Занимательные опыты по химии
опыты и эксперименты (химия, 5 класс) на тему

Занимательные опыты по химии

  Цель: 1. вызвать интерес к наблюдаемому явлению,

            2. положить начало к раскрытию тайн природы,

            3. привить интерес к предмету.

1.  Дым без огня

      Оборудование: 2 стеклянных цилиндра или стакана с крышками, водный раствор аммиака, концентрированная соляная кислота.

     В 1 стакан налить несколько капель соляной кислоты, в другой – раствор аммиака. Оба стакана закрыть крышками и поставить друг от друга на некотором расстоянии. Перед опытом нужно показать, что стаканы «пустые». В о время демонстрации переверните вверх дном стакан с соляной кислотой и поставьте на стакан с аммиаком. крышку уберите: образуется белый дым – признак реакции.

2. Блуждающее пламя.

    Оборудование: медная сетка, спиртовка, тигельные щипцы.

    Зажгите спиртовку и накройте её пламя медной сеткой. Пламя останется только под сеткой.

    Поместите медную сетку над потушенной горелкой так, чтобы она касалась фитиля спиртовки, и понесите горящую спичку к верхней поверхности сетки. Пламя горящего спирта появляется только над сеткой. Сетку можно поднимать и опускать – вместе с ней будет блуждать пламя.

   Пары спирта проходят через сетку, а пламя нет. Это явление объясняется высокой теплопроводностью меди. Теплота от пламени поглощается сеткой и, распространяясь по ней, передается окружающему воздуху. Температура спирта становится ниже температуры их воспламенения, и горение прекращается. Таким образом, медная сетка останавливает распространение пламени. На этом явлении основано устройство предохранительной лампы Дэви.

3. Почему загорается лучинка?

   Оборудование: пробирки, железный штатив, сухие соли перманганата калия и нитрата калия, лучинки, горелка.

   В пробирки насыпьте по 1 г сухих солей, укрепите их в лапках штатива и нагрейте до плавления нитрата калия и до потрескивания перманганата калия. Не прекращая нагревания, прикоснитесь сухими лучинками к солям. Лучинки вспыхивают в результате образования вначале тлеющего угля, который в атмосфере кислорода горит ярким пламенем. Кислород получается в результате разложения солей:         2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑

                                         2KNO3 = 2KNO2 + O2↑

   В пробирке с нитратом калия реакция идет энергичнее, поэтому нагревание надо сразу же прекратить. Это объясняется тем, что из 1 г нитрата калия выделяется кислорода больше, чем из такого же количества перманганата калия.

4. Кислород из жидкости

   Оборудование: три большие пробирки, пероксид водорода (3%-или 30%-ный), раствор гидроксида калия, оксид марганца (IV) (в порошке или гранулах), лучинки, горелка, штатив для пробирок.

   В первую пробирку налейте 1/5 объема пероксида водорода и нагрейте его над пламенем горелки. Внесите в пробирку, не касаясь стенок, тлеющую лучинку. Она воспламеняется не сразу. Во вторую пробирку также налейте пероксид, добавив раствор щелочи, и тоже нагрейте. Тлеющая лучинка быстро воспламеняется. В третью пробирку налейте пероксид водорода и внесите немного (на кончике ложечки) порошка оксида марганца (IV). Реакция протекает бурно, тлеющая лучинка воспламеняется мгновенно. Разложение пероксида водорода значительно ускоряют катализаторы.

5. Хамелеон.

    Оборудование: химический стакан емкостью 500 мл., стеклянная палочка, белый экран, слабый раствор хромата калия бледно-желтого цвета, 5-10%-ный раствор пероксида водорода, серная кислота (конц.).

   В стакан налейте раствор хромата калия, подкислив несколькими  каплями серной кислоты:            2CrO42-  +  2H+   →  Cr2O72-  +  H2O

                                         желтый                          оранжевый

   Обратите внимание на цвет раствора. Помешивая раствор стеклянной палочкой, прилейте раствор пероксида водорода: появляется синяя окраска, которая вскоре становится зеленой. Чтобы сохранить первоначальный цвет на более длительное время, необходимо перед внесением пероксида водорода в раствор добавить немного серного эфира. В слое серного эфира синяя окраска намного интенсивнее.

   Образовалась соль пероксохромата, ион которой окрашен в синий цвет. Пероксохроматы – непрочные вещества. Подвергаясь гидролизу, они вновь образуют пероксид водорода и дихроматы:

                           K2Cr2O7 + 5H2O2 ↔ K2[Cr2O2(O2)5] + 5H2O

   Прилейте раствор пероксида водорода. Он восстанавливает ион Cr2O72- в ион Cr3+, который в растворе зеленого цвета:

        3H2O2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 = 3O2↑Cr2(SO4)3 + 7H2O + K2SO4

6. Вода сжигает бумагу

    Оборудование: железный лист (большая фарфоровая чашка), пероксид натрия, фильтровальная бумага.

