МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Физико-химические методы исследования

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра техносферной безопасности и аналитической химии
Направление подготовки19.03.01. Биотехнология
ПрофильБиотехнология продуктов на основе растительного сырья
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план19_03_01_Биотехнология_БПОРС-2023
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 42
самостоятельная работа 36
индивидуальные консультации 30
Виды контроля по семестрам
зачеты: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) Итого
Недель 23
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Практические 24 24 24 24
Сам. работа 36 36 36 36
Консультации 30 30 30 30
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
доктор хим. наук, профессор, Смагин В.П.

Рецензент(ы):
к.х.н., доцент, Стручева Н.Е.

Рабочая программа дисциплины
Физико-химические методы исследования

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 19.03.01 Биотехнология (приказ Минобрнауки России от 10.08.2021 г. № 736)

составлена на основании учебного плана:
19.03.01 Биотехнология
утвержденного учёным советом вуза от 26.06.2023 протокол № 4.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии

Протокол от 29.06.2023 г. № 9
Срок действия программы: 2023-2024 уч. г.

Заведующий кафедрой
Темерев Сергей Васильевич


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании кафедры

Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии

Протокол от 29.06.2023 г. № 9
Заведующий кафедрой Темерев Сергей Васильевич


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.В.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-2Способен проводить контроль качества сырья, промежуточных продуктов и готовых БАВ в соответствии со стандартами нормами и правила технологического процесса
ПК-2.1 Знает способы пробоотбора и пробоподготовки растительного сырья, методики мониторинга качества биотехнологической продукции в соответствии со стандартами, нормами и правилами технологического процесса; технологию и контроль производства БАВ
ПК-2.2 Умеет определять содержание основного вещества в готовых БАВ
ПК-2.3 Проводить анализ качества сырья для биотехнологического производства в соответствии с регламентом
ПК-2.4 Владеет навыками проведения контроля качества промежуточной и готовой биотехнологической продукции
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 4 2 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 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 4 2 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 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 4 2 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 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 4 2 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 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 4 2 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.6. Методы спектрофотометрического анализа. Фотометрическая система. Фотометрическая реакция. Лекции 4 2 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 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 4 2 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 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 4 2 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.9. Основы электрохимических методов анализа Лекции 4 2 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.10. Статистическая обработка результатов. Практические 4 4 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.11. Спектрофотометрия. Расчетные задачи. Практические 4 6 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.12. Люминесцентные методы. Расчетные задачи. Практические 4 2 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.13. ИК спектроскопия. Работа со спектрами. Практические 4 4 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.14. ПМР. Работа со спектрами. Решение задач. Практические 4 4 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.15. Электрохимические методы Практические 4 4 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.16. Происхождение молекулярных электронных спектров. Спектры органических и неорганических соединений. Сам. работа 4 6 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.17. Влияние межмолекулярного взаимодействия на спектральные свойства веществ. Сам. работа 4 6 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.18. Люминесценция органических и неорганических соединений, люминесценция комплексных соединений металлов с органическими лигандами, люминесценция кристаллофосфоров. Сам. работа 4 6 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.19. Физические основы ядерного магнитного резонанса. Сам. работа 4 12 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.20. Основы масс-спектрометрии Сам. работа 4 2 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.21. Сущность и методы термического анализа. Сам. работа 4 2 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.22. Основы и классификации электрохимических методов анализа Сам. работа 4 2 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.23. Основы химических методов исследования Консультации 4 12 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.24. Инструментальные методы исследования. Консультации 4 12 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.1
1.25. Электрохимические методы анализа Консультации 4 6 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-2.4 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