа, 1997.
13. Задачи и упражнения по общей химии. Витинг Л.М., Резницкий Л.А. М.:
2
Изд-во Моск. ун-та, 1995.
14. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия,
1994.
15. Суворов А. В., Никольский А. Б. Общая химия, СПб. «Химия», любое
издание 2008.
16. Лилич Л. С., Хрипун М. К. Растворы как химические системы. СПб: Изд-во
СПбГУ, 1994.
2. Титриметрический анализ (16 ч). Сущность титриметрического анализа.
Требования к реакциям, используемым в титриметрии. Понятие об
эквиваленте, факторе эквивалентности, молярной массе эквивалента.
Выражение концентрации растворов: молярная, молярная концентрация
эквивалента, титр раствора. Первичные и вторичные стандартные
вещества. Требования к первичным стандартным веществам. Фиксаналы.
Приемы титрования: методы пипетирования и отдельных навесок. Прямое
и обратное титрование. Кривые титрования. Точка эквивалентности и
конечная точка титрования. Способы фиксирования конечной точки
титрования. Основные этапы анализа: выбор метода анализа, отбор
пробы, подготовка пробы к анализу, получение и измерение
аналитического сигнала, математическая обработка результатов. Работа с
лабораторной посудой (пипеткой Мора, бюреткой, мерной колбой).
Литература
1. Габриелян О. С., Лысова Г. Г. Химия. Методическое пособие.
Профильный уровень. 11 класс. М.: Дрофа, 2006.
2. Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Введенская А. Г. Общая химия в
тестах, задачах, упражнениях. 11 класс М.: Дрофа, 2008.
3. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Химия для школьников
старших классов и поступающих в вузы. М.: Дрофа 2003.
4. Егоров А.С. Репетитор по химии. М.: Феникс, 2010.
5. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии: современный
курс для поступающих в вузы в 2 томах. М.: Экзамен, 2008.
6. Глинка Н.А. Общая химия. Л.: Высшая школа, 1986.
7. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.: Высшая школа, 1998.
8. Лидин Р. А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Константы
неорганических веществ. М.: Дрофа, 2006.
9. Волков А. И., Жарский И. М. Большой химический справочник. Минск.
Современная школа, 2005.
10.Аналитическая химия / Под ред. Ю.А. Золотова. Кн.1, 2. М.: Высш. шк.,
2010.
11.Васильев В.П. Аналитическая химия. Кн. 1. Титриметрические и
гравиметрические методы анализа. М.: Высшая школа, 2010.
12.Васильев В.П., Кочергина Л.А., Орлова Т.Д. Аналитическая химия.
3
Сборник вопросов, упражнений и задач. М.: Дрофа, 2006.
13.Скуг Д., Уэст Д. Аналитическая химия. Кн. 1, 2. М.: Мир, 1979.
14.Цитович И. К. Курс аналитической химии. М.: Лань, 2007
3. Кислотно-основное титрование (20 ч). Вычисление рН растворов при
титровании сильных и слабых кислот и оснований. Кривые титрования.
Титрование многоосновных кислот и оснований. Кислотно-основные
индикаторы. Теория индикаторов. Интервал перехода окраски
индикатора, показатель титрования. Выбор индикатора для
установления конечной точки титрования. Важнейшие индикаторы:
метиловый оранжевый, фенолфталеин. Примеры практического
применения кислотно-основного титрования: стандартизация раствора
гидроксида натрия по раствору щавелевой кислоты; определение
содержания фосфорной кислоты в присутствии метилового оранжевого
и фенолфталеина. Определение содержания гидрокарбонат- и
карбонат- ионов в природной воде.
Литература
1. Габриелян О. С., Лысова Г. Г. Химия. Методическое пособие.
Профильный уровень. 11 класс. М.: Дрофа, 2006.
2. Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Введенская А. Г. Общая химия в
тестах, задачах, упражнениях. 11 класс М.: Дрофа, 2008.
3. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Химия для школьников
старших классов и поступающих в вузы. М.: Дрофа 2003.
4. Егоров А.С. Репетитор по химии. М.: Феникс, 2010.
5. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии: современный
курс для поступающих в вузы в 2 томах. М.: Экзамен, 2008.
6. Глинка Н.А. Общая химия. Л.: Высшая школа, 1986.
7. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.: Высшая школа, 1998.
8. Лидин Р. А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Константы
неорганических веществ. М.: Дрофа, 2006.
9. Волков А. И., Жарский И. М. Большой химический справочник. Минск.
Современная школа, 2005.
10.Аналитическая химия / Под ред. Ю.А. Золотова. Кн.1, 2. М.: Высш. шк.,
2010.
11.Васильев В.П. Аналитическая химия. Кн. 1. Титриметрические и
гравиметрические методы анализа. М.: Высшая школа, 2010.
12.Васильев В.П., Кочергина Л.А., Орлова Т.Д. Аналитическая химия.
Сборник вопросов, упражнений и задач. М.: Дрофа, 2006.
13.Скуг Д., Уэст Д. Аналитическая химия. Кн. 1, 2. М.: Мир, 1979.
4
14.Цитович И. К. Курс аналитической химии. М.: Лань, 2007
4. Окислительно-восстановительное титрование (20 ч). Изменение
потенциала в процессе титрования. Кривые титрования. Факторы,
влияющие на величину скачка. Фиксирование конечной точки
титрования: окислительно-восстановительные и специфические
индикаторы, безиндикаторное титрование. Важнейшие методы
титрования,
основанные
на
окислительно-восстановительных
процессах, и их практическое применение. Перманганатометрия.
Общая характеристика метода. Первичные и вторичные стандартные
растворы. Обнаружение конечной точки титрования. Определение
железа(II), оксалата, нитрита, пероксида водорода, "окисляемости"
воды. Дихроматометрия. Общая характеристика метода. Обнаружение
конечной точки титрования. Определение железа(II). Иодометрия.
Общая характеристика метода. Система иод-иодид. Первичные и
вторичные стандартные растворы. Крахмал как индикатор.
Определение меди(II), железа(III), дихромата, кислот.
Литература
1. Габриелян О. С., Лысова Г. Г. Химия. Методическое пособие.
Профильный уровень. 11 класс. М.: Дрофа, 2006.
2. Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Введенская А. Г. Общая химия в
тестах, задачах, упражнениях. 11 класс М.: Дрофа, 2008.
3. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Химия для школьников
старших классов и поступающих в вузы. М.: Дрофа 2003.
4. Егоров А.С. Репетитор по химии. М.: Феникс, 2010.
5. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии: современный
курс для поступающих в вузы в 2 томах. М.: Экзамен, 2008.
6. Глинка Н.А. Общая химия. Л.: Высшая школа, 1986.
7. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.: Высшая школа, 1998.
8. Лидин Р. А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Константы
неорганических веществ. М.: Дрофа, 2006.
9. Волков А. И., Жарский И. М. Большой химический справочник. Минск.
Современная школа, 2005.
10.Аналитическая химия / Под ред. Ю.А. Золотова. Кн.1, 2. М.: Высш. шк.,
2010.
11.Васильев В.П. Аналитическая химия. Кн. 1. Титриметрические и
гравиметрические методы анализа. М.: Высшая школа, 2010.
12.Васильев В.П., Кочергина Л.А., Орлова Т.Д. Аналитическая химия.
Сборник вопросов, упражнений и задач. М.: Дрофа, 2006.
13.Скуг Д., Уэст Д. Аналитическая химия. Кн. 1, 2. М.: Мир, 1979.
14.Цитович И. К. Курс аналитической химии. М.: Лань, 2007
5
IV. ФОРМЫ И ВИДЫ КОНТРОЛЯ
Для контроля степени овладения школьниками основ качественного и
количественного анализа, проверки эффективности обучения используется
участие учащихся в научно-практических конференциях, олимпиадах
различного уровня и других интеллектуальных соревнованиях.
№
Виды
контроля
1 Предварительный
контроль
2 Текущий
контроль
3 Итоговый
контроль
Цель организации контроля
Выявление знаний учащихся,
определение области их
познавательных интересов
Проверка эффективности
обучения
Выявление способности
применять полученные знания
для решения исследовательских
задач
6
Формы организации
контроля
Анкетирование,
тестирование
Индивидуальный
письменный контроль
Участие в олимпиадах,
интеллектуальных
соревнованиях