    На железном листе или в большой фарфоровой чашке смешайте пероксид натрия с мелкими кусками фильтровальной бумаги. На приготовленную смесь капните несколько капель воды. Бумага воспламеняется.

7. Изменение окраски при нагревании

    Оборудование: химические стаканы на 200 и 500 мл, штатив с кольцом и сеткой, газовая горелка, крахмал, разбавленный раствор иода (бледно-желтого цвета).

    Приготовьте раствор крахмала. Для этого 0,5г картофельной муки разотрите с небольшим количеством холодной воды. Полученную кашицу перенесите в стакан с горячей водой (150 мл) и прокипятите в течении нескольких минут. В большой стакан налейте 450 мл холодной воды, добавьте несколько миллилитров приготовленного раствора крахмального клейстера, хорошо размешайте и прилейте затем несколько капель разбавленного раствора иода. Появляется характерное синее окрашивание. Жидкость из стакана отлейте в пробирку и нагрейте: окраска раствора заметно ослабевает. При охлаждении пробирки водой из-под крана синее окрашивание появляется вновь.

8. Одни и те же реагирующие вещества образуют растворы различной окраски

     Оборудование: три химических стакана на 100 мл, стеклянная палочка, 0,02 М растворы хлорида железа(III) и роданида аммония, 3М раствор роданида аммония, сухая соль хлорида аммония.

    Слейте в стакане 1 равные объемы 0,02М растворов хлорида железа (III) и роданида аммония(по 20мл). образуется раствор розового цвета.

    Половину полученного раствора перелейте из стакана 1 в стакан 2. К жидкости в стакане 2 добавляйте (по каплям) 3М раствор роданида аммония до изменения окраски раствора. Жидкость из бледно – розовой становится кроваво – красной.

    Отлейте половину полученного кроваво – красного раствора в стакан 3 и добавьте туда кристаллики хлорида аммония. Процесс растворения соли можно ускорить энергичным помешиванием стеклянной палочкой. Происходит обесцвечивание раствора в стакане 3 (до бледно – желтого).

    Сопоставьте окраску всех полученных растворов. Резкое различие окраски жидкостей в стаканах покажется удивительным, если учесть, что в них протекает одна и та же обратимая реакция:

                              FeCl3 + 3NH4SCN ↔ Fe(SCH)3 + 2NH4Cl

9. Каталитическое действие оксида марганца (IV)

    Оборудование: пробирка, лучинка, 3%-ный раствор пероксида водорода, оксид марганца(IV).

    Налейте в пробирку 2-3мл 3%-ного раствора пероксида водорода и поднесите к отверстию пробирки тлеющую лучинку: она не вспыхнет.

    Внесите в пробирку несколько крупинок оксида марганца (IV) и поднесите вторичную тлеющую лучинку к отверстию пробирки: тлеющая лучинка вспыхивает. Пероксид водорода – соединение не прочное, оно разлагается с выделением кислорода:        2Н2О2 = 2Н2О + О2↑

10. Химический спектр

     Оборудование: штатив для пробирок, пробирки (6шт), лист белой бумаги, растворы хлорида железа (III), иодида калия, роданида калия, хлорида бария, хлорида кобальта (II), хромата калия, сульфата никеля, сульфата меди, гидроксида натрия, 25%-ный раствор аммиака.

    В 6 пробирок слейте попарно следующие растворы:

1. хлорида железа (III) и роданида калия

2. хлорида бария и хромата калия

3. сульфата никеля и гидроксида натрия

4. сульфата меди и гидроксида натрия

5. сульфата меди и 25%-ный раствор аммиака (тяга)

6. роданида калия и  хлорида кобальта (II)

    Гамма цветов полученных осадков и растворов подобрана по цветам солнечного спектра. Для лучшего сопоставления цветов расположите за штативом белый лист бумаги или используйте фоновый штатив.

    Происходящие цветные реакции обмена можно отразить следующими уравнениями:                FeCl3 + 3KCNS ↔ Fe(CNS)3 + 3KCl

                                       BaCl2 + K2CrO4 = BaCrO4↓ + 2KCl

                                       NiSO4 + 2NaOH = Ni(OH)2↓ + Na2SO4

                                       CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4

                                       CuSO4 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]SO4

                                       Cu2+ + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+

                                       CoCl2 + 4KSCN = K2[Co(SCN)4] + 2KCl

                                       Co2+ + 4SCN- = [Co(SCN)4]2-

11. Получение синей краски (получение берлинской лазури и турнбулевой сини)

      Оборудование: растворы хлорида железа (III), сульфата железа (II) (или соли Мора), гексациано-феррата (II) калия K4[Fe(CN)6], соляной кислоты, два химических стакана (по50мл), гексациано-феррата (III) калия K3[Fe(CN)6].

