Методические рекомендации к выполнению лабораторных работ (для преподавателя) ОУД.09 Химия для специальностей: 34.02.01. Сестринское дело, 33.02.01. Фармация, 2015.
Методические рекомендации к выполнению лабораторных работ (для преподавателя) ОУД. 09 Химия для специальностей: 34.02.01. Сестринское дело, 33.02.01. Фармация, 2015.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
met._rek.lab_r._prep._oud_09.docx | 200.71 КБ |
Предварительный просмотр:
Государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования Московской области
«Московский областной медицинский колледж № 2»
ЛЮБЕРЕЦКИЙ ФИЛИАЛ
РАССМОТРЕНА
на заседании ЦМК общеобразовательных, гуманитарных,
естественнонаучных и математических дисциплин
Протокол № 01 от «28» августа 2015 г.
Председатель ЦМК _____________ /Гончарова В.К./
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
(ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ)
ОУД. 09. Химия
для специальностей: 34.02.01. Сестринское дело,
З3.02.01. Фармация
(базовая подготовка)
Составитель
ГРИШИНА Г. М.
Преподаватель химии
высшая квалификационная категория, к.х.н.
Люберцы
2015
ОГЛАВЛЕНИЕ
- ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА ………………………………………..3
- МЕТОДИЧЕСКИЙ БЛОК………………………………………………..5
- ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ……10
- МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВИДАМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ…………………………………………….14
- СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………….84
- ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………85
- ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ разработаны на основании требований ФГОС СПО по специальности и приказа МОН РФ от 18.04.2013 года № 292 «Порядок организации и осуществления образовательной деятельности по основным программам профессионального обучения».
В связи с введением в образовательный процесс нового Государственного образовательного стандарта все большее внимание уделяется усилению роли лабораторных работ, что способствует повышению качества знаний, формированию практических умений, развитию самостоятельности студентов, усилению профессиональной направленности преподавания химии.
Лабораторная работа определяется как индивидуальная или коллективная учебная деятельность, осуществляемая под непосредственным руководством преподавателя, по его заданиям и под его контролем.
Выполнение лабораторных работ является одной из основных форм учебного процесса при реализации учебных планов и программ, способствует развитию самостоятельности, ответственности и организованности, творческого подхода к решению проблем учебного и профессионального уровня.
Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине ОУД. 09. ХИМИЯ разработаны с целью обеспечения:
- оптимизацию обучения химии;
- сокращения времени на подготовку и проведения опытов;
- удобства, надежности, безопасности проведения химических опытов;
- применения умений и навыков по выполнению необходимых химических операций;
- развития самостоятельности в процессе решения учебных ситуаций;
- расширения кругозора обучающихся;
- овладение опытом творческой, исследовательской деятельности.
Последовательность подготовки и проведения опыта следующая:
- Уяснение задачи (цели) опыта. Предварительное повторение определенных сведений по теме.
- Проверка наличия реактивов и оборудования, необходимых для выполнения опыта.
- Уяснение инструкции по выполнению опыта. Обдумывание всех действий, их последовательности. Выполнение опыта.
- Краткое описание опыта в классной тетради по химии.
- Уборка рабочего места.
Методические рекомендации составлены в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта.
Структура методического пособия: даны все задания лабораторных работ, разработаны методические рекомендации по выполнению каждого вида заданий, указаны правила техники безопасности.
2. МЕТОДИЧЕСКИЙ БЛОК
ОУД. 09. ХИМИЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ к выполнению лабораторных работ по всем темам данной дисциплины
Междисциплинарные связи:
- ОУД. 08. Физика
- ОУД. 03. Математика
- ОУД. 06. Основы безопасности жизнедеятельности
- ОУД. 11. Биология
- ОУД. 12. Экология
- ОП. 07. Фармакология
- ОП. 08. Неорганическая химия
- ОП. 09. Органическая химия
- ОП.10. Аналитическая химия
- МДК. 02.02. Контроль качества лекарственных средств
Внутридисциплинарные связи:
- Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева;
- электронные структуры атомов;
- виды химических связей;
- классификация неорганических и органических веществ;
- номенклатура, изомерия основных классов химических соединений;
- состав, строение и свойства основных классов неорганических и органических веществ;
- связь строения и свойств соединений;
- растворы;
- закономерности протекания химических реакций;
- основы теории электролитической диссоциации;
- окислительно-восстановительные реакции;
- природные источники основных химических соединений;
- значение и биологическая роль основных классов химических веществ;
- применение важнейших неорганических и органических веществ в медицине и фармации
Цели лабораторных занятий:
Образовательная:
- обеспечить оптимизацию учебного процесса: выявление и оценка степени овладения системой знаний, практических умений и навыков;
- применение умений и навыков по выполнению необходимых химических операций;
- развития самостоятельности в процессе решения учебных ситуаций;
- расширение кругозора обучающихся;
- ознакомить студентов с правилами работы и техникой безопасности при выполнении химических опытов.
Развивающая:
- развитие логического мышления, самостоятельности, обеспечение системности учения;
- развить важнейшее средство изучения веществ и их превращений с помощью химических экспериментов;
- овладение опытом творческой, исследовательской деятельности;
- формирование наблюдательности, любознательности, инициативы, стремления к самостоятельному поиску и совершенствованию знаний;
- поддерживать интерес к изучаемому предмету с познавательной точки зрения.
Воспитательная:
- воспитание положительной мотивации обучения;
- формирование правильной самооценки и чувства ответственности;
- готовность к самостоятельной деятельности по сбору, обработке и анализу информации, умение принимать решение и исполнять их;
- расширять научное и мировоззренческое значение химии, воспитывать сопричастность и чувство гордости за отечественную науку.
Вид занятия – теоретическое лекционное занятие с самостоятельным закреплением и обобщением знаний при выполнении химического эксперимента.
Место проведения занятия – кабинет химии.
Продолжительность лабораторных опытов – указана в минутах в каждой рекомендации по видам лабораторных работ.
Наглядные пособия – таблица Периодической системы химических элементов, электрохимический ряд напряжений металлов, ряд электроотрицательности неметаллов, таблица растворимости, таблицы, иллюстрирующие сложное строение атома, портреты Д.И. Менделеева и других ученых, модели кристаллических решеток: ионной(NaCl), атомной (графита и алмаза), молекулярной («сухого льда»), металлической (натрия и магния); модели биополимеров: белков и ДНК; шаростержневые модели молекул.
Оснащение – рабочая тетрадь, конспект лекций, учебник, карандаши, бумага, реактивы и оборудование по методической разработке лабораторных опытов.
Информационное обеспечение:
Основные источники (ОИ)
- Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Химия: учебник. – М.: Академия, 2014. – 335 с.
- Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Практикум: учебное пособие для студентов учреждений сред. проф. образования. – М.: Академия, 2014. – 256 с.
Дополнительные источники (ДИ)
- Габриелян О.С. Химия: учебник, 10 класс. – М.: Дрофа, 2014.–272 с.
- Габриелян О.С. Химия: учебник, 11 класс. – М.: Дрофа, 2014.–368 с.
- Чернобельская Г.М., Чертков И.Н. Химия: учебное пособие. – М.:
Дрофа, 2011. – 733 с.
- Габриелян О.С. Химия. Экзамен. М.: Дрофа, 2012. – 703 с.
- Егоров А.С. Химия внутри нас. Ростов на/Д.: 2010. – 180 с.
- Кузьменко Н.Е. Начала химии. М.: Дрофа, 2008. – 736 с.
- Гришина Г.М. Методические рекомендации к выполнению лабораторных работ.
- И-Р 1 www.hemi.nsu.ru
- И-Р 2 http://xumuk.ru/
- И-Р 3 Электронные уроки и тесты DVD «Школьный химический
эксперимент»
- И-Р 4 www.hemi.wallst.ru (Образовательный сайт для школьников
«Химия»)
Раздаточный материал:
– методические рекомендации по видам лабораторных работ для
студентов
Формируемые элементы компетенций:
- ОК 01. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
- ОК 02. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
- ОК 03. Принимать решение в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
- ОК 04. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
- ПК 1.6. Соблюдать правила санитарно-гигиенического режима, охраны труда, техники безопасности и противопожарной безопасности.
- ПК 1.7. Оказывать первую медицинскую помощь.
Задачи химических экспериментов – обучающиеся должны
знать:
- Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева;
- электронные структуры атомов;
- виды химических связей;
- классификация неорганических и органических веществ;
- номенклатура, изомерия основных классов химических соединений;
- состав, строение и свойства основных классов неорганических и органических веществ;
- связь строения и свойств соединений;
- растворы и их свойства;
- закономерности протекания химических реакций;
- основы теории электролитической диссоциации;
- окислительно-восстановительные реакции;
- природные источники основных химических соединений;
- значение и биологическая роль основных классов химических веществ;
- применение важнейших неорганических и органических веществ в медицине и фармации;
- правила работы и техники безопасности в химической лаборатории;
уметь:
- давать характеристику элементов по их положению в периодической системе Д. И. Менделеева;
- устанавливать формулы и характер высшего оксида и соответствующего ему гидроксида;
- определять виды химической связи в соединениях;
- определять валентность и степень окисления элементов в формулах;
- классифицировать неорганические и органические вещества;
- составлять формулы и называть химические соединения;
- записывать уравнения реакций в молекулярной и ионной формах;
- сопоставлять строение и свойства соединений;
- рассчитывать концентрации растворов;
- прогнозировать протекание химических реакций в нужном направлении;
- определять степени окисления атомов в химических соединениях;
- составлять и записывать окислительно-восстановительные реакции с помощью метода электронного баланса;
- характеризовать биологическую роль основных классов химических веществ;
- соблюдать правила техники безопасности при работе в химической лаборатории.
- ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
по дисциплине ОУД. 09. ХИМИЯ
№ Тема занятия | № Лабораторная работа | Время, мин | Рекомендуемая литература |
Раздел 1. Общая и неорганическая химия | |||
1.2. Строение атома | № 1. Наблюдение спектров испускания и поглощения соединений химических элементов с помощью спектроскопа. | 7 | ДИ 2, ДИ 4, ДИ 6, ИР 1, ИР 2 |
1.3. Периодический кий закон и Перио- дическая система химических элемен тов Д. И. Менде-леева | № 2. Сравнение свойств простых веществ, оксидов и гидроксидов элементов III периода. | 25 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 3, ИР 3 |
1.4. Строение вещества | № 3. Качественные реакции на ионы Fe2+ и Fe3+. | 10 | ОИ 1, ДИ 2, ИР 1, ИР 3 |
1.5. Основные клас сы неорганических соединений | № 4. Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды. Реакции разложения, соединения, замещения. | 30-35 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 3, ИР 1 |
1.6. Дисперсные системы | № 5. Получение суспензии серы и канифоли. Полу- чение эмульсии растительного масла и бензола. Получение золя крахмала. Получение золя серы из тиосульфата натрия. | 12 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 2, ИР 1, ИР 3 |
1.7. Химические реакции | № 6. Получение кислорода разложением пероксида водорода и (или) перманганата калия. Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды для неорганических кислот. | 20-22 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 6, ИР 3 |
1.8. Растворы | № 7. Характер диссоциации различных гидроксидов. | 20 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 3, ИР 6 |
1.9. Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические процессы. | № 8. Взаимодействие металлов с неметаллами, а также с растворами солей и растворами кислот. | 12 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 3, ДИ 4, ИР 1, ИР 4 |
1.10. Классифика- ция веществ. Простые вещества. | № 9. Ознакомление с коллекцией руд. Взаи- модействие металлов с растворами кислот и солей. Взаимодействие цинка или алюминия с растворами кислот и щелочей. Окрашивание пламени катионами щелочных и щелочноземельных металлов. № 10. Свойства угля: адсорбционные, восстанови- тельные. Получение и свойства кислорода. Получение и свойства водорода. Получение пластической серы, химические свойства серы. | 10-12 20 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 2, ДИ 4, ИР 1, ИР 3 ОИ 1, ОИ 2, ДИ 2, ДИ 3, ДИ 4, ИР 3, ИР 4 |
1.11. Химия элемен-тов | № 11 . Изучение свойств простых веществ и соединений s-элементов. № 12. Изучение свойств простых веществ и соединений р-элементов. № 13. Изучение свойств простых веществ и соединений d-элементов. | 25 20 20 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 3, ДИ 6, ИР 2 ОИ 1, ОИ 2, ДИ 6, ИР 1, ИР ОИ 1, ОИ 2, ДИ 2, ДИ 3, ИР 2 |
Раздел 2. Органическая химия | |||
2.1. Предмет орга- нической химии. Теория строения органических соединений | № 1. Изготовление моделей молекул – представителей различных классов органических соединений. | 15 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 1, ДИ 7, ИР 3 |
2.2. Предельные углеводороды | № 2. Изготовление моделей молекул алканов и галогеналканов. № 3. Изготовление парафиниро- ванной бумаги, испытание ее свойств: отношение к воде и жирам. Обнаружение воды, сажи, углекислого газа в продуктах горения свечи. Ознакомление со свойствами твердых парафинов: плавление, растворимость в воде и органических растворителях, химическая инертность (отсутствие взаимодействия с бромной водой, растворами перманганата калия, гидроксида натрия и серной кислоты). | 10 20 | ОИ 1, ДИ 1, ИР 1, ИР 3 ОИ 1, ОИ 2, ДИ 1, ДИ 3, ДИ 4, ИР 1, ИР 2 |
2.3. Этиленовые и диеновые углево- дороды | № 4. Обнаружение непредельных соединений в керосине, скипидаре. Ознакомление с образцами полиэтилена и полипропилена. Распознавание образцов алканов и алкенов. | 15 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 1, ДИ 3, ДИ 4, ДИ 7, ИР 1, ИР 2 |
2.4. Ацетиленовые углеводороды | № 5. Изготовление моделей молекул алкинов, их изомеров. | 10 | ОИ 1, ДИ 1, ДИ 3, ДИ 4, ИР 1,
|
2.6. Природные ис- точники углеводо- родов | № 6. Определение наличия непредельных углеводо- родов в бензине и керосине. Растворимость различных нефтепродуктов (бензин, керосин, дизельное топливо, вазелин, парафин) друг в друге. | 12 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 1, ДИ 3, ДИ 4, ИР 1, ИР 3 |
2.7. Гидроксиль- ные соединения | № 7. Ректификация смеси этанол–вода. Обнаружение воды в азеотропной смеси воды и этилового спирта. | 6-8 | ОИ 2, ДИ 1, ДИ 3, ДИ 7, ИР 1, ИР 2 |
2.8. Альдегиды и кетоны | № 8. Окисление этанола в этаналь раскаленной медной проволокой. Получение фенолоформальдегидного полимера. Распознавание раствора ацетона и формалина. | 20 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 1, ДИ 3, ДИ 4, ИР 1, ИР 2 |
2.9. Карбоновые кислоты и их производные. | № 9. Взаимодействие раствора уксусной кислоты с магнием, оксидом цинка, гидроксидом железа (III), растворами карбоната и стеарата калия. № 10. Ознакомление с образцами сложных эфиров. Отношение сложных эфиров к воде и органическим веществам. «Выведе-ние» жирного пятна с помощью сложного эфира. Растворимость жиров в воде и органических растворителях. Сравнение моющих свойств хозяйственного мыла и СМС в жесткой воде. | 20 15-18 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 1, ДИ 3, ДИ 4, ИР 1, ИР 2 ОИ 1, ОИ 2, ДИ 1, ДИ 3, ДИ 5, ИР 1, ИР 2 |
2.10. Углеводы | № 11. Ознакомление с физическими свойствами глюкозы (аптечная упаковка, таблетки). № 12. Кислотный гидролиз сахарозы. Знакомство с образцами полисахаридов. Обнаружение крахмала с помощью качественной реакции в меде, хлебе, йогурте, маргарине, макаронных изделиях, крупах. | 8-10 20 | ОИ 1, ДИ 1, ДИ 3, ДИ 4, ИР 1 ОИ 1, ОИ 2, ДИ 1, ДИ 3, ДИ 4, ИР 1, ИР 3 |
2.11. Амины, ами-нокислоты, белки | № 13. Изготовление шаростержневых и объемных моделей изомерных аминов. № 14. Растворение белков в воде и их коагуляция. Обнаружение белка в курином яйце и молоке. | 15 20 | ОИ 1, ДИ 1, ДИ 7, ИР 2 ОИ 1, ОИ 2, ДИ 1, ДИ 3, ДИ 4, ИР 1, ИР 2 |
2.12. Азотсодер-жащие гетероцикли ческие соединения. Нуклеиновые кислоты | № 15. Изготовление объемных и шаростержневых моделей азотистых гетероциклов. | 15 | ОИ 1, ДИ 1, ДИ 7, ИР 2 |
2.13. Биологически активные соединения | № 16. Испытание растворимости адреналина в воде и соляной кислоте. Обнаружение аспирина в готовой лекарственной форме. | 20 | ОИ 2, ДИ 1, ДИ 7, ИР 1, ИР 2 |
Раздел 3. Обобщение знаний по химии | |||
3.1. Полимеры | № 17. Ознакомление с образцами пластмасс, волокон, каучуков, минералов и горных пород. Проверка пластмасс на электрическую проводимость, горючесть, отношение к растворам кислот, щелочей и окислителей. Сравнение свойств термореактивных и термопластичных пластмасс. Получение нитей из капроновой или лавсановой смолы. Обнаружение хлора в поливинилхлориде. | 30 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 1, ДИ 3, ДИ 4, ИР 1, ИР 4 |
3.2. Основные классы неоргани-ческих и органи-ческих соединений | № 18. Получение и свойства углекислого газа. Свойства соляной, серной (разбавленной) и уксусной кислот. № 19. Взаимодействие гидроксида натрия с солями (сульфатом меди (II) и хлоридом аммония). Разложение гидроксида меди. № 20. Получение и амфотерные свойства гидроксида алюминия. Получение жесткой воды и изучение ее свойств. Устранение временной и постоянной жесткости. | 15 12 15 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 1, ДИ 2, ДИ 3, ДИ 4, ИР 1, ИР 2 |
3.3. Химия в жизни общества | № 21. Ознакомление с коллекцией удобрений и пестицидов. Ознакомление с образцами средств бытовой химии и лекарственных препаратов. | 60 | ОИ 1, ОИ 2, ДИ 1, ДИ 2, ДИ 3, ДИ 4, ИР 1, ИР 2, ИР 3, ИР 4 |
- МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВИДАМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Раздел 1. ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Тема 1.2. Строение атома
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
Наблюдение спектров испускания и поглощения соединений химических элементов с помощью спектроскопа.
ЦЕЛЬ: на основе межпредметных связей с физикой показать дуализм электронов, равно как и других объектов микромира.
Оборудование: таблица строения электронных оболочек атомов, спектроскоп (можно использовать лупу, линзу, положив ее выпуклой стороной на предметное стекло).
Задание. Пронаблюдать дифракционную картину и дать ей объяснение.
Из курса физики вы знаете, что квантовая механика характеризует частицы микромира как объекты с двойственной природой – корпускулярно-волновой дуализм: они являются одновременно и частицами, и волнами.
Какие свойства частиц микромира характеризуют последние как материальные частицы? (Как частица электрон, попадая на фотопластинку, дает почернение лишь в одном месте, что свидетельствует о наличии у него корпускулярных свойств.)
Какие свойства характерны только для волн? (Способность к интерференции – наложению волн и дифракции – огибанию препятствий.)
Схема дифракции электронов:
а б в г
а – кристалл с щелью; в – электронограмма;
б – экран (фотопластинка); г – изменение амплитуды
электронной волны.
Центральное пятно обусловлено нерассеянным пучком электронов, а кольца – электронами, рассеянными под разными углами.
ПОЯСНЕНИЯ
Если электроны, испускаемые источником света, например, катодом, пропускать через маленькие отверстия в пластинке, поставленной на их пути, то они, попадая на фотопластинку, вызывают ее почернение. После проявления фотопластинки на ней можно увидеть совокупность чередующихся светлых и темных колец, то есть дифракционную картину. Эта картина включает в себя как собственно дифракцию – огибание волной препятствия, так и интерференцию – наложение волн друг на друга. Эти явления доказывают наличие у электрона волновых свойств, так как только волны способны огибать препятствия и налагаться друг на друга в местах их встречи. Однако, попадая на фотослой, электрон дает почернение лишь в одном месте, что свидетельствует о наличии у него корпускулярных свойств. Будь он только волной, он более или менее равномерно засвечивал бы всю пластинку.
Приведите примеры явлений, доказывающих двойственную (дуалистическую) природу частиц микромира?
Каким объектам микромира присущ корпускулярно-волновой дуализм?
В чем отличие объектов микро- и макромира?
Тема 1.3. Периодический закон и Периодическая система химических
элементов Д. И. Менделеева
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
Сравнение свойств простых веществ, оксидов и гидроксидов элементов III периода.
ЦЕЛЬ: сравнить свойства простых веществ, выяснить кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов элементов III периода в их высшей степени окисления.
Реактивы: металлический натрий, магний, алюминий, кремний, 10 % соляная кислота; оксид натрия (можно оксид лития), оксид магния, оксид алюминия, оксид кремния (IV), оксид фосфора (V), кремниевая кислота; растворы с = 0,5 моль: соляной кислоты, гидроксида натрия (калия), хлорид алюминия, вода.
Оборудование: 4 химических стакана объемом 50 мл, пробирки – 8 шт., пинцет, нож, универсальная индикаторная бумага, спиртовка, пробиркодержатель, спички,
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе с кислотами. Помните, что металлический натрий при попадании на кожу вызывает химический ожог!
Опыт 1. Сравнение свойств простых веществ элементов 3-го периода
В 4 стакана налейте по 10 мл соляной кислоты. В каждый из них поместите по одному кусочку простого вещества:
натрия – размером со спичечную головку,
магния – кусочек ленты длиной 0,5 см,
алюминия – одну гранулу,
кремния – порошок на кончике ножа.
Сравните интенсивность выделения водорода. (В первых трех стаканах реакции идут с убыванием интенсивности выделения водорода. Кремний с соляной кислотой не реагирует)
Как изменяются металлические свойства простых веществ, образованных элементами 3-го периода? (Металлические свойства убывают, а неметаллические возрастают)
Опыт 2. Сравнение кислотно-основных свойств оксидов и гидроксидов элементов 3-го периода
- В пробирку с оксидом натрия по каплям прилейте воду. С помощью индикаторной бумажки проверьте характер среды полученного раствора.
Объясните наблюдаемые явления.
К каким оксидам – кислотным или основным – относятся оксид натрия и гидроксид натрия?
- В пробирку с порошком оксида магния прилейте воду. Смесь взболтайте. Проверьте с помощью индикаторной бумажки характер среды.
Растворяется ли оксид магния в воде? (Растворения не наблюдается, но с помощью индикатора обнаруживается щелочная среда. Следовательно, какое-то количество оксида магния все же реагирует с водой.)
Проверьте, растворяется ли оксид магния в растворах щелочи и соляной кислоты.
Объясните наблюдаемые явления.
Каковы кислотно-основные свойства оксида магния и гидроксида магния?
- Проверьте отношение к воде оксида алюминия. Смесь взболтайте. Проверьте с помощью индикаторной бумажки характер среды.
Изменяет ли свою окраску индикатор? (Оксид алюминия в обычных условиях не реагирует с водой вообще.)
- В 2 пробирки внесите по 5 капель раствора хлорида алюминия и не более 3 капель щелочи. К образовавшемуся студенистому осадку в одной пробирке прилейте 1 – 2 капли кислоты и содержимое пробирки встряхните до полного растворения осадка. К студенистому осадку во второй пробирке приливайте по каплям щелочь, каждый раз встряхивая содержимое пробирки, до полного растворения осадка.
Объясните наблюдаемое.
Каковы кислотно-основные свойства оксида алюминия и гидроксида алюминия? (Амфотерные.)
- В пробирку с оксидом кремния (IV) прилейте воду. Смесь взболтайте.
Растворяется ли этот окисид в воде?
Изменяется ли окраска индикатора? (Оксид кремния не взаимодействует с водой, но ему соответствует кремниевая кислота)
- К кремниевой кислоте прилейте щелочь. Смесь слегка нагрейте.
Объясните наблюдаемое.
- В пробирку с оксидом фосфора (V) прилейте по каплям воду до растворения оксида. Исследуйте характер среды раствора индикаторной бумажкой.
Объясните наблюдаемое. (Очень энергичная реакция с выделением большого количества теплоты)
Каковы кислотно-основные свойства оксида фосфора (V) и его гидроксида? (Кислотные свойства)
Подведите итог экспериментам и сделайте вывод об изменении кислотно-основных свойств оксидов и гидроксидов элементов 3-го периода.
(В ряду элементов 3-го периода ослабевают свойства основных оксидов и усиливаются их кислотные свойства. Переход от основных к кислотным оксидам и гидроксидам осуществляется в периоде через амфотерный оксид и гидроксид)
Заполните таблицу:
ПОЛОЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ И
СВОЙСТВА ИХ ВЫСШИХ ОКСИДОВ И ГИДРОКСИДОВ
3-й ПЕРИОД
ГРУППА | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII |
Химический элемент | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar |
Электроны внешнего слоя атома | 3s1 | 3s2 | 3s23p1 | 3s23p2 | 3s23p3 | 3s23p4 | 3s23p5 | 3s23p6 |
Высшая степень окисления | +1 | +2 | +3 | +4 | +5 | +6 | +7 | – |
Оксид: основной амфотерный кислотный | Na2O | MgO | Al2O3 | SiO2 | P2O5 | SO3 | Cl2O7 | – |
Гидроксид: основной амфотерный кислотный
| NaOH | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | H2SiO3 | H3PO4 | H2SO4 | HClO4 | – |
Тема 1.4. Строение вещества
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
Качественные реакции на ионы Fe2+ и Fe3+
ЦЕЛЬ: показать отличие свойств ионов от атомов, экспериментальным путем ознакомиться с качественными реакциями на ионы Fe2+ и Fe3+.
Реактивы: порошок восстановленного железа, растворы (с = 0,5 моль/л): хлорид железа (III), роданид калия (или аммония), хлорид железа (II), красная кровяная соль K3[Fe(CN)6], желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6], вода.
Оборудование: 4 пробирки, пипетки, микрошпатель.
ИНСТРУКТАЖ по ТБ.
Опыт 1. Отличие свойств ионов металлов от свойств атомов.
1. В пробирку с 4–5 каплям раствора хлорида железа (III) добавьте 1–2
капли раствора роданида калия KSCN. Это одна из качественных
реакций на катион Fe3+.
Как изменилась окраска раствора?
Напишите ионное уравнение реакции, учитывая, что образовавшаяся соль – роданид железа (III) Fe(SCN)3 – малодиссоциирующее соединение.
2. В пробирку с 1 мл воды вносите немного порошка восстановленного
железа и добавьте несколько капель раствора роданида калия.
Появилось ли кроваво-красное окрашивание раствора? (Нет)
На основании опытов сделайте вывод.
Опыт 2. Качественные реакции на ионы Fe2+ и Fe3+.
- К 4–5 каплям раствора хлорида железа (II) добавьте 1–2 капли раствора красной кровяной соли K3[Fe(CN)6].
Какого цвета выпавший осадок и на что он указывает? (Осадок турнбулевой сини указывает на то, что в растворе имеются ионы Fe2+)
Напишите ионное уравнение реакции, учитывая, что осадок – турнбулева синь имеет состав Fe3[Fe(CN)6]2. (3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3− = Fe3[Fe(CN)6]2)
- К 4–5 каплям раствора хлорида железа (III) добавьте 1–2 капли раствора желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6].
Как изменяется окраска раствора и на что это указывает? (Осадок берлинской лазури указывает на то, что в растворе имеются ионы Fe3+)
Тема 1.5. Основные классы неорганических соединений
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды.
Реакции разложения, соединения, замещения.
ЦЕЛЬ: экспериментально закрепить понятия о классах неорганических соединений, основных типах реакций между ними и условиями их протекания.
Реактивы: соляная кислота (1:2), растворы (с = 0.5 моль/л): сульфат меди (II), гидроксид натрия, сульфат алюминия, хлорид бария, соляная кислота, сульфит натрия, карбонат натрия, нитрат свинца; оксид кальция, оксид фосфора (V), скрепка (гвоздик), медная стружка.
Оборудование: 13 пробирок, стеклянная палочка, фенолфталеин, лакмусовая бумажка, фарфоровая чашка, микрошпатель, спиртовка, пробиркодержатель, спички.
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе с кислотами и щелочами! Соблюдайте осторожность при работе со спиртовкой.
Опыт 1. Реакции обмена
- Реакции, протекающие с образованием осадка. В 1-ую пробирку налейте 5 капель раствора сульфата меди (II) и прибавьте каплю раствора гидроксида натрия. Во 2-ую пробирку налейте 5 капель сульфата алюминия и прибавьте 3 капли раствора хлорида бария.
Дайте объяснения наблюдаемым явлениям и составьте уравнения реакций.
- Реакции, протекающие с образованием воды – реакции нейтрализации. В 1-ую пробирку налейте 5 капель раствора гидроксида натрия и добавьте к нему каплю фенолфталеина. Прилейте в эту пробирку избыток раствора соляной кислоты.
Возьмите пробирку с полученным в опыте 1 нерастворимым основанием и добавьте 3–5 капель соляной кислоты. Размешайте содержимое стеклянной палочкой.
Что наблюдаете?
О чем говорит изменение окраски индикатора в первой пробирке?
Что происходит с осадком во второй пробирке? Почему?
Почему реакцию между кислотой и основанием называют реакцией нейтрализации?
Напишите соответствующие уравнения реакций.
- Реакции, протекающие с выделением газа. В 1-ую пробирку налейте 1 мл раствора сульфита натрия, а во 2-ую – 1 мл раствора карбоната натрия. В каждую из пробирок прилейте такой же объем раствора соляной кислоты.
Какой признак реакции наблюдаете?
Сделайте вывод о возможности протекания реакций обмена.
Напишите уравнения данных реакций.
Опыт 2. Реакции разложения.
Получите осадок гидроксида меди (II), добавив к 5 каплям раствора
сульфата меди (II) 2-3 капли раствора щелочи. Немного подогрейте
пробирку со свежеполученным осадком.
Дайте объяснения наблюдаемым явлениям и составьте уравнение реакции.
Опыт 3. Реакции соединения.
- Взаимодействие основных оксидов с водой. В фарфоровую чашку положите несколько кусочков оксида кальция (негашеной извести) и приливайте к нему порциями воду.
Как изменяется объем содержимого?
Происходит ли выделение или поглощение теплоты?
После остывания возьмите стеклянной палочкой некоторое
количество образовавшегося вещества и внесите в пробирку,
тщательно смешайте с водой и добавьте 2–3 капли фенолфталеина.
Какой является реакция среды? Почему?
Напишите уравнение реакции.
- Взаимодействие кислотных оксидов с водой. В пробирку поместите 10 капель воды и насыпьте аккуратно 1 микрошпатель оксида фосфора (V).
Опишите наблюдения за ходом реакции.
Возьмите стеклянной палочкой пробу на лакмусовую бумажку.
Изменилась ли окраска лакмуса? Почему?
Напишите уравнения возможных реакций.
Опыт 4. Реакции замещения.
- Взаимодействие солей с металлами. В 1-ую пробирку поместите скрепку (железо), во 2-ую кусочек медной стружки. В 1-ую пробирку прилейте 1 мл раствора сульфата меди (II), во 2-ую – нитрат свинца. Поставьте пробирки в штатив, через некоторое время рассмотрите содержимое и объясните наблюдаемые явления.
Во всех ли пробирках наблюдаются изменения?
Как изменяется внешний вид помещенных в раствор металлов?
Напишите уравнения возможных реакций.
- Действие кислот на металлы. В 1-ую пробирку поместите 1 гранулу цинка, во 2-ую – кусочек медной стружки. В обе пробирки прилейте 1 мл соляной кислоты (1:2).
Опишите наблюдаемые явления.
Почему не происходит реакция во второй пробирке?
Составьте уравнения возможных реакций.
На основании проведенных опытов сделайте вывод о типах химических реакций и условиях их протекания.
Тема 1.6. Дисперсные системы
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
Получение суспензии серы и канифоли. Получение эмульсии растительного масла и бензола. Получение золя крахмала. Получение золя серы из тиосульфата натрия.
ЦЕЛЬ: экспериментальным путем освоить понятие о дисперсных системах, их классификации.
Реактивы: канифоль, порошок серы, растительное масло, бензол, крахмал, растворы (с = 0,5 моль/л): тиосульфата натрия, серной кислоты; вода, горячая вода.
Оборудование: 4 пробирки, пробирка с пробкой, спиртовка, спички, пробиркодержатель, микрошпатель, стеклянная палочка,
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе с кислотами! Соблюдайте осторожность при работе со спиртовкой!
Опыт 1. Получение суспензии серы и канифоли.
В пробирку поместите несколько крупинок канифоли и нагрейте до
расплавления в пламени спиртовки. Добавьте в пробирку немного
порошка серы. Дайте пробирке остыть и рассмотрите содержимое.
Что наблюдаете? (Суспензия серы и канифоли)
Приведите примеры суспензий, используемых в народном хозяйстве, быту, встречающиеся в природе. (Строительные растворы – побелка, цементный раствор; взвешенный в воде речной и морской ил, планктон, зубные, гигиенические, косметические пасты; эмалевые краски, мази - линименты)
Опыт 2. Получение эмульсии растительного масла и бензола.
В пробирку поместите 1 мл растительного масла и добавьте 1 мл бензола.
Закройте пробирку пробкой и интенсивно встряхните содержимое.
Что наблюдаете? (Образование эмульсии и постепенное расслоение жидкостей)
Какие виды эмульсий как жидкой среды организма вы знаете? (плазма крови, лимфа, пищеварительные соки, цитоплазма и кариоплазма клеток)
Опыт 3. Получение золя крахмала.
В пробирку с 1 мл воды поместите шпатель крахмала, содержимое
перемешайте. Взвесь крахмала вылейте порциями при перемешивании в
пробирку с 5 мл горячей воды.
Что образуется? (Коллоидный раствор – крахмальный клейстер)
Опыт 4. Получение золя серы из тиосульфата натрия.
В пробирку с 1 мл разбавленного раствора тиосульфата натрия прилейте
несколько капель разбавленного раствора серной кислоты.
Что образуется? (Образуется свободная сера в мелкодисперсном состоянии. Поскольку сера не растворима в воде. Получается желтовато-синеватый опалесцирующий коллоидный раствор:
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓ + SO2 +H2O)
Тема 1.7. Химические реакции
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
Получение кислорода разложением пероксида водорода и перманганата калия. Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды для неорганических кислот.
ЦЕЛЬ: освоить лабораторные способы получения кислорода, изучить влия-ние катализатора на реакцию разложения пероксида водорода; экспери- ментально закрепить понимание химических свойств неорганических кислот, выявить условия реакций, при которых они идут практически до конца.
Реактивы: оксид марганца (IV), перманганат калия, цинк, мрамор, оксид меди (II), разбавленная соляная кислота (1:3), известковая вода, пероксид водорода 3%, растворы (с = 0,5 моль/л): нитрат серебра, серная кислота, хлорид бария, сульфат меди (II), гидроксид натрия.
Оборудование: 9 пробирок, лучинка, спиртовка, спички, пробирко-держатель, вата, газоотводная трубка, микрошпатель, стеклянная палочка.
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе с кислотами! Соблюдайте осторожность при работе со спиртовкой!
Опыт 1. Получение кислорода разложением пероксида водорода и
перманганата калия.
- Получение кислорода разложением пероксида водорода. В пробирку налейте 5 мл пероксида водорода и поднесите к ее отверстию тлеющую лучинку. Наблюдаете ли что-либо? Теперь в пробирку положите микрошпателем 2 гранулы оксида марганца (IV) и снова поднесите тлеющую лучинку. Что наблюдаете? Какова роль катализатора в этой реакции? (Катализатор существенно снижает температуру разложения пероксида водорода) Составьте уравнение реакции.
- Получение кислорода разложением перманганата калия. В сухую чистую пробирку поместите микрошпателем 1 г перманганата калия. У ее отверстия положите неплотный комочек ваты для улавливания твердых частиц. Пробирку закройте трубкой с газоотводной трубкой и укрепите ее наклонно в лапке штатива. Конец газоотводной трубки опустите в пробирку-приемник. Как следует располагать пробирку-приемник? Можно ли собирать кислород методом вытеснения воды? Осторожно начинайте нагревать пробирку на пламени спиртовки. Внесите в пробирку-приемник тлеющую лучинку. Составьте уравнение реакции. Сделайте вывод на основании опытов.
Опыт 2. Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды
для неорганических кислот.
- Реакции с образованием осадка. а) Налейте в пробирку 3 капли разбавленной соляной кислоты и
добавьте каплю раствора нитрата серебра. Обратите внимание на цвет и структуру осадка. Напишите уравнение реакции.
б) Налейте в пробирку 3 капли раствора серной кислоты и добавьте
каплю раствора хлорида бария. Обратите внимание на цвет и структуру осадка. Напишите уравнение реакции. Сделайте вывод. Данные опыты демонстрируют качественные реакции на соляную и серную кислоты, а также на их соли.
- Реакции с выделением газа. а) Поместите в пробирку 1–2 гранулы цинка и прилейте 1 мл раствора
соляной кислоты.
Какой газ выделяется? Как его можно обнаружить? Сформулируйте условия взаимодействия металлов с растворами кислот. Напишите уравнение реакции.
б) Поместите в пробирку кусочек мрамора и прилейте 2 мл соляной
кислоты. Быстро закройте пробирку пробкой с газоотводной
трубкой. Закрепите пробирку наклонно в лапке штативе.
Пропускайте выделяющийся углекислый газ через известковую
воду, налитую в другую пробирку. Что наблюдаете? Напишите уравнения реакций.
- Реакции с образованием воды.
а) Положите микрошпателем в пробирку несколько крупинок
гранулированного оксида меди (II) и добавьте 10 капель разбавленной серной кислоты. Пробирку укрепите в штативе слегка наклонно и нагревайте высоко над пламенем спиртовки. После того как жидкость закипит, прекратите нагревание. Наблюдайте за изменением цвета раствора.
Объясните, почему раствор стал голубого цвета? Какой ион придает окраску раствору?
Напишите уравнение реакции.
б) Получите нерастворимый гидроксид меди (II), налив в пробирку 5
капель раствора сульфата меди (II) и прибавьте каплю раствора щелочи. К полученному осадку добавьте 3 капли разбавленной соляной кислоты. Размешайте содержимое пробирки стеклянной палочкой.
Что происходит с осадком? Почему?
В чем сходство взаимодействия с кислотами основных оксидов и оснований?
Напишите уравнения реакций.
Тема 1.8. Растворы
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
Характер диссоциации различных гидроксидов.
ЦЕЛЬ: установить, как меняют окраску индикаторов кислоты и щелочи и, сравнив результаты, объяснить их.
Реактивы: растворы (с = 0,5 моль/л): серная кислота, соляная кислота, азотная кислота, гидроксид калия, гидроксид кальция; вода; лакмус, метиловый оранжевый, фенолфталеин.
Оборудование: 15 пробирок, пипетки.
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе с кислотами и щелочами!
Опыт 1. Действие воды на индикаторы.
В три пробирки налейте по 5 капель воды и добавьте в 1-ю из них каплю лакмуса, во 2-ю – метилового оранжевого, в 3-ю – фенолфталеина.
Какую окраску имеют в воде эти индикаторы?
Результаты опыта занесите в таблицу.
Опыт 2. Действие кислот на индикаторы.
Поместите в штатив 9 пробирок. В первые три пробирки налейте по 5 капель разбавленной серной кислоты, во вторые три пробирки – 5 капель разбавленной соляной кислоты, в оставшиеся три пробирки – 5 капель разбавленной азотной кислоты. Добавьте в первую из каждых трех пробирок каплю лакмуса, во вторые – каплю фенолфталеина,
в третью – каплю метилового оранжевого.
Как меняется окраска индикатора в каждом случае?
Сравните результаты.
Сделайте вывод о том, как кислоты действуют на индикаторы. Результаты занесите в таблицу.
Напишите уравнения диссоциации данных кислот.
Опыт 3. Действие щелочей на индикаторы.
Поместите в штатив 6 пробирок. В первые три пробирки налейте по 5 капель гидроксида калия, во вторые три пробирки – 5 капель гидроксида кальция.
Добавьте в первую из каждых трех пробирок каплю лакмуса,
во вторые – каплю фенолфталеина,
в третью – каплю метилового оранжевого.
Как меняется окраска индикатора в каждом случае?
Сравните результаты. Сделайте вывод о действии щелочей на индикаторы. Результаты занесите в таблицу.
Напишите уравнения диссоциации данных щелочей.
Объясните с позиции теории электролитической диссоциации, почему кислоты действуют на индикаторы одинаково?
Почему щелочи действуют на индикаторы иначе, чем кислоты, но тоже одинаково?
Почему вода не изменяет окраски индикаторов?
Как объяснить, исходя из результатов этих опытов, что понимается под словом «нейтральная среда»?
Таблица. Кислотно-основные индикаторы и их окраска
Индикатор | Окраска индикатора | ||
в воде | в растворе кислоты | в растворе щелочи | |
Лакмус | |||
Метиловый оранжевый | |||
Фенолфталеин |
Тема 1.9. Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические процессы
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
Взаимодействие металлов с неметаллами, а также с растворами солей и растворами кислот.
ЦЕЛЬ: исследовать окислительно-восстановительные реакции, сравнить активность разных металлов в реакциях с кислотами и солями, закрепить процесс перехода электронов составлением электронного баланса.
Реактивы: медная пластинка, тонкая медная проволока, медные стружки, железные опилки, железная скрепка, гранулы цинка, растворы (с = 0,5 моль/л): нитрат серебра, сульфат меди(II), нитрат свинца(II), серная кислота, соляная кислота.
Оборудование: 9 пробирок, спиртовка, пробиркодержатель, спички,
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе с кислотами! Соблюдайте осторожность при работе со спиртовкой!
Опыт 1. Взаимодействие меди с кислородом.
В несветящееся пламя спиртовки внесите медную пластинку.
Обратите внимание на изменение цвета поверхности пластинки. Какое вещество образуется?
Составьте окислительно-восстановительную реакцию, укажите окислитель и восстановитель, процессы окисления восстановления.
Опыт 2. Взаимодействие металлов с растворами солей.
В 1-у пробирку поместите тонкую медную проволоку, во 2-у – железную скрепку, в 3-ю – медную проволоку. Прилейте в 1-ю пробирку 1 мл раствора нитрата серебра, во 2-ю – раствор сульфата меди(II), в 3-ю – нитрата свинца(II). Поставьте пробирки в штатив на 5 мин, после чего рассмотрите содержимое пробирок и объясните наблюдаемые явления.
Во всех ли пробирках наблюдаются изменения?
Как изменяется внешний вид помещенных в раствор металлов?
Составьте уравнения реакций и укажите переход электронов методом электронного баланса.
Сделайте вывод о сравнительной активности металлов.
Опыт 3. Взаимодействие металлов с растворами кислот.
В две пробирки поместите по 1 грануле цинка, в две другие – немного железных опилок, еще в две – немного медных стружек. В одну пробирку с цинком добавьте 1 мл разбавленной серной кислоты, в другую – 1 мл соляной кислоты. Что наблюдаете?
Повторите те же операции с железом и медью.
Что наблюдаете?
Напишите уравнения реакций.
Методом электронного баланса подберите коэффициенты.
Тема 1.10. Классификация веществ. Простые вещества
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9
Ознакомление с коллекцией руд. Взаимодействие металлов с растворами кислот и солей. Взаимодействие цинка или алюминия с растворами кислот и щелочей. Окрашивание пламени катионами щелочных и щелочноземельных металлов.
ЦЕЛЬ: познакомить студентов с природными соединениями металлов – рудами; экспериментально исследовать характерные свойства металлов; развивать логические операции мышления при обобщении знаний и конкретизации общих свойств металлов для отдельных представителей этого класса простых веществ.
Реактивы: коллекция железных руд (магнитный, красный, бурый); кусочки магния, цинк, железная скрепка (или булавка), железный гвоздь (скрепка), медная проволочка, маленькие кусочки алюминия, кристаллические: хлориды натрия, калия, кальция; разбавленная соляная кислота (1:2), растворы (с = 0,5 моль/л): сульфата меди(II), сульфата железа(II), гидроксида калия.
Оборудование: 8 пробирок, неглазурованная фарфоровая пластинка (или ступка), нихромовая проволока, спиртовка, спички, пробиркодержатель.
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе со спиртовкой!
Опыт 1. Ознакомление с коллекцией руд.
Рассмотрите выданные образцы руд. Определите цвет и блеск. Возьмите неглазурованную фарфоровую пластинку и куском руды нанесите на ее поверхности черту.
Какого цвета получаются черточки?
Кусок руды поднесите к компасу.
Отклоняется ли стрелка компаса? Велико ли это отклонение?
Результаты опытов оформите в виде таблицы.
Название руды, формула | Окраска и цвет | Цвет черты на фарфоре | Магнитные свойства |
Магнитный железняк Fe3O4 | Темно-серый, металлический блеск | Черная | Магнитный |
Красный железняк Fe2O3 | Красный | Красная или красно-бурая | Слабо магнитный |
Бурый железняк Fe2O3 ∙ nH2O | Бурый | Бурая | Немагнитный |
Опыт 2. Взаимодействие металлов с растворами кислот и солей.
- Взаимодействие металлов с растворами кислот.
Исследуйте экспериментально скорость реакций взаимодействия Mg, Zn, Fe, Cu с соляной кислотой. Для этого в 4 пробирки, содержащие по 1 мл соляной кислоты, поместите небольшие кусочки магния, цинка, железную скрепку (булавку), медную проволочку. Наблюдайте за скоростью реакций.
Напишите уравнения возможных реакций.
Расположите металлы в ряд по активности. (Mg > Zn > Fe > Cu)
- Взаимодействие металлов с растворами солей.
В 1-ю пробирку поместите железный гвоздь, во 2-ю медную проволоку. В 1-ю пробирку налейте 1 мл раствора сульфата меди(II), во 2-ю – раствор сульфата железа(II).
Опишите свои наблюдения. Сделайте вывод и сопоставьте свои наблюдения с положением металлов в электрохимическом ряду напряжений металлов. Составьте уравнения реакций.
Опыт 3. Взаимодействие цинка с растворами кислот и щелочей.
В 2 пробирки положите по 2 маленьких кусочка алюминия и прилейте в 1-ю пробирку 10 капель (0,5 мл) раствора соляной кислоты, во 2-ю – столько же раствора щелочи KOH. Если реакции не наблюдаются пробирки слегка подогрейте.
Что замечаете? (Выделение водорода и медленное растворение металла.)
Как можно обнаружить выделяющийся газ?
Напишите уравнения реакций и рассмотрите их с окислительно-восстановительной точки зрения. (В растворе щелочи алюминий вытесняет из воды водород, образуя соль алюминиевой кислоты – алюминат калия, в котором он играет роль комплексообразователя и входит в состав комплексного иона:
2Al + 2KOH + 6H2O = 2K[Al(OH)4] + 3H2↑
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ )
Опыт 4. Окрашивание пламени катионами щелочных и щелочноземельных металлов.
Один из способов качественного обнаружения соединений щелочных и щелочноземельных металлов основан на их способности окрашивать пламя горелки.
Чистую нихромовую проволоку погрузите в сосуд с водой и прикоснитесь ее концом к кристаллам хлорида натрия.
В какой цвет окрашивается пламя? (Ярко-желтый цвет)
Таким же образом установите окраску пламени при внесении в него соединений: хлорида калия (Фиолетовый цвет) и хлорида кальция (Кирпично-красный цвет).
Запишите результаты эксперимента.
Тема: 1.10. Классификация веществ. Простые вещества
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10
Свойства угля: адсорбционные, восстановительные. Получение и свойства кислорода. Получение и свойства водорода. Получение пластической серы, химические свойства серы.
ЦЕЛЬ: систематизировать и развить представления об особенностях строения и свойств простых веществ – неметаллов.
Реактивы: растертые в порошок таблетки активированного угля, промытый и высушенный речной песок, разбавленные растворы перманганата калия и сульфата меди(II); порошок оксида меди(II), известковая вода, таблетки гидропирита, вода, раствор иодида калия, гранулированный цинк, раствор серной кислоты (1:5); порошок серы, порошок цинка.
Оборудование: 7 пробирок, стеклянная воронка, вата, химический стакан; микрошпатель, газоотводные трубки (изогнутая и вертикальная), спиртовка, спички, пробиркодержатель; прибор для получения газов, лучинка; пипетка, стеклянная палочка, ложечка для сжигания веществ, колба (100-150 мл), фарфоровая ступка, лакмус.
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Нагревательные работы проводятся в вытяжном шкафу!
Опыт 1. Свойства угля: адсорбционные, восстановительные.
- Адсорбционные свойства угля.
В стеклянную воронку поместите рыхлый слой ваты, порошок растертого карболена (таблетки активированного угля) и небольшой слой речного песка. Воронку поместите в кольцо штатива, поместите под нее химический стакан. Налейте в воронку разбавленный раствор перманганата калия, сульфата меди.
Чем отличается полученный фильтрат от исходных веществ?
Почему именно древесный уголь способен адсорбировать вещества из раствора? (Активированный уголь имеет огромную поверхность за счет высокой пористости, что и обусловливает характерное для него явление адсорбции )
Сделайте вывод, что такое адсорбция. (Процесс концентрации молекул или ионов из окружающей среды на поверхности частиц вещества) Где используется явление адсорбции? (противогаз, очистка сахара, спирта, для медицинских целей)
- Восстановительные свойства углерода.
В сухую пробирку поместите микрошпателем порошок оксида меди(II) и уголь. Закрепите пробирку в штативе горизонтально. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустите в пробирку с известковой водой. Нагрейте пробирку со смесью веществ.
Опишите свои наблюдения.
Составьте уравнения реакций.
Опыт 2. Получение и свойства кислорода.
В пробирку прибора для получения газов положите таблетку гидропирита (комплекс пероксида водорода с мочевиной), долейте 4 мл воды. Встряхните содержимое пробирки, закрепите ее наклонно в лапке штатива, добавьте 3–4 капли раствора иодида калия (катализатор) и плотно закройте пробкой с газоотводной трубкой.
Выделяющийся кислород собирайте в чистую пробирку методом вытеснения воздуха, держа ее вниз дном. Через 1,5–2 мин опустите в пробирку с собранным кислородом тлеющую лучинку.
Что произошло? Напишите уравнения реакций.
Почему гидропирит ранее применяли для обесцвечивания волос?
Опыт 3. Получение и свойства водорода.
В пробирку прибора для получения газов положите 2–3 гранулы цинка, прилейте 2 мл раствора серной кислоты. Пробирку закройте пробкой с вертикальной газоотводной трубкой. Накройте газоотводную трубку пробиркой (вверх дном) и выждите несколько секунд, пока из пробирки вытеснится воздух. Проверьте водород «на чистоту». Для этого плавно приподнимите пробирку с водородом и, держа ее вверх дном, закройте пальцем. Пробирку поднесите в горизонтальном положении к пламени и откройте ее.
Сгорание чистого водорода сопровождается слабым (глухим) хлопком. Если при поджигании раздается резкий лающий звук, водород содержит значительную примесь воздуха.
Составьте уравнения реакций.
Опыт 4. Получение пластической серы, химические свойства серы.
- Получение пластической серы.
В пробирку на ½ ее объема насыпают серы, закрепляют в лапке штатива и подогревают, при этом происходят следующие изменения серы:
- около 119 оС сера плавится и превращается в золотисто-желтую
легкоподвижную жидкость;
- от 119 до 250 оС сера все более буреет и утрачивает подвижность;
- около 250 оС сера приобретает красно-бурую окраску и становится настолько вязкой, что не выливается из перевернутой пробирки. (Можно перевернуть ее над фарфоровой чашкой – сера не выливается);
- от 250 до 350 оС сера постепенно разжижается. Окраска ее остается темно-бурой;
- около 350 оС сера становится вновь легко подвижной. Цвет ее не изменяется;
- при 444,5 оС сера кипит, пары ее оранжевого цвета, которые хорошо видны на белом фоне. Если сера вспыхнет, то ее гасят, прикладывая плотно к горлышку пробирки кусочек картона.
Закипевшую серу выливают тоненькой струйкой в стакан с холодной водой. Затем ее вынимают и растягивают – образовалась пластическая сера:
S S S S
S S S S
Отметьте в тетради, как с повышением температуры изменяется цвет серы и подвижность ее расплава.
- Химические свойства серы.
а) Горение серы.
В ложечку для сжигания веществ помещают небольшое количество порошка серы (1/2 ложечки) и поджигают ее с помощью горящей спиртовки.
Обратите внимание на характер горения серы на воздухе (голубоватое пламя).
Внесите ложечку с горящей серой в колбу с кислородом.
Что наблюдаете? (Сера горит ярко-синим пламенем) Объясните, чем отличается характер горения серы на воздухе и в кислороде.
Как зависит скорость этой реакции от концентрации кислорода?
В колбу приливают 20 мл воды, закрывают пробкой и взбалтывают содержимое, затем в полученный раствор приливают несколько капель лакмуса.
Объясните причину изменения окраски индикатора.
Составьте уравнения реакций.
б) Взаимодействие цинковой пыли с серой.
3 г цинкового порошка смешивают с 1,5 г серы (1:2) в порошке. Полученную смесь насыпают кучкой на дно перевернутой вверх фарфоровой ступки. Затем дотрагиваются до смеси кончиком длинной стеклянной палочки, нагретой в пламени спиртовки (можно использовать длинную зажженную лучину).
Что происходит? (эффектная вспышка и образуется белый сульфид цинка)
Запишите уравнение реакции и рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.
Тема 1.11. Химия элементов
ЛАБОРАТОНАЯ РАБОТА № 11
Изучение свойств простых веществ и соединений s-элементов.
ЦЕЛЬ: систематизировать и развить представления об особенностях строения и свойств простых веществ и соединений s-элементов, закрепить тип гидролиза растворимых солей s-элементов, конкретизировать сведения о жесткости воды и ее устранении на основе эксперимента.
Реактивы: порошок магния, фенолфталеин, мрамор, растворы (с = 0,5 моль/л): хлорид калия, силикат натрия, карбонат калия, сульфид натрия, оксид кальция, соляная кислота, гидрокарбонат кальция, карбонат натрия, раствор мыла.
Оборудование: 7 пробирок, стеклянная пластинка, микрошпатель, спиртовка, спички, пробиркодержатель, универсальная индикаторная бумага, пипетка, фарфоровая чашка, стеклянная палочка, фильтр, воронка, химический стакан, газоотводная трубка, вода, дистиллированная вода.
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе со спиртовкой! Нельзя закрывать пробирку пальцем и переворачивать вверх дном для перемешивания растворов!
Опыт 1. Взаимодействие магния с водой.
Внесите в пробирку немного порошка магния и налейте 2–3 мл воды.
Происходит ли реакция? (Нет признаков реакции)
Добавьте в пробирку капельку раствора фенолфталеина.
Есть ли изменения? (Нет)
Нагрейте пробирку до кипения воды.
Что наблюдаете? (Заметно выделение пузырьков водорода) Составьте уравнение реакции.
Опыт 2. Гидролиз солей натрия и калия.
Исследуйте с помощью универсальной индикаторной бумажки характер среды растворов следующих солей: хлорида калия, силикат натрия, карбоната калия, сульфида натрия. Для этого нанесите по капле каждого исследуемого раствора на индикаторную бумажку, положив ее на стеклянную пластинку.
Объясните результаты наблюдений.
Приведите уравнения реакций.
Опыт 3. Гашение извести.
В фарфоровую чашку поместите 1–2 г негашеной извести (оксид кальция) и смочите ее водой.
Что наблюдаете? (Очень бурная реакция, шипение, разогревание, увеличение объема)
Добавьте в чашку еще воды, смесь перемешайте стеклянной палочкой и раствор профильтруйте для следующего опыта.
Напишите уравнение реакции. Как называют раствор гидроксида кальция? (Известковая вода)
Опыт 4. Взаимопревращение карбонатов и гидрокарбонатов кальция.
Через 2 мл свежеприготовленного раствора известковой воды (получен в опыте 3) пропускайте углекислый газ. Для получения углекислого газа в пробирку поместите кусочек мрамора и раствор соляной кислоты, закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, конец которой погрузите в пробирку (до ее дна) с известковой водой.
Что наблюдаете? (помутнение раствора) Объясните наблюдаемое. (Образуется СаСО3)
Продолжайте пропускать углекислый газ через раствор, пока он не станет прозрачным.
Объясните причину этого явления. (Образуется гидрокарбонат кальция) Составьте уравнения реакций.
(Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3↓ + Н2О
СаСО3↓ + СО2 + Н2О = Са(НСО3)2)
Полученный прозрачный раствор прокипятите.
Что наблюдаете? (Снова происходит помутнение:
Са(НСО3)2 = СаСО3↓ + СО2↑ + Н2О)
Сохраните содержимое пробирки для следующего опыта.
Опыт 5. Жесткость воды и ее умягчение.
Приготовьте 2 пробирки с жесткой водой – налейте по 2 мл гидрокар- боната кальция, 3-ю пробирку возьмите из опыта 4 (прокипяченный раствор), в 4-ю прилейте 2 мл дистиллированной воды. Во 2-ю, 3-ю и 4-ю пробирки добавьте 2 капли раствора мыла и интенсивно потрясите.
Сравните образование пены в трех пробирках. Сделайте вывод.
Какой тип жесткости воды обусловливает присутствие в ней гидрокарбоната кальция? (Временная жесткость, которую можно устранить кипячением)
В 1-ю пробирку с жесткой водой добавьте 1 мл раствора карбоната натрия.
Чем вызвано помутнение?
Напишите уравнение реакции.
(Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaHCO3)
Добавьте и в эту пробирку 2 капли раствора мыла, потрясите.
Сравните результат этого опыта с предыдущими.
Сделайте общий вывод.
Тема 1.11. Химия элементов
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12
Изучение свойств простых веществ и соединений р-элементов.
ЦЕЛЬ: систематизировать и развить представления об особенностях строения и свойств простых веществ и соединений р-элементов, исследовать качественные реакции на анионы кислотных остатков.
Реактивы: 10% раствор хлорида аммония, 10% раствор гидроксида натрия, конц. соляