Практическая работа № 2 Наблюдение за горящей свечой
опыты и эксперименты по химии (8 класс)

Практическая работа №2.

• Практическая работа № 2. Наблюдение за горящей свечой

Наблюдение за горящей свечой.

Опыт 1. Физические явления при горении свечи.

 Опыт 2. Строение пламени свечи.

Опыт 3. Обнаружение продуктов горения парафина и влияние воздуха на горение свечи. Ответ

 Опыт 1. Физические явления при горении свечи. Таяние парафина около фитиля — это плавление — физический процесс. Застывание парафина по краям свечи — это затвердевание — физический процесс.

 Опыт 2. Строение пламени свечи.

Опыт 3. Обнаружение продуктов горения парафина и влияние воздуха на горение свечи. На нижней плоскости появилось черное пятно — это сажа (углерод) образовавшаяся при горении парафина.

 На стенках пробирки конденсируется вода, один из продуктов горения парафина.

 Свеча погасла, т. к. весь кислород израсходовался на горение свечи, а без кислорода горение невозможно. После добавления в стакан известковой воды она мутнеет, т. к. углекислый газ, образующийся при горении парафина, вступает в реакцию с известковой водой, с образованием нерастворимого карбоната кальция:

 Ca(OH)2 + CO2 ⟶ CaCO3↓ + H2O

Источник: https://gomolog.ru/reshebniki/8-klass/gabrielyan-2018/prakt/2.html

Практическая работа
Наблюдение за горящей свечой

8 класс

Задачи работы:

• повторить строение пламени на основе проведения эксперимента;
•  познакомиться  с  физическими  процессами,  происходящими   при горении   свечи  (плавление  и   испарение  парафина,   конденсация водяных паров);
• выявить отличия физических и химических явлений на основе эксперимента;
• установить  продукты реакции горения парафина;
• начать формирование простейших приемов проведения качественных
• реакций по обнаружению продуктов горения;
• выяснить   зависимость   реакции   горения   свечи   от   условий   ее проведения;
• начать   формирование   метода   познания   химических   явлений наблюдение;
• применение ранее полученных знаний и умений на практике.

На столах учащихся:

• свечи на подставках; держатели; кусочки жести (стеклянные пластинки); пробирки с известковой водой (№1), баночки; емкость для мусора; стеклянные трубочки; резиновые груши со стеклянным наконечником; пустые пробирки; инструкция для проведения практической работы; рисунки физических и химических явлений; карточки с заданиями.

На учительском столе - подсвечник со свечами.

На доске - таблица «Строение пламени свечи».

Учащиеся работают в группах  или индивидуально.

Объяснение учителя сопровождается презентацией.

Баллада о свечах

Дождь притаился за окном,

Туман поссорился с дождём

И беспробудный вечер,

И беспросветный вечер.

О чём -тo дальнем, неземном,

О чём-то близком и родном,

Сгорая, плачут свечи.

Казалось, плакать им о чём:

Мы очень праведно живем,

Но иногда под вечер,

Но иногда под вечер...

Мы вдруг садимся за рояль,

Снимаем с клавишей вуаль

И зажигаем свечи.

И свечи плачут за людей,

То тихо плачут, то сильней.

И осушить горючих слез

Не успевают.

И очень важно для меня,

Что не боится воск огня,

Что свечи тают для меня...

Так тихо тают.

   Рассмотрение физических явлений, происходящих при горении свечи, представляет   собой   самый   широкий   путь,   которым   можно подойти   к  изучению естествознания...

     ...Я   собираюсь   изложить   вам,     ряд   сведений… по… химии, которые можно извлечь из горящей свечи.

   Явления, наблюдающиеся  при горении свечи, таковы, что нет ни одного  закона  природы,   который   при  этом   не  был  бы,  так  или   иначе, затронут. 

                                              М.Фарадей, «История свечи»

(английский ученый, гениальный самоучка; «История свечи» - лекции для детей, прочитанные больше 100 лет назад»)

Вопросы для повторения

• Что такое вещество? Приведите примеры.
•  Какие вещества называются простыми? Приведите примеры.
•  Какие вещества называются сложными? Приведите примеры.
•  Какие явления называются физическими? химическими?   (рисунки для групп, см. приложение).
•  Почему   природные   явления   на   рисунках   вы   отнесли   именно   к  физическим (химическим)?
•  Как иначе называются химические явления?
•  Что такое химическое уравнение?
•  Какие условия необходимы для протекания химической реакции?
•  На основе какого закона составляются уравнения химической реакции?
•  Назовите признаки химических реакций.
•  Какие реакции называются экзо -, эндотермическими?

Опыт №1  Физические явления при горении свечи 

Зажжем свечу. Мы наблюдаем яркое свечение, свет.

• - Какие изменения происходят с парафином?
• - Парафин   плавится,   около   фитиля   образуется   круглая   лужица.    Плавление происходит под действием теплоты.
• - Какое это явление?
• - Это    физическое    явление.    Происходит   изменение    агрегатного состояния парафина (твердое → жидкое).

М. Фарадей в своих лекциях отмечал удивительное обстоятельство: «Перед нами твердое вещество. Когда же он попадает туда, где находится пламя, не будучи  жидкостью? Как же оно не растекается, когда превращается в жидкость?». 

• Круглая лужица возле фитиля - это резервуар для топлива.
• Эта    лужица - чашечка    правильной     формы,    форма    пламени (продолговатая) получается благодаря движению воздуха, действующего на всю поверхность свечи. А форма самой свечи (правильный цилиндр) этому способствует.
• Поместите стеклянную трубочку в пламя.
• - Что наблюдается? Какое это явление?
• - Что-то нечто входит и выходит из трубочки. Это парообразный парафин. Физическое явление - испарение парафина (изменение агрегатного состояния жидкость → пар).
• - Зачем нужен фитиль, если горит парафин?
• - Расплавленный парафин впитывается фитилем, по нему поднимается к основанию пламени и испаряется.
• Пары парафина поступают снизу вверх как топливо. 

«Свеча изумительный  пример действия  слаженного  единого целого «организма». До самого конца существования свечи действия каждой из её частиц строго скоординированы с другими. Горючее cгоpает постепенно,  не подвергаясь нападению пламени внезапно».

• - Поднесите ладоши к пламени. Что вы чувствуете?
• - Тепло. Тепло и свет  -  признаки химической реакции.
• - Какие условия необходимы для реакции горения?
• - Это нагревание до определенной температуры

     (t воспламенения)

• - К   каким   реакциям   относится   реакция   горения?   (по   тепловому эффекту)
• -Экзотермическая.
• - Что при этом происходит с объемом парафина?
• - Он уменьшается.  Свеча «тает».  Постепенно сгорает,  не оставляя следа.
• - Какое это явление?
• -   Явление   уменьшения  объема  парафина       химическое.   Парафин взаимодействует с кислородом воздуха.

Опыт №2 Строение пламени

В ходе опыта повторяется строение пламени, учащиеся пользуются табл. «Строение пламени свечи»

• - Где   (в   какой   зоне   пламени)   необходимо   проводить   нагревание предмета?

• - Нагревание производим в верхней, самой горячей части пламени.
• Рассматривая   таблицу-рисунок   «Строение   пламени   свечи»   делаем 

     вывод, что благодаря движению воздуха и топливного газа обеспечивается естественная тяга, которая создает условия для горения.

• Реакция    горения    (экзо-)    обеспечивает    плавление,    испарение    и разложении парафина (эндо-).

Опыт №З  Обнаружение продуктов горение в    пламени 

Внесите жесть (стеклянную пластинку) в зону темного корпуса.

• - Что наблюдаем?
• - На жести - черный налет, сажа копоть.
• - Что представляет собой этот налёт?
• - Это чистый углерод. Простое вещество.
• - Откуда взялся углерод?
• - Очевидно, он был в парафине - веществе, из которого изготовлена свеча (СхНу).
• - В результате,  какого процесса он мог образоваться?
• - Углерод мог образоваться в результате реакции разложения парафина (сл. вещество).
• -Каков признак данной реакции?
• -Признак химической реакции - изменение цвета.
• Подержите сухую пробирку над пламенем до запотевания.
• -Какое вещество является одним из продуктов горения парафина?
• - Это вода. Сложное вещество.

Влейте в пробирку известковой воды.

• - Что наблюдается?
• - Происходит изменение цвета известковой воды. Она потускнела. Следовательно, произошла химическая реакция.
• - Из курса природоведения (естествознания) вам известно, какое вещество дает (вызывает) такую реакцию?
• - Этим веществом является углекислый газ (оксид углерода IV).

Химическая реакция взаимодействия углекислого газа с известковой водой является качественной реакцией на оксид углерода (IV).

Опыт № 4 Влияние воздуха на горение свечи

Продуйте воздух в пламя горящей свечи.

• Как изменилась яркость пламени?
• Яркость уменьшилась, т.к. избыток поступающего кислорода приводит к полному сгоранию и углерод не успевает выделиться в свободном состоянии.
• Закройте баночкой горящую свечу.
• Почему свеча погасла?
• Мы прекратили доступ воздуха (О2 - исходное вещество). Нарушили условие химической реакции - контакт (соприкосновение) исходных веществ.

Проверка усвоения темы урока

• «Оживите» опорную схему «Горение свечи».
• Составьте уравнение химических реакций. Осуществите самопроверку, (карточки с ответами).
• Предложите условия, необходимые для     возникновения и прекращения пожаров.
• Учащиеся работают в группах, каждой группе предлагается опорный комплект (схема) «Горение свечи», карточки с заданием (схемы уравнений  химических реакций). Через некоторое время - карточки с ответами для самопроверки или взаимопроверки.

При горении органических веществ всегда образуется: углекислый газ CO2  и вода H2O. Количество атомов каждого ХЭ в левой и правой части уравнения, должно быть одинаково. Уравнивают КОЭФФИЦИЕНТАМИ – цифры стоящие перед молекулярной формулой вещества.

При разложении углеводорода без доступа кислорода, образуются простые вещества углерод С и водород Н2

Пример карточки №1

 a) Проставьте коэффициенты в схеме:

    C7H16 + 11О2 → 7СО2 + 8Н2О

б) Допишите продукты реакции, составьте уравнение химической реакции:

               t˙с

   С2Н6   → ? + ?

При    горении   свечи    происходят   физико-химические   изменения: плавление, испарение, разложение парафина. Они протекают относительно медленно, обеспечивают основной процесс - горение, быстро протекающей во внешней оболочке пламени свечи.

Каждый раз, как происходит то или иное явление – особенно, если это что-то новое, - вы должны задать себе вопрос: «В чём причина? Почему так происходит?» И рано или поздно вы эту причину найдёте.                                                                                      

М.Фарадей

Сравните блеск золота и серебра и еще большую яркость драгоценных камней - рубина и алмаза,- но ни то, ни другое не сравнится с сиянием и красотой пламени. И действительно, какой алмаз может светить как пламя? Ведь вечером и ночью алмаз обязан своим сверканием именно тому пламени, которое его освещает. Пламя светит в темноте, а блеск, заключенный в алмазе, ничто, пока его не осветит пламя, и тогда алмаз снова засверкает. Только свеча светит сама по себе и сама для себя или для тех, кто ее изготовил.

                                                                                     М.  Фарадей

Опорная схема «Горение свечи»

• Горение свечи (какое явление?) 
• Испарение парафина (какое явление?)

• Газ? (исходное вещество)
• Плавление парафина (какое явление?)
• Уменьшение объема (какое явление?)
•  Свеча    (что?)
• Признаки химических реакций:
• Условия возникновения химических реакций:
•  Какие вещества? (продукты реакции)

     СxНy+О2→Н2О+СО2      

Приложение

Вот север,                                         

Тучи нагоняя, 

Дохнул, завыл -                                      

И вот сама

Идет волшебница зима.

Уж  тает снег, 

Бегут ручьи,

В окно повеяло весною.

   Вот уж снег последний в поле тает.

   Теплый пар восходит от земли.

   И кувшинчик синий расцветает...

«Золото, золото падает с неба!»-

Дети кричат и бегут за дождем...

Уж небо осенью дышало,

Уж реке солнышко блистало,

Короче становился день, 

Листов таинственная сень

С печальным шумом обнажалась.