Метод реком для студ зан 1

Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Саратовский государственный медицинский университет

имени В.И. Разумовского» Министерства здравоохранения и социального

развития Российской Федерации

(ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздравсоцразвития России)

«УТВЕРЖДАЮ»

Зав. кафедрой общей и биоорганической

химии профессор _____________ П.В. Решетов

«______» _____________________20 ____ г.

Методические указания

практического (семинарского, лабораторного) занятия для студентов

Специальность, курс: 060103 Педиатрия; курс I

Дисциплина: химия

Тема: Термодинамика.

Разработка составлена асс. Куликовой Л.Н.

2011 г

Тема: Растворы.

1. Место проведения: кафедра общей и биоорганической химии

2. Продолжительность: 3 часа (из них самостоятельная аудиторная работа 1 час)

3. Цель занятия: формирование представлений о физико-химических аспектах как о важнейших биохимических процессах в организме.

4. Мотивационная характеристика занятия:

Знание термодинамических свойств систем, а так же закономерностей, протекающих в нашем организме необходимо не только для изучения курса химии, но дальнейшего изучения дисциплин: микробиологии гистологии, эмбриологии, цитологии, нормальной физиологии, патофизиологии, клинической патофизиологии, фармакологии, вирусологии и клинических дисциплин.

5. В результате занятия

Студент должен знать:

Первое начало термодинамики. Понятия: энтальпия, энтропия. Закон Гесса. Применение первого начала термодинамики к биосистемам. Второе начало термодинамики. Энергия Гиббса.

Студент должен уметь:

Прогнозировать направление и результат физико-химических процессов и химических превращений биологически важных веществ. Выполнять термохимические расчеты, необходимые для составления энергоменю. Рассчитывать стандартную энтальпию химической реакции по стандартным энтальпиям образования и сгорания химических соединений, по закону Гесса, энтропию химической реакции, энергию Гиббса.

Студент должен познакомиться:

С функциями состояния термодинамической системы.

6. Графологические схемы, таблицы по данной теме, учебные элементы по данной теме:

№ п/п	Учебные элементы
1.	Проверка домашнего задания - опрос по теме: «Термодинамика»
2.	Решение задач по теме «Термодинамика»
3		Тестированный контроль по теме: «Буферные растворы».

7. Контрольные вопросы для подготовки к занятию:

1. Предмет и методы химической термодинамики. Взаимосвязь между процессами обмена веществ и энергии в организме. Химическая термодинамика как теоретическая основа биоэнергетики.

2. Основные понятия термодинамики. Интенсивные и экстенсивные параметры. Функция состояния. Внутренняя энергия. Работа и теплота - две формы передачи энергии.

3. Типы термодинамических систем (изолированные, закрытые, открытые).

4. Типы термодинамических процессов (изотермические, изобарные, изохорные).

5. Первое начало термодинамики.

6. Энтальпия. Стандартная энтальпия образования вещества, стандартная энтальпия сгорания вещества. Стандартная энтальпия реакции.

7. Закон Гесса.

8. Применение первого начала термодинамики к биосистемам.

9. Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые в термодинамическом смысле процессы. Энтропия.

10. Энергия Гиббса. Прогнозирование направления самопроизвольно протекающих процессов в изолированной и закрытой системах; роль энтальпийного и энтропийного факторов. Термодинамические условия равновесия.

11. Стандартная энергия Гиббса образования вещества, стандартная энергия Гиббса биологического окисления вещества. Стандартная энергия Гиббса реакции.

12. Понятие экзергонических и эндергонических процессов, протекающих в организме. Принцип энергетического сопряжения.

8. Содержание самостоятельной работы:

Выполнение тестированного контроля по теме «Термодинамика».

Самостоятельная работа студентов:

№№	Содержание работы (виды самостоятельной аудиторной работы)	Учебно - методическая литература	Наглядные средства обучения, технические средства обучения
1	Выполнение текущей тестированной контрольной работы	Микролекция, учебники.

9. Методическое и наглядное обеспечение занятия:

Учебники, учебно – методические пособия, лекции, таблицы, электронно – образовательные ресурсы.

10. Литература:

А) Основная:

1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учебник для медицинских вузов. /Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд и другие. Под ред. Ю.А. Ершова, 8 изд.,560 с. – М.: Высш. Шк., 2010.

2. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учебное пособие для студентов медицинских вузов.(Ред. В.А. Попков).- М., Высшая школа, 4 изд., 239 с., 2008 г.

3. Сборник задач и упражнений по общей химии. Учебное пособие. (С.А.Пузаков, В.А. Попков, А.А. Филиппова). М: Высшая школа, 4 изд., 255с., 2010г.

Б) Дополнительная

1. Общая химия. Учебник для медицинских вузов. (В.А. Попков, С.А. Пузаков), 976с.-ГЭОТАР Медиа, 2007г.

В) Методические пособия, рекомендации и т.д., изданные кафедрой:

1. Лекции по общей химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов (Ю.А. Алексашин, Ю.В. Куляш, Р. Т. КУцемако), Изд-во СГМУ,186 с., Саратов, 2002.

Составитель: ___________________

_____________________________

«______»_______________ 2011 г.

Методические указания обсуждены на заседании учебно-методической конференции кафедры протокол № __2_ от «22 »__сентября__________2011__г

Приложение 1: Тренировочный тест

1. Термодинамика изучает:

а) взаимосвязь теплоты и энергии;

б) скорость протекания химических процессов;

в) свойства основных классов химических соединений;

2. Энтропия - это…

а) теплосодержание участников реакции;

б) способность совершать работу;

в) мера неупорядоченности в системе;

3) Первый закон термодинамики описывает:

а) энтропию термодинамической системы;

б) связь между внутренней энергией, теплотой и работой;

в) динамическую вязкость веществ.

4) Самопроизвольно протекают процессы, сопровождаемые:

а) уменьшением энергии;

б) уменьшением энтропии;

в) увеличением энтропии.

5) Закрытая система характеризуется:

а) отсутствием обмена веществом и энергией;

б) отсутствием обмена энергией;

в) отсутствием обмена веществом;

Ответы: 1а, 2в, 3б, 4в, 5в

Приложение 4: Ситуационные задачи

1. Вычислите тепловой эффект реакции

4 НСl_(газ) + О_2(газ) = 2 Н₂О_(газ) + 2 Сl_2(газ)

при 298 К и ΔН⁰_обр. НСl_(газ) = -92,30 кДж/моль,

ΔН⁰_обр. Н₂О_(газ) = -241,84 кДж/моль.

2. Вычислите тепловой эффект реакции

3 С₂Н_{2 (газ)} = С₆Н_{6 (жид)} при 298 К и

ΔН⁰_сгор. С₂Н_{2 (газ)} = -1299,63 кДж/моль,

ΔН⁰_сгор. С₆Н_{6 (жид)} = -3267,70 кДж/моль.

3. Вычислите изменение энтропии при 298 К (ΔS⁰₂₉₈) для реакции

4 НСl_(газ) +О_{2 (газ)} = 2 Н₂О_(газ)+ 2Сl_2(газ) ,

если S⁰₂₉₈ (H₂O_(газ)) = 188,8 Дж/(моль·К);

S⁰₂₉₈ (Сl_{2 (газ)}) = 233,0 Дж/(моль·К);

S⁰₂₉₈ (HCl_(газ)) = 186,7 Дж/(моль·К);

S⁰₂₉₈ (O_{2 (газ)}) = 205,3 Дж/(моль·К).

_прод -_исх

4. Для химической реакции вычислить изменение энергии Гиббса ΔG⁰₂₉₈, используя стандартные значения энергии Гиббса ΔG⁰_{f, 298} и используя ΔН⁰₂₉₈ и ΔS⁰₂₉₈.

_или

Задачи для решения на занятии.

1. Вычислите тепловой эффект следующей реакции С₃Н_8(газ)= 2 Н_{2 (газ)} + С₃Н_{4 (газ)} при 298 К и

ΔН⁰_обр. С₃Н_4(газ) = 192,10 кДж/моль,

ΔН⁰_обр. С₃Н_8(газ) = -103,90 кДж/моль.

2. Вычислите ΔS⁰₂₉₈ для реакции N₂ + 3H₂ = 2NH₃, если

S⁰₂₉₈ (N₂) = 191,5 Дж/моль К;

S⁰₂₉₈ (H₂) = 130,6 Дж/моль К;

S⁰₂₉₈ (NH₃) = 192,5 Дж/моль К.

3. Вычислите тепловой эффект реакции

СН_{4 (газ)} + Н₂О_(газ) = 3 Н_{2 (газ)} + СО_(газ) при 298 К и

ΔН⁰_обр. СН_{4 (газ)} = -74,85 кДж/моль;

ΔН⁰_обр. Н₂О_(газ) = -241,84 кДж/моль;

ΔН⁰_обр. СО_(газ) = -110,50 кДж/моль.

4. Вычислите тепловой эффект реакции

С₂Н_{2 (газ)} + СО_(газ) + Н₂О_(жид) = СН₂=СН–СООН _(жид) при 298 К и

ΔН⁰_сгор. С₂Н_{2 (газ)} = -1299,63 кДж/моль;

ΔН⁰_сгор. СО _(газ) = -282,96 кДж/моль;

ΔН⁰_сгор. СН₂=СН–СООН _(жид) = -1370,18 кДж/моль.

5. Вычислите тепловой эффект реакции

СН_{4 (газ)} + СО_{2 (газ)} = 2 Н_{2 (газ)} + 2 СО_(газ) при 298 К и

ΔН⁰_обр. СН_{4 (газ)} = -74,85 кДж/моль;

ΔН⁰_обр. СО_{2 (газ)} = -393,51 кДж/моль;

ΔН⁰_обр. СО_(газ) = -110,50 кДж/моль.

6. Вычислите тепловой эффект реакции

РСl_{5 (газ)} = PCl_{3 (газ)} + Сl_(газ) при 298 К и

ΔН⁰_обр. PCl_{5 (газ)} = -369,45 кДж/моль;

ΔН⁰_обр. PCl_{3 (газ)} = -277,0 кДж/моль.

6