Для лабораторно-практического занятия по TBL

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ г.СЕМЕЙ

Методические рекомендации

для лабораторно-практического занятия по TBL

Специальность: Общая медицина

Дисциплина: химия

Кафедра: биохимии и химических дисциплин

Курс 1

Тема № 5 «Природа химической связи. Биогенные s-, p-, d- элементы и их биологическая роль. Комплексные соединения и их свойства. Медико- биологическая роль комплексных соединений.»

Составитель: старший преподаватель, к.х.н. ___________ Болысбекова С.М.

Семей – 2011

Утверждены на заседании кафедры, Протокол № 1 от "01" 09. 2011 г.

Заведующий кафедрой биохимии

и химических дисциплин, д.б.н., профессор ___________ Тапбергенов С.О.

Утверждены на заседании кафедры, Протокол № _____от "____" _________ 201_ г.

Внесены следующие изменения и дополнения________________________________

________________________________________________________________________

Заведующий кафедрой/ отв. по дисциплине ____________________Ф.И.О., подпись

ученая степень, ученое звание

Утверждены на заседании кафедры, Протокол № _____от "____" _________ 201_ г.

Внесены следующие изменения и дополнения________________________________

________________________________________________________________________

Заведующий кафедрой/ отв. по дисциплине ____________________Ф.И.О., подпись

ученая степень, ученое звание

Утверждены на заседании кафедры, Протокол № _____от "____" _________ 201_ г.

Внесены следующие изменения и дополнения________________________________

________________________________________________________________________

Заведующий кафедрой/ отв. по дисциплине ____________________Ф.И.О., подпись

ученая степень, ученое звание

1. Тема №5:«Природа химической связи. Биогенные s-, p-, d-элементы и их биологическая роль. Комплексные соединения и их свойства. Медико–биологическая роль комплексных соединений »

2. Цель: Природа химической связи. Биогенные s-, p-, d-элементы и их биологическая роль. Комплексные соединения и их свойства. Медико–биологическая роль комплексных соединений.

Актуальность:Знание биогенных элементов, их общих свойств и особенностей, необходимо для обоснования сущности процессов, протекающих в организме, и прогнозирования влияния окружающей среды на организм. Современные представления о природе химической связи позволяют прогнозировать поведение веществ в биохимических реакциях в организме. Знание строения и свойств комплексных соединений способствуют изучению матаболических реакции с участием металлоферментов, металлопротеинов и других соединений, содержащих в своем составе ион металла.

3. Задачи обучения:

Студент должен знать:

o строение комплексных соединений, константу нестойкости, константу устойчивости КС. Комеплексную природу гемоглобина, металлоферментов.

o механизм образования и типы химических связей, их свойств.

o строение и распределение в организме основных биогенных элементов.

o Студент должен уметь:

- определять координационное число комплексообразователя его заряд, заряд комплексного иона.

- записывать выражения константы нестойкости и константы устойчивости комплексных ионов.

- записывать уравнение реакции образования комплексных соединений.

- на основании теории строения атомов и преиодического закона Д.И.Менделеева прогнозировать проявление физико-химических свойств элементов и их соединений в организме.

Владеть навыками:

- проведения качественных реакций на катионы и анионы биогенных элементов;

- проведения реакций, доказывающих, что комплексные соединения диссоциируют с образованием комплексных ионов.

4. Основные вопросы темы :

1. Энергия связи. Типы химической связи.

2. Механизм образования и свойства ковалентной связи: полярность, поляризуемость, насыщаемость, направленность, кратность, энергия связи.

3. Биогенные элементы, их распространенность в природе и содержание в организме, положение в П.С.Э. Свойства биогенных элементов

4. Координационная теория А.Вернера. Строение комплексных соединений (К.С.): комплексообразователь, лиганды, внутренняя и внешняя сферы К.С., координационное число.

5. Металлоферменты и другие биокомплексы, их биологическая роль.

Комплексные соединения железа, кобальта, никеля, хрома, марганца, их биологическая роль.

5. Методы обучения и преподавания:проведение лабораторно-практического занятия №5 по методике TBL.

6. Литература:

Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. - М., 2001.
Глинка Н.Г. Общая химия: Учебное пособие для вузов/Под ред.Рабиновича В.А. и др.-М.: Интеграл-Пресс, 2006.
Ершов Ю.А. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов.-М.: ВШ, 2003.

Контроль

Выполнить упражнения:

№1. Определить заряд комплексного иона, степень окисления, координационное число комплексообразователя в соединениях: К[Ag(CN)₂], Fe₄[Fe(CN)₆]₃, [Co(NH₃)₅NO₂]Cl₂, [PtCl₂(NH₃)₄]SO₄, [Ni(H₂O)₆]SO_4.

№2. Написать выражения константы нестойкости для следующих комплексных ионов: [Fe(CN)₆]^3-, [Ag(NН₃)₂]⁺, [НgI₄]^2-, [Zn(OH)₄]^2-, [PtCl₂(NH₃)₄]²⁺.

№3. Назвать следующие комплексные соединения:

К₃[Fe(CN)₆], К[А1(ОН)₄(NH₃)₂], [Ni(СО₄], [СrCl₂(Н₂О)₄]Cl, [Со(NH₃)₄]SO_4.

№4. Напишите формулы следующих К.С. по их названию:

а) хлорид гексамминикеля (II)

б) нитрат дибромотетраамминкобальта (III)

в) гексанитритокобальтат (III) натрия

г) трибромотрихлороаурат (III) калия

д) сульфат тетрааквамеди (II)

е) пентакарбонил железо

№5. Определить заряд комплексных ионов и написать формулы комплексных соединений, подобрав соответствующие ионы внешней сферы:

[Сr(СN)₆]^х, [Pt(NH₃)₃Cl₃]^х, [Ag(CN)₂]^х, [AuC1₄]^х, [Со(NH₃)₆]^х, [Сr(СО)₄]^х.

Тестовые задания: Природа химической связи. Биогенные s-, p-, d-элементы и их биологическая роль. Комплексные соединения и их свойства. Медико–биологическая роль комплексных соединений.

1. При гетеролитическом разрыве ковалентной полярной связи образуются:

1. радикалы - частицы с неспаренным электроном

2. катион и анион

3. адсорбент и адсорбтив

4. кислотный и солевой буферы

5. атомы химических элементов

2. Полярная ковалентная связь образуется между атомами

1. одного и того же элемента

2. разных неметаллов

3. разных металлов

4. металла и неметалла

5. инертных элементов

3. Ограниченная валентная возможность атомов имеет название:

1. насыщаемость ковалентной связи

2. направленность ковалентной связи

3. полярность ковалентной связи

4. неполярность ковалентной связи

5. длина ковалентной связи

4. p-связь по сравнению с s-связью

1. равноценна по энергии связи

2. более прочная

3. менее прочная

4. труднее разрывается

5. образуется с выделением большего количества энергии

5. При Sp² - гибридизации форма молекулы

1. тетраэдрическая

2. треугольная

3. линейная

4. шарообразная

5. гексагональная

6. Химическая связь в молекулах BeF₂, MgS, CaCl₂, AgBr

1. неполярная ковалентная

2. полярная ковалентная

3. ионная

4. донорно-акцепторная

5. водородная

7. В соединениях NH₃, H₂O, H₂Se, CS₂ между атомами осуществляется связь

1. ковалентная неполярная

2. ковалентная полярная

3. ионная

4. донорно-акцепторная

5. водородная

8. В подгруппах периодической системы с увеличением порядкового номера элемента энергия ионизации атомов

1. не изменяется

2. увеличивается

3. уменьшается

4. сначала увеличивается, затем уменьшается

5. зависит от способа получения элемента

9. Разрыв ковалентной неполярной связи, при котором каждый атом остается с неспаренным электроном, называется

1. гетеролитическим

2. каталитическим

3. адсорбционным

4. гомолитическим

5. кондуктометрическим

10. Ионная ковалентная связь образуется между атомами

1. одного и того же элемента

2. разных неметаллов

3. инертных элементов

4. разных металлов

5. металла и неметалла

11. Входит в состав гемоглобина, участвует в процессах связывания и переноса

кислорода к тканям, стимулирует функцию кроветворных органов элемент

1. селен

2. железо

3. бром

4. серебро

5. цинк

12. Микроэлемент, связанный с синтезом и обменом тироидных гормонов, вырабатывающихся щитовидной железой, это

1. медь

2. фтор

3. бром

4. йод

5. цинк

13. Микроэлементом, увеличивающим прочность зубной эмали человека, является

1. медь

2. свинец

3. бром

4. фтор

5. цинк

14. Является основным катионом внеклеточной среды, составляет более 90% катионов плазмы, выполняет главную роль в поддержании осмотического давления внеклеточных жидкостей элемент

