Этапы проведения лабораторного занятия. к лабораторным занятиям
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
к лабораторным занятиям
модуль 1 «Основные типы химических реакций и процессов в функционировании живых систем».
учебной дисциплины Химия
для специальности 060201 «Стоматология»
Курс 1 семестр 1
Составитель Иванова Н.С.
к.х.н., доцент, зав. кафедрой
Рецензент __________________
Владивосток, 2013
1.Тема занятия:Изучение реакций комплексообразования с неорганическими лигандами
2.Мотивация изучения темы:исследование процессов комплексообразования позволяет раскрыть возможности для решения теоретических и практических проблем в
¾ физиологии:металло – лигандный гомеостаз в жизнедеятельности и способы его нарушения;
¾ биохимии:изучение ферментов, механизм действия которых основан на образовании комплексных соединений;
¾ биологии, экологии:оценка опасности присутствия токсикантов (лигандов, комплексообразователей) в природных объектах;
¾ фармакологии: разработка лекарственных средств - детоксикантов, принцип действия которых основан на конкуренции лигандообменных равновесий;
¾ онкологии:использование комплексных соединений – блокаторов генетической информации в клетках злокачественных опухолей;
¾ санитарно – гигиенических исследованиях:предупреждение попадания в организм человека комплексообразующих токсикантов с продуктами питания, водой, воздухом;
¾ клинических исследованиях:использование термодинамических принципов хелатотерапии; выбор детоксикантов хелатотерапии.
Цели занятия.
3.1. Общая цель:изучение темы направлено на формирование компетенций ПК – 2 и ПК – 3 по ФГОС специальности 060201 Стоматология.
Конкретные цели и задачи.
После изучения темы студент должен:
«знать» -природу химической связи в комплексных соединениях (КС); гибридизацию орбиталей комплексообразователя и её связь со строением и свойствами КС. Устойчивость КС в растворах. Изолированное лигандообменное равновесие; константу нестойкости (Кн). Типы совмещённых равновесий; константу совмещённого равновесия. Номенклатуру и классификацию комплексных соединений;
«уметь» -прогнозировать направление и результат процессов, протекающих с участием КС. Ориентироваться в справочных данных;
«владеть» -навыками эксперимента, моделирующего конкуренцию реакций с участием КС в живых системах в норме и при патологии. Навыками безопасной работы в химической лаборатории.
Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы.
1. Природа химической связи. Типы химической связи: ионная, ковалентная, донорно – акцепторная.
2. Диссоциация соединений с различными типами связи.
3. Гибридизация орбиталей. Пространственное строение молекул.
4. Комплексные соединения р – и d - элементов.
Знания получены при изучении курса химии общеобразовательных учебных заведений.
Задания для самостоятельной подготовки к лабораторному занятию.
5.1. Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний.
1. Строение и свойства КС с учётом типа гибридизации орбиталей комплексообразователя. Примеры.
2. Классификация лигандов по «силе» и дентатности. Примеры.
3. Устойчивость комплексных соединений в растворе. Изолированное лигандообменное равновесие; константа нестойкости комплексного иона.
4. Совмещённые лигандообменные равновесия; константа совмещённого равновесия.
5. Металло – лигандный гомеостаз и причины его нарушения.
6. Термодинамические принципы хелатотерапии.
7. Номенклатура комплексных соединений.
5.2. Задания для СРС во внеучебное время.
Опираясь на теоретические положения, решить задачи:
Задача № 1
Вычислите константы равновесия следующих процессов:
а) [ Сo(гли)2]+Мg2+↔[ Mg(гли)2]+Co2+
б) [ Сo(гли)2]+Ni2+↔[ Ni(гли)2]+Co2+
В каком направлении они протекают при равных концентрациях реагентов?
Ответ: а) ←
б) →
Задача на расчёт констант совмещённого равновесия.
Задача № 2
Вычислите стандартное изменение энергии Гиббса реакции замещения Fe2+ в составе комплекса с глицином на Co2+.
Ответ: ∆G0= - 8,25 кДж/моль
Задача включает расчёт константы совмещённого равновесия с использованием её при расчёте ∆G0 по уравнению Гиббса.
Задача № 3
Возможно ли растворение осадка гидроксида цинка в аммиаке с образованием тетраамминцинка (II) гидроксида? Вывод обоснуйте термодинамическим расчётом.
5.3. Задания для самоконтроля подготовки к лабораторному занятию.
Вариант теста № 1
Роль комплексообразователя в КС выполняют:
а) катионы
б) анионы
в) и катионы, и анионы
Вариант теста № 2
Роль лигандов в КС выполняют:
а) катионы
б) анионы
в) анионы и полярные молекулы
Вариант теста № 3
Константы нестойкости комплексных ионов
[ Ag(CN)2]- и [ Ag(NH3)2]+ равны 1,41·10-20 и 5,76·10-8 соответственно. Более прочным будет ион:
а) [ Ag(CN)2]-
б) [ Ag(NH3)2]+
в) прочность ионов одинакова
Вариант теста № 4
В совмещённой реакции за CN- «выигрывает» комплексообразователь:
а) Fe2+, т.к. Кн [Fe (CN)6]4- =1,3·10-37
б) Fe3+, т.к. Кн [Fe (CN)6]3- =1,3·10-44
в) выяснить невозможно, так как Кн не дают нужной для этого информации
Вариант теста № 5
Название комплексного соединения [Сo(NН3)5 Br]SO4 :
а) пентаамминбромокобальта сульфат
б) бромопентаамминкобальта (III) сульфат
в) бромопентааммиаккобальта (III) сульфат
5.4. Задания для самоконтроля подготовки к отчету по модулю.
Тестирование во внеучебное время с использованием технологии внешних средств оценки знаний (проект НИИ мониторинга качества образования г. Йошкар-Ола «Интернет – тренажеры в сфере образования»). Для прохождения тестирования необходимо получить у преподавателя логин и пароль.
Темы:
1. строение атома и периодическая система;
2. химическая связь и строение вещества;
3. классификация неорганических соединений;
4. способы выражения концентрации растворов;
5. окислительно-восстановительные реакции.
6. равновесие в растворах электролитов.
Этапы проведения лабораторного занятия.
| № п/п | Название этапа | Цель этапа | Время (мин.) |
| I. Вводная часть занятия | |||
| 1. | Организация занятия | Мобилизация внимания студентов: проверка присутствующих, их внешнего вида, наличия рабочих тетрадей и лекций. | |
| 2. | Определение темы, мотивации, целей и задач занятия | Формирование мотивации данного занятия, значимости его в подготовке врача и, как следствие, активизация познавательной деятельности студентов. | |
| II. Основная часть занятия | |||
| 3. | Контроль исходных знаний, умений, навыков (ЗУН) | Выявление исходного уровня ЗУН. | |
| 4. | Общие и индивидуальные задания для СРС в учебное время | Дифференцированное ориентирование студентов к предстоящей работе. | |
| 5. | Демонстрация методики лабораторной работы | Формирование принципов исследования реакций комплексообразования студентами 1 и 2 «малых» групп. | |
| 6. | Управляемая СРС в учебное время | Выполнение эксперимента. Овладение профессиональными компетенциями ПК – 2, ПК – 3. | |
| 7. | Реализация лабораторной работы | Расчётная работа; контроль результатов обучения и оценка с помощью дескрипторов. | |
| 8. | Итоговый контроль | Оценивание индивидуальных достижений студента, выявление ошибок и их корректировка. Отчёт по модулю № 1. | |
| III. Заключительная часть занятия | |||
| 9. | Подведение итогов занятия | Оценка деятельности студентов и достижения цели занятия. | |
| 10. | Общие и индивидуальные задания для СРС во внеучебное время | Подготовка по методическим рекомендациям для студентов к лабораторной работе «Элементы химической термодинамики. Определение энтальпии растворения соли». |