Пояснительная записка
Программа курса «Химический анализ» предназначена на учеников 10-11 классов
профильных естественного профиля. Курс содержит основные вопросы качественного и
количественного анализа. Первые темы включают теоретические основы аналитической
химии. Теоретический материал способствует осмысленному восприятию практических
занятий. Подробно изучаются практика количественного и качественного анализа.
Специальные темы посвящены анализу твердых и органических веществ, а также физикохимическим методам анализа.
Курс способствует освоению основных профессиональных компетенций и их
компонентов и направлена на углубленное изучение базовых разделов аналитической
химии: основ химического анализа сложных объектов, особенностей методов их
растворения и разложения и составления оптимальных схем анализа, совершенствование
методов и средств (приборы, реактивы, стандартные образцы, компьютерные программы)
химического анализа, что актуально для ребят, участвующих в конкурсах и олимпиадах. В
курсе изучаются теоретические основы качественного химического анализа, а также
рассмотрены важнейшие методы количественного анализа: гравиметрический,
титриметрический и колориметрический. Практические занятия дают возможность
учащимся получить представления о профессии химика-аналитика и раскрывают
общественную значимость этой категории специалистов во многих отраслях народного
хозяйства.
Программа дополнительного учебного курса рассчитана на 67 часов, по 1 часу в
неделю. в 10 классах – 34 часов, в 11 классах – 33 часа.
Аналитическая химия дает ответ на вопрос: из каких элементов состоит вещество,
и в каких соотношениях они в нем находятся. Аналитическая химия – наука о принципах
и методах химического анализа веществ. Данная наука занимает особое место в системе
естественных наук. С ее помощью ученые накапливают и проверяют научные факты,
устанавливают новые правила и законы. Аналитические исследования являются тем
фундаментом, на котором строится здание современной химии. Курс содержит материал
теоретических основ химического анализа, раскрыт кислотно-щелочной метод
качественного анализа Рассмотрены важнейшие методы количественного анализа:
гравиметрический, титриметрический и колориметрический. Теоретический материал
способствует осмысленному восприятию практических занятий. Выполняемые
учащимися практические занятия, вводят учащихся в удивительный мир профессии
химика-аналитика и раскрывают общественную значимость этой категории специалистов
во многих отраслях народного хозяйства. Программа включает технику лабораторных
работ, теоретическое введение в аналитическую химию, качественный и количественный
анализ. Она рассчитана на развитие познавательного интереса и способности к химии и
профессиональные устремления.
Содержание курса
Введение. (10 ч)
Общие правила работы в химической лаборатории. Техника безопасности.
Требования к помещению в лаборатории. Химическая посуда и другие принадлежности.
Правила работы с посудой. Химические реактивы, обращение с ними, методы
нейтрализации.
Основы химического анализа. Качественный анализ. (10 ч)
Химический анализ. Задачи и области применения химического анализа. Виды
химического анализа. Требования, предъявляемые к аналитическим реакциям.
Классификация аналитических реакций по характеру химического взаимодействия и по
применению. Условия проведения аналитических реакций. Качественные реакции на
наиболее важные катионы и анионы.
Количественный анализ. Растворы. Методы определения концентрации
растворов. Титрование (14 ч)
Растворы. Мера растворимости. Методы определения концентрации растворов.
Титрование. Сущность метода. Установление точки эквивалентности. Индикаторы.
Понятие об эквиваленте, эквивалентной массе, нормальной концентрации растворов.
Классификация методов титрования по способу проведения титрования и по типу
реакции, лежащей в основе метода. Стандартный раствор, способы его приготовления.
Стандартизация растворов. Кислотно - основное титрование. Гравимитрический метод
Анализ некоторых объектов окружающей среды (10 ч)
Контроль качества воды. Химический анализ вод. Определение индивидуальных
неорганических компонентов вод. Жесткость воды, ее определение и устранение.
Химическая характеристика почв. Колориметрическое определение рН почвы. Изучение
буферной емкости почвы.
Контроль качества продуктов питания (23 ч)
Контроль качества продуктов питания. Органолептическое исследование.
Определение антоцианов. Определение каротиноидов. Экспресс методы установления
соответствия пчелиного меда требованиям действующего стандарта. Определение
массовой доли редуцирующих веществ в меде. Определение механических примесей в
меде. Обнаружение и идентификация крахмала в шоколаде. Обнаружение кофеина и
выделение масла в шоколаде. Изучение молока как эмульсии.
ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ ПО ХИМИИ
НА УРОВНЕ ОСНОВНОГО ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
ЛИЧНОСТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Личностные результаты освоения программы основного общего образования
достигаются в ходе обучения химии в единстве учебной и воспитательной деятельности
образовательной организации в соответствии с традиционными российскими
социокультурными и духовно-нравственными ценностями, принятыми в обществе
правилами и нормами поведения и способствуют процессам самопознания, саморазвития
и социализации обучающихся.
Личностные результаты отражают готовность обучающихся руководствоваться
системой позитивных ценностных ориентаций и расширение опыта деятельности на ее
основе, в том числе в части:
1) патриотического воспитания: проявление ценностного отношения к отечественному
культурному, научному и историческому наследию, понимание значения химической
науки и технологии в жизни современного общества, в развитии экономики России и
своего региона;
2) гражданского воспитания: представление о социальных нормах и правилах
межличностных отношений в коллективе, проявление коммуникативной культуры в
разнообразной совместной деятельности; стремление к взаимопониманию и
взаимопомощи в процессе учебной и внеучебной деятельности; готовность оценивать свое
поведение и поступки своих товарищей с позиции нравственных и правовых норм с
учетом осознания последствий поступков;
3) формирования ценности научного познания: мировоззренческие представления о
веществе и химической реакции, соответствующие современному уровню развития науки
и необходимые для понимания сущности научной картины мира; осознание ценности
научного познания для развития каждого человека и производительных сил общества в
целом, роли и места науки «Химия» в системе научных представлений о закономерностях
развития природы, взаимосвязях человека с природной и технологической средой;
познавательная мотивация и интерес к обучению, готовность и способность к
саморазвитию и самообразованию, к исследовательской деятельности, к осознанному
выбору направления и уровня дальнейшего обучения;
4) воспитания культуры здоровья: осознание ценности жизни, ответственного отношения
к своему здоровью, установка на здоровый образ жизни, осознание последствий и
неприятие вредных привычек (употребления алкоголя, наркотиков, курения),
необходимости соблюдения правил безопасности при обращении с химическими
веществами в учебных и жизненных ситуациях;
5) трудового воспитания: формирование ценностного отношения к трудовой деятельности
как естественной потребности человека и к исследовательской деятельности как высоко
востребованной в современном обществе; развитие интереса к профессиям, связанным с
химией, в том числе к профессиям научной сферы, осознание возможности
самореализации в этой сфере;
6) экологического воспитания: осознание необходимости отношения к природе как
источнику жизни на Земле, основе ее существования; повышение уровня экологической
культуры: приобретение опыта планирования поступков и оценки их возможных
последствий для окружающей среды; осознание глобального характера экологических
проблем и путей их решения; способность применять знания, получаемые при изучении
химии, для решения задач, связанных с окружающей средой; активное неприятие
действий, приносящих вред окружающей среде; осознание своей роли как гражданина и
потребителя в условиях взаимосвязи природной, технологической и социальной сред;
готовность к участию в практической деятельности экологической направленности.
МЕТАПРЕДМЕТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Метапредметные результаты обучающихся, освоивших программу по химии
основного
общего
образования,
включают:
усвоение
междисциплинарных
(межпредметных) понятий, отражающих материальное единство мира и процесс познания
(вещество, свойство, энергия, явление, научный факт, закономерность, гипотеза, закон,
теория, наблюдение, измерение, исследование, эксперимент и другие); овладение
универсальными учебными действиями (познавательными, коммуникативными,
регулятивными), важными для повышения эффективности освоения содержания учебного
предмета, формирования компетенций, а также проектно-исследовательской деятельности
обучающихся в курсе химии; способность их использовать в учебной, познавательной и
социальной практике.
Познавательные универсальные учебные действия
Базовые логические действия:
умения использовать приемы логического мышления при освоении знаний:
раскрывать смысл химических понятий (выделять их существенные признаки,
устанавливать взаимосвязь с другими понятиями); анализировать, сравнивать,обобщать,
выбирать основания для классификации и систематизации химических веществ и
химических реакций; устанавливать причинно-следственные связи между объектами
изучения; строить логические рассуждения (индуктивные, дедуктивные, по аналогии);
предлагать критерии и выявлять общие закономерности и противоречия в изучаемых
процессах и явлениях; делать выводы и заключения; умения применять в процессе
познания понятия (предметные и метапредметные), символические (знаковые) модели,
используемые в химии, преобразовывать модельные представления – химический знак
(символ элемента), химическая формула и уравнение химической реакции – при решении
учебных задач; с учетом этих модельных представлений характеризовать изучаемые
химические вещества и химические реакции.
Базовые исследовательские действия:
умения применять методы научного познания веществ и явлений на эмпирическом
и теоретическом уровнях в учебной познавательной и проектно исследовательской
деятельности; умения использовать поставленные вопросы в качестве инструмента
познания и самостоятельно ставить вопросы; анализировать факты, выявлять и
формулировать проблему, определять цель и задачи, соответствующие решению
проблемы; предлагать описательную или объяснительную гипотезу и осуществлять ее
проверку; умения проводить измерения необходимых параметров, вычисления,
моделирование, наблюдения и эксперименты (реальные и мысленные), самостоятельно
прогнозировать результаты, формулировать обобщения и выводы по результатам
проведенного опыта, исследования, составлять отчет о проделанной работе;
Работа с информацией:
умения ориентироваться в различных источниках информации (научно популярная
литература химического содержания, справочные пособия, ресурсы
Интернета);
анализировать информацию и критически оценивать ее достоверность и
непротиворечивость, отбирать и интерпретировать информацию, значимую для решения
учебной задачи; умения применять различные методы и формулировать запросы при
поиске и отборе информации, необходимой для выполнения учебных задач; использовать
информационно коммуникативные
технологии и различные поисковые системы;
самостоятельно выбирать оптимальную форму представления информации (схемы,
графики, диаграммы, таблицы, рисунки и другие формы); умения использовать научный
язык в качестве средства работы с химической информацией; применять межпредметные
знаки и символы, формулы, аббревиатуры, номенклатуру,
использовать и
преобразовывать знаково-символические средства наглядности.
Коммуникативные универсальные учебные действия:
умения общения (письменной и устной коммуникации): представлять полученные
результаты познавательной деятельности в устных и письменных текстах; публично
выступать с презентацией результатов выполнения химического эксперимента
(исследовательской лабораторной или практической работы, учебного проекта); в ходе
диалога и (или) дискуссии задавать вопросы по обсуждаемой теме и высказывать идеи,
формулировать свои предложения относительно выполнения предложенной задачи;
умения учебного сотрудничества (групповая коммуникация): участвовать в
групповых формах работы: планировать организацию совместной работы, определять
свою роль, распределять задачи между членами группы; выполнять свою часть работы,
координировать свои действия с действиями других членов команды, определять
критерии по оценке качества выполненной работы; решать возникающие проблемы на
основе учета общих интересов и согласования позиций, участвовать в обсуждении,
обмене мнениями, «мозговом штурме» и других формах взаимодействия.
Регулятивные универсальные учебные действия:
овладение универсальными учебными регулятивными действиями включает развитие
самоорганизации, самоконтроля, самокоррекции, в том числе: умения решать учебные и
исследовательские задачи: самостоятельно выбирать способ решения учебной задачи
(сравнивать несколько вариантов решения, выбирать наиболее подходящий с учетом
самостоятельно выделенных критериев), планировать свою работу при решении учебной
или исследовательской задачи; на основе полученных результатов формулировать
обобщения и выводы, прогнозировать возможное развитие процессов; анализировать
результаты: соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять
самоконтроль деятельности; корректировать свою деятельность на основе самоанализа и
самооценки.
ПРЕДМЕТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Предметные результаты освоения программы по химии основного общего
образования на углубленном уровне имеют общее содержательное ядро с предметными
результатами базового уровня, согласованы между собой, что позволяет реализовывать
углубленное изучение как в рамках отдельных классов, так и в рамках реализации
индивидуальных образовательных траекторий, в том числе используя сетевое
взаимодействие организации. По завершении реализации программы углубленного уровня
обучающиеся смогут детальнее освоить материал, овладеть расширенным кругом понятий
и методов, решать задачи более высокого уровня сложности.
Предметные результаты включают: освоение обучающимися научных знаний,
умений и способов действий, специфических для предметной области «Химия»; основы
научного мышления; виды деятельности по получению нового знания, его интерпретации,
преобразованию и применению в различных учебных и реальных жизненных условиях;
обеспечивают возможность успешного обучения на следующем уровне образования.
К концу обучения курса предметные
сформированность у обучающихся умений:
результаты
должны
отражать
раскрывать смысл основных химических понятий: химический элемент, атом,
молекула, ион, катион, анион, электроотрицательность, степень окисления, химическая
реакция, тепловой эффект реакции, моль, молярный объём, раствор;
электролиты, неэлектролиты, электролитическая диссоциация, реакции ионного
обмена, гидролиз солей, обратимые и необратимые реакции, окислительновосстановительные реакции, окислитель, восстановитель, окисление и восстановление,
электролиз, аллотропия, амфотерность, химическая связь (ковалентная, ионная,
металлическая), межмолекулярные взаимодействия (водородная связь, силы Ван-дерВаальса), комплексные соединения, кристаллические решетки (примитивная кубическая,
объёмно-центрированная кубическая, гранецентрированная кубическая, гексагональная
плотноупакованная), коррозия металлов, сплавы; скорость химической реакции, катализ,
химическое равновесие, элементы химической термодинамики как одной из
теоретических основ химии; предельно допустимая концентрация (ПДК);
иллюстрировать взаимосвязь основных химических понятий и применять эти
понятия при описании веществ и их превращений;
использовать химическую символику для составления формул веществ и
уравнений химических реакций;
определять валентность и степень окисления химических элементов в соединениях
различного состава, принадлежность веществ к определенному классу соединений по
формулам, виды химической связи (ковалентной, ионной, металлической) в
неорганических соединениях, заряд иона по химической формуле, характер среды в
водных растворах неорганических соединений, тип кристаллической решетки
конкретного вещества;
раскрывать смысл Периодического закона Д.И. Менделеева и демонстрировать его
понимание: описывать и характеризовать табличную форму Периодической системы
химических элементов: различать понятия «А-группа» и «Б-группа», «малые периоды» и
«большие периоды»; объяснять связь положения элемента в Периодической системе с
распределением электронов по энергетическим уровням, подуровням и орбиталям атомов
первых четырех периодов; выделять общие закономерности в изменении свойств
элементов и их соединений (кислотно-основных и окислительно-восстановительных
свойств оксидов и гидроксидов) в пределах малых периодов и главных подгрупп с учетом
строения их атомов;
раскрывать смысл теории электролитической диссоциации, закона Гесса и его
следствий, закона действующих масс, закономерностей изменения скорости химической
реакции, направления смещения химического равновесия в зависимости от различных
факторов;
классифицировать химические элементы, неорганические вещества, химические
реакции (по числу и составу участвующих в реакции веществ, по тепловому эффекту, по
агрегатному состоянию реагентов, по изменению степеней окисления химических
элементов, по обратимости, по участию катализатора);
характеризовать (описывать) общие химические свойства веществ различных
классов неорганических соединений, подтверждая это описание примерами молекулярных
и ионных уравнений соответствующих химических реакций;
составлять уравнения: электролитической диссоциации кислот, щелочей и солей;
полные и сокращенные уравнения реакций ионного обмена; реакций, подтверждающих
существование генетической связи между веществами различных классов;
раскрывать сущность процессов гидролиза солей посредством составления
кратких ионных и молекулярных уравнений реакций, сущность окислительно
восстановительных реакций посредством составления электронного баланса этих реакций;
предсказывать характер среды в водных растворах солей;
характеризовать (описывать) физические и химические свойства простых веществ
(кислород, озон, графит, алмаз, кремний, бор, азот, фосфор, сера, хлор, натрий, калий,
магний, кальций, алюминий, железо, медь, цинк, серебро) и образованных ими сложных
веществ, в том числе их водных растворов (аммиак, хлороводород, сероводород, оксиды
углерода (II, IV), кремния (IV), азота (I, II, III, IV, V) и фосфора (III, V), серы (IV, VI),
сернистая, серная, азотная, фосфорная, угольная, кремниевая кислоты, оксиды и
гидроксиды металлов IA– IIA-групп, алюминия, меди (II), цинка, железа (II и III));
пояснять состав, отдельные способы получения и свойства сложных веществ
(кислородсодержащие кислоты хлора, азотистая, борная, уксусная кислоты и их соли,
галогениды кремния (IV) и фосфора (III и V), оксид и гидроксид хрома (III), перманганат
калия;
описывать роль важнейших изучаемых веществ в природных процессах, влияние
на живые организмы, применение в различных отраслях экономики, использование для
создания современных материалов и технологий;
проводить реакции, подтверждающие качественный состав различных веществ,
распознавать опытным путем содержащиеся в водных растворах ионы: хлорид-, бромид-,
иодид-, сульфат-, фосфат-, карбонат-, силикат-, сульфит-, сульфид-, нитрат- и нитритионы, гидроксид-ионы, катионы аммония, магния, кальция, алюминия, железа (2+) и
железа (3+), меди (2+), цинка;
объяснять и прогнозировать свойства важнейших изучаемых веществ в
зависимости от их состава и строения, применение веществ в зависимости от их свойств,
возможность протекания химических превращений в различных условиях на основе
рассмотренных элементов химической кинетики и термодинамики;
вычислять относительную молекулярную и молярную массы веществ, массовую
долю химического элемента по формуле соединения, массовую долю вещества в растворе,
мольную долю химического элемента в соединении, молярную концентрацию вещества в
растворе, находить простейшую формулу вещества по массовым или мольным долям
элементов, проводить расчеты по уравнениям химических реакций с учетом недостатка
одного из реагентов, практического выхода продукта, значения теплового эффекта
реакции, определять состав смесей;
соблюдать правила безопасной работы в лаборатории при использовании
химической посуды и оборудования, а также правила обращения с веществами в
соответствии с инструкциями выполнения лабораторных опытов и практических работ по
получению и собиранию газообразных веществ (аммиака и углекислого газа) и решению
экспериментальных задач по темам курса, представлять результаты эксперимента в форме
выводов, доказательств, графиков, таблиц и выявлять эмпирические закономерности;
применять основные операции мыслительной деятельности (анализ и синтез,
сравнение, обобщение, систематизацию, выявление причинно-следственных связей) при
изучении свойств веществ и химических реакций, владеть естественно научными
методами познания (наблюдение, измерение, моделирование, эксперимент (реальный и
мысленный);
применять правила безопасного обращения с веществами, используемыми в
повседневной жизни, правила поведения в целях сбережения здоровья и окружающей
природной среды, понимать вред (опасность) воздействия на живые организмы
определенных веществ, пояснять на примерах способы уменьшения и предотвращения их
вредного воздействия, значение жиров, белков, углеводов для организма человека;
использовать полученные представления о сферах профессиональной
деятельности, связанных с наукой и современными технологиями, как основу для
профессиональной ориентации и для осознанного выбора химии как профильного
предмета при продолжении обучения на уровне среднего общего образования;
участвовать во внеурочной проектно-исследовательской деятельности химической
и химико-экологической направленности, приобрести опыт проведения учебных
исследований в условиях образовательных организаций, а также организаций (центров)
дополнительного образования детей.
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
10 КЛАСС
№
п/п
1
2
3
4
Наименование
разделов и тем
программы
Введение. Общие правила
работы
в
химической
лаборатории.
Техника
безопасности
Требования к помещению в
лаборатории.
Химическая
посуда
и
другие
принадлежности.
Правила работы с посудой.
Химические
реактивы,
обращение с ними, методы
нейтрализации.
Всего
Количество часов
Контрольные
Практические
работы
работы
3
0
0
2
0
0
2
0
1
3
0
0
Задачи
и
области
применения химического
анализа.
Виды
химического анализа.
6
Классификация реакций в
качественном анализе
7
Качественные реакции на
наиболее важные катионы
и анионы.
8
Растворы.
Мера
растворимости.
Методы
определения концентрации
растворов
9
Приготовление
рабочих
растворов с известной
массовой долей вещества.
10
Приготовление
рабочих
растворов
путём
разбавления
и
концентрирования.
11
Приготовление
рабочих
растворов
путём
смешивания
исходных
растворов
с
разным
значением массовой доли
вещества.
12
Титрование.
Сущность
метода.
13
Кислотно-основное
титрование Определение
кислотности
14
Гравимитрический метод
ОБЩЕЕ ГОЛИЧЕСТВО ЧАСОВ
ПО ПРОГРАММЕ
5
3
0
0
3
0
1
4
0
2
2
0
1
2
0
1
2
0
1
2
0
1
2
0
1
2
0
0
2
34
0
0
1
10
11 КЛАСС
№
п/п
1
2
3
4
5
6
Наименование
разделов и тем
программы
Контроль качества воды.
Химический анализ вод
Определение
индивидуальных
неорганических
компонентов вод
Жесткость
воды,
ее
определение и устранение
Химическая
характеристика почв
Колориметрическое
Всего
Количество часов
Контрольные
Практические
работы
работы
2
2
2
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
определение рН почвы
Изучение
буферной
емкости почвы
8
Контроль
качества
продуктов питания
9
Органолептическое
исследование
10
Определение антоцианов
11
Определение
каротиноидов
12
Экспресс
методы
установления
соответствия пчелиного
меда
требованиям
действующего стандарта
13
Определение
массовой
доли
редуцирующих
веществ в меде
14
Определение
механических примесей в
меде
15
Органолептическая
оценка
шоколада.
Обнаружение
и
идентификация крахмала
в шоколаде. Обнаружение
кофеина и выделение
масла в шоколаде
16
Изучение молока как
эмульсии
ОБЩЕЕ ГОЛИЧЕСТВО ЧАСОВ
ПО ПРОГРАММЕ
7
1
0
0
5
0
4
4
0
3
2
2
0
0
1
1
2
0
1
2
0
1
2
0
1
2
0
1
2
0
1
33
0
17
