Ориентировочная основа действия (ООД) для проведения самостоятельной работы студентов в учебное время.




МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

к лабораторным занятиям

модуль № 2 «Элементы химической термодинамики.

Элементы химической кинетики».

учебной дисциплины Химия

для специальности 31.05.01 «Лечебное дело»

курс 1 семестр 1

 

Составитель Иванова Н.С.

к.х.н., доцент, зав. кафедрой

Рецензент _______________

 

 

Владивосток, 2016

1.Тема занятия: Скорость реакции и энергия активации кислотного гидролиза этилацетата

2.Мотивация изучения темы: кинетические исследования позволяют решить теоретические и практические проблемы в

¾ биохимии, нормальной физиологии, клинической фармакологии: изучение механизмов ферментативных процессов, оценка скоростей биохимических и физиологических процессов в норме и при патологии, оценка скоростей выведения фармпрепаратов из организма, влияние лекарств на активность ферментов и др.;

¾ клинических исследованиях и практической деятельности врача: изучение вопросов энзимологии и обезвреживающего действия антидотов, радиоизотопные исследования, выбор обеззараживающих средств при отравлениях;

¾ гигиене: оценка скоростей химического загрязнения и очистки окружающей среды.

Цели занятия.

3.1. Общая цель: изучение темы направлено на формирование компетенции ОПК - 7 по ФГОС специальности.

Конкретные цели и задачи.

После изучения темы студент должен:

«знать» - основное ограничение термодинамики, основные задачи кинетики. Факторы, влияющие на скорость; законы и правила их описывающие. Понятие молекулярности, порядка реакции, периода полупревращения. Кинетические уравнения 0, I, II порядков. Ферменты, особенности их каталитической активности, механизм действия. Уравнение Михаэлиса – Ментен. Активация и ингибирование ферментов;

«уметь» - решать типовые и ситуационные задачи, используя закон действующих масс, уравнение Аррениуса, правило Вант – Гоффа, кинетические уравнения 0, I, II порядков. Ориентироваться в справочных данных. Обсчитывать данные эксперимента, на основании чего делать выводы о порядке реакции и энергии активации;

«владеть» - навыками экспериментального определения скорости и константы скорости реакции: строго соблюдать условия эксперимента (температура, время), пользоваться физическим и химическим оборудованием, проводить операции количественного отбора проб и их титрования. Навыками безопасной работы в химической лаборатории.

Вопросы изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для усвоения темы.

1. Скорость реакции, её математическое выражение и особенности.

2. Факторы, влияющие на скорость.

3. Закон действующих масс и его математическое выражение.

4. Правило Вант–Гоффа и его математическое выражение. Представление об энергии активации.

5. Понятие о катализаторах и механизме их действия.

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. Основные задачи кинетики. Понятие скорости.

2. Факторы, влияющие на скорость,:

¾ природа реагирующих веществ,

¾ концентрация; закон действующих масс и его математическое выражение,

¾ температура; понятие температурного коэффициента скорости реакции и энергии активации. Правило Вант – Гоффа, уравнение Аррениуса.

3. Молекулярность, порядок реакции и порядок по веществу. Методы определения порядка реакции.

4. Кинетические уравнения 0, I, II порядков. Период полупревращения и его связь с константой скорости реакции.

5. Ферменты, механизм их действия, отличительные особенности. Уравнение Михаэлиса – Ментен и его анализ.

6. Активация и ингибирование ферментов.

Задания для СРС во внеучебное время.

Опираясь на теоретические положения, решить задачи:

Задача № 1

Температурный коэффициент скорости реакции составляет 2,5. При увеличении температуры с 400С до 600С скорость реакции возрастет в

а) 5,0 раз

б) 6,25 раза

в) 11,25 раза

Задача №2

Исходная концентрация диэтилового эфира составляет 0,6 моль/л; константа скорости 0, 05с-. При уменьшении концентрации до 0,2 моль/л скорость реакции уменьшилась в

а) 3·10-2раза

б) 3 раза

в) 1·10-2раза

Задача № 3

Исходная концентрация активных единиц лекарственного препарата составляет 5·105ммоль/л. Через 960 часов концентрация снизилась до

2·105ммоль/л. Для данной реакции определить:

1) константу скорости (час-)

а) 9,55 ·10-4

б) 9,55

в) 9,55 ·10-2

2) порядок реакции

а) 1

б) 0

в) 2

3) период полупревращения

а) 72,6

б) 7,26

в) 726

Задача № 4

Константа скорости реакции кислотного гидролиза бензокаина равна

1,4·10-4с-. Для данной реакции определить:

