Демонстрационные опыты по теме "Водород" и "Кислород"
презентация к уроку

Слайд 1

Демонстрационные опыты при изучении тем «Кислород» и «Водород» Шабля Иван Николаевич учитель химии МБОУ СОШ № 14 г. Уссурийска

Слайд 2

Содержание Раздел 1. Теоретические аспекты организации демонстрационных опытов. Раздел 2. Опыты по теме «Кислород». Раздел 3. Опыты по теме «Водород».

Слайд 3

1. Теоретические аспекты организации демонстрационных опытов 1) Зачем это нужно. 2) Кто этим занимался. 3) Что делаем сами.

Слайд 4

2. Опыты по теме «Кислород» 2.1. Получение кислорода. 2.1.1. Получение кислорода из перманганата калия. 2.1.2. Получение кислорода из пероксида водорода. 2.2. Опыты с кислородом. 2.2.1. Опыт с серой. 2.2.2. Опыт с магнием. 2.2.3. Опыт с фосфором.

Слайд 5

2.1.1. Получение кислорода из перманганата калия НЕДОСТАТКИ 1) Перманганат калия с недавнего времени тяжело достать в свободной продаже в аптечной сети. 2) Необходимо контактировать с водой, что вносит некоторую сумятицу в ход урока. 3) Вода остается на стенках пробирки, влияя на горение тлеющей лучины, частично гася ее .

Слайд 6

2.1.1. Получение кислорода из перманганата калия НЕДОСТАТКИ 1) Перманганат калия с недавнего времени тяжело достать в свободной продаже в аптечной сети. 2) Данный опыт не соответствует принципу наглядности. Не видно визуально, как выделяющийся кислород заполняет стакан.

Слайд 7

2.1.2. Получение кислорода из пероксида водорода ПРОБЛЕМА 1) Все имеющиеся пособия для учителей, как и классическое «Преподавание неорганической химии в средней школе» (Ю.В. Ходаков), так и переизданные на его основе, не дают описания методики проведения этого опыта. 2) Этот способ указан в тексте параграфа школьного учебника и даже приведено уравнение реакции с рисунком (Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман, 8 класс). 3) Пришлось вырабатывать методику проведения данного демонстрационного опыта самостоятельно.

Слайд 8

2.1.2. Получение кислорода из пероксида водорода ПОИСК 1) Вносили в пробирку 5 мл 3% раствора перекиси водорода и добавляли на кончике ножа оксид марганца ( IV ). Выделяющийся кислород быстро выходил из пробирки, а попытки закрыть пробирку пробкой приводили к тому, что под давлением выделяющегося газа ее выбивало. 2) В коническую колбу на 150 мл вносим 15 мл 3% раствора перекиси водорода и добавляем катализатор оксид марганца ( IV ). При этом начинается активная реакция выделения кислорода, который из-за конической формы колбы не сразу выходит из нее.

Слайд 9

2.2. Опыты с кислородом ПРОБЛЕМА 1) В соответствии с правилами техники безопасности в школьной лаборатории нет возможности пользоваться кислородом из баллона. 2) Кислорода для этих опытов требуется достаточное количество.

Слайд 10

2.2.1. Опыт с серой ПРОВЕДЕНИЕ Серу помещаем в металлическую ложечку и нагреваем в пламени спиртовки. Как только она начинает плавиться, вносим ее в коническую колбу, где в это время выделяется образующийся кислород. При внесении расплавленной серы в колбу с кислородом наблюдаем сине-фиолетовое пламя горящей серы и выделение сернистого газа.

Слайд 11

2.2.2. Опыт с магнием ПРОВЕДЕНИЕ Крупинки металлического магния в небольшом количестве помещаем в металлическую ложечку и нагреваем в пламени спиртовки, следя за тем, чтобы магний не начал реагировать с кислородом воздуха при нагревании. Затем вносим разогретый магний в коническую колбу с выделяющимся кислородом. При этом наблюдаем яркую вспышку и образование в металлической ложечке белого порошка оксида магния.

Слайд 12

2.2.3. Опыт с Фосфором ПРОВЕДЕНИЕ Небольшое количество красного фосфора (со спичечную головку) помещаем в металлическую ложечку и нагреваем, следя за тем, чтобы фосфор не воспламенился в самой ложечке еще до внесения в кислород. Как только фосфор в ложечке согрелся, вносим его в коническую колбу, где в этот момент протекает реакция разложения перекиси водорода. Фосфор мгновенно вступает в реакцию с кислородом. При этом наблюдаем яркое свечение и белые клубы интенсивно выделяющегося оксида фосфора ( V ).

Слайд 13

2.2.3. Опыт с Фосфором ПРОВЕДЕНИЕ В стеклянную трубку (длина около 30 см, диаметр 15 мм) помещаем небольшой кусочек красного фосфора размером со спичечную головку. С помощью проволоки проталкиваем фосфор в середину трубки, концы которой после этого закрываем кусочками ваты. Трубку горизонтально закрепляем в лапке штатива и начинаем аккуратно нагревать находящийся в ней фосфор. При этом наблюдаем появление белого дымка (за счет образования новой аллотропной модификации – белого фосфора), который конденсируется на поверхности трубки.

Слайд 14

3. Опыты по теме «Водород» 3.1. Получение водорода и демонстрация его свойств традиционными способами. 3.2. Получение водорода и демонстрация его свойств нестандартными способами. 3.2.1. «Горящая свеча». 3.2.2. «Летающая бутылка». 3.3.3. Взаимодействие хлора и водорода.

Слайд 15

3.1. Получение водорода и демонстрация его свойств традиционными способами

Слайд 16

3.2.1. «Горящая свеча» ПРОВЕДЕНИЕ Для осуществления этого опыта в пробирку на 1/3 ее объема наливаем смесь пропилового и изопропилового спирта в соотношении 1:1. К данной смеси добавляем кусочек металлического натрия. Начинается активная реакция выделения водорода. Водород при взаимодействии натрия со смесью пропилового и изопропилового спиртов выделяется равномерно. Поджигаем его и наблюдаем горение водорода, выходящего из пробирки. Чем интенсивнее идет реакция, тем больше пламя. Со стороны эта реакция напоминает горящую свечу или факел.

Слайд 17

3.2.2. «Летающая бутылка» ПРОВЕДЕНИЕ Для проведения этого опыта в штативе закрепляется колба Вюрца , с надетой на нее газоотводной трубкой. Конец газоотводной трубки закрепляется в отверстии пластиковой бутылки объемом 1 литр, перевернутой вверх дном. В колбу помещается небольшое количество железных опилок (около 5 г) и добавляется избыток 20% соляной кислоты. Для начала реакции колбу прогреваем на пламени спиртовки, но как только реакция начнется, то потребность в дальнейшем подогреве исчезает . Водород выделяется равномерно, стабильно. Выброса реакционной массы из колбы не наблюдается.

Слайд 18

3.2.2. «Летающая бутылка» ВЫВОДЫ ПО ТЕХНИКЕ ПОДГОТОВКИ И ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА 1) Пластик, из которого сделана бутылка, должен быть плотным. Эмпирически проверено, что обычная бутылка, в которую разливают минеральную воду, не подходит, так как она не выдерживает взрывной силы после поджигания водорода. Кроме того, бутылка меньшего объема не дает нужного эффекта, большего объема – опасна для экспериментатора. 2) Для получения водорода в данном опыте лучше брать железные опилки по следующим причинам. - Во-первых, реакция соляной кислоты с магнием идет очень быстро, возможен выброс реакционной массы. - Во-вторых, реакция соляной кислоты с цинком протекает с хорошей скоростью, но слишком быстрой для нас. - В-третьих, менее активные металлы для протекания реакции с соляной кислотой приходится постоянно греть, а это опасно ввиду выделяющегося водорода.

Слайд 19

3.3.3. Взаимодействие хлора и водорода Рекомендуемый прибор Используемый прибор

Слайд 20

3.3.3. Взаимодействие хлора и водорода ОПИСАНИЕ ОПЫТА Хлор получаем при взаимодействии перманганата калия с концентрированной соляной кислотой. Для этого в коническую колбу объемом 150 мл помещаем 3г перманганата калия (стандартная масса перманганата, находящегося в аптечной стеклянной упаковке) и добавляем избыток концентрированной соляной кислоты. Начинается активная реакция, приводящая к образованию газообразного хлора, который желто-зеленым туманом занимает все пространство колбы, но не выходит из нее, так как тяжелее воздуха (также этому мешает сужение самой колбы). К полученному таким образом хлору мы по газоотводной трубке из прибора Кирюшкина подаем водород. При этом наблюдаем яркое горение водорода в хлоре, сопровождающееся постепенным исчезновением хлора из колбы (вступает в реакцию) и образованием паров хлороводорода, которые отчетливо видны на выходе из колбы.

Слайд 21

Выводы 1) Добиваемся наглядности изучения материала. 2) Формируем навык наблюдать и делать выводы. 3) Способствуем формированию устойчивого интереса к изучению предмета «Химия».

Слайд 22

Литература 1. Алексинский В.Н. Занимательные опыты по химии / В.Н. Алексинский. – М.: Просвещение, 1995. – 96 с. 2. Гроссе Э. Химия для любознательных / Э.Гроссе, Х. Вайсмантель . –Л.: Химия, 1985. – 159 с. 3. Демонстрационные опыты по неорганической химии / Под ред. Ю.Д. Третьякова. – М.: Академия, 2008. – 288 с. 4. Ерейская Г.П. Эффектные демонстрационные опыты по химии: готовимся к ЕГЭ / Г.П. Ерейская , А.В. Храменкова , В.М. Таланов. – Ростов н /Д: Феникс, 2016. – 167 с. 5. Степин Б.Д. Занимательные задания и эффектные опыты по химии / Б.Д. Степин. – М.: Дрофа, 2002. – 432 с. 6. Химический демонстрационный эксперимент / Под ред. С.А. Щукарева . – М.: Высшая школа, 1969. – 248 с. 7. Ходаков Ю.В. Преподавание неорганической химии в средней школе / Ю.В. Ходаков, Д.А. Эпштейн, П.А. Глориозов. – М.: Просвещение, 1975. – 416 с. 8. Цветков Л.А. Преподавание органической химии в 10 классе / Л.А. Цветков. – М.: Просвещение, 1973. – 287 с. 9. Чернобельская Г.М. Основы методики обучения химии / Г.М. Чернобельская . – М.: Просвещение, 1987. – 256 с.

Слайд 23

Шабля И.Н. Демонстрационные опыты при изучении кислорода и водорода // Химия в школе. – 2020. – № 4. – С. 58–62.

Слайд 24

Спасибо за внимание!