Флешка / Задорожная / методички для студентов / 3.Квантово-механические представления о строении атома

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тихоокеанский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

Кафедра химии

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры

протокол №___от___________20__г

Заведующий кафедрой Н.С. Иванова

_______________________________

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

к лабораторным занятиям

Модуль №1 Строение вещества

учебной дисциплины Общая и неорганическая химия

для специальности 060301 «Фармация»

курс ____I___семестр _I___

Составитель: преподаватель Ситникова А.А.

Рецензент: к.х.н., доцент Задорожная А.Н.__

Владивосток – 2013 г.

1. Тема: Квантово-механические представления о строении атома.

2. Мотивация: Данная тема является базой для усвоения следующих дисциплин:

- органическая химия: изучение и понимание строения веществ, механизмов реакций;

- биологическая химия: понимание химических и биохимических процессов на клеточном уровне (пути метаболизма белков, аминокислот, углеводов, липидов; молекулярные механизмы наследственных и ряда других заболеваний);

- фармацевтическая технология: изучение принципов и способов получения лекарственных форм, способов доставки;

- токсикологическая химия: изучение основных закономерностей распределения и превращения токсических веществ в организме человека, общей характеристики токсического действия.

3. Цели занятия.

3.1. Общая цель: изучение темы направлено на формирование компетенций по ФГОС специальности ПК-35.

3.2. Конкретные цели и задачи.

После изучения темы студент должен:

«Знать» - современную модель атома, периодический закон, периодическую систему Д.И. Менделеева.

«Уметь» - составлять электронные конфигурации атомов, ионов; электронно-графические формулы атомов и молекул; прогнозировать химические и физические свойства в зависимости от положения в периодической системе.

«Владеть» - правилами номенклатуры неорганических веществ; методикой описания химических и физических свойств химических элементов.

4. Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы.

1. Современное определение молекулы, атома, иона (общее среднее образование).

2. Семейства элементов в зависимости от заполнения валентными электронами орбиталей (общее среднее образование).

3. Периодический закон д.И. Менделеева; периодическая система элементов (общее среднее образование).

4. Характеристика элемента на основе положения в ПС (общее среднее образование).

5. Изменение свойств элементов в периоде и подгруппе (обще среднее образование).

5. Задания для самостоятельной подготовки к лабораторному занятию:

5.1. Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний.

1. Квантово-механическая модель строения атома.

а) уравнение де-Бройля;

б) понятие об энергетических уровнях и подуровнях;

в) характеристика квантовых чисел;

г) принцип Паули.

2. Принцип наименьшей энергии. Правила Клечковского.

3. Схема заполнения электронами орбиталей атомов элементов ПС.

4. Электронные конфигурации атомов.

5. Электронно-графические формулы. Правило Гунда.

6. Закономерности изменения медико-биологических свойств элементов в зависимости от их положения в ПС.

5.2. Задания для СРС во внеучебное время.

Задача № 1.

На примере атомов теллура и вольфрама покажите различие в электронных конфигурациях атомов элементов главных и побочных подгрупп.

Задача № 2.

Приведите строение четырех ионов (катионов и анионов) с электронной конфигурацией, совпадающей с электронной конфигурацией криптона.

Задача № 3.

Назовите два элемента, в атомах которых количество неподеленных пар электронов равно количеству неспаренных электронов.

Задача № 4.

Почему для атомов фосфора, серы и хлора максимальная валентность совпадает с номером группы, а для атомов азота, кислорода и фтора она меньше номера группы? Укажите максимальную валентность этих атомов и приведите примеры соединений, в которых она реализуется. С помощью электронных схем выведите последовательно структуру азотной кислоты. Укажите валентность и степень окисления центрального атома.

Задача № 5.

Напишите электронную конфигурацию атома молибдена.

• Укажите набор квантовых чисел, соответствующий заполняемой орбитали;

• Назовите элементы, у которых идет заполнение такой же орбитали данного энергетического уровня;

- Какие свойства характерны для элементов этого семейства?

Задача № 6.

Определите максимальную и минимальную степени окисления молибдена. Ориентируясь на число валентных электронов напишите электронно-графическую формулу элемента в основном и возбужденном состоянии.

Задача № 7.

Определите промежуточные валентные состояния молибдена.

Задача № 8.

Напишите формулы кислородных соединений молибдена.

5.3. Задания для самоконтроля подготовки к лабораторному занятию.

Вариант теста № 1.

Экспериментальным доказательством двойственной природы электрона является:

а) способность к дифракции;

б) наличие заряда;

в) наличие массы;

г) наличие у электрона массы, заряда, а также способности к дифракции.

Вариант теста № 2.

Уравнение де Бройля, отражающее корпускулярно-волновую природу электрона имеет вид:

а) Е = h ;

б) E = mc²;

в)  = h / m;

г)  = 2 l / n;

Вариант теста № 3.

О характере движения электрона в атоме свидетельствует:

а) изменение энергии;

б) точное положение в пространстве;

в) траектория движения;

г) изменение формы;

Вариант теста № 4.

Совокупность сложных движений электрона в атоме описывается:

а) главным квантовым числом (n);

б) орбитальным квантовым числом (l);

в) совокупностью n, l, m_l, m_s;

г) магнитным квантовым числом (m _l).

7. Этапы проведения лабораторного занятия.

№	Название этапа	Цель этапа	Время, мин
1	2	3	4
	I. Вводная часть занятия.		10
1.	Организация занятия	Проверка присутствующих, их внешнего вида, наличия рабочих тетрадей и лекций.	5
2.	Определение темы, мотивации, целей, задач занятия	Формирование мотивации данного занятия, значимости его в подготовке провизора.	5
	II. Основная часть занятия.		160
3.	Контроль исходных знаний, умений и навыков	Выявление исходного уровня знаний, умений и навыков, обеспечение единого уровня.	20
4.	Общие и индивидуальные задания для СРС в учебное время.	Дифференцированное ориентирование студентов к предстоящей работе.	40
5.	Демонстрация методики	Показать ориентировочную основу действия (ООД)	10
6.	Управляемая СРС в учебное время	Овладение профессиональным компетенциями, исходя из конкретных целей.	30
7.	Реализация планируемой формы занятия	Контроль результатов обучения и оценка с помощью дескрипторов	30
8.	Итоговый контроль	Закрепление приобретённых ЗУН, выявление ошибок и их корректировка	30
	III. Заключительная часть занятия.		10
9.	Подведение итогов занятия.	Оценка деятельности студентов, определение достижения цели занятия	5
10.	Общие и индивидуальные задания на СРС во внеучебное время.	Указание по самоподготовке студентов к следующему занятию «Периодический закон Д.И.Менделеева. Сравнительная характеристика свойств s-, p-, d- элементов»	5

8. Задания для контроля уровня сформированности компетенций в учебное время.

1. Значения каких квантовых чисел можно определить по записи: 4f?

2. Запишите электронную конфигурацию атома с порядковым номером 25 с учетом правил Клечковского.

3. Атому какого элемента отвечает следующая электронная конфигурация . . . 5s²4d²? К какому семейству относится данный элемент?

4. Изобразите электронно-графическое строение атомов с порядковым номером 9 и 17 согласно принципам Паули, наименьшей энергии и правилу Гунда. Определите валентные состояния и степени окисления элементов.

9. Учебно-материальное обеспечение:

9.1. Обязательная литература:

1. Ершов Ю.А., Попков В.А., Берлянд А.С. и др. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. - М.: Высшая школа, 2005. 141-153 с.

2. Попков В.А., Пузаков С.А. Общая химия.-М: ГЭОТАР-Медиа, 2007. 14-32 с.

9.2. Дополнительная литература:

1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. - М.: Высшая школа, 1998.

2. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Практикум по общей химии. Под редакцией Попкова В.А., Бабкова А.В. – М.: Высшая школа, 2001.

3. Немов В.А., Тюрина Е.Ф., Иванова Н.С. Общая химия. Методические разработки для СРС. Ч.1 – Владивосток: ВГМИ, 1988. 18-29 с.

4. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого. – Спб: Химиздат, 2000.- 14-21 с.

5. Тюрина Е.Ф. Химия. Теоретические основы. Вопросы. Тесты. Задачи с решениями.- Владивосток: Медицина ДВ, 2008. 19-26 с.

10. Материальное обеспечение:

Набор таблиц, калькулятор.

Оценивание уровня сформированности компетенций обучающихся проводится по бально-рейтинговой системе.

6