МБОУ СОШ №8 "Общая химия"

Сегодня специалисты, осуществляющие химический анализ, востребованы во многих отраслях промышленности. Необходим химический анализ готовой пищевой продукции, анализ фармацевтической продукции, экологической обстановки исследуемой экосистемы и т.п. Специалисты в области химического анализа играют ключевую роль в развитии химической промышленности. С расширением сети химических заводов и с усложнением задач, поставленных перед химическим производством, увеличивается роль контроля за качеством выпускаемой продукции, за ходом технологических процессов, качеством исходных продуктов, сырья. Этот контроль на заводах осуществляют специальные химические лаборатории. В их задачу входит также разработка способов увеличения выхода нужных химических соединений. И, конечно же, такие лаборатории не могут обходиться без лаборантов химического анализа. 

     Кружок предназначен для учащихся 9,10 - 11 классов, проявляющих повышенный интерес к изучению химии, имеющих хорошие базовые знания общей и неорганической химии. А так же для учащихся, собирающихся продолжить образование в высших учебных заведениях естественнонаучного профиля, и которым необходимо сдавать ЕГЭ по химии. Программа позволяет организовать индивидуальный образовательный маршрут ученика по подготовке к региональному этапу всероссийской олимпиады школьников и сдаче ЕГЭ по химии.

Педагоги

Устьян Светлана Владимировна - педагог дополнительного образования, стаж работы 2 года.

 

Расписание

Занятия проводятся один раз в неделю по одному академическому часу (45 мин).

Содержание программы

Тема 1. Введение.

Научный эксперимент и его роль в познании. Обработка результатов эксперимента. Взаимосвязь между составом и свойствами. Аналитическая химия. Виды химического анализа. Стадии аналитического процесса. Графики. Взаимосвязь между составом и свойствами. Физические, физико-химические и химические свойства веществ. Анализ и синтез. Аналитическая химия – наука о методах анализа вещества. Химический анализ. Задачи и области применения химического анализа. Виды химического анализа. Элементный анализ. Фазовый анализ. Качественный анализ: идентификация и обнаружение. Количественный анализ. Стадии аналитического процесса: отбор пробы, подготовка пробы к анализу, измерение, оценка результатов измерения. Химическая реакция как средство получения информации о составе вещества. Чувствительность, специфичность, селективность. Классификация и условия проведения аналитических реакций.

Практическая работа № 1.Взвешивание образцов и статистическая обработка результатов взвешивания.

Тема 2. Растворы. Методы определения концентрации растворов. Титрование.

Растворы. Мера растворимости. Методы определения концентрации растворов. Титрование. Понятие об эквиваленте, эквивалентной массе, нормальной концентрации растворов. Классификация методов титрования. Титрования по способу проведения титрования (прямое, обратное) и по типу реакции, лежащей в основе метода (кислотно-основное титрование, окислительно-восстановительное титрование и титрование по методу осаждения). Стандартный раствор и способы его приготовления. Кислотно-основное титрование.

Практическая работа № 2.Определение концентрации раствора по его плотности.                     

Практическая работа № 3.Приготовление растворов и определение их концентрации титрованием.

Тема 3. Закон действующих масс и его применение в химическом анализе.

Закон действующих масс. Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие. Константа равновесия – мера глубины протекания процесса. Константы химического равновесия для гомогенных и гетерогенных реакций. Влияние изменения внешних условий на положение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье – Брауна. Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Химическое равновесие в водных растворах электролитов. Выражения для констант равновесия различных типов реакций, протекающих в растворе. Ионное произведение воды. Водородный показатель и шкала рН. Концентрация ионов водорода в разбавленных растворах слабых кислот и оснований. Методы измерения рН. Индикаторы.
Буферные растворы. Сущность буферного действия. Буферная емкость. Вычисление рН в буферных растворах, образованных слабой кислотой и ее солью от сильного основания и сильной кислотой и ее солью от слабого основания. Значение буферных растворов в почвоведении и биологии.

Практическая работа № 4 Определение pH водных растворов. 

Тема 4. Комплексные соединения.

Основные понятия координационной теории. Номенклатура комплексных соединений. Константы устойчивости (образования) и нестойкости. Получение и разрушение комплексных соединений. Поведение комплексных соединений в растворах. Хелаты. Применение комплексообразования в химическом анализе.

Практическая работа № 5. Комплексометрическое титрование. Определение концентрации магния прямым титрованием.

Тема 5. Теоретические основы реакции осаждения-растворения .

Гетерогенные равновесия в насыщенных растворах малорастворимых сильных электролитов. Условия выпадения и растворения осадков. Смещение гетерогенных равновесий. Значение реакций осаждения для химического анализа. Решение задач. Применение произведения растворимости. Решение задач. Применение произведения растворимости.

 Практическая работа № 6.Образование и растворение осадков. 

Тема 6.Образование коллоидных систем.

Фазы. Гомогенные и гетерогенные системы. Золи и гели. Мицелла. Диспергирование. Конденсация. Пептизация. Защитное действие коллоидов.

Практическая работа № 7. Получение гидрозоля гидроксида железа (III) или гидроксида алюминия различными методами и изучение его свойств. 

Тема 7.Окислительно– восстановительные процессы и их применение в анализе.

Функции и направление ОВ-реакций. Окислитель. Восстановитель. Электродные потенциалы. Закон эквивалентов применительно к ОВ-реакциям.

Практическая работа № 8.Окислительно-восстановительные свойства веществ. 

Тема 8.Основы качественного анализа.

Классификация реакций в качественном анализе. Основные принципы качественного анализа. Дробный и систематический анализ.

Практическая работа № 9. Качественные реакции на наиболее важные анионы и катионы (SO3 2,- Ag+,Ba2+, Cl-, )углеводороды, белок, глицерин, глюкоза, спирт, фенол. 

Тема 9.Анализ некоторых объектов окружающей среды.

Контроль качества продуктов питания. Охрана окружающей среды. Контроль качества воды.

Практические  работы.

Цели программы

Цель программы – изучение основных вопросов аналитической химии с учетом роли данной химии, как инструмента познания мира, применении знаний в развитии современной науки и техники, в разработке методов контроля технологических процессов, в создании автоматизированных систем управления качеством и экологически чистых производств, методов анализа и контроля окружающей среды.

Результат программы

Обучающиеся должен знать:

- понятие о растворах и растворимости, способы выражения концентрация растворов;

- закон действия масс;

- общие понятия о скорости химической реакции и химическом равновесии;

- факторы, влияющие на диссоциацию электролитов;

- понятия о буферных растворах;

- сущность окислительно-восстановительных реакции;

- общие понятия о коллоидных растворах;

- комплексные соединения и ионы;

- сущность качественного анализа и его метод;.

- сущность количественного анализа и основные методы;

- основные методы физико-химические анализа;

- общие понятия о произведении растворимости.

Обучающиеся должны определять

- отдельные элементы или образуемых ими ионов, входящие в состав определенного вещества или смеси веществ;

- определение массы отдельных химических элементов, входящих в состав;

- индивидуального соединения или смеси веществ с помощью различных методов.

Учащиеся должны составлять:

- уравнения гидролиза солей и условия его смещения;

- составление уравнения окислительно-восстановительных реакции методом полуреакции;

- формулы комплексных соединении.

Учащиеся должны объяснять:

- кислотно-основное равновесие в водных растворах;

- устойчивость комплексных соединении;

- условия образования осадков;

- образование и устойчивость коллоидных растворов;

- условия выполнения аналитических реакции;

Обучающиеся должны вычислять:

- процентную, молярную, моляльную, нормальную концентрацию растворенного вещества.

- степень электролитическую диссоциацию;

- концентрацию ионов водорода в различных разбавленных растворах;

- произведение растворимости по его растворимости и наоборот;

- водородный и гидроксильный показатели;

- окислительно-восстановительный потенциал;

- определение титра и нормальности нормальных растворов.

Учащиеся должны уметь:

- соблюдать правила техники безопасности при работе с веществами

- пользоваться знаниями, полученными на занятиях.

- пользоваться приборами и специальной аппаратурой необходимой при выполнении лабораторных занятий.

Обучающиеся должны уметь проводить эксперименты:

- на определение рН растворов кислот и оснований;

- анализ катионов;

- анализ анионов;

- определение кристаллизационной воды в кристаллогидратах.

- на определение жесткости воды;

- на свойства коллоидного раствора;

- на устойчивость комплексного соединения.

Особые условия проведения

На обучение зачисляются обучающиеся, не имеющие медицинских противопоказаний для освоения программы, в соответствии с минимальным возрастом, установленным для данной программы.

Материально-техническая база

Внутренними условиями реализации программы являются:

- наличие учебного помещения для проведения занятий;

- наличие необходимого оборудования для проведения экспериментальных задач;

- наличие наглядных пособий, технических средств обучения, дидактических материалов к темам.

Материально-техническое обеспечение программы

В перечень оборудования здания, в котором будет реализована данная программа, входят:

1. Персональные компьютеры (2 шт.)

2. Мультимедийный проектор (1 шт.)

3. Экран (1 шт.)

4. МФУ (принтер, сканер, копир) (1 шт.)

5. Микро-лаборатория химии (16 шт.)

6.Лабораторная посуда.