Пн. 02 аналітична хімія та інструментальні методи

ПН.02 АНАЛІТИЧНА ХІМІЯ ТА ІНСТРУМЕНТАЛЬНІ МЕТОДИ

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

 

студентів денної форми навчання

 

напряму підготовки 051301 «Хімічна технологія»

 

спеціальності 5.05130109 «Виробництво тугоплавких неметалевих і

силікатних матеріалів і виробів»

 

Лисичанськ – 2012

Державний вищий навчальний заклад

«Лисичанський нафтохімічний технікум»

 

Циклова комісія технологічних дисциплін

спеціальності 5.05130103 „Переробка нафти і газу”

 

«ЗАТВЕРДЖУЮ»

Заступник директора

з навчальної роботи

_______ З.І.Вахрамєєва

«01» вересня 2012 року

 

ПН.02 АНАЛІТИЧНА ХІМІЯ ТА ІНСТРУМЕНТАЛЬНІ МЕТОДИ

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

 

студентів денної форми навчання

 

напряму підготовки 051301 «Хімічна технологія»

 

спеціальності 5.05130109 «Виробництво тугоплавких неметалевих і

силікатних матеріалів і виробів»

 

 

Лисичанськ – 2012

ПН.02 АНАЛІТИЧНА ХІМІЯ ТА ІНСТРУМЕНТАЛЬНІ МЕТОДИ. Методичні вказівки до самостійної роботи студентів денної форми навчання напряму підготовки 051301 «Хімічна технологія» спеціальності 5.05130109 «Виробництво тугоплавких неметалевих і силікатних матеріалів і виробів»

 

 

Розробник: Шевченко Л.Г., викладач

 

 

Розглянуто на засіданні циклової комісії технологічних дисциплін спеціальності 5.05130103 „Переробка нафти і газу”

«_30__» ____08______ 2012 року, протокол №__2__

Голова циклової комісії _______________ І.В.Сергієнко

 

 

Обговорено та рекомендовано до затвердження методичною радою ДВНЗ «Лисичанський нафтохімічний технікум»

«____» __________ 2012 року, протокол №____

Голова методичної ради _______________ З.І.Вахрамєєва

 

ЗМІСТ

 

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА 6

1 ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ 8

2 ТЕМИ ТА ПИТАННЯ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ 16

3 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ 17

4 КРИТЕРІЇ ОЦІНЮВАННЯ ВИКОНАННЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ 43

ВИСНОВКИ 44

ЛІТЕРАТУРА 47

 

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

Аналiтична хiмiя - наука про методи визначення хiмiчного складу речовини, iдентифiкацiю та роздiлення хiмiчних елементiв чи їх сполук, а також про методи встановлення їх будови. Предметом аналiтичної хiмiї є розробка теоретичних основ аналiзу та методик його проведення. Аналiтична хiмiя має важливе наукове та практичне значення. Синтез нових речовин, розробка технологiї, iнтенсифiкацiя виробництва, підвищення якостi продукцiї не може обiйтися без застосування методiв аналітичної хiмiї. Особливого значення в наш час набуває контроль за забрудненням навколишнього середовища (повiтря, води, грунтiв), критерiями якостi якого є гранично допустимi концентрацiї (ГДК) і який проводиться методами аналiтичної хiмiї.

Мета вивчення дисципліни - забезпечити відповідні сучасним вимогам знання студентів про місце аналітичної хімії в підготовки молодших спеціалістів-технологів будівельній галузі промисловості, теоретичні основи кількісного та якісного аналізу, основні принципи виконання аналітичних досліджень та аналізу отриманих результатів, правила роботи в хімічній лабораторії.

Завдання дисципліни «Аналітична хімія та інструментальні методи» - навчити студентів:

- ознайомлення з теоретичними основами окремих методів якісного та кількісного аналізу, зокрема, гравіметричного, титриметричного та фізико-хімічного методів аналізу;

- ознайомлення з правилами роботи з хімічним посудом та аналітичними терезами;

- вивчення методів підготовки сполук до аналізу;

- ознайомлення з основними принципами проведення аналітичних досліджень;

- набуття навичок роботи в хімічній лабораторії;

- вивчення методик аналітичної оцінки результатів аналізу.

Вивчення дисципліни «Аналітична хімія та інструментальні методи» базується на засадах інтеграції теоретичних і практичних знань, отриманих студентами в загальноосвітніх навчальних закладах (фізика, хімія, математика), одержаних при вивченні загальноосвітніх дисциплін у вищому закладі освіти та набутому життєвому досвіді.

Самостійна робота студента є однією із важливих складових навчального процесу, яка безпосередньо впливає на глибину, неформальність та стійкість набуття знань і умінь.

Метою самостійної роботи студента є забезпечення засвоєння в повному обсязі навчальної програми шляхом свідомого закріплення, поглиблення і систематизації набутих теоретичних знань, а також опанування навичок роботи з навчальною. науково-методичною літературою, вміння вільно орієнтуватися в інформаційному просторі, вміння самостійно вести технологічні розрахунки.

Самостійна робота студента є основним засобом оволодіння навчальним матеріалом під час позааудиторної навчальної роботи і його творчого застосування в майбутній професійній діяльності.

Розрізняють види самостійної роботи (самостійна робота, яка забезпечує підготовку до аудиторних занять, поточного і семестрового контролю знань, пошуково-аналітична робота; науково-дослідна робота; практика на підприємствах та в організаціях, участь в тренінгах) та форми (самостійне опрацювання або вивчення теоретичного матеріалу; виконання домашніх завдань; підготовка до контрольних робіт, тестів та інших форм поточного контролю; підготовка до семестрового контролю; підготовка рефератів) самостійної роботи студента.

Самостійна робота студентів спрямована на досягнення поставленої мети через виконання відповідних завдань, зміст, обсяги і структура яких наведені в розділі 3.

 

ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

 

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 1 МЕТОДИ ЯКІСНОГО АНАЛІЗУ. ГРАВІМЕТРИЧНИЙ МЕТОД КІЛЬКІСНОГО АНАЛІЗУ

Тема 1 Вступ. Теоретичні основи аналітичної хімії. Методи якісного аналізу

Сутність дисципліни та її значення у підготовці фахівця. Зв'язок з іншими дисциплінами. Основні поняття аналітичної хімії. Закон діючих мас. Хімічна рівновага. Сутність якісного аналізу. Якісні реакції. Методи якісного аналізу: сірководневий метод, кислотно-основний метод та аміачно- фосфатний метод.

Хімічний посуд. Хімічна та термічна стійкість посуду. Вимоги до чистоти посуду. Миючі розчини. Методи підготовки сполук до аналізу: перекристалізація, сублімація, екстракція, дистиляція, адсорбція, осушування, прожарювання. Устрій та правила роботи на аналітичних терезах.

Лабораторна робота 1 Робота на аналітичних терезах.

Студент повинен знати:

- сутність якісного аналізу;

- методи якісного аналізу;

- назву та призначення хімічного посуду (скляного, парцелянового тощо);

- вимоги до чистоти лабораторного посуду;

- методи підготовки хімічних сполук до аналізу;

- устрій та правила роботи на аналітичних терезах.

Студент повинен вміти:

- відрізняти хімічно - та термічностійкий посуд;

- виготовляти миючі розчини, мити лабораторний посуд, визначати ступінь його чистоти;

- працювати на аналітичних терезах.

Тема 2 Гравіметричний (ваговий) метод кількісного аналізу

Кількісний аналіз та його завдання. Сучасний стан кількісного аналізу та вимоги до нього. Загальна характеристика методів кількісного аналізу- гравіметричного та титриметричного.

Використання закону діючих мас до системи «насичений розчин – осад». Поняття про добуток розчинності (ДР). Умови утворення осаду. Сутність гравіметричного (вагового) аналізу.

Практична робота 1 Розрахунок добутку розчинності та розчинності бінарних електролітів.

Студент повинен знати:

- методи кількісного аналізу;

- поняття «добуток розчинності», умови утворення осаду;

- сутність гравіметричного (вагового) аналізу.

Студент повинен вміти:

- визначати добуток розчинності бінарного електроліту та розчинності малорозчинного осаду.

 

Тема 6 Метод оксидиметрії

Сутність методу оксидиметрії. Класифікація окисно-відновного методу аналізу. Поняття про окисно-відновний потенціал та напрямок реакцій окислення-відновлення. Фактор еквівалентності окисників та відновників. Залежність еквівалентної маси окисника та відновника від умов реакції.

Студент повинен знати:

- сутність методу оксидиметрії;

- залежність еквівалентної маси окисника та відновника від умов реакції.

