Химический анализ объектов окружающей среды. 9-11 класс

Учебно-методическое пособие. — Санкт-Петербург, 2015. — 109 с. Пособие предназначено для учащихся 9-11 классов, желающих заниматься проблемами охраны окружающей среды, а также углублять свои познания в химии. Также данное пособие будет полезно не только школьникам, но и руководителям кружков, тематика которых близка с данной, учителям химии, работающим в химических классах. В рамках курса «Химические и физико-химические методы анализа объектов окружающей среды», преподаваемого на базе лаборатории экологии и биомониторинга Эколого-биологического центра «Крестовский остров» Санкт-Петербурга, учащиеся знакомятся с основными методами анализа объектов окружающей среды в теории и на практике. Целью ставится выработка навыков работы в лаборатории, расширение кругозора учащихся и бережное отношение к природе. Профориентирующей особенностью является связь аналитической химии, экологии, биологии, медицины. В пособии приведены общие положения, понятия и теории, господствующие в химии. Описаны важнейшие законы, на которых базируется химия вообще, и аналитическая химия в частности, а также наиболее приемлемые методики проведения эксперимента для школьников. Методическое пособие содержит шесть частей. Каждая часть содержит главы по каждому из методов анализа с кратким теоретическим описанием, ориентированным на анализ объектов окружающей среды. В пособии представлено 24 лабораторные работы с инструкциями по выполнению. Введение. Теоретические основы химии. Введение в теорию химического процесса. Растворы как химические системы. Расчетные задачи и упражнения. Химические методы обнаружения ионов в растворах. Основные понятия, используемые в химическом анализе. Аналитические свойства веществ и их связь с положением элементов в периодической системе Д.И. Менделеева. Лабораторная посуда и оборудование. Лабораторные работы: Идентификация неорганических веществ. Аналитические группы и схемы анализа катионов. Аналитические группы анионов. Химические методы количественного анализа. Титриметрические методы анализа. Лабораторные работы: Определение содержания кислоты или основания методом кислотно-основного титрования. Определение содержания гидроксида натрия и карбоната натрия при их совместном присутствии. Определение кислотности молочных продуктов. Определение общей жесткости воды. Определение карбонатной и некарбонатной жесткости воды методом кислотно-основного титрования. Комплексонометрическое определение содержания ионов железа (III) и алюминия. Определение массы Fe2+ в растворе методом перманганатометрии. Стандартизация раствора тиосульфата натрия по дихромату калия. Определение аскорбиновой кислоты в фруктовых соках методом йодометрии. Определение растворенного в воде кислорода методом Винклера. Гравиметрический анализ. Физические и физико-химические методы анализа. Электрохимические методы анализа. Лабораторные работы: Инструментальное определение рН исследуемого раствора. Ионометрическое определение галогенид-ионов в раствор. Косвенное ионометрическое определение содержания алюминия в растворе. Потенциометрическое титрование смеси соляной и борной кислот в растворе при их совместном присутствии. Методы элементного спектрального анализа. Молекулярная спектрометрия. Лабораторные работы: Фотометрическое определение хрома (VI) по собственной окраске. Фотометрическое определение железа (III) в виде комплекса с сульфосалициловой кислотой. Фотометрическое определение нитрит- ионов с реактивом Грисса. Определение фенола в копченой колбасе по реакции с нитритом натрия. Масс-спектральный метод анализа: основы и применение. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса. Ядерно-физические и радиохимические методы анализа. Методы разделения и концентрирования. Сорбционные методы. Жидкостная экстракция и ее применение в анализе. Лабораторные работы: Экстракционное разделение смеси катионов. Хроматографические методы разделения. Разделение и обнаружение ионов методом бумажной хроматографии. Радиальная бумажная хроматография. Анализ объектов окружающей среды: выбор метода. Рекомендуемая литература. Учебно-методическое пособие. — Санкт-Петербург, 2015. — 109 с.Пособие предназначено для учащихся 9-11 классов, желающих заниматься проблемами охраны окружающей среды, а также углублять свои познания в химии. Также данное пособие будет полезно не только школьникам, но и руководителям кружков, тематика которых близка с данной, учителям химии, работающим в химических классах. В рамках курса «Химические и физико-химические методы анализа объектов окружающей среды», преподаваемого на базе лаборатории экологии и биомониторинга Эколого-биологического центра «Крестовский остров» Санкт-Петербурга, учащиеся знакомятся с основными методами анализа объектов окружающей среды в теории и на практике. Целью ставится выработка навыков работы в лаборатории, расширение кругозора учащихся и бережное отношение к природе. Профориентирующей особенностью является связь аналитической химии, экологии, биологии, медицины.В пособии приведены общие положения, понятия и теории, господствующие в химии. Описаны важнейшие законы, на которых базируется химия вообще, и аналитическая химия в частности, а также наиболее приемлемые методики проведения эксперимента для школьников.Методическое пособие содержит шесть частей. Каждая часть содержит главы по каждому из методов анализа с кратким теоретическим описанием, ориентированным на анализ объектов окружающей среды. В пособии представлено 24 лабораторные работы с инструкциями по выполнению. Введение.Теоретические основы химии.Введение в теорию химического процесса.Растворы как химические системы.Расчетные задачи и упражнения.Химические методы обнаружения ионов в растворах.Основные понятия, используемые в химическом анализе.Аналитические свойства веществ и их связь с положением элементов в периодической системе Д.И. Менделеева.Лабораторная посуда и оборудование. __Лабораторные работы:__Идентификация неорганических веществ.Аналитические группы и схемы анализа катионов.Аналитические группы анионов. Химические методы количественного анализа.Титриметрические методы анализа.__Лабораторные работы:__Определение содержания кислоты или основания методом кислотно-основного титрования.Определение содержания гидроксида натрия и карбоната натрия при их совместном присутствии.Определение кислотности молочных продуктов.Определение общей жесткости воды.Определение карбонатной и некарбонатной жесткости воды методом кислотно-основного титрования.Комплексонометрическое определение содержания ионов железа (III) и алюминия.Определение массы Fe2+ в растворе методом перманганатометрии.Стандартизация раствора тиосульфата натрия по дихромату калия.Определение аскорбиновой кислоты в фруктовых соках методом йодометрии.Определение растворенного в воде кислорода методом Винклера. Гравиметрический анализ.Физические и физико-химические методы анализа.Электрохимические методы анализа.__Лабораторные работы:__Инструментальное определение рН исследуемого раствора.Ионометрическое определение галогенид-ионов в раствор.Косвенное ионометрическое определение содержания алюминия в растворе.Потенциометрическое титрование смеси соляной и борной кислот в растворе при их совместном присутствии. Методы элементного спектрального анализа.Молекулярная спектрометрия.__Лабораторные работы:__Фотометрическое определение хрома (VI) по собственной окраске.Фотометрическое определение железа (III) в виде комплекса с сульфосалициловой кислотой.Фотометрическое определение нитрит- ионов с реактивом Грисса.Определение фенола в копченой колбасе по реакции с нитритом натрия. Масс-спектральный метод анализа: основы и применение.Спектроскопия ядерного магнитного резонанса.Ядерно-физические и радиохимические методы анализа.Методы разделения и концентрирования.Сорбционные методы.Жидкостная экстракция и ее применение в анализе.__Лабораторные работы:__Экстракционное разделение смеси катионов.Хроматографические методы разделения.Разделение и обнаружение ионов методом бумажной хроматографии.Радиальная бумажная хроматография. Анализ объектов окружающей среды: выбор метода.Рекомендуемая литература.