1. литий

2. фосфор

3. натрий

4. железо

5. калий

15. Элементы Ag, Au, Ra, Hg и другие по содержанию в живом организме являются:

1. ультрамикроэлементами

2. микроэлементами

3. макроэлементами

4. S-элементами

5. р-элементами

16. Основоположником биогеохимии является

1.М.В.Ломоносов

2.Д.И.Менделеев

3. В.И.Вернадский

4. Ю.А.Овчинников

5. А.И.Бутлеров

17.Химические элементы, которые в организме выполняют роль строительного материала и создают определенную физико-химическую среду для протекания физиологических и биологических процессов - это

1. микроэлементы

2. только р-элементы

3. ультрамикроэлементы

4. S- и р-элементы

5. макроэлементы

18. Роль организмов в процессах накопления, распределения и миграции элементов на Земле изучает:

1. неорганическая химия

2. физическая химия

3. аналитическая химия

4. геологическая химия

5. биогеохимия

19. Элементы, содержащиеся в живых организмах и принимающие участие в процессах жизнедеятельности, влияющие на них, называются

1.химическими

2.биологическими

3. биогенными

4. физиологическими

5. органическими

20. В организме выполняют роль строительного материала и создают определенную физико-химическую среду для протекания физиологических и биологических процессов:

1. микроэлементы

2. 2. р-элементы

3. 3.ультрамикроэлемнты

4. s- и р-элементы

5.макроэлементы

21. В комплексном соединении К₂[Cu(CN)₄(H₂O)₂] лигандами являются

1. ионы CN^-

2. молекулы Н₂О

3. ионы СN^- и Сu²⁺

4. ионы СN^- и молекулы Н₂О

5. ионы CN^- и Сu²⁺ и молекулы Н₂О

22. Заряд комплексного иона в соединении K₄[Fe(CN)₆] равен

1. +1

2. +4

3. -4

4. -1

5. нет правильного ответа

23. Только нейтральные молекулы являются лигандами в комплексных соединениях ряда:

1. [Cu(NH₃)₄]SO₄, K₄[Fe(CN)₆]

2. K[Al(OH)₄], K₂[Zn(OH)₄]

3. [Cr(H₂О)₂(NH₃)₃]Cl₃, [Cu(NH₃)₄]SO₄

4. K₃[Fe(CN)₆], K₄[Fe(CN)₆]

5. [Cr(NH₃)₄Cl₂], K₂[PtCl₆]

24. Комплексное соединение K₄[Fe(CN)₆] называется

1. гексацианоферрат (IV) калия

2. гексацианоферрат (II) калия

3. гексацианоферрат (III) калия

4. тетракалий гексацианожелезо (II)

5. гексацианоферраттетракалия

25. В комплексном соединении лиганд ион SO₄^2- называется

1. серооксид

2. сульфид

3. серокислород

4. сульфат

5. сульфато

26. Константа нестойкости комплексного соединения служит

1. для определения координационного числа комплексообразователя

2. для определения заряда комплексного иона

3. мерой устойчивости комплекса

4. для определения заряда внешней сферы

5. мерой комплексообразующей способности комплексообразователя

27. Донорно-акцепторная связь по направлению всегда является

1. s-(сигма) связью

2. p-связью

3. водородной связью

4. ионной связью

5. нет правильного ответа

28. Только нейтральные комплексы расположены в ряду

1.[Cu(NH₃)₄]SO₄, K[Al(OH)₄]

2. [Cu(NH₃)₄]SO₄, [Fe(CO)₅]

3. [Cu(NH₃)₄]SO₄, [Ni(NH₃)₆]Cl₃

4. K[Al(OH)₄], K₃[Fe(CN)₆]

5. [Fe(CO)₅], [Pt(NH₃)₄Cl₂]

29. В комплексном соединении К[Au(H₂O)₂Cl₄] заряд комплексообразователя равен

1. +1

2. -1

3. +3

4. -3

5. +4

30. В комплексном соединении [Ni(NH₃)₃(H₂O)₂Cl]SO₄ координационное число комплексообразователя равно

1. 2

2. 3

3. 4

4. 5

5. 6.

Распределение времени при проведении TBL: