МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
к лабораторному занятию
Модуль №1 «Основные типы химических реакций и процессов в функционировании живых систем»
учебной дисциплины Химия
для специальности 060201 «Стоматология»
курс ____ I ___семестр _ I ___
Составитель: к.х.н., доцент Задорожная А.Н.
Рецензент: ст.преподаватель Усова М.Г.
Владивосток, 2015
1. Тема: «Свойства буферных растворов. Определение буферной емкости».
2. Мотивация: Данная тема является базой для усвоения следующих дисциплин:
- биология: роль буферных растворов в жизнедеятельности организма;
- фармакология: изучение молекулярной основы действия лекарственных веществ;
- гигиена и экология человека: изучение влияния буферных растворов на здоровье, и жизнедеятельность человека; изучение основ доказательной медицины;
- общая патология, патологическая анатомия, патофизиология: изучение основных закономерностей развития патологических процессов и состояний; структурных основ болезней и патологических состояний;
- общая и медицинская биохимия: изучение процессов метаболизма;
- клиническая лабораторная диагностика: проведение клинических испытаний.
Цели занятия.
3.1. Общая цель: изучение темы направлено на формирование компетенций по ФГОС специальности ПК-2, ПК-3.
Конкретные цели и задачи.
После изучения темы студент должен:
«Знать» - химическую природу буферных растворов и механизм их действия, буферные системы крови, их взаимосвязь, факторы окружающей среды, оказывающие влияние на здоровье и жизнедеятельность человека.
«Уметь» -выбирать оптимальный метод количественного анализа вещества, используя соответствующие физические приборы и аппараты; готовить буферные растворы.
«Владеть» - методиками анализа химических свойств веществ различной природы; техникой химических экспериментов, навыками работы с химической посудой и простейшими приборами.
Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы.
1. Растворы, их классификация, роль в жизнедеятельности организмов, использование в медицине (общее среднее образование).
2. Способы выражения концентрации растворов и их взаимосвязь (кафедра химии).
3. Кислотно-основные взаимодействия в растворах. Теория кислот и оснований (общее среднее образование).
4. Ионное произведение воды. Водородный показатель рН растворов сильных кислот и оснований. Константа ионизации электролитов (общее среднее образование).
5. Гидролиз солей. Роль процессов гидролиза в жизнедеятельности организма (общее среднее образование).
5. Задания для самостоятельной подготовки к лабораторному занятию:
5.1. Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний.
1. Основные типы взаимодействия веществ в водных растворах. Изолированные равновесия.
2. Кислотно-основные взаимодействия в растворах. Теории кислот и оснований Аррениуса, Льюиса и Бренстеда-Лоури.
3. Степень диссоциации и ее зависимость от температуры, одноименных ионов, концентрации. Сильные и слабые электролиты. Константа ионизации – Ka, Kb.
4. Буферные растворы, механизм действия, анализ уравнения Гендерсона-Хассельбаха.
5. Классификация буферных растворов. Расчетные формулы рН буферных растворов.
6. Буферная емкость. Зона буферного действия.
7. Понятие о кислотно-основном равновесии организма, методы его поддержания (буферные системы организма).
5.2. Задания для СРС во внеучебное время.
Задача №1
При определении альбумина по реакции с бромкрезоловым зеленым применяют ацетатный буфер. Уксусную кислоту объемом 50 мл смешивают с 13,2 мл раствора гидроксида натрия (концентрация каждого раствора равна 1 моль/л) и объем доводят дистиллированной водой до 1 л. Вычислите рН используемого раствора.
Задача №2
Какие из перечисленных растворов обладают буферным действием? Ответ подтвердите расчетом:
раствор NH3 раствор NH4Cl
а) C = 0,1 моль/л, V = 10 мл C = 0,05 моль/л, V = 20 мл
б) C = 0,01 моль/л, V = 10 мл C = 0,1 моль/л, V = 20 мл
раствор NH3 раствор HCl
а) C = 0,1 моль/л, V = 10 мл C = 0,05 моль/л, V = 15 мл
б) C = 0,05 моль/л, V = 15 мл C = 0,1 моль/л, V = 10 мл
Задача №3
При исследовании лактатдегидрогеназы в полиакриламидном геле используют фосфатный буфер с рН 7,4. В каком соотношении нужно смешать растворы гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия с концентрацией по 0,1 моль/л каждый, чтобы получить такой буферный раствор? Ка=6,16·10-8.
Задача №4
Буферная емкость раствора по кислоте равна 40 ммоль/л. Вычислите, какой объем раствора серной кислоты с молярной концентрацией 0,2 моль/л можно добавить к 150 мл. этого раствора, чтобы рН не более, чем на 0,5 единицы?
5.3. Задания для самоконтроля подготовки к лабораторному занятию.
Вариант теста №1
К основной буферной системе относится:
а) ацетатная буферная система;
б) бикарбонатная буферная система;
в) аммиачная буферная система.
Вариант теста №2
Как увеличить буферную емкость раствора по отношению к сильной кислоте, сохранив при этом рН без изменения?
а) увеличить концентрацию сопряженного основания;
б) увеличить концентрацию кислоты;
в) добавить эквимолярные количества компонентов буфера.
Вариант теста №3
рН буферной системы рассчитывается по уравнению:
а) Гиббса;
б) Вант– Гоффа;
в) Гендерсона– Хассельбаха.
6. Этапы проведения лабораторного занятия.
| № | Название этапа | Цель этапа | Время, мин |
| I. Вводная часть занятия. | |||
| 1. | Организация занятия | Проверка присутствующих, их внешнего вида, наличия рабочих тетрадей и лекций. | |
| 2. | Определение темы, мотивации, целей, задач занятия | Формирование мотивации данного занятия, значимости его в подготовке врача. | |
| II. Основная часть занятия. | |||
| 3. | Контроль исходных знаний, умений и навыков | Выявление исходного уровня знаний, умений и навыков, обеспечение единого уровня. | |
| 4. | Общие и индивидуальные задания для СРС в учебное время. | Дифференцированное ориентирование студентов к предстоящей работе. | |
| 5. | Демонстрация методики | Ознакомление с ООД к самостоятельной работе | |
| 6. | Управляемая СРС в учебное время | Овладение профессиональным компетенциями ПК-2, ПК-3 | |
| 7. | Реализация планируемой формы занятия | Контроль результатов обучения и оценка с помощью дескрипторов | |
| 8. | Итоговый контроль | Закрепление приобретённых ЗУН, выявление ошибок и их корректировка | |
| III. Заключительная часть занятия. | |||
| 9. | Подведение итогов занятия. | Оценка деятельности студентов, определение достижения цели занятия | |
| 10. | Общие и индивидуальные задания на СРС во внеучебное время. | Указание по самоподготовке студентов к занятию «Изучение реакций комплексообразования с неорганическими лигандами. Отчет по модулю 1» |
Ориентировочная основа действия (ОДД) для проведения самостоятельной работы студентов в учебное время.
Приборы и реактивы. Измерительный прибор Кобра 3, рН-метр, комбинированный рН-электрод, магнитная мешалка, магнитный брусок – ротор, бюретки на 50 мл, химические стаканы, воронка 4, пипетка на 2 мл, пипетка на 1 мл, пипеттор. Растворы: уксусной кислоты с С(1/1СН3СООН)=0,1 моль/л и С(1/1СН3СООН)=0,3 моль/л, ацетата натрия с С(1/1СН3СООNa)=0,1 моль/л и С(1/1СН3СООNa)=0,3 моль/л, раствор щелочи с С(1/1NaOH)=0,5 моль/л.
