Программа профессиональной пробы в рамках проекта по ранней профессиональной ориентации учащихся 8-9 классов общеобразовательных организаций «Билет в будущее»

Автор: Сёмина Галина Анатольевна

Организация: МБОУ СОШ №4

Населенный пункт: Новосибирская область, г.Татарск

Паспорт программы

Профессиональная среда умная

Наименование профессионального направления лаборант химического анализа

Автор программы: Сёмина Галина Анатольевна, учитель химии

Контакты автора: Новосибирская область, г.Татарск, пер.Кооперативный д.28, кв.17 [email protected] 89930144732

Вид	Формат проведения	Время проведения	Возрастная категория	Доступность для участников с ОВЗ
базовый	очный	90 минут	8-9 классы	Допустимая нозологическая группа-10: общие заболевания (нарушение дыхательной системы, пищеварительной, эндокринной систем, сердечно-сосудистой системы и т.д.) Без специальных условий Возможность проведения пробы в смешанных группах «участники без ОВЗ + участники с ОВЗ

 

2. Содержание программы

Введение (10 мин)

Лаборант химического анализа занимается выполнением лабораторных анализов, испытаний, измерений, направленных на определение качественного химического состава вещества и количественных соотношений в нем химических элементов и соединений, обработкой полученных данных, оформлением результатов анализов и других видов лабораторных работ в соответствии с требованиями стандартов и технических условий.

Объем и сложность выполняемых исследований зависят от характера поставленных работодателем задач. Лаборанты химического анализа должны быть готовы проводить качественный и количественный анализы с применением современных химических и физикохимических методов анализа.

Место и перспективы компетенции в современной экономике страны, мира: Работа лаборанта химического анализа является основой качества производимой продукции во многих отраслях промышленности. Химический анализ необходим для контроля соответствия свойств входного сырья, промежуточных продуктов технологического процесса и готовой продукции существующим нормативам.

Компетенция включает в себя знания по следующим объектам профессиональной деятельности:

• Природные и промышленные материалы;
• Лекарственные средства (Российская, Европейская и Американская фармакопеи);
• Оборудование и приборы;
• Нормативная и техническая документация.

 

Лаборанты химического анализа должны быть готовы определять оптимальные средства и методы анализа различных природных и искусственных материалов, проводить качественный и количественный анализы с применением современных химических и физико-химических методов анализа. Они должны уметь действовать логически и систематически, соблюдая санитарно-гигиенические требования и нормы охраны труда.

Химический анализ имеет давнюю историю. Многие практические приемы аналитической химии и методики были известны в глубокой древности. Это, прежде всего пробирное искусство, или пробирный анализ, который выполнялся «сухим» путем, т. е. без растворения пробы и использования растворов. Методами пробирного анализа контролировали чистоту благородных металлов и устанавливали их содержание в рудах, сплавах и т. д. Техника выполнения пробирного анализа воспроизводила в лабораторных условиях производственный процесс получения драгоценных металлов. Эти методы анализа применялись в Древнем Египте и Греции, были они были известны и в на Руси. Развитие промышленности и различных производств к середине XVII в. потребовало новых методов анализа и исследования, поскольку пробирный анализ уже не мог удовлетворить потребностей химического и многих других производств. К этому времени к середине XVII в. относят обычно зарождение аналитической химии и формирование самой химии как науки. Определение состава руд, минералов и других веществ вызывало очень большой интерес, и химический анализ становится в это время основным методом исследования в химической науке. Р. Бойль (1627 —1691) впервые ввел понятие «химический анализ». Футбольный клуб «Амкар» из Перми получил название от сокращения двух химических веществ — аммиака и карбамида, так как они были главной продукцией ОАО «Минеральные удобрения», создавшей клуб. Химический элемент Гелий назван в честь Солнца (от греческого слова Helios). Он был открыт в 1868 году при изучении солнечного затмения в Индии.

Качественный анализ, которому будет посвящена проба - это открытие ионов, химических элементов, молекул, групп в анализируемой пробе вещества. Его целью является обнаружение определенных ионов либо элементов, которые есть в составе соединения.

Определение качественного анализа объясняет применение в его рамках физических и химических свойств вещества. В качественном анализе используют легко выполнимые, характерные химические реакции, при которых наблюдается появление или исчезновение окрашивания, выделение или растворение осадка, образование газа и др. В химической и биохимической промышленности для обнаружения отдельных элементов пользуются более простыми и удобными методами анализа, основанными на химических качественных реакциях, характерных для ионов данных элементов и протекающих при строго определенных условиях.

Постановка задачи (5 мин)

Свойства и качество воды зависят от состава и концентрации содержащихся в ней веществ. Наиболее чистая природная вода – дождевая, но и она содержит примеси и растворенные вещества (до 50 мг/л). Содержание растворенных веществ в морской воде составляет 10000-20000, а в воде океанов – около 35000 мг/л. Вода соленых озер -200000 мг/л и более.

Мы проведём анализ воды озера Карачи. Карачи́— горько-солёное озеро, расположенное в Чановском районе Новосибирской области, в 394 километрах от города Новосибирска, в 11 километрах от районного центра Чаны. Длина озера 2500 метров, ширина — 1450 метров.

Вся чаша озера заполнена рапой, которая содержит различные соли в количестве от 50 до 250 граммов на литр. По всему дну озера на глубине 40-60 сантиметров ровным слоем залегает лечебная грязь.

Рапа — это вода высокой степени минерализации, концентрированный моленной раствор с запахом сероводорода. Рапа в водоеме по химическому составу сульфатно-хлоридно-натриевая с минерализацией в среднем до 250 г/дм³. Рапа содержит цинк, бром, витамины и гормоны, биогенные стимуляторы, катионы калия, магния, натрия, кальция.

Бальнеологическая ценность рапы обусловлена присутствием в ней сероводорода, брома, мышьяка, йода. Озерная рапа обладает обезболивающим, расслабляющим, противовоспалительным эффектом, способствует укреплению иммунной системы, улучшает кровообращение, помогает справиться с кожными заболеваниями.

Считается, что вода этого водоёма обладает целебной силой.

Цель: выполнить качественный анализ воды озера Карачи.

Задачи:

• ознакомиться с методиками определения качества воды;
• провести анализ воды в условиях школьной лаборатории.

 

Выполнение задания (55 мин)

1. Ознакомление с правилами организации рабочего места и правилами ТБ при работе в химической лаборатории, необходимостью внесения всех результатов в протокол анализа.

2. Определение органолептических показателей:

• для определения цвета воду наливают в тонкостенный стакан и ставят его на лист белой бумаги. Цвет определяют, просматривая воду сверху вниз;
• запах воды зависит от биологических и химических загрязнителей, его оценивают по шкале (табл 1). Различают травянистый, болотный, гнилой, тухлый, затхлый, землистый запахи; запахи химических веществ: хлорный, горюче-смазочных материалов.

Таблица 1. Оценка запаха воды

 

 

3. Демонстрация цифровых лабораторий.

4. Определение температуры, электропроводности, показателя рН

Порядок работы с цифровой лабораторией

• Подключить мультидатчик «Химия-5» к компьютеру.
• Запустить программу измерений ReleonLite.
• Для исследования подключать необходимый датчик, который тщательно промыть дистиллированной водой
• Электроды датчиков опустить в пробу воды, нажать в программе кнопку «Пуск».
• Наблюдать за показаниями в программе, построением графика. Когда данные стабилизировались нажать кнопку «Пауза».
• Зафиксировать результат.

Последовательность действий

• Измерение температуры воды при помощи датчика температуры.
• Измерение электропроводности датчиком электропроводности позволяет определить принадлежность раствора вещества к электролитам. Если значение электропроводности меньше 20 мкСм, то это неэлектролит (диапазон измерения 0-20000мкСм).
• 3. Определение рН с использованием датчика рН цифровой лаборатории и индикаторной бумаги

5. Проведение реакций качественного определения катионов и анионов с указанием основных признаков, характерных для их обнаружения.

Качественные реакции на ионы

Определение хлорид-ионов

В чистую пробирку налейте 1 мл исследуемого вещества, затем добавьте немного раствора нитрата серебра - AgNO_3.

При малых концентрациях хлорид-ионов выпадение осадка не происходит.

При больших количествах –выпадает белый осадок.

Ag⁺ + С1^- =AgCI↓

Определение сульфат-ионов

В чистую пробирку налейте 1 мл исследуемого вещества, затем добавьте немного раствора хлорида бария- ВаСI₂

При малых концентрациях сульфат -ионов выпадение осадка не происходит.

При больших количествах –выпадает белый осадок.

SО₄^2- + Bа²⁺ = BaSО₄↓

Определение катионов кальция Са²⁺

В чистую пробирку налейте 1 мл исследуемого вещества, затем добавьте немного раствора карбоната натрия- Nа₂СO_3.

При малых концентрациях ионов кальция выпадение осадка не происходит.

При больших количествах –выпадает белый осадок.

CO₃^2-+ Са²⁺ = СаCO₃↓

Определение катионов магния Мg²⁺

В чистую пробирку налейте 1 мл исследуемого вещества, затем добавьте немного раствора гидроксида натрия – NаОН._.

При малых концентрациях ионов магния выпадение осадка не происходит.

При больших количествах – выпадает белый осадок.

Мg²⁺ + ОН^- = Мg (ОН)₂↓

Определение гидрокарбонат-ионов

В чистую пробирку налейте 1 мл исследуемого вещества, затем добавьте немного раствора соляной кислоты–НСI.

При малых концентрациях ионов - незначительное выделение углекислого газа. При больших количествах – бурное выделение газа.

НCO₃^-+ Н⁺ =CO₂↑ + Н₂О

 

Рекомендации для наставника по организации процесса выполнения задания: рекомендуется каждому участнику выдать распечатанные протоколы анализа для внесения результатов.

 

Контроль, оценка и рефлексия (20 мин)

Критерии успешного выполнения задания: задание считается выполненным успешно, если учащийся смог осуществить предложенные качественные реакции и записать наблюдения.

Рекомендации для наставника по контролю результата, процедуре оценки: при оценке следует учитывать соблюдение т\б, технику работы с химической посудой, а также оформление протокола анализа.

 

Рефлексия

Метод «Острова»

На доске прикрепляются листы с изображениями островов: остров Вдохновения, остров Открытий, остров Грусти и т.д. Обучающиеся прикрепляют магнитики на лист с островом, который отражает его эмоциональное состояние после состоявшегося мероприятия.

После помещения своего «настроения» на бумаге можно его проанализировать.

3.Инфраструктурный лист

Наименование	Рекомендуемые технические характеристики с необходимыми примечаниями	Количество	На группу/ на 1 чел.
Ноутбук	характеристика позиции на усмотрение организаторов	4	1
Мышь компьютерная	Оптическая, 2-х кнопочная мышь. С колесиком навигации	4	1
Мультимедиа-проектор	характеристика позиции на усмотрение организаторов	1
Цифровые лаборатории по химии	Мультидатчик «Химия - 5»; Датчик температуры, датчик электропроводности, датчик рН, программа измерений Releon Lite (установлены на ноутбуки)	3	1
Магниты для магнитной доски	3 цвета	15	5/1
Лоток	характеристика позиции на усмотрение организаторов	3	1
Штатив для пробирок	характеристика позиции на усмотрение организаторов	3	1
Пробирки	10 мл	15	5
Химические стаканы	100 мл	6	2
Индикаторная бумага	универсальная	3	1
Пробиркодержатель	характеристика позиции на усмотрение организаторов	3	1
Промывалка лабораторная	характеристика позиции на усмотрение организаторов	3	1
Салфетки	характеристика позиции на усмотрение организаторов	60 шт	20шт
Бумага А4	характеристика позиции на усмотрение организаторов	1уп	5/1
Шариковые ручки	характеристика позиции на усмотрение организаторов	15	5/1
Стол ученический	характеристика позиции на усмотрение организаторов	6	2
Стул ученический	характеристика позиции на усмотрение организаторов	15	5/1
Дистиллированная вода	характеристика позиции на усмотрение организаторов	300мл	100мл
Вода озера Карачи	Отстоявшаяся (отфильтрованная)	300мл	100мл
Нитрат серебра	5%	3мл	1мл
Хлорид бария	5%	3мл	1мл
Карбонат натрия	5%	3мл	1мл
Гидроксид натрия	5%	3мл	1мл
Соляная кислота	5%	3мл	1мл

 

Полный текст статьи см. приложение

1. file0.doc.. 771,0 КБ
2. file1.pptx.. 4,3 МБ

Опубликовано: 17.10.2023