«Цель занятия: сформировать понятие о биосфере и классификации биогенных элементов по их функциональной роли; сформировать представление о роли биогенных ...»

Тема занятия № 3

Химия биогенных S-элементов и их соединений

Цель занятия: сформировать понятие о биосфере и классификации биогенных элементов по их функциональной роли; сформировать представление о роли биогенных s-элементов как основы электролитного фона организма; познакомиться с медико-биологическим значением s-элементов и качественными реакциями с их участием. Научиться применять учебный материал в своей будущей профессии.

Сделайте записи в рабочей тетради по плану:

дата

номер занятия

тема занятия

цель занятия

основные вопросы темы

краткий конспект лабораторных работ по литературе

Учебные вопросы занятия:

1. Понятие о биосфере. Биогенность химических элементов. Круговорот биогенных элементов.

Классификации биогенных элементов.

Биогеохимические провинции. Эндемические заболевания.

2. Общая характеристика s-элементов и их соединений. Строение электронных оболочек и прогнозирование химических свойств. Металлические и неметаллические свойства. Валентности и степени окисления. Общие химические свойства.

3.Водород и его соединения; кислотные свойства, окислительно-восстановительные свойства, комплексообразующие свойства, образование ассоциатов.

3.1. Вода и ее свойства. Вода в природе, в организме и медицине.

3.2. Пероксид водорода (Н2О2)

4.Химия ионов s-металловIA и IIA групп в организме.

4.1. Натрий и калий, биологическая роль и биологический антагонизм, применение их соединений в медицине, участие в реакциях комплексообразования.

4.2.Кальций и магний,биологическая роль и биологический антагонизм, комплексообразующая способность, образование осадков.Применение соединений кальция и магния в медицине.

4.3.Микроэлементы- бериллий, стронций и барий, их роль в жизнедеятельности.

Рекомендуемая литература:

Основная

1.Общая химия. Учебник для медицинских вузов. (В.А. Попков, С.А. Пузанов), М, ГЭОТАР Медия, 2007 г, [1]

2.Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Учебное пособие для студентов медицинских вузов (Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берленд и др. Ред. Ю.А. Ершов), 8 изд, М, Высшая школа, 2010 г, [2].

3.Лабораторный практикум по общей химии. Под ред. В.И. Гончарова. Ставрополь, СГМА, 2002, [4].

Дополнительная

1.Сборник задач и упражнений по общей химии. Учебное пособие. (С.А. Пузанов, В.А. Попков, А.А. Филиппова), Мю, Высшая школа, 4 изд, 2010 г, [3].

2.Химия. Основы химии живого. Учебник для студентов высших учебных заведений. (В.И. Слесарев), Санкт-Петербург, Химиздат, 2000 г, [5]

3.Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы интернет-ресурсов.

При подготовке к данному занятию

Повторите материал довузовской подготовки по общей химии и химии элементов. Это очень важно, т.к. этот материал является базовой основой для получения новых знаний, и на нем строится программа занятия.

Обратите внимание на:

обозначение химических элементов, их порядковый номер, атомную массу согласно периодической системе;

формулы сложных веществ, образованных этими элементами;

ионы s-элементов, их форма записи, величина и знак заряда ионов элементов;

составление уравнений реакций;

образование осадков, изменение цвета растворов реагирующих веществ, согласно планируемым лабораторным работам;

взаимосвязь темы занятия и медицинских аспектов;

наличие специальной терминологии и ее расшифровке, синонимах, применяемых вами ранее.

При необходимости обратитесь к дополнительной литературе, информационно-справочным материалам и поисковым системам в интернете, которые отвечают теме занятия.

При отработке 1-го учебного вопроса обратите внимание на несколько вариантов классификации биогенных элементов, их особенности. Приведите примеры авторских классификаций. Определите взаимосвязь между количеством элементов и их биогенностью. Выделите группы биогенных элементов и группы элементов-токсикантов. Дайте определение биосфере и биохимическим провинциям. Приведите примеры взаимосвязи эндемических заболеваний с повышенным или пониженным содержанием элементов в биосфере.

При отработке 2-го учебного вопроса обратите внимание на расположение s-элементов в периодической системе, их общие характеристики, строение и свойства.

При отработке 3-го учебного вопроса Обратите внимание на особенность электронного строения атома водорода, химическую активность его иона, склонность к образованию водородных связей в биологически важных веществах. Обратите особое внимание на роль воды в жизнедеятельности живых организмов во взаимосвязи с ее химическими свойствами.

При отработке 4-го учебного вопросаобратите внимание на ионные взаимодействия элементов s-группы, запись сокращенных ионных уравнений, образование осадков. Разберите, какие реакции могут служить качественными реакциями для обнаружения определенных ионов. Обратите внимание на образование циклических макроструктур (комплексообразование s-элементов), их биороль в организме, разберите вопросы, связанные с синергизмом и антагонизмом поступающих в организм s-элементов.

Лабораторные - практические работы

Обнаружение катионов s-металлов

1.Аналитическое обнаружение катионов калия

Реакция с натрий гексанитрокобальтатом (III). Эта реакция высоко чувствительна и легко проходит по обмену катионов во внешней сфере комплекса соли. На часовое стекло нанесите 3-4 капли раствора соли калия и добавьте 2-3 капли свежеприготовленного раствора. Образуется желтый кристаллический осадок калий-натрий гексанитрокобальтата. Если осадок не выпадает, дайте смеси постоять.

В щелочной среде реакцию проводить нельзя, т.к. от щелочи реактив разлагается, образуя аморфный осадок Co(OH)2, желто-зеленого цвета.

Этой реакцией пользуются для осаждения иона K+ из выворотки при перманганатометрическом определении калия в крови.

2.Реакция открытия катионов магния

Реакция с натрий гидроксидом. На часовое стекло прилейте 2-3 капли раствора соли магния и добавьте 2-3 капли раствора натрий гидроксида. Образуется белый осадок магний гидроксида. Осадок разделите на 2 части: к одной части добавьте 2-3 капли серной кислоты, к другой – раствор хлорида аммония. Что наблюдается? Напишите уравнения проведенных реакций.

3.Обнаружение иона кальция

Реакция с аммоний оксалатом (NH4)2C2O4. К 5-6 каплям раствора соли кальция прилейте 5-6 капель раствора реактива. Наблюдайте выпадение белого мелко-кристаллического осадка кальция оксалата.разделите осадок на 2 части. К одной части прилейте раствор HCl, к другой прилейте раствор CH3COOH. Что наблюдается? Напишите уравнения проведенных реакций.

Рассмотренная реакция применяется для осаждения ионов Ca2+ при определении кальция в моче и в крови перманганатометрическим методом. Аналогичную реакцию дают ионы бария, но в отличие откальций оксалата барий оксалат растворим в уксусной кислоте при кипячении.