Рабочая программа учебной дисциплины «Экоаналитическая химия и физико-химические методы анализа»

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ» Согласовано _____________________________ Руководитель ООП по направлению 022000 профессор Пашкевич М.А. Утверждаю ___________________________ Зав. кафедрой общей и физической химии профессор Чиркст Д.Э. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «Экоаналитическая химия и физико-химические методы анализа» Направление подготовки 022000 «Экология и природопользование» Профиль подготовки: «Природопользование» Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная Составитель: профессор Чиркст Д.Э. Санкт-Петербург 2012 1. Цели и задачи дисциплины: целью изучения дисциплины «Экоаналитическая химия и физико-химические методы анализа» является приобретение студентами знаний в области современных методов определения состава веществ и использования аналитической химии для решения экологических задач. Задачи изучения дисциплины: формирование у студентов навыков проведения химического анализа, в том числе современными физико-химическими методами, знания теоретических основ методов аналитической химии, опыта расчетов состава ионно-минеральных и газовых систем. 2. Место дисциплины в структуре ООП: дисциплина «Экоаналитическая химия и физико-химические методы анализа» относится к циклу математических и естественнонаучных дисциплин и входит в его вариативную часть. Для изучения дисциплины студент должен обладать знаниями по предмету «Общая химия», «Неорганическая химия» и «Физическая и коллоидная химия», устанавливаемыми ФГОС ВПО по направления подготовки 022000 «Экология и рациональное природопользование» по профилю «Природопользование». Дисциплина является предшествующей для изучения последующих дисциплин цикла Б.3 (профессиональный цикл) в базовой части - Геохимия окружающей среды и ландшафтоведение (4, 5-й семестры), Природопользование (6 и 7-й семестры), Теоретические основы защиты окружающей среды (6-й семестр); цикла Б.3 (профессиональный цикл), профиль «Природопользование» в вариативной части - Основы металлургии (5-й семестр), Утилизация отходов производства и потребления (8-й семестр), Безопасность хранения и захоронения отходов (8-й семестр), Геоэкология (8-й семестр), Процессы и аппараты защиты окружающей среды (7-й семестр). 3. Требования к результатам освоения дисциплины: Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных компетенций: владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1); уметь логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2); владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-13); общенаучных компетенций: обладать базовыми знаниями фундаментальных разделов физики, химии и биологии в объеме, необходимом для освоения физических, химических и биологических основ в экологии и природопользовании; владеть методами химического анализа, а также методами отбора и анализа геологических и биологических проб; иметь навыки идентификации и описания биологического разнообразия, его оценки современными методами количественной обработки информации (ПК-2); В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: базовые положения фундаментальных разделов дисциплины «Экоаналитическая химия и физико-химические методы анализа» в объеме, необходимом для освоения химических основ в экологии и природопользовании; знать элементный, молекулярный и фазовый анализ, качественный анализ, методы разделения и концентрирования веществ; физико-химические методы анализа, электрохимические методы анализа, хроматографический анализ. Уметь: применять математические методы, физические и химические законы и вычислительную технику для решения типовых профессиональных задач; использовать основные понятия, законы и модели химических систем, химической идентификации; методы теоретического и экспериментального исследования в химии; расчеты по формулам соединений и уравнениям реакций; расчеты концентрации растворов; водородного показателя, расчеты ионного состава растворов электролитов; пользоваться таблицами и справочниками, выполнять расчеты в области химической термодинамики и кинетики, а также коллоидной химии; Владеть: методами построения математических, физических и химических моделей при решении производственных задач; опытом планирования, постановки и обработки данных химического эксперимента; расчетов растворимости солей и гидроксидов при заданных условиях, прогнозирования свойств элементов и их соединений, практическими навыками планирования и проведения физико-химических лабораторных исследований, обработки и оформления их результатов, опыт практического выполнения лабораторных анализов, в том числе с использованием современных приборов 4. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы. Вид учебной работы Всего часов Семестры 3 Аудиторные занятия (всего) 51 51 В том числе: - - - - Лекции 17 17 Практические занятия (ПЗ) - - Семинары (С) - - Лабораторные работы (ЛР) 34 34 Самостоятельная работа (всего) 21 21 В том числе: - - - - Курсовой проект (работа) - - Расчетно-графические работы - - Реферат - - Другие виды самостоятельной работы 21 21 Домашние задания, оформление протоколов лабораторных работ, подготовка к контрольным работам и к коллоквиуму 21 21 Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) зачет зачет Общая трудоемкость час зач. ед. 72 72 2 2 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины № п/п Наименование раздела дисциплины Содержание раздела 1. Отбор проб и пробоподготовка Отбор проб. Пробоподготовка. Классификация методов определения состава вещества: элементарный, молекулярный, фазовый анализ. Понятие о погрешности и способы ее определения. 2. Методы разделения и концентрирования веществ. Экстракция. Классификация и механизм процессов экстракции, их использование в аналитической химии, при очистке сточных вод и в гидрометаллургии. Хроматография. Классификация методов хроматографического анализа. Применение радиоактивных индикаторов. 3. Электрохимические методы анализа Электропроводность растворов электролитов. Удельная и эквивалентная электропроводность, подвижность ионов. Зависимость электропроводности сильных и слабых электролитов от концентрации. Кондуктометрические методы анализа: определение солесодержания, констант диссоциации, растворимости, кондуктометрическое титрование. Термодинамика электрохимических систем. Уравнение Нернста. Типы электродов и их практическое использование. Ионометрия. Потенциометрические методы анализа. Диаграммы Пурбе. Кинетика электрохимических систем. Перенапряжение. Полярографический анализ. Кулонометрия и амперометрия. 4. Спектральные методы анализа Атомные и молекулярные спектры. Спектральный анализ Спектры первичного излучения. Метод атомной эмиссии. Спектры вторичной эмиссии. Природа возникновения люминесценции. Флуоресцентный анализ. Рентгено-спектральный флуоресцентный анализ. Закон Мозли. Спектры атомного и молекулярного поглощения. Закон Бугера-Ламберта-Бера. Атомно-абсорбционный анализ. Анализ о спектрам поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях спектра. Инфракрасная спектроскопия. Нефелометрия и турбидиметрия. Закон Релея. Рефрактометрия. 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № п/п Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин 1 2 3 4 1. Геохимия окружающей среды и ландшафтоведение + + + + 2. Природопользование + + + + 3. Теоретические основы защиты окружающей среды + + + + 4. Основы металлургии + + + + 5. Утилизация отходов производства и потребления + + + + 6. Безопасность хранения и захоронения отходов + + + + 7. Геоэкология + + + + 8. Процессы и аппараты защиты окружающей среды + + + + 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий № п/п Наименование раздела дисциплины Лекц. Практ. зан. Лаб. зан. Семин СРС Все-го час. 1. Отбор проб и пробоподготовка 2 2 4 2. Методы разделения и концентрирования веществ. 2 6 3 11 3. Электрохимические методы анализа 6 16 8 30 4. Спектральные методы анализа 7 12 8 27 Итого 17 34 21 72 6. Лабораторный практикум № п/п № раздела дисциплины Наименование лабораторных работ Трудо-емкость (час.) 1. 2 Экстракционное концентрирование цветных металлов карбоновыми кислотами 3 2. 2 Разделение катионов меди и цинка методом ионообменной хроматографии 3 4. 3 Изучение электропроводности растворов электролитов 2 5. 3 Кондуктометрическое определение константы диссоциации слабой кислоты 2 6. 3 Кондуктометрическое кислотно-основное титрование 2 7. 3 Определение содержания сильной кислоты и одноименной соли слабого основания кондуктометрическим методом 2 8. 3 Определение концентрации хлорид-иона методом прямой кондуктометрии 2 9. 3 Выбор состава и приготовление буферного раствора с заданными рН и ёмкостью 2 10. 3 Потенциометрическое кислотно-основное титрование 2 11. 3 Потенциометрическое титрование с ионоселективным электродом 2 12. 4 Фотометрическое определение содержания железа 2 13. 4 Фотометрическое определение концентрации железа (III) в присутствии никеля 2 14. 4 Фотометрическое определение цветности воды 2 15. 4 Определение сульфат-иона турбидиметрическим методом. 2 16. 4 Фотометрическое определение содержания никеля в сточных водах 2 17. 4 Определение мутности природных вод турбидиметрическим методом 2 Итого 34 7. Практические занятия (семинары) не предусмотрено учебным планом и основной образовательной программой 8. Примерная тематика курсовых проектов (работ)__ не предусмотрено учебным планом и основной образовательной программой___________________________________ 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: а) основная литература 1. Золотов Ю.А. и др. Основы аналитической химии в 2-х книгах. Книга 1. Общие вопросы. Методы разделения. 351 с. Книга 2. Методы химического анализа. 494 с. М.: Высшая Школа. 2004 г. 2. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. М.: Высшая школа. 2005. 3. Васильев В.П. Аналитическая химия. М.: Дрофа. 2004. 4. Васильев В.П. Аналитическая химия. Лабораторный практикум. М.: Дрофа. 2004. 5. Воронин Н.Н., Дубровская Н.Я., Литвинова Т.Е. Неорганическая химия. Качественный анализ. Методические указания к лабораторным работам. СПб. СПГГИ. 2002 г. 6. Чиркст Д.Э. Неорганическая химия. Количественный анализ. Методические указания к лабораторным работам. СПб. СПГГИ. 2001. 7. Дибров И.А., Чиркст Д.Э., Черемисина О.В., Литвинова Т.Е. Физико-химические методы анализа. Методические указания к лабораторным работам. СПб. СПГГИ. 2002. б) дополнительная литература 8. Аналитическая химия. Химические методы анализа. Ред. Петрухин О.М. М.: Химия, 1993. 9. Практикум по физико-химическим методам анализа. Ред. Петрухин О.М. М.: Химия, 1987. 10. Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия. М.: Химия, 1990. 11. Неорганическая химия. Растворы. Сборник задач. Ред. Дибров И.А. СПб: Изд-во СПГГИ, 2000. 12. Краткий справочник физико-химических величин. Издание 9. ред. Равдель А.А., Пономарева А.М. 10-е издание. СПб.: Иван Федоров. 2003. 13. Практикум по электрохимии. Ред. Дамаскин Б.Б. М.: Высшая школа, 1991. 14. Физическая и коллоидная химия. Лабораторные работы. Ред. Дибров И.А. СПб: Изд-во СПГГИ, 1992. в) программное обеспечение программа химических расчетов HSC производства компании Outotec г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы http://www.chem.msu.su/cgi-bin/tkv.pl http://www.twirpx.com http://www.sciteclibrary.ru/ 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины: Лаборатория общей и неорганической химии, лаборатория физической химии, лаборатория прикладной химии, компьютерные классы, специализированная аудитория 3532. 11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины: Преподавание дисциплины основано на организации внутри дисциплины и междисциплинарных образовательных модулей, представляющих совокупность теоретических представлений и практических навыков по дидактическим единицам, изложенными в тексте программы во взаимосвязи с последующими и смежными дисциплинами. Теоретические представления студент получает в результате изучения курса лекций и самостоятельного изучения литературных источников (учебников и учебных пособий). Теоретические представления закрепляются в процессе выполнения домашних заданий, контрольных и самостоятельных работ, составления реферата. Практические навыки студентом приобретаются в ходе выполнения рекомендованного программой учебного лабораторного практикума, подготовке к лабораторным работам и оформления отчетов по результатам выполнения лабораторного эксперимента. Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация является совокупностью данных по успешности выполнения студентом требований ФГОС ВПО, учебного плана, примерной учебной программы и включает = посещение лекционных и лабораторных занятий; = своевременная сдача домашних заданий в соответствии с предоставленным преподавателем графиком выполнения домашних работ; = своевременное предоставление реферата в соответствии с графиком работы над рефератом, которых составляется лектором потока; = выполнение учебного лабораторного практикума и предоставления отчетов по лабораторным работам в соответствии с графиком выполнения лабораторных работ и сроками сдачи отчетов, разрабатываемым лектором потока; = успешное написание контрольной работы. Разработчик: кафедра ОФХ профессор Чиркст Д.Э.

Похожие:

	Рабочая программа учебной дисциплины «аналитическая химия и физико-химические методы анализа» Квалификация (степень) выпускника: бакалавр, специальное звание «бакалавр техники и технологий»		Рабочая программа по дисциплине Аналитическая химия и физико-химические методы анализа Цели и задачи дисциплины: Освоение теоретических основ современных химических методов анализа, аналитических методик и приемов, статистической...
	Форма 2 Аннотация дисциплины базовой (вариативной) части цикла Аннотация... Гос спо по специальности 080106. 51 «Финансы (по отраслям)», утвержденный Министерством образования РФ «18» марта 2002 г., протокол...		Рабочая программа по дисциплине Целью освоения дисциплины «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа» является формирование базовых, системных и информационных...
	Рабочая программа по дисциплине Целью освоения дисциплины «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа» является формирование базовых, системных и информационных...		Пояснительная записка Курс «Физико-химические методы исследования» Курс «Физико-химические методы исследования» преподается в течение 6 семестра (одо), предназначен для магистрантов, обучающихся по...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) Физико-химические методы... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Рабочая программа учебной дисциплины «Физико-химические методы аналитического контроля» Направление подготовки 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств»
	Рабочая программа по дисциплине В. В 4 Физико-химические методы анализа Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Рабочая программа учебной дисциплины физико-химические методы исследования... Автор: Сысоева Т. В. преподаватель химии оо ау спо «Липецкий медицинский колледж» высшей категории
	Рабочая программа по дисциплине опд. Р. 01 Физико-химические методы... Дисциплина «Физико-химические методы распознавания фальсификации товаров» предполагает научить студентов современным методам распознавания...		Рабочая программа по дисциплине в методы исследования свойств сырья и продуктов питания Цель дисциплины – формирование системы знаний по основам физико-химические методов анализа, привитие умений провести рациональный...
	Программа учебной дисциплины «Физико-химические методы исследования... Государственное автономное образовательное учреждение спо со «Саратовский областной базовый медицинский колледж»		Рабочая программа по дисциплине б 3Аналитическая химия и физико-химические методы анал Цели и задачи изучения дисциплины. Целью изучения курса: является формирование у студентов системы знаний в области неорганической...
	1. Цели и задачи дисциплины Цель. Задачи дисциплины, ее место в подготовке... Цель дисциплины "Физико-химические методы исследования" — формирование у студентов системных теоретических знаний, умений и навыков...		Рабочая учебная программа по дисциплине физико-химические методы... ...