Лабораторные работы по химии.

Министерство образования и науки Челябинской области
государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Чебаркульский профессиональный техникум»
Содержание лабораторных опытов и практических занятий по химии.
Раздел, тема 1.11.Амины, аминокислоты, белки.
Лабораторный опыт:
1.Изготовление шаростержневых и объемных моделей изомерных аминов.
2.Растворение белков в воде и их коагуляция.
3.Обнаружение белка в курином яйце и молоке.
Практическое занятие:
1.Образование солей анилина. Бромирование анилина.
2.Образование солей глицина. Получение медной соли глицина.
3.Денатурация белка. Цветные реакции белков.
Раздел, тема 1.12. Азотсодержащие гетероциклические соединения. Нуклеиновые кислоты.
Лабораторный опыт:
1.Изготовление шаростержневых и объемных моделей азотистых гетероциклов.
Составитель: Шушарина В.М. Преподаватель ЧПТ
Раздел, тема 1.11.Амины, аминокислоты, белки.
Лабораторный опыт №1
Тема: Изготовление шаростержневых и объемных моделей изомерных аминов.
Цель: Развитие навыков пространственного изображения молекул метиламин (первичный амин), диметиламин (вторичный амин), триметиламин (третичный амин). Задача: Закрепление знаний по теме «Амины, аминокислоты, белки ».
Оборудование: Пластилин, металлические стержни (спички), транспортир.
Теоретические основы
Амины – органические производные аммиака NH3, в молекуле которого один, два или три атома водорода замещены на углеводородные радикалы:
RNH2, R2NH, R3N
Простейший представитель – метиламин.
Амины классифицируют по двум структурным признакам.
По количеству радикалов, связанных с атомом азота, различают первичные, вторичные и третичные амины.
По характеру углеводородного радикала амины подразделяются на алифатические (жирные), ароматические и смешанные (или жирноароматические).
АМИНЫ Первичные Вторичные Третичные
Алифатические (жирные) CH3NH2 (CH3)2NH (CH3)3N
Метиламин Диметиламин Триметиламин
Ароматические
C6H5NH2 (C6H5)2NH (C6H5)3N Фениламин(анилин) Дифениламин Трифениламин
Смешанные C6H5-NH-СН3 C6H5-N(СН3)2
Метилфениламин ДиметилфениламинАмины, являясь производными аммиака, имеют сходное с ним строение.
Модели молекул

Атом азота имеет электронную конфигурацию 1s22s22p3 и способен к гибридизации. В валентно-возбуждённом состоянии происходит переход 2s электрона в 2р ячейку с образованием свободной пары электронов. (1s22s2p4). Три sp3- орбитали используются для связи с водородом, а одна орбиталь занята неподелённой парой электронов. Эта электронная пара отталкивает sp3- гибридные орбитали, и они стремятся принять тетраэдрическую направленность с углом Н-N-H, равным 107º30'. Это меньше, чем у метана. Не поделённая пара электронов несёт на себе дополнительную долю s-характеpа и придаёт алифатическим аминам основные свойства.1028700209613500 Если для NH3 рКα=9,21, то углеводородные группы у замещённых производных аммиака вследствие положительного индукционного эффекта (+I эффект) повышают электронную плотность на атоме азота, что приводит к увеличению основности замещённых аминов [рКα=10.65 для N(C2H5)3]. Переход от аммиака к гидразинам, т.е. замена атома водорода в аммиаке на аминогруппу при сохранении sр3- гибридизации приводит к уменьшению основности ( рКα~7,8) из-за –I эффекта группы -NH2.
В аминах, как и в молекуле аммиака, атом азота находится в sp3-гибридном состоянии, и образуют одинарные σ – связи. Угол связи составляет 147о , 146о , 145о, для метиламина, диметиламина, триметиламина соответственно. Аминогруппа в алифатических аминах имеет пирамидальное строение. Молекулы аминов полярные, при этом в алифатических аминах вектор дипольного момента направлен от углеводородного радикала к аминогруппе.
Для пространственного изображения молекул органических веществ важно знать, к какому классу веществ относится соединение, угол связи, форму молекул.
Для построения молекулы метиламина шаростержневым способом нужно заготовить 7 шаров из пластилина. Один шар (атом углерода) большего размера и черного цвета, один шар (атом азота) и синего цвета, а пять атомов (водорода) чуть меньшего размера красного цвета. Соединить шары металлическими стержнями под определенными углами.
Для построения молекулы диметиламина шаростержневым способом нужно заготовить 10 шаров из пластилина. Два шара (атом углерода) большего размера и черного цвета, один шар (атом азота) и синего цвета, а семь атомов (водорода) чуть меньшего размера красного цвета. Соединить шары металлическими стержнями под определенными углами.
Для построения молекулы триметиламина шаростержневым способом нужно заготовить 13 шаров из пластилина. Три шара (атом углерода) большего размера и черного цвета, один шар (атом азота) и синего цвета, а девять атомов (водорода) чуть меньшего размера красного цвета. Соединить шары металлическими стержнями под определенными углами.
Объемная модель атома изготавливается также только шары соединяются методом вдавливания в друг друга.
Порядок выполнения работы
Чтобы успешно выполнить задания, воспользуйтесь следующими рекомендациями:
1.Познакомьтесь с темой, целью и содержанием задания.
2.Проверьте наличия на вашем столе необходимого оборудования.
3.Соблюдайте последовательность действия, придерживайтесь инструкции, предложенной в тетради.
4.Отчет о выполнении химического эксперимента составьте согласно указаниям в тетради. В этом вам помогут содержание тетради, таблицы, схемы.
5.Обратите внимание на правильность записанных уравнений химических реакций, сделанных выводов из проделанной работы.
Выполнение работы
1. Изготовление моделей молекул органических веществ CH3NH2 , (CH3)2NH, (CH3)3N
1.1.Изготовление шаростержневых моделей молекул.
Шаростержневые модели изготавливаются из пластилина и металлических стержней. При изготовлении молекул необходимо знать угол связи и ее кратность.
Атом химического элемента представляется в виде шара. Атом углерода в виде шара изготавливается большего размера и черного цвета, атом азота большего размера и синего цвета, а атомы водорода маленького размера красного цвета. Химическая связь изображается металлическими стержнями. Угол химической связи измеряется транспортиром.
1.2.Изготовление объемных моделей
Объемные модели изготавливаются из пластилина. Сначала заготавливаются шары для атомов углерода, азота и водорода, затем под определенным углом атомы в виде шаров соединяются друг с другом методом вдавливания. Получаются полусферы атомов.
1.3. Заполните таблицу. Зарисуйте молекулы органических веществ.
Название молекулы, структурная формула, тип связи, угол связи, тип гибридизации, пространственная форма молекулы. Шаростержневая модель молекулы
Объемная модель молекулы
1.
2.
3. Контрольные вопросы
1. Какие вещества называются аминами? Какой признак положен в основу классификации?
2. Какая группа атомов в молекуле аминов - радикал или аминогруппа - определяет их основные химические функции - является функциональной для них?
3. Почему амины называют органическими основаниями?
Сформулируйте вывод по работе.
Лабораторный опыт №2
Тема: Растворение белков в воде и их коагуляция
Цель: Овладение навыками проведения химических опытов, подтверждающих свойства белков.
Задача: Закрепление знаний по теме «Амины, аминокислоты, белки».
Оборудование и реактивы: Штатив с пробирками, держатель, горелка, спички, дистиллированная вода, раствор хлористого калия, кератин (шерсти или волос), раствор медного купороса, раствор ацетата свинца.Теоретические основы
Белками или белковыми веществами, называют высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот, соединенных амидной (пептидной) связью.
Белки - амфотерные электролиты. При определенном значении рН среды число положительных и отрицательных зарядов в молекуле белка одинаково. Это одно из основных свойств белка.
Большинство белков относятся к высокомолекулярным соединениям, которые хорошо растворяются в воде. Растворение белков в воде связано с гидратацией его молекул и образованием вокруг частиц белка гидратной оболочки. Любые физические и химические факторы, нарушающие гидратацию молекул белка и нейтрализующие их заряд, приводят к понижению растворимости белка и способствуют выпадению его в осадок. Растворимость белка в воде зависит от структуры белка, реакции среды, присутствия электролитов. В кислой среде лучше растворяются белки, обладающие кислыми свойствами, а в щелочной - белки, обладающие основными свойствами. Альбумины хорошо растворяются в дистиллированной воде, а глобулины растворимы в воде только в присутствии электролитов. Не растворяются в воде белки опорных тканей (коллаген, кератин, эластин и др.).
Соединение частиц в более крупные агрегаты называется коагуляцией, а осаждение их под влиянием силы тяжести – седиментацией. Обычно коагуляция происходит при прибавлении к золю электролита, другого золя, частицы которого имеют противоположный заряд, и при нагревании. Чаще всего золи коагулируют прибавлением электролита. В этом случае происходит нейтрализация зарядов коллоидных частиц ионами электролита. Причем золи, содержащие положительно заряженные частицы, коагулируют под действием анионов, а золи, содержащие отрицательно заряженные частицы, - под действием катионов. Признаком коагуляции служит помутнение золя и дальнейшее образование осадка. Минимальная концентрация электролита, вызывает явную коагуляцию.
Порядок выполнения работы
Чтобы успешно выполнить задания, воспользуйтесь следующими рекомендациями:
1.Познакомьтесь с темой, целью и содержанием задания.
2.Проверьте наличия на вашем столе необходимого оборудования.
3.Соблюдайте последовательность действия, придерживайтесь инструкции, предложенной в тетради.
4.Отчет о выполнении химического эксперимента составьте согласно указаниям в тетради. В этом вам помогут содержание тетради, таблицы, схемы.
5.Обратите внимание на правильность записанных уравнений химических реакций, сделанных выводов из проделанной работы.
Выполнение работы
1. Растворение белков в воде.
1.1.В пробирку с водой поместите немного куриного бека и перемешайте стеклянной палочкой. При этом яичный альбумин растворяется, а яичный глобулин выпадает в виде небольшого осадка. Запишите наблюдения.
1.2. В пробирки поместите по 2-3 мл растворителя (воды, соляной кислоты, гидроксида натрия). В каждую пробирку бросьте кусочек ногтя, волос, шерсть, перо. Нагрейте пробирки. Что наблюдаете?
2.1. Осаждение белка солями тяжелых металлов.
В 2 пробирки налейте по 1-2 мл раствора белка и медленно, при встряхивании, по каплям добавьте в одну пробирку насыщенный раствор медного купороса, а в другую – раствор ацетата свинца. Отметьте образование труднорастворимых солеобразных соединений белка. Данный опыт иллюстрирует применение белка как противоядия при отравлении тяжелыми металлами. Запишите наблюдения.
3.1. Заполните таблицу.
Опыт Наблюдение Уравнение реакции Вывод
1.1. Растворение белков в воде.
1. Приготовление раствора белка. Для этого белок куриного яйца растворяют в 150 мл воды. В пробирку наливают 4-5 мл раствора белка и нагревают до кипения. Охлаждают содержимое пробирки. Разбавляют водой в 2 раза.
Почему раствор белка при нагревании мутнеет? Почему образующийся при нагревании осадок не растворяется при охлаждении и разбавлении водой? 2.1. В пробирки поместите по 2-3 мл растворителя (воды, соляной кислоты, гидроксида натрия). В каждую пробирку бросьте кусочек ногтя, волос, шерсть, перо. Нагрейте пробирки. Что наблюдаете? 2. Осаждение белка солями тяжелых металлов.
1. В 2 пробирки налейте по 1-2 мл раствора белка и медленно, при встряхивании, по каплям добавьте в одну пробирку насыщенный раствор медного купороса, а в другую – раствор ацетата свинца. Что наблюдаете? Контрольные вопросы
1. Какой состав имеет молекула белка?
2. Какова структура белковой молекулы?
3. С чем связано растворение белков в воде?
4.От чего зависит растворимость белка в воде?
5.Что называется коагуляцией?
6. Какие условия необходимы для коагуляции?
Сформулируйте вывод по работе.
Лабораторный опыт№ 3
Тема: Обнаружение белков в курином яйце и молоке.
Цель: Овладение навыками проведения химических опытов, подтверждающих свойства белков и их нахождение в продуктах питания.
Задача: Закрепление знаний по теме «Амины, аминокислоты, белки».
Оборудование и реактивы: Штатив с пробирками. Дистиллированная вода, белок куриного яйца, молоко, раствор сульфата меди (II), раствор щелочи NaOH.
Теоретические основы
Белками или белковыми веществами, называют высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот, соединенных амидной (пептидной) связью.
Белки - амфотерные электролиты. При определенном значении рН среды число положительных и отрицательных зарядов в молекуле белка одинаково. Это одно из основных свойств белка.
Под действием внешних факторов (температуры, механического воздействия, действия химических агентов) происходит изменение вторичной, третичной и четвертичной структур белковой макромолекулы. Первичная структура, а, следовательно, и химический состав белка не меняется.
Порядок выполнения работы
Чтобы успешно выполнить задания, воспользуйтесь следующими рекомендациями:
1.Познакомьтесь с темой, целью и содержанием задания.
2.Проверьте наличия на вашем столе необходимого оборудования.
3.Соблюдайте последовательность действия, придерживайтесь инструкции, предложенной в тетради.
4.Отчет о выполнении химического эксперимента составьте согласно указаниям в тетради. В этом вам помогут содержание тетради, таблицы, схемы.
5.Обратите внимание на правильность записанных уравнений химических реакций, сделанных выводов из проделанной работы.
Выполнение работы
1. Обнаружение белка в курином яйце и молоке.
1.1. Приготовление раствора белка. Для этого белок куриного яйца растворите в 150 мл воды.
1.2.В одну пробирку прилейте 4мл раствора куриного яйца а, в другую пробирку - 4мл молока и в каждую пробирку добавьте 4мл щелочи NaOH и 2мл раствора соли CuSO4. Появление характерного фиолетового окрашивания указывает на наличие белка.
2.1. Заполните таблицу.
Опыт Наблюдение Уравнение реакции Вывод
Обнаружение белка в курином яйце и молоке
1.1.Приготовление раствора белка. Для этого белок куриного яйца растворите в 150 мл воды. 1.2.В одну пробирку прилейте 4мл раствора куриного яйца а, в другую пробирку - 4мл молока и в каждую пробирку добавьте 4мл щелочи NaOH и 2мл раствора соли CuSO4.
Что наблюдаете? Контрольные вопросы
1. Какой состав имеет молекула белка?
2. Какова структура белковой молекулы?
3. Какие химические соединения в организме используются для синтеза белков?
4. Что происходит с белками под действием внешних факторов?
Сформулируйте вывод по работе.
Практическое занятие №1
Тема: Образование солей анилина. Бромирование анилина.
Цель: Овладение навыками проведения химических опытов, подтверждающих свойства анилина.
Задача: Закрепление знаний по теме «Амины, аминокислоты, белки».
Оборудование и реактивы: Штатив с пробирками, держатель, стеклянная палочка. Анилин, дистиллированная вода, гидроксид натрия, соляная кислота, бромная вода.
Теоретическое введение
Простейшим представителем первичных ароматических аминов является анилинC6H5NH2. Его можно рассматривать как производное бензола, в молекуле которого атом водорода замещен на аминогруппу, или как производное аммиака, в молекуле которого атом водорода замещен радикалом фенилом.
Основные свойства анилина:
а) ароматический амин – анилин имеет большое практическое значение;
б) анилин C6H5NH2 – это бесцветная жидкость, которая плохо растворяется в воде;
в) имеет светло-коричневую окраску при частичном окислении на воздухе;
г) анилин сильно ядовит.
Основные свойства у анилина проявляются слабее, чем у аммиака и аминов предельного ряда.
1. Анилин не изменяет окраски лакмуса, но при взаимодействии с кислотами образует соли.
2. Если к анилину прилить концентрированную соляную кислоту, то происходит экзотермическая реакция и после охлаждения смеси можно наблюдать образование кристаллов соли: [C6H5NH3]+Cl- – хлорид фениламмония.
3. Если на раствор хлорида фениламмония подействовать раствором щелочи, то снова выделится анилин: [С6Н5NН3]+ + Сl- + Nа+ + ОН- > Н2О + С6Н5NН2 + Nа+ + СI-. Здесь выражено влияние ароматического радикала фенила – С6Н5.
4. В анилине C6H5NH2 бензольное ядро смещает к себе неподеленную электронную пару азота аминогруппы. При этом электронная плотность на азоте уменьшается и он слабее связывает ион водорода, а это значит, что свойства вещества как основания проявляются в меньшей степени.
5. Аминогруппа влияет на бензольное ядро и бензольное ядро влияет на аминогруппу.
6. В отличие от бензола анилин вступает в реакции бромирования не по одному, а по трем положения цикла: C6H5NH2+3Br2- >: C6H5NH2 Br3+3НBr
Физические свойства. Анилин - бесцветная маслянистая жидкость, немного тяжелее воды, мало растворима в воде, растворима в этиловом спирте и в бензоле.
Выполнение работы
1. Образование солей анилина.
1.1. В пробирку прилейте 0,5 мл анилина и 3 мл воды. Взболтайте. Что наблюдается? В пробирку добавьте соляной кислоты до полного растворения анилина в воде. К раствору добавьте 1—2 мл раствора щелочи. Что наблюдаете?
1. Почему при добавлении соляной кислоты происходит растворение анилина? Напишите уравнение реакции.
2. Почему при добавлении щелочи анилин выделяется из водного раствора? Напишите уравнение реакции.
2. Бромирование анилина.
2.1.В пробирку налейте 0,5 мл анилина и 0,5 мл воды. Прибавьте по каплям бромной воды до появления осадка.
1. Почему обесцвечивается бромная вода?
2. Каково строение образующегося осадка? Напишите уравнение реакции.
3.1. Заполните таблицу.
Опыт Наблюдение Уравнение реакции Вывод
Образование солей анилина.
1.1. В пробирку прилейте 0,5 мл анилина и 3 мл воды. Взболтайте. Что наблюдается?
В пробирку добавьте соляной кислоты до полного растворения анилина в воде. К раствору добавьте 1—2 мл раствора щелочи. Что наблюдаете?
1. Почему при добавлении соляной кислоты происходит растворение анилина? Напишите уравнение реакции.
2. Почему при добавлении щелочи анилин выделяется из водного раствора? Напишите уравнение реакции. Бромирование анилина.
2.1.В пробирку налейте 0,5 мл анилина и 0,5 мл воды. Прибавьте по каплям бромной воды до появления осадка.
1. Почему обесцвечивается бромная вода?
2. Каково строение образующегося осадка? Напишите уравнение реакции.
Контрольные вопросы для самопроверки:
1.Напишите формулу анилина.
2. Перечислите основные свойства анилина.
3.Почему амины называют органическими основаниями?
Сформулируйте вывод по работе.
Практическое занятие №2
Тема: Образование солей глицина. Получение медной соли глицина.
Цель: показать особые свойства аминокислот на примере раствора глицина.
Задача: Закрепление знаний по теме «Амины, аминокислоты, белки».
Оборудование и реактивы: Штатив с пробирками, спиртовка, спички, держатель, стеклянная палочка, шпатель. Раствор глицина, дистиллированная вода, гидроксид натрия, соляная кислота, оксид меди (II).
Теоретическое введение
Аминокислоты – гетерофункциональные соединения, которые содержат две функциональные группы: аминогруппу- NН2 и карбоксильную группу – СООН, связанные с углеводородным радикалом. Так как аминокислоты содержат две различные функциональные группы, которые оказывают влияние друг на друга, их реакции отличаются от характерных свойств карбоновых кислот и аминов.
Аминогруппа- NН2 определяет основные свойства аминокислот, т. к. способна присоединять к себе катион водорода по донорно-акцепторному механизму за счет наличия свободной электронной пары у атома азота.
Группа – СООН (карбоксильная группа) определяет кислотные свойства этих соединений. Следовательно, аминокислоты – это амфотерные органические соединения.
Со щелочами они реагируют как кислоты:
NН2RCHCOOH + NaOH - > NН2RCHCOONa + H2O
Натриевая соль
аминокислоты
С сильными кислотами – как основания – амины:
NН2RCHCOOH + НCl - > (NН3RCHCOOH)+ Cl-
Хлороводородная соль
Аминокислоты
Важнейшим свойством аминокислот является их способность вступать в реакцию поликонденсации друг с другом.
Аминокислоты представляют собой бесцветные кристаллические вещества, плавящиеся при температуре выше 200 градусов. Они растворимы в воде и нерастворимы в эфире. В зависимости от состава радикала R-они могут быть сладкими, горькими или безвкусными.
Выполнение работы
1. Образование солей глицина.
1.1. В 2 пробирки налейте по 1-2 мл раствора глицина и добавьте в одну пробирку раствор гидроксида натрия, а в другую – раствор соляной кислоты. Что наблюдаете?
2. Получение медной соли глицина.
2.1. В пробирку с 2 мл раствора глицина добавьте на кончике шпателя порошок оксида меди (II). Пробирку осторожно нагрейте до кипения. Что наблюдаете? Охладите реакционную смесь. Что наблюдаете?
3.1. Заполните таблицу.
Опыт Наблюдение Уравнение реакции Вывод
Образование солей анилина.
1.1. В 2 пробирки налейте по 1-2 мл раствора глицина и добавьте в одну пробирку раствор гидроксида натрия, а в другую – раствор соляной кислоты. Что наблюдаете?
Напишите уравнение реакции. Получение медной соли глицина.
2.1. В пробирку с 2 мл раствора глицина добавьте на кончике шпателя порошок оксида меди (II). Пробирку осторожно нагрейте до кипения. Что наблюдаете? Охладите реакционную смесь. Что наблюдаете?
Напишите уравнение реакции. Контрольные вопросы для самопроверки:
1.Почему аминокислоты являются гетерофункциональными соединениями?
2.Какими свойствами обладают аминокислоты?
3.Какая реакция называется реакцией поликонденсации?
4.Какие физические свойства характерны для аминокислот?
Сформулируйте вывод по работе.
Практическое занятие №3
Тема: Денатурация белка. Цветные реакции белков.
Цель: Овладение навыками проведения химических опытов, подтверждающих свойства белков.
Задача: Закрепление знаний по теме «Амины, аминокислоты, белки».
Оборудование и реактивы: Штатив с пробирками, держатель, горелка, спички. Дистиллированная вода, раствор белка, гидроксид натрия, сульфат меди, концентрированная азотная кислота, аммиак.
Теоретическое введение
Белками или белковыми веществами, называют высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот, соединенных амидной (пептидной) связью.
Белки - амфотерные электролиты. При определенном значении рН среды число положительных и отрицательных зарядов в молекуле белка одинаково. Это одно из основных свойств белка.
Под действием внешних факторов (температуры, механического воздействия, действия химических агентов) происходит изменение вторичной, третичной и четвертичной структур белковой макромолекулы. Первичная структура,
а, следовательно, и химический состав белка не меняется.
Воздействие высокой температуры ведет к тепловой денатурации белков, в результате которой нарушается вторичная, третичная и четвертичная структуры белка. Свертывание большинства белков начинается при температуре 50-550С. При кратковременном нагревании денатурация может и не произойти или проявится в слабой степени, дальнейшее же повышение температуры ведет к быстрому свертыванию белка.
Реакции характерные для белков:
1. при биуретовой реакции появляется фиолетовая окраска. Такая же реакция происходит и с другими соединениями, которые содержат пептидные группы;
2. при ксантопротеиновой реакции белки окрашиваются в желтый цвет. Эта реакция доказывает, что в состав белков входят остатки ароматических аминокислот;
3. если к раствору белков прилить ацетат свинца, а затем гидроксид натрия и нагреть, то выпадает черный осадок, что указывает на содержание серы.
Выполнение работы
1. Денатурация белка.
1.1. Приготовление раствора белка. Для этого белок куриного яйца растворяют в 150 мл воды. В пробирку наливают 4-5 мл раствора белка и нагревают до кипения. Охлаждают содержимое пробирки. Разбавляют водой в 2 раза
2. Цветные реакции белков.
2.1.Ксантопротеиновая реакция.
В пробирку наливают 2-3 мл раствора белка, добавляют 2-3 мл концентрированной азотной кислоты. Пробирку нагревают. Смесь охладить и добавить аммиак до щелочной реакции (проба на лакмус).
2.2. Биуретовая реакция.
В пробирку наливают 2-3 мл раствора белка, добавляют 2-3 мл гидроксида натрия и сульфата меди (2).
3.3. Заполните таблицу.
Опыт Наблюдение Уравнение реакции Вывод
Денатурация белка
Приготовление раствора белка. Для этого белок куриного яйца растворяют в 150 мл воды. В пробирку наливают 4-5 мл раствора белка и нагревают до кипения. Охлаждают содержимое пробирки. Разбавляют водой в 2 раза.
Почему раствор белка при нагревании мутнеет? Почему образующийся при нагревании осадок не растворяется при охлаждении и разбавлении водой? Ксантопротеиновая реакция
В пробирку наливают 2-3 мл раствора белка, добавляют 2-3 мл концентрированной азотной кислоты. Пробирку нагревают. Что наблюдаете? Смесь охладить и добавить аммиак до щелочной реакции (проба на лакмус).
Что наблюдаете? Биуретовая реакция
В пробирку наливают 2-3 мл раствора белка, добавляют 2-3 мл гидроксида натрия и сульфата меди (2).
Что наблюдаете? Контрольные вопросы для самопроверки:
1. Какой состав имеет молекула белка?
2. Какова структура белковой молекулы?
3. Какие химические соединения в организме используются для синтеза белков?
4. Какие цветные реакции доказывают наличие белка?
Сформулируйте вывод по работе.
Раздел, тема 1.12. Азотсодержащие гетероциклические соединения. Нуклеиновые кислоты.
Лабораторный опыт №1
Тема: Изготовление шаростержневых и объемных моделей азотистых гетероциклов.
Цель: Развитие навыков пространственного изображения молекул азотистых гетероциклов.
Задача: Закрепление знаний по теме «Азотсодержащие гетероциклические соединения. Нуклеиновые кислоты».
Оборудование: Пластилин, металлические стержни (спички), транспортир.
Теоретическое введение.
Гетероатомы (О, N, S) могут не только входить в состав функциональных групп, но быть частью замкнутого скелета молекулы-цикла. Такие соединения называют гетероциклическими или гетероциклами.
Гетероциклические соединения играют важную роль в биохимических процессах: они входят в состав многих биологически важных веществ-белков и нуклеиновых кислот.
Некоторые гетероциклы, например пиримидин, пиридин, как и арены (ароматические карбоциклы), содержат сопряженную систему п-связей и, следовательно, могут быть отнесены к ароматическим соединениям.
Пиримидин С4Н4N2 - шестичленный гетероцикл с двумя атомами азота.
Проявляет свойства очень слабого основания, т.к. атомы азота в sp2-гибридизованном состоянии довольно прочно удерживают неподеленную электронную пару.
Для пиримидина, подобно пиридину, характерна 6π-электронная ароматическая система. Поэтому его цикл обладает повышенной устойчивостью.

пиримидин
пиридин
Пиридин С5H5N – шестичленный гетероцикл с одним атомом азота.
Это бесцветная жидкость с неприятным запахом, т.кип. 115°С. Хорошо растворяется в воде и органических жидкостях. Ядовит.
Производные пиридина широко распространены в природе и играют важную роль в функционировании живых организмов. Ядро этого гетероцикла создается в витамине В1, некоторых антибиотиках, пиримидинованых основаниях.
Электронное строение молекулы пиридина сходно со строением бензола. Атомы углерода и азота находятся в состоянии sp2-гибридизации. Все σ-связи C–C, C–H и C–N образованы гибридными орбиталями, углы между ними составляют примерно 120°. Поэтому цикл имеет плоское строение. Шесть электронов, находящихся на негибридных р-орбиталях, образуют π-электронную ароматическую систему.
Для пространственного изображения молекул органических веществ важно знать, к какому классу веществ относится соединение, угол связи, форму молекул.
Для построения молекулы пиридина шаростержневым способом нужно заготовить 11 шаров из пластилина. Пять шаров (атом углерода) большего размера и черного цвета, один шар (атом азота) и синего цвета, а пять атомов (водорода) чуть меньшего размера красного цвета. Соединить шары металлическими стержнями под определенными углами.
Для построения молекулы пиримидина шаростержневым способом нужно заготовить 10 шаров из пластилина. Четыре шара (атом углерода) большего размера и черного цвета, два шара (атом азота) и синего цвета, а четыре атомов (водорода) чуть меньшего размера красного цвета. Соединить шары металлическими стержнями под определенными углами.
Объемная модель атома изготавливается также только шары соединяются методом вдавливания в друг друга.
Порядок выполнения работы
Чтобы успешно выполнить задания, воспользуйтесь следующими рекомендациями:
1.Познакомьтесь с темой, целью и содержанием задания.
2.Проверьте наличия на вашем столе необходимого оборудования.
3.Соблюдайте последовательность действия, придерживайтесь инструкции, предложенной в тетради.
4.Отчет о выполнении химического эксперимента составьте согласно указаниям в тетради. В этом вам помогут содержание тетради, таблицы, схемы.
5.Обратите внимание на правильность записанных уравнений химических реакций, сделанных выводов из проделанной работы.
Выполнение работы
1. Изготовление моделей молекул органических веществ пиридина С5H5N, пиримидина С4Н4N2.
1.1.Изготовление шаростержневых моделей молекул.
Шаростержневые модели изготавливаются из пластилина и металлических стержней. При изготовлении молекул необходимо знать угол связи и ее кратность.
Атом химического элемента представляется в виде шара. Атом углерода в виде шара изготавливается большего размера и черного цвета, атом азота большего размера и синего цвета, а атомы водорода маленького размера красного цвета. Химическая связь изображается металлическими стержнями. Угол химической связи измеряется транспортиром.
1.2.Изготовление объемных моделей
Объемные модели изготавливаются из пластилина. Сначала заготавливаются шары для атомов углерода, азота и водорода, затем под определенным углом атомы в виде шаров соединяются друг с другом методом вдавливания. Получаются полусферы атомов.
1.3. Заполните таблицу. Зарисуйте молекулы органических веществ.
Название молекулы, структурная формула, тип связи, угол связи, тип гибридизации, пространственная форма молекулы. Шаростержневая модель молекулы
Объемная модель молекулы
1.
2.
Контрольные вопросы для самопроверки:
1.Какие соединения называют гетероциклами?
2.Какую роль играют гетероциклические соединения в биохимических процессах.
3.Почему некоторые гетероциклы могут быть отнесены к ароматическим соединениям?
Сформулируйте вывод по работе.
Литература:
О.С. Габриелян «Химия» для общеобразовательных учреждений М.-2007.
О.С. Габриелян и др. «Химия» для общеобразовательных учреждений М.-2008.
Г.П. Хомченко «Пособие по химии для поступающих в вузы».
Интернет-ресурс.