Студент повинен вміти:

- складати рівняння реакцій окислення-відновлення, добирати коефіцієнти методом іонно-електронного балансу (методом напівреакцій);

- визначати еквівалентні маси окисників та відновників.

Тема 9 Метод осадження

Сутність методу осадження. Класифікація методів осадження: аргентометрія, роданометрія. Робочі розчини та індикатори методу осадження. Виготовлення робочих розчинів.

Лабораторна робота 16 Дослідження хлорид-іонів аргентометричним методом.

Студент повинен знати:

- сутність методу осадження;

- робочі розчини та індикатори методу осадження.

Студент повинен вміти:

- аналізувати результати дослідження.

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 3 ФІЗИКО – ХІМІЧНІ МЕТОДИ АНАЛІЗУ

Тема 11 Рефрактометрія

Теоретичні основи рефрактометричного аналізу. Рефракція. Показник заломлення, залежність його від температури та довжини хвилі падаючого світла. Типи рефрактометрів. Застосування методу рефрактометрії. Устрій та правила роботи на рефрактометрі.

Лабораторна робота 19 Дослідження складу суміші спирт-вода.

Лабораторна робота 20 Дослідження складу суміші гліцерин - вода.

Студент повинен знати:

- теоретичні основи рефрактометричного аналізу;

- фактори, від яких залежить показник заломлення;

- устрій рефрактометру та порядок роботи на ньому.

Студент повинен вміти:

- підготувати рефрактометр до роботи;

- аналізувати результати досліджень методом рефрактометрії.

Тема 12 Потенціометрія

Теоретичні основи методу потенціометрії. Сутність методу потенціометрії. Електроди. Індикаторні електроди методу нейтралізації. Схема установки для потенціометричних вимірювань.

Лабораторна робота 21 Дослідження рН природної води.

Студент повинен знати:

- теоретичні основи методу потенціометрії;

- схему установки для потенціометричних вимірювань.

Студент повинен вміти:

- аналізувати результати досліджень методом потенціометрії.

ТЕМИ ТА ПИТАННЯ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

 

Теми та питання до самостійної роботи наведені в таблиці 2.1

Таблиця 2.1 – Теми та питання до самостійної роботи

№ з/п	Назва теми
	Змістовий модуль 1 Методи якісного аналізу. Гравіметричний метод кількісного аналізу. Тема 1Вступ. Теоретичні основи аналітичної хімії. Методи якісного аналізу Самостійна робота 1 Устрій та правила роботи на аналітичних терезах.
Тема 2 Гравіметричний (ваговий) метод кількісного аналізу Самостійна робота 2 Загальна характеристика методів кількісного аналізу
Тема 3Типи гравіметричних визначень Розрахункова самостійна робота 1 Визначення добутку розчинності бінарних електролітів та розрахунок результатів гравіметричного аналізу.
	Змістовий модуль 2 Титриметричний метод кількісного аналізу Тема 4 Титриметричний метод кількісного аналізу Самостійна робота 3 Вимоги до реакцій у титриметричному аналізі. Розрахункова самостійна робота 2 Визначення концентрації розчину. Розрахункова самостійна робота 3 Розрахунок результатів титриметричного аналізу.
Тема 5Метод кислотно-лужного титрування Самостійна робота 4 Титранти методу кислотно-лужного титрування, їх приготування та стандартизація. Розрахункова самостійна робота 4 Визначенню рН і рОН розчинів. Розрахункова самостійна робота 5 Розрахунки в методі нейтралізації.
Тема 6Метод оксидиметрії Розрахункова самостійна робота 6 Складання рівнянь окислення - відновлення.
Тема 7Перманганатометрія. Йодометрія Самостійна робота 5 Титранти методу перманганатометрії та йодометрії, їх приготування та стандартизація. Розрахункова самостійна робота 7 Розрахунки в методі оксидиметрії.
Тема 8Метод комплексонометрії. Самостійна робота 6 Титранти методу комплексонометрії, їх приготування та стандартизація. Розрахункова самостійна робота 8 Складання номенклатури комплексних солей. Розрахункова самостійна робота 9 Розрахунки в методі комплексонометрії.
Тема 9 Метод осадження Самостійна робота 7 Робочі розчини та індикатори методу осадження. Розрахункова самостійна робота 10 Розрахунки в методі осадження.
	Змістовий модуль 3 Фізико - хімічні методи аналізу Тема 10 Загальна характеристика фізико-хімічних методів аналізу. Колориметрія Самостійна робота 8 Класифікація фізико-хімічних методів аналізу. Самостійна робота 9 Схема фотоелектроколориметра.
Тема 11Рефрактометрія Самостійна робота 10 Застосування методу рефрактометрії.
Тема 12Потенціометрія Самостійна робота 11 Апаратура потенціометричного вимірювання.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

