Физико-химические методы анализа в биологии (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Тобольский педагогический институт им. Д. И. Менделеева (филиал)

ТюмГУ в г. Тобольск

Естественнонаучный факультет

Кафедра химии, безопасности жизнедеятельности и методик преподавания

УТВЕРЖДАЮ

Директор филиала в г. Тобольске

__________ _____________ 2016 г.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА В БИОЛОГИИ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов направление подготовки

06.03.01 Биология

Профиль подготовки

Биоэкология

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Форма обучения

очная

2016

Шешукова -химические методы анализа в биологии. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления подготовки 06.03.01 - Биология, профиль Биоэкология. Очной формы обучения. Тобольск, 2016, 37 стр.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: , к. п. н., доцент

© Тюменский государственный университет, 2016.

© , 2016.

1.  Пояснительная записка

1.1.  Цели и задачи дисциплины

Целью данной дисциплины является: формирование у студентов современного научного представления о теории и методах физико-химического анализа, применяемых в практической деятельности.

Задачи дисциплины:

-  сформировать знания основных законов и теорий химии,

-  помочь овладеть техникой химических расчетов,

-  выработать у студентов навыки самостоятельного выполнения экспериментов и обобщения наблюдаемых фактов.

1.2.Место дисциплины в структуре образовательной программы

Дисциплина «Физико-химические методы анализа в биологии» относится к дисциплинам по выбору вариативной части учебного плана.

Достижение целей изучения дисциплины обеспечивается связью с программами дисциплин базового цикла подготовки бакалавров по направлению: «Биология», а также дисциплинами общенаучного цикла, дисциплинами по выбору и практиками.

Таблица 1

Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1	2	3	4
1.	Химия	+	+	+	+
2.	Аналитические методы контроля окружающей среды	+	+	+	+
3.	бакалаврская работа	+	+	+	+

1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной образовательной программы

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

- способностью использовать экологическую грамотность и базовые знания в области физики, химии, наук о Земле и биологии в жизненных ситуациях; прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности, нести ответственность за свои решения (ОПК-2);

- способностью применять современные экспериментальные методы работы с биологическими объектами в полевых и лабораторных условиях, навыки работы с современной аппаратурой (ОПК-6).

1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать

-  теоретические основы физико-химического анализа;

-  основные закономерности химических реакций, используемых в инструментальном анализе;

-  и соблюдать правила техники безопасности и правила работы в аналитической лаборатории;

-  принципы экологического мониторинга; источники появления

потенциально токсичных веществ в окружающей среде и основные методы,

применяемые для исследования объектов и компонентов окружающей среды,

геохимические, физические и расчетные методы изучения окружающей

среды;

Уметь

-  уметь составлять схемы анализа исследуемого вещества;

-  уметь решать расчетные задачи по аналитической химии;

-  уметь работать с современным аналитическим оборудованием;

-  уметь производить расчеты навески;

-  практически выполнять комплекс работ по отбору проб воздуха, поверхностных, питьевых и сточных вод, а также почвы для комплексного эколого-химического исследования и оценки степени антропогенного загрязнения среды обитания;

Владеть

-  основами физико-химического методов анализа;

-  основными экспериментальными методами работы (пробоотбор, осаждение, центрифугирование, кристаллизация, титрование, перегонка, экстрагирование, взвешивание).

2. Структура и трудоемкость дисциплины

Семестр ___3____Форма промежуточной аттестации (зачет, экзамен) ____зачет с оценкой_______. Общая трудоемкость дисциплины составляет _____4______ зачетных единицы, ___144_____ академических часов, из них ____72_____ часа, выделенных на контактную работу с преподавателем, ____72_____ часа, выделенных на самостоятельную работу.

3. Тематический план

Таблица 2

	тема	Недели семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)	Итого часов по теме	Из них в интерактивной форме	Итого количество баллов
Лекции*	Семинарские (практические) занятия*	Лабораторные работы	Самостоятельная работа*
	Модуль 1
1	Физико-химические методы оценки состояния вод.	1-6	18		-	18	36	18	0-30
	всего	1-6	18			18	36	18	0-30
	Модуль 2
1	Физико-химические методы оценки состояния почв.	7-12	-		26	26	52	12	0-30
	всего		-		26	26	52	12	0-30
	Модуль 3
1	Загрязнение атмосферы и оценка ее качества физико-химическими и биоиндикационными методами.	13-18	-		28	28	56	14	0-40
	всего		-		28	28	56	14	0-40
	Итого (часов, баллов):		18		54	72	144	44	0-100
	из них в интерактивной форме		18		26			44

5. Содержание дисциплины

Тема 1. Физико-химические методы оценки состояния вод.

Параметры оценки экологического состояния вод. Воды питьевая, природные (водоемов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйтвенного назначения), сточные (нормативно-очищенные, стоки неизвестного происхождения, ливневые). Методика взятия пробы: отбор проб водопроводной воды, отбор проб из рек и ручьев, отбор проб из прудов, озер, водохранилищ, отбор проб из родников, колодцев. Хранение проб. Оценка органолептических свойств воды - обязательная начальная процедура санитарно-химического контроля воды. Показатели, характеризующие органолептические свойства воды: цветность, запах, мутность, прозрачность, или светопропускание, вкус и привкус, пенистость. Показатели, характеризующие химический состав воды: водородный показатель (pH), сухой остаток, щелочность и кислотность, общая жесткость воды, содержание кальция и магния, карбонатов и гидрокарбонатов, хлоридов, «активного хлора», сульфатов, железа (Fe2+, Fe3+ ), свинца.

2 группы показателей, характеризующие эпидемическую безопасность воды: санитарно микробиологические, санитарно-химические. Показатели, характеризующие эпидемическую безопасность воды: содержание нитритов, нитратов, аммония, значение пермангонатной окисляемости, растворенного кислорода, биохимическое потребление кислорода. Расчет интегральной оценки качества воды.

Тема 2. Физико-химические методы оценки состояния почв. Параметры оценки экологического состояния почвы. Общие свойства почвы. Показатели естественного состояния (кислотность, содержание солей, гумуса). Нарушение почв. Характеристика загрязнения почвы. Методика взятия и подготовки почвенных проб, их анализ.

Тема 3. Загрязнение атмосферы и оценка ее качества физико-химическими и биоиндикационными методами. Определение общей массы растворимых и нерастворимых твердых веществ в атмосферных осадках. Определение массы нерастворимых и растворимых веществ в атмосферных осадках. Определение загруженности улиц автотранспортом. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта на участке магистральной улицы (по концентрации СО). Расчет выбросов оксида углерода, углеводородов, оксидов азота и серы, сажи в атмосферу автотранспортными средствами.