      В один из стаканов налейте на 1/3 объема раствор хлорида железа (III), подкислите его небольшим количеством соляной кислоты и затем прибавьте немного раствора гексациано-феррата (II) калия. Выпадает красивый темно-синий осадок берлинской лазури. Во второй стакан налейте на 1/3 объема раствор сульфата железа (II) и прилейте к нему немного раствора гексациано-феррата (III) калия. Образуется осадок турнбулевой сини.

     4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] =  Fe4[Fe(CN)6]3  + 12KCl

                                             берлинская лазурь

    3FeSO4 + 2K3[Fe(CN)6] =  Fe3[Fe(CN)6]2  + 3K2SO4

                                                турнбулева синь

    Берлинская лазурь является одной из наиболее распространенных синих красок

12. Вещество одно, а при растворении получаются разные продукты

      Оборудование: 4 пробирки, ацетон, вода, кристаллические хлорид меди (II) и хлорид кобальта (II).

     В одну пробирку с ацетоном, а в другую с водой поместите кристаллы хлорида меди. В первом случае при растворении соли получается изумрудно-зеленая окраска, а во втором – голубая. В 3 и 4 пробирки поместите хлорид меди с теми же веществами.

    Почему получились разные окраски растворов? В ацетоне – органическом растворителе – процесс растворения идет только до молекул, а в воде – до гидратированных ионов.

13. Вулкан на столе

     Оборудование: коническая колба, фарфоровый тигель или чашка, дихромат аммония, спирт.

     В горло конической колбы вставьте тигелек или фарфоровую чашку. Колбу можно покрыть пластилином, придав ей форму горы, или изготовить макет сопки.

Под колбу или макет положите большой лист бумаги для сбора оксида хрома (III). В тигелек насыпьте дихромат аммония, в центре холмика смочите его спиртом. Зажигается «вулкан» горящей лучинкой. Реакция экзотермическая, протекает бурно, вместе с азотом вылетают раскаленные частички оксида хрома (III). Если погасить свет, то создается впечатление извергающегося вулкана, из кратера которого выливаются раскаленные массы:

                       (NH4)2Cr2O7 = N2↑ + Cr2O3 + 4H2O

14. Волшебная палочка

      Оборудование:  ватка, спирт, перманганат калия, концентрированная серная кислота, стеклянная палочка.

      Конец стеклянной палочки смочите в концентрированной серной кислоте, а потом нанесите на нее кристаллики перманганата калия. Если быстро поднести палочку к влажному фитилю спиртовки или к ватке, смоченной эфиром, то они воспламеняются.

15. «Несгораемый платок»

      Оборудование: носовой платок из х/б ткани, горелка, тигельные щипцы, длинная лучинка, этиловый спирт.

      Прополощите в воде носовой платок, затем слегка отожмите его и хорошо пропитайте спиртом.

      Захватите платок за один из его концов щипцами и, держа их в вытянутой руке, поднесите к ткани длинную лучинку. Спирт сразу вспыхнет – создается впечатление, что горит платок. Но горение прекращается, а платок остается невредимым, т.к. температура воспламенения влажной ткани значительно выше, чем температура воспламенения спирта.

16. Золотой дождь.

Оборудование: колба на 150 мл, 2 стакана на 100 мл, дистиллированная вода 110 мл, уксусная кислота, йодид калия и ацетат свинца (11) по 0,5 г, глицерин 0,5 мл, электроплитка.

       Существует множество веществ с сильной температурной зависимостью растворимости. Именно на этом явлении основан данный опыт. Для проведения опыта необходимо взять равные количества ацетата свинца (11) и йодида калия (по 0,5 г). Далее готовят 2 раствора: в 2 стакана наливают по 50 мл  дистиллированной воды, в 1-ый – добавляют 1 мл столового уксуса или 0,2 мл концентрированной уксусной кислоты и растворяют ацетат свинца (11). Кислота добавляется для того, чтобы подавить гидролиз ионов свинца Рв2+ , во 2-ом стакане растворяют йодид калия. Затем оба раствора сливают в одну из огнеупорного стекла объемом 150 мл.   При этом происходит реакция двойного обмена между   ацетатом свинца (11) и йодидом калия:       Рв(СН3СОО)2 + 2К1 = 2КСН3СОО + Рв12

      После смешивания растворов выпадает желтый осадок йодида свинца (11). Смеси растворов в колбе нужно дать отстояться, чтобы осадок осел полностью. После этого с осадка осторожно сливают жидкость и вместо неё доливают 10 мл дистиллированной воды. Теперь раствор необходимо нагреть до кипения и кипятить в течение 2-3 мин. Осадок должен раствориться полностью.

      Если всё было сделано правильно, то после охлаждения раствора выпадает множество золотистых кристалликов, которые при встряхивании колбы будут плавать в толще воды. Размер кристалликов очень сильно зависит от скорости охлаждения: чем медленнее охлаждать, тем более крупными и красивыми будут кристаллики. Для большей их прочности перед кипячением в раствор добавляют немного глицерина (0,5 мл на 100 мл раствора).