 

КРИТЕРІЇ ОЦІНЮВАННЯ ВИКОНАННЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

Критерії оцінювання знань студентів по виконанню самостійної роботи з дисципліни «Аналітична хімія та інструментальні методи» наведені в таблиці 4.1.

 

Таблиця 4.1 – Критерії оцінювання знань студентів самостійної роботи з дисципліни «Аналітична хімія та інструментальні методи»

Рівень навчальних досягнень	Оцінка	Критерії оцінювання навчальних досягнень
І Початковий		За допомогою викладача студент виконує менше 50% завдання, помилки у арифметичних підрахунках.
ІІ Середній		За допомогою викладача студент виконує 80% завдання, помилки у арифметичних підрахунках.
ІІІ Достатній		За допомогою викладача студент виконує 100% завдання, вміє самостійно розв’язувати завдання, але припускається помилок при підрахунках.
ІV Високий		Студент самостійно виконує 100% завдання, вміє самостійно розв’язувати завдання надані у практичній роботі та робити висновки із отриманих результатів.

ВИСНОВКИ

Життям доведено, що тільки ті знання, які студент здобув самостійно, завдяки власному досвіду, думці і дії будуть насправді міцні. За даними ЮНЕСКО в процесі викладення навчального матеріалу засвоюється 15 відсотків інформації, що сприймається на слух, 65 відсотків інформації, що сприймається на слух і зір. Якщо навчальний матеріал опрацьовується власноручно, самостійно (індивідуально) виконується завдання від його постановки до аналізу отриманих результатів, то засвоюється не менше 90 відсотків інформації. Саме тому вища школа поступово, але неухильно переходить від передачі інформації до керівництва навчально- пізновальною діяльністю, формування в студентів навичок самостійної роботи.

Згідно з Положенням про організацію навчальних закладах, самостійна робота студентів є основним засобом оволодіння навчальним матеріалом у час, вільний від обов`язкових навчальних занять. Навчальний час, відведений для самостійної роботи студентів, регламентується робочим навчальним планом і повинен становити не менше 1/3 та не більше 2/3 загального обсягу навчального часу студентів, відведеного для вивчення конкретних дисциплін. Незважаючи на те, що Положення про організацію навчального процесу у вищих навчальних закладах було затверджено наказом Міністерство освіти України від 2 червня 1993р.№161, проблема організації самостійної роботи студентів є недостатньо відпрацьованою.

У словнику С.І. Ожегова слово “самостійний” означає “існуючий окремо від інших, що стоїть сам по собі, незалежний, що здійснюється власними силами, без сторонніх впливів і чужої допомоги”. Самостійна робота–“різноманітні види індивідуальної, групової пізновальної діяльності студентів, яка здійснюється ними на аудиторних заняттях та в неаудиторний час. Самостійна робота є конкретним виявом самостійності розуму.”

Поняття “самостійна робота” використовується в різних значеннях, залежно від того, який зміст вкладається в поняття “самостійний”:

Ø студент виконує роботу сам, без безпосередньої участі викладача;

Ø студент самостійно мислить, досить глибоко орієнтується в навчальному матеріалі;

Ø студент виконує самостійну роботу під контролем викладача.

1. Мета самостійної роботи студентів двоєдина: формування самостійності як риси особистості і засвоєння знань, умінь, навичок.

Організація самостійної роботи означає створення умов для розвитку вмінь планувати, організовувати, реалізовувати та вносити корективу у свою діяльність.

В організації самостійної роботи студентів особливо важливо правильно визначити обсяг і структуру змісту навчального матеріалу, який вноситься на самостійне опрацювання, розробка методичного забезпечення самостійної роботи студентів з кожної дисципліни дає можливість вирішити багато організаційно-методичних проблем.

Основним підходом до організації самостійної роботи студентів є особистісно орієнтований, який враховує індивідуальні особливості студентів і спрямований на оптимальний інтелектуальний розвиток кожного студента засобами структурування змісту навчального матеріалу, добору відповідних до типологічних особливостей студентів форм і методів самостійної роботи. Важливе місце в організації самостійної роботи студентів відіграє використання різних форм контролю, ефективної системи оцінювання знань, здобутих самостійно.

Самостійна робота студентів має за мету підвищення пізнавальної діяльності студентів, розширення знань студентів, привчання їх до регулярної самостійної навчальної роботи, формування вмінь самоконтролю, виховання самостійності, активності, почуття обов'язку та відповідальності. Вона тісно пов'язана з лекцією. Цей зв'язок полягає в тому, що пізнавальна діяльність на лекції потребує додаткової роботи: розв'язку завдань, знаходження в підручнику відповідей на запитання викладача та інше. Окрім того, виконуючи самостійну роботу, студенти готуються до сприймання нового матеріалу на наступній лекції.

Для успішної самостійної роботи вдома студент повинен бути уважним і спостережливим, вміти запам'ятовувати, цінувати й розподіляти час, фіксувати прочитане, побачене, прослухане (тези, конспект, реферат, анотація, рецензія та ін.).

Завданнями до самостійної роботи можуть бути:

– робота з текстом підручника;

– виконання різноманітних вправ, письмових, графічних робіт, розв'язування задач.

Досвідчені викладачі нерідко рекомендують студентам прочитати статтю в науково-популярному виданні, переглянути кінофільм, поспілкуватися на відповідну тему з тією чи іншою особою, спостерегти природне або побутове явище, провести дослід та ін.

При виданні самостійного завдання, викладач коментує способи його виконання. Якщо певний вид роботи звичний для студентів, то можна лише зазначити, який матеріал слід опрацювати. Не варто упродовж тривалого часу пропонувати однотипні завдання, тому що студенти можуть втратити інтерес до них. Завдання до самостійної роботи повинні містити елемент новизни, передбачати нові варіанти їх виконання. В окремих випадках доцільно давати студентам індивідуальні завдання, які допомагають усунути прогалини у знаннях. Такі завдання для сильніших студентів покликані підтримувати інтерес до певного виду роботи.

Визначаючи обсяг домашньої самостійної роботи з кожного предмета, викладач повинен виходити з того, що вона має вкладатися в загальні часові межі самостійної роботи студентів

Завдання самостійної роботи студентам пропонують у той момент, коли воно природно випливає з процесу пізнавальної діяльності (і в середині, і наприкінці лекції), але не тоді, коли пролунав дзвінок.

 

ЛІТЕРАТУРА

1. Алесковский В.Б. и др. Физико-химические методы анализа. Л.: Химия., 1989 – 376 с.

2. Васильев В.П. Аналитическая химия. М.: Дрофа, 2004 – 368 с.

3. Васильев В.П. Аналитическая химия. Сборник вопросов, упражнений и задач. М.: Дрофа, 2003 – 320 с.

4. Васильев В.П. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа М.: Дрофа, 2002 – 384 с.

5. Ольшанова К.М., Пискарева С.К., Барашков К.М. Аналитическая химия. М.: Высш.шк., 1990 – 400 с.

6. Шапиро М.А., Шапиро С.А. Аналитическая химия. М.: Высш.шк., 1979 – 342 с.

7. Ярославцев А.А. Сборник задач и упражнений по аналитической химии. М.: Высш.шк., 1979- 224 с.

8. Освітньо-кваліфікаційна характеристика для підготовки молодшого спеціаліста.

9. Оформлення методичних розробок.Методичні рекомендації викладачам. – Л.: ДВНЗ «Лисичанський нафтохімічний технікум», 2007. – 11с.

 

ПН.02 АНАЛІТИЧНА ХІМІЯ ТА ІНСТРУМЕНТАЛЬНІ МЕТОДИ

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

 

студентів денної форми навчання

 

напряму підготовки 051301 «Хімічна технологія»

 

спеціальності 5.05130109 «Виробництво тугоплавких неметалевих і

силікатних матеріалів і виробів»

 

Лисичанськ – 2012

Державний вищий навчальний заклад

«Лисичанський нафтохімічний технікум»

 

Циклова комісія технологічних дисциплін

спеціальності 5.05130103 „Переробка нафти і газу”

 

«ЗАТВЕРДЖУЮ»

Заступник директора

з навчальної роботи

_______ З.І.Вахрамєєва

«01» вересня 2012 року