1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | • сформировать общее представление о методах исследования веществ, материалов и процессов, их месте и значении для развития науки и технологий; • познакомить с классификацией и теоретическими основами методов исследования, практическими приемами осуществления классических химических и инструментальных методов исследования, способами обработки и представления результатов исследования; • обосновать важность физико-химических (инструментальных) методов исследования для получения информации аналитического толка, их применения в аналитической химии и необходимость полученной информации для решения задач аналитической службы. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.05 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ОПК-4 | Способен обеспечивать проведение технологического процесса, использовать технические средства для контроля параметров технологического процесса, свойств сырья и готовой продукции, осуществлять изменение параметров технологического процесса при изменении свойств сырья |
| ОПК-4.1 | Знает основные принципы организации химического производства; общие закономерности химических процессов; основные методы и технические средства контроля параметров технологического процесса |
| ОПК-4.2 | Способен проводить измерения основных химико-технологических параметров для контроля производственного процесса, свойств сырья и готовой продукции; рассчитывать основные характеристики химического процесса, выбирать рациональную схему производства заданного продукта, оценивать технологическую эффективность производства |
| ОПК-4.3 | Способен изменять параметры технологического процесса при изменении свойств сырья с использованием прикладных программ моделирования химико-технологического оборудования и производственных процессов |
| ОПК-5 | Способен осуществлять экспериментальные исследования и испытания по заданной методике, проводить наблюдения и измерения с учетом требований техники безопасности, обрабатывать и интерпретировать экспериментальные данные |
| ОПК-5.1 | Способен выполнять экспериментальные исследования по заданной методике с учетом требований техники безопасности; проводить наблюдения за протеканием химических процессов, измерять физико-химические параметры, характеризующие свойства химических веществ и материалов |
| ОПК-5.2 | Умеет формулировать выводы по результатам анализа литературных данных, собственных экспериментальных и расчетно-теоретических работ |
| ОПК-5.3 | Способен обрабатывать и интерпретировать полученные экспериментальные данные, составлять отчеты лабораторных и исследовательских работ по стандартной форме; готовить презентацию по заданной теме для защиты |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | основы методов исследования веществ, материалов и процессов |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | применять методы исследования в профессиональной деятельности |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | классическими методами исследования веществ, материалов и процессов |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Основные поняти, цели и задачи дисциплины. | ||||||
| 1.1. | Понятие метода и методики исследования. Классификация методов исследования. Значение ме¬тодов исследования для решения научных и практических задач. Химические и физические методы исследования (инструментальные). Сущность. Классификация. Примеры. | Лекции | 5 | 2 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.2. | Критерии выбора метода и методики исследования. Основные метрологические характеристики методов исследования. Понятие о результатах исследования. Количественные результаты. Погрешности. Статистическая обработка результатов. Интеграция методов. Комбинированные и гибридные методы исследования. | Лекции | 5 | 2 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.3. | Примеры химических методов. Сущность, основные положения, методы и приемы титриметрического анализа. Сущность основные положения, методы и приемы гравиметрического анализа Примеры практического применения титриметрического и гравиметрического методов анализа. Электрохимические методы анализа. | Лекции | 5 | 2 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.4. | Физические методы исследования. Введение в спектроскопию. Электромагнитное излучение. Электромагнитный спектр. Постулаты Бора. Спектры атомов и молекул. Спектральные методы исследования. Единый подход к регистрации спектров веществ в различных частотных диапазонах. Спектральные приборы. | Лекции | 5 | 2 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.5. | Спектрофотометрия. Основные законы, параметры и метрологические характеристики спектрофотометрии. Универсальность закона Бугера-Ламберта–Бера. Оптическая плотность и пропускание, их взаимосвязь. Физический смысл молярного коэффициента поглощения. | Лекции | 5 | 2 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.6. | Методы спектрофотометрического анализа. Фотометрическая система. Фотометрическая реакция. | Лекции | 5 | 2 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.7. | Общие сведения о люминесценции. Диаграмма Яблонского. Спектры поглощения, возбуждения и люминесценции. Законы Стокса-Ломмеля, Каша, Левшина, Вавилова. Интенсивность люминесценции. Сенсибилизация люминесценция. Тушение люминесценции. Методы люминесцентного анализа. | Лекции | 5 | 2 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.8. | Методы колебательной спектроскопии. Структурно-групповой анализ. Применение методов колебательной спектроскопии: качественные и количественные исследования, структурные, кинетические исследования, исследование координационных соединений. Техника и методики ИК спектроскопии и спектроскопии КР. | Лекции | 5 | 2 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.9. | Основы электрохимических методов анализа | Лекции | 5 | 2 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.10. | Результат и погрешности количественных измерений. Значащие цифры. Расчетные задачи. | Лабораторные | 5 | 2 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.11. | Статистическая обработка результатов. | Лабораторные | 5 | 2 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.12. | Спектрофотометрия. Расчетные задачи. | Лабораторные | 5 | 6 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.13. | Люминесцентные методы. Расчетные задачи. | Лабораторные | 5 | 2 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.14. | ИК спектроскопия. Работа со спектрами. | Лабораторные | 5 | 4 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.15. | ПМР. Работа со спектрами. Решение задач. | Лабораторные | 5 | 4 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.16. | Электрохимические методы | Лабораторные | 5 | 4 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.17. | Происхождение молекулярных электронных спектров. Спектры органических и неорганических соединений. | Сам. работа | 5 | 12 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.18. | Влияние межмолекулярного взаимодействия на спектральные свойства веществ. | Сам. работа | 5 | 6 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.19. | Люминесценция органических и неорганических соединений, люминесценция комплексных соединений металлов с органическими лигандами, люминесценция кристаллофосфоров. | Сам. работа | 5 | 6 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.20. | Физические основы ядерного магнитного резонанса. | Сам. работа | 5 | 12 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.21. | Основы масс-спектрометрии | Сам. работа | 5 | 10 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.22. | Сущность и методы термического анализа. | Сам. работа | 5 | 8 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.23. | Основы и классификации электрохимических методов анализа | Сам. работа | 5 | 12 | ОПК-5.1, ОПК-5.2, ОПК-5.3, ОПК-4.1, ОПК-4.2, ОПК-4.3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Прикреплены к РПД |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| не предусмотрены |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Прикреплен к РПД |
| Приложения |
|
Приложение 1.
ФОС, ФХМИ.doc
|
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Ю.А. Пентин, Л.В. Вилков | Физические методы исследования в химии: Учебник для ВУЗов | М.: Мир. , 2003. | |
| Л1.2 | Пентин Ю. А., Вилков Л. В. | Физические методы исследования в химии: учеб. для вузов | М.: Мир, 2003 | |
| Л1.3 | В.П. Смагин | Физические методы исследования в химии: Учебное пособие для ВУЗов | Барнаул: Изд-во АлтГУ. , 2007. | |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Смагин В.П., Юдина Е.В. | Методы молекулярной спектроскопии: учебное пособие | Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2009 | |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Физико-химические методы исследования | portal.edu.asu.ru | ||
| Э2 | Физические методы исследования | portal.edu.asu.ru | ||
| Э3 | Аналитическая химия (ТБ, Биотехноллогия, ХТ) | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Windows 7 № 60674416 от 19.07.2012 г. (бессрочная); Microsoft Office 2010 № 60674416 от 19.07.2012 г. (бессрочная).Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Информационная справочная система: СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/). Профессиональные базы данных: 1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com); 2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); 3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru) | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 501К | лаборатория проблем комплексной безопасности; кабинет безопасности жизнедеятельности; кабинет безопасности жизнедеятельности и охраны труда - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 44 посадочных места; рабочее место преподавателя; доска меловая 1шт.; стационарный экран; стационарный проектор: Optoma DS347 - 1 ед.; средства индивидуальной защиты, комплект индивидуальных дозиметров, манекен-тренажер для реанимационных мероприятий; набор плакатов. |
| 521К | лаборатория инженерно-технических систем защиты техносферы - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 20 посадочных мест; рабочее место преподавателя; стол весовой; сьло лабораторный; доска меловая 1шт.; сейф для хранения приборов; шкафы для хранения оборудования, лабораторной посуды и материалов; медицинская кушетка; стационарный экран: - 1 единица; тонометры, манекен-тренажер для реанимационных мероприятий, аспиратор для отбора проб воздуха АПВ-4-12/220В-40; дозиметр ДБГ-06Т; измеритель длины лазерный PLR; люксметр ТКА-ПКМлюксметр+УФ-Радиометр; печь муфельная SNOL; пирометр Самоцвет С500; универсальный учебный комплекс для мониторинга водной/воздушной среды на базе AsusX51RL. |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| Прикреплены к РПД |