1) порядок реакции

а) 0

б) 2

в) 1

2) период полупревращения

а) 4,95 ·103

б) 49,5

в) 4,95 ·102

3) время гидролиза 80% бензокаина

а) 1,15 ·10-2

б) 1,15 ·104

в) 1,15 ·103

Задача № 5

Константа скорости биохимического процесса при 200С равна 0,055 мин-, при 400С – 0,165 мин-. Энергия активации этого процесса равна

а) 41,5 кДж/моль

б) 4,2 кДж/моль

в) 41,5 Дж/моль

 

5.3. Задания для самоконтроля подготовки к лабораторному занятию

Вариант теста № 1

На скорость любого процесса оказывает влияние природа реагирующих веществ. Показателем, отражающим это влияние, является:

а) общий порядок реакции

б) константа диссоциации вещества

в) концентрация

Вариант теста № 2

Значение константы скорости реакции при увеличении концентрации реагирующих веществ:

а) увеличится

б) уменьшится

в) не изменится

Вариант теста № 3

Реакция гидролиза новокаина в организме человека протекает как реакция Ӏ порядка. Это означает, что:

а) скорость гидролиза прямо пропорциональна концентрации новокаина

б) скорость гидролиза не зависит от концентрации новокаина

в) скорость гидролиза прямо пропорциональна квадрату концентрации новокаина.

Вариант теста № 4

При обратимом (конкурентном) ингибировании субстрат и ингибитор конкурируют за один и тот же активный центр фермента. Устранить его можно:

а) увеличив концентрацию ингибитора

б) увеличив концентрацию субстрата

в) увеличив концентрацию фермента.

Вариант теста № 5

Единицы измерения константы скорости реакции л/моль·с. Порядок реакции:

а) первый

б) второй

в) нулевой.

 

6. 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 Разбор ориентировочной основы действия (ООД): метод определения порядка реакции, возможные ошибки эксперимента и их устранение, соблюдение правил ТБ в процессе работы.  
6. Управляемая СРС в учебное время Выполнение эксперимента. Овладение общепрофессиональной компетенцией ОПК - 7.  
7. Реализация лабораторной работы Расчётно – графическая работа; контроль результатов обучения и оценка с помощью дескрипторов.  
8. Итоговый контроль Оценивание индивидуальных достижений студента, выявление ошибок и их корректировка.  
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 «Качественные опыты по адсорбции. Тонкослойная хроматография».  

 

Ориентировочная основа действия (ООД) для проведения самостоятельной работы студентов в учебное время.

Лабораторная работа «Скорость реакции и энергия активации кислотного гидролиза этилацетата».

Цель работы: определение константы скорости, порядка и энергии активации кислотного гидролиза этилацетата.

Приборы, оборудование: погружной термостат, термометр на 1500С, цифровой термометр, секундомер, магнитная мешалка, штатив, бюретка на 25 мл, мерный цилиндр на 100 мл, пипетки на 5 мл (2 шт.) и 100 мл (1 шт.), коническая колба Эрленмейера на 250 мл с широким горлом (2 шт.), коническая колба Эрленмейера на 250 мл с узким горлом (2 шт.), резиновые пробки 17/22 (2 шт.), короткий стеклянный стакан на 250 мл, воронка.

Реактивы: этилацетат, раствор соляной кислоты С=1моль/л, раствор гидроксида натрия С=0,5моль/л, раствор фенолфталеина ω=1%, дистиллированная вода, лёд.

Выполнение эксперимента

Кислотный гидролиз сложного эфира происходит по уравнению

СН3СООС2Н52О↔СН3СООН+С2Н5ОН, которое может быть описано кинетическим уравнением реакции I порядка:

(1) , где С0(Е) концентрация эфира в момент времени t0

Ct (E) - концентрация эфира в момент времени t. Концентрации эфира могут быть заменены объёмами растворов NaOH, необходимыми для нейтрализации образцов в начале (V0(NaOH) ), во время реакции (V(NaOH) )и после полного превращения (V (NaOH) ).

Тогда уравнение (1) принимает вид:

(2) .

I группа.

Определение V0(NaOH).

Оттитровать 5 мл раствора соляной кислоты С=1моль/л, отмеренного пипеткой в колбу для титрования, раствором NaOH C=0,5моль/л в присутствии фенолфталеина до бледно - розовой окраски.

V0(NaOH)=V0экс(NaOH) ·



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-10-11 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: