Методы лабораторного исследования как средства разработки учебного эксперимента
ВГУ им.П.М.Машерова (Витебский государственный университет)
Диплом
на тему: «Методы лабораторного исследования как средства разработки учебного эксперимента»
по дисциплине: «Химия»
2020
251.00 BYN
Методы лабораторного исследования как средства разработки учебного эксперимента
Тип работы: Диплом
Дисциплина: Химия
Работа защищена на оценку "9" без доработок.
Уникальность свыше 60%.
Работа оформлена в соответствии с методическими указаниями учебного заведения.
Количество страниц - 49.
Поделиться
Введение
Глава 1 Химические и физико-химические методы в лабораторной диагностике
1.1 Титрометрические методы
1.2 Хроматографические методы
1.3 Спектрометрические методы
1.4 Электрохимические методы
Глава 2 Лабораторные методы диагностики в учебном химическом эксперименте
2.1 Экспериментальное определение неорганических веществ
2.2 Определение органических веществ
2.3 Фотометрическое определение веществ
2.4 Экспериментальное определение показателей почвенно- экологического мониторинга
Заключение
Список использованных источников
Введение
Лабораторные исследования широко используются при изучении химии в виде проведения различных экспериментов с использованием разного рода лабораторных методов.
Экспериментальный метод научного исследования является детищем Нового времени. Становление данного метода стало революционной вехой в развитии человеческого познания, и в первую очередь, естествознания. Для многих историков науки характерно мнение о том, что возникновение опытной науки в современном смысле этого слова, которое пришло на смену античному умозрению и средневековой схоластике способствовало именно систематическое применение экспериментального.
Экспериментальный метод, возникнув в недрах физики, постепенно расширял сферу своего применения, найдя в итоге широкое распространение как в химии, так и в биологии, физиологии и других естественных и технических науках. В настоящее время наблюдается все большее проникновение его в обществознание (экономика, социология, психология и др.) [1].
Касательно химии, химический эксперимент придает особую специфику данному предмету. Данный метод исследования представляет собой способ осуществления связи теории с практикой, осуществляющийся путем превращения знаний в убеждения.
Эксперимент в школьном курсе химии представляет собой как метод исследования, так источник и средство нового знания, но при этом остается своеобразным объектом изучения.
Глава 1 Химические и физико-химические методы в лабораторной диагностике
1.1 Титрометрические методы
Общие сведения:
Титриметрический анализ (титрование) — метод количественного/массового анализа, который часто используется в аналитической химии, основанный на измерении объёма раствора реактива точно известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом [13].
Титрование — процесс определения титра исследуемого вещества. Титрование производят с помощью бюретки, заполненной титрантом до нулевой отметки.
Титровать начиная от других отметок не рекомендуется, так как шкала бюретки может быть неравномерной. Заполнение бюреток рабочим раствором производят через воронку или с помощью специальных приспособлений, если бюретка полуавтоматическая.
Конечную точку титрования (не следует путать с точкой эквивалентности) определяют с помощью индикаторов или физико-химическими методами. По количеству затраченного на титрование рабочего раствора рассчитывают результаты анализа [23].
Виды титриметрического анализа
Титриметрический анализ может быть основан на различных типах химических реакций:
- кислотно-основное титрование — реакции нейтрализации;
- окислительно-восстановительное титрование — окислительно-восстановительные реакции;
- осадительное титрование — реакции, протекающие с образованием малорастворимого соединения, при этом изменяются концентрации осаждаемых ионов в растворе;
- комплексонометрическое титрование — реакции, основанные на образовании прочных комплексных соединений, например, с комплексоном (обычно ЭДТА), при этом изменяются концентрации ионов металлов в титруемом растворе [31].
Типы титрования
Различают прямое, обратное титрование и титрование заместителя. При прямом титровании к раствору определяемого вещества (аликвоте или навеске, титруемому веществу) добавляют небольшими порциями раствор титранта (рабочий раствор). При обратном титровании к раствору определяемого вещества добавляют сначала заведомый избыток специального реагента и затем титруют его остаток, не вступивший в реакцию [17].
При заместительном титровании к раствору определяемого вещества добавляют сначала заведомый избыток специального реагента и затем титруют один из продуктов реакции между анализируемым веществом и добавленным реагентом.
Методы подготовки
Условия проведения титрования требуют, чтобы титрант и аналит находились в жидкой (растворной) форме. Хотя твердые вещества обычно растворяются в водном растворе, других растворителях, таких как ледяная уксусная кислота или этанол. Концентрированные аналиты часто разбавляют для повышения точности.
Многие не кислотно-основные титрования требуют постоянного рН во время реакции. Следовательно, буферный раствор может быть добавлен в емкость титрования для поддержания pH. [18]
В случаях, когда два реагента в образце могут реагировать с титрантом, и только один является желаемым аналитом, отдельный реакционный раствор может быть добавлен в реакционную камеру, что устраняет влияние нежелательного иона.
Глава 2 Лабораторные методы диагностики в учебном химическом эксперименте
2.1 Экспериментальное определение неорганических веществ
Эксперимент представляет собой научно поставленный опыт или наблюдение явления в точно просчитанных условиях, позволяющие отслеживать за его ходом, вести его, представлять его каждый раз при повторении данных условий [3].
Как правило, эксперимент проводят с целью установления причинных связей между феноменами или в рамках научного исследования. В таких случаях эксперимент необходим для проверки гипотезы.
Эксперимент характеризуется следующими свойствами:
- исследователь не ждет, когда произойдет изучаемое явление, а вызывает его сам;
- исследователь способен изменять условия протекания изучаемого процесса;
- в эксперименте, с целью установления закономерных связей, можно попеременно исключать отдельные условия;
- эксперимент позволяет варьировать количественное соотношение условий и осуществлять математическую обработку данных [4].
Экспериментирование – это один из вариантов учебного процесса, способствующих познавательной деятельности. В процессе его происходит изучение наглядных образов предметов или процессов окружающего мира, изучение которых осуществляется активно.
Принимая участие в ходе событий, можно наблюдать некие характеристики изучаемых явлений, которые при простом наблюдении недоступны чувственному восприятию [3].
Учебный химический эксперимент представляет собой метод обучения, специфика которого заключается в способе познания истины. При проведении эксперимента, учащимися осуществляется познание многообразной природы веществ, накопление фактов для сравнений, обобщений, выводов, а также они убеждаются в возможности управлять сложными химическими процессами.
Эксперимент является в данном случае важнейшим путем связи теории с практикой при обучении химии, путем превращения знаний в убеждения. Химический эксперимент, который применяется в школьной практике, как правило, служит подтверждением определенных теоретических положений и занимает соответствующее ему ведущее место в обучении химии [8; 9].
Основной целью демонстрационных опытов является развитие наблюдательности и формирование новых знаний и понятий химии. Преимущества демонстрационных опытов состоят в наглядности, возможности своевременно направлять внимание учащихся на главное звено процесса, экономии времени и реактивов. Однако этот вид эксперимента не дает возможность формирования у учащихся специальных навыков.
Преимущества лабораторных опытов заключаются в том, что при включении их в объяснение нового материала, ученики могут наглядно подтвердить те или иные высказывания учителя. Кроме этого, учащиеся приобретают некоторые навыки химического эксперимента и развивают наблюдательность.
Проведение практических работ осуществляется после изучения определенной темы, раздела или нескольких тем курса и преследуют различные цели. Практические работы способствуют формированию и совершенствованию практических умений и навыков учащихся.
Потому, в качестве экспериментального определения неорганических веществ, может быть использована методика определения содержания ионов тяжелых металлов, которая сводилась к анализу талой воды, воды из водоема или водных вытяжек с помощью качественных реактивов.
Заключение
В ходе работы была дана общая характеристика химическим и физико-химическим методам в лабораторной диагностике, таким как:
- титрометрические методы;
- хроматографические методы;
- спектрометрические методы;
- электрохимические методы.
Каждые из этих методов составляют особый вес в инструментарии лабораторной диагностики, а также они активно используются во многих сферах нашей жизни: медицина, пищевая индустрия, парфюмерия, нефтеперерабатывающая промышленность, криминалистика. В том числе и поэтому изучение данных методов крайне важно.
Помимо вышеизложенного, в результате выполнения работы, мною был проведен анализ методов лабораторного исследования как средства разработки учебного эксперимента путем проведения анализа осуществления проектированных химических экспериментов.
Данные эксперименты базировались на экспериментальном определении неорганических веществ (тяжелые металлы), определении органических веществ (витамин С), фотометрическом определении веществ и экспериментальном определеним показателей почвенно- экологического мониторинга (тяжелые металлы). Данные практические работы способствуют формированию и совершенствованию практических умений и навыков по химии у учащихся.
Можно сказать, что эксперимент требует от учителя много времени для подготовки и проведения. Только в таком случае может быть достигнут ожидаемый педагогический эффект. При этом необходимо учитывать и свой опыт работы, и опыт других педагогов, известный по литературе и личному общению.
1. Алесковский, В. Б. Физико-химические методы анализа / В. Б. Алесковский. – Ленинград: Химия, 1988. – 376 с.
2. Балаев, И.И. Домашний эксперимент по химии. Пособие для учителей. Из опыта работы /И.И. Балаев – М.: Просвещение, 1977. – 127 с.
3. Боровикова, Е. Ю. Эксперимент как метод исследования / Е. Ю. Боровикова [и др.] // Материалы X Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум». – [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://scienceforum.ru/2018/article/2018000774.
4. Бунькова, Е. А. Химический эксперимент как средство обучения xимии / Е. А. Бунькова, И. С. Евтюхина // Студенческий форум: электрон. научн. журн. 2017. - № 12(12). [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://nauchforum.ru/journal/stud/12/25159.
5. Васильев В. П. Аналитическая химия. В 2 книгах. Книга 2. Физико-химические методы анализа; Дрофа - Москва, 2005. - 384 c.
6. Васильев, В. П. Теоретические основы физико-химических методов анализа / В. П. Васильев. - М.: Высшая школа, 1979. – 184 с.
7. Вершинин, В И; Перцев Н В Планирование И Математическая Обработка Результатов Химического Эксперимента: Учебное Пособие / В Вершинин В И; Перцев Н. - Москва: СПб. [и др.] : Питер, 2016. - 108 c.
8. Волков, А.И. Справочник по аналитической химии / А.И. Волков. - М.: Современная школа (Букмастер), Интерпрессервис, 2015. - 867 c.
9. Габриелян, О.С. Химический эксперимент в школе / О.С. Габриелян, Л. П. Ватлина - Москва «Дрофа» 2005. – 208 с.
10. Гавронская, Ю. Ю. Виртуальные лаборатории и виртуальный эксперимент в обучении химии / Ю. Ю. Гавронская, В. В. Оксенчук // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. – 2015. – С. 178-183.
11. Гайдукова, Б. М. Техника и технология лабораторных работ. Учебное пособие / Б.М. Гайдукова, С.В. Харитонов. - М.: Лань, 2016. - 128 c.
12. Ефстафьева, Е.И. Развитие внутренней мотивации изучения химии / Е. И. Ефстафьева, И. М. Титова // Химия в школе. - 2002. - №7. - С. 20-22.
13. Журин, А. А. Лабораторные опыты и практические работы по химии / А. А. Журиню - М.: Аквариум, 1997. – 256 с.
14. Зайцев, О. С. Практическая методика обучения химии в средней и высшей школе / О. С. Зайцев. – М.: КАРТЭК, 2012. – 469 с.
15. Злотников, Э. Химический эксперимент как специфический метод обучения / Э. Злотников // Химия. – 2007. - № 24 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://him.1sep.ru/article.php?ID=200702404.
16. Иванова, Н. В. Химический эксперимент: методика и техника: учебное пособие / Н. В. Иванова, В. А. Рубе. - Петропавловск: СКГУ им. М. Козыбаева, 2012. - 200 с.
17. Ищенко, А.А. Аналитическая химия / А.А. Ищенко. - М.: Академия (Academia), 2015. - 263 c.
18. Камышников, В. С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике. В 2 томах. Том 1 / В.С. Камышников. - М.: Беларусь, 2017. - 496 c.
19. Капитаненко, А. М. Клинический анализ лабораторных исследований / А.М. Капитаненко, И.И. Дочкин. - М.: Воениздат, 2013. - 240 c.
20. Каширин, В.П. Методология науки: учеб. пособие / в.п. Каширин; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2007. - 106 с.
21. Клиническая лабораторная аналитика. Том II. Частные аналитические технологии в клинической лаборатории: моногр. . - М.: Лабинформ-РАМЛД, 2013. - 352 c.
22. Комаров, Ф. И. Биохимические исследования в клинике / Ф.И. Комаров, Б.Ф. Коровкин, В.В. Меньшиков. - М.: Джангар, 2012. - 254 c.
23. Лабораторная диагностика [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1384626.
24. Лифшиц, В. М. Лабораторные тесты у здоровых людей. Референтные пределы / В.М. Лифшиц, В.И. Сидельникова. - М.: Триада-X, 2014. - 128 c.
25. Ляликов, Ю. С. Физико-химические методы анализа / Ю. С. Ляликов. - М.: Химия, 1974. – 536 с.
26. Мартыненко, Б. В. Эксперимент не должен уйти из школы / Б. В. Мартыненко // Химия в школе. – 1999. – № 1. – С.57-59.
27. Медведев, Э. Н. Основы научных исследований: Учебное пособие для студентов экономических специальностей высших учебных заведений. – 250 с.
28. Методы исследования в химии [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://examchemistry.com/content/lesson/primenenie/issledovanie.html.
29. Основы аналитической химии. В 2 книгах. Книга 2. Методы химического анализа. - М.: Высшая школа, 2015. - 504 c.
30. Отто, М. Современные методы аналитической химии / М. Отто. - М.: Техносфера, 2014. - 628 c.
31. Полосин, В. С. Больше внимания химическому эксперименту / В. С. Полосин // Химия в школе. – 1997. – N1. – С.69.
32. Пяткова, О. Б. Значение демонстрационного эксперимента для познания законов химии / О. Б. Пяткова // Символ науки: международный научный журнал. - 2016. - № 4. - С. 165-169.
33. Пяткова, О. Б. Некоторые аспекты профессиональной подготовки педагогов, работающих с одарёнными детьми / О. Б. Пяткова // Символ науки: международный научный журнал. - 2016. - № 3-2. - С. 115-118.
34. Пяткова, О. Б. Формирование универсальных учебных действий на уроках химии / О. Б. Пяткова // Сборник статей международной научно-практической конференции «Наука третьего тысячелетия». – 2016. – Ч. 2. – С. 131-135.
35. Реброва, И. А. Планирование эксперимента: учебное пособие / И. А. Реброва. – Омск: СибАДИ, 2010. – 105 с.
36. Рубин, В.И. Биохимические методы исследования в клинике / В.И. Рубин, Э.Г. Ларский, Л.С. Орлова. - М.: Издательство Саратовского Университета, 2016. - 320 c.
37. Рудницкий, Л. В. О чем говорят анализы / Л.В. Рудницкий. - М.: Питер, 2013. - 160 c.
38. Саенко, О. Е. Аналитическая химия / О.Е. Саенко. - М.: Феникс, 2014. - 320 c.
39. Сеген, Е. А. Школьный химический эксперимент в контексте проблемного обучения / Е. А. Сеген. – [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://refdb.ru/look/2928047.html.
40. Сидельникова, В. И. Ликвор. Лабораторные тесты. Справочник / В.И. Сидельникова. - М.: Триада-X, 2012. - 135 c.
41. Соколовский, А. Е. Физико-химические методы анализа: Тексты лекций по дисциплине «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа» для студентов химико-технологических специальностей заочной формы обучения / А. Е. Соколовский, Е. В. Радион. – Минск.: БГТУ, 2007. – 128 с.
42. Спектральные методы анализа. Практическое руководство. Учебное пособие. - М.: Лань, 2014. - 416 c.
43. Справочник по клиническим функциональным исследованиям. - М.: Государственное издательство медицинской литературы, 2017. - 576 c.
44. Физические методы исследования их практическое применение в химическом анализе. Учебное пособие / Я. Н. Г. Ярышев Ярышев, Ю. Н. Медведев и др. - М.: Прометей, 2015. - 196 c.
45. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия. Практикум / Ю.Я. Харитонов, В.Ю. Григорьева. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018. - 296 c.
46. Хафизова, Н. Ю. К вопросу о подготовке педагогов в системе повышения квалификации к проектированию компетентностно-ориентированного урока / Н. Ю. Хафизова // Научное обеспечение систем повышения квалификации кадров: научно-теоретический журнал. – 2015. – 3 (24). – С. 90-95.
47. Хаханина, Т. И. Аналитическая химия. Учебное пособие / Т.И. Хаханина, Н.Г. Никитина. - М.: Юрайт, 2014. - 278 c.
48. Цветков, Л. Л. Эксперимент по органической химии: Методика и техника. Пособие для учителей / Л. Л. Цветков. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Школьная Пресса, 2000. — 192 с.
49. Чечель, И. Д. Теория и практика организации экспериментальной работы в общеобразовательных учреждениях. – М.: Новый учебник, 2003. – 352 с.
50. Штремплер, Г. И. Унификация учебного эксперимента [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://strempler.ucoz.ru/publ/unifikacija_uchebnogo_khimicheskogo_ehksperimenta/1-1-0-4.
Работа защищена на оценку "9" без доработок.
Уникальность свыше 60%.
Работа оформлена в соответствии с методическими указаниями учебного заведения.
Количество страниц - 49.
Не нашли нужную
готовую работу?
готовую работу?
Оставьте заявку, мы выполним индивидуальный заказ на лучших условиях
Заказ готовой работы
Заполните форму, и мы вышлем вам на e-mail инструкцию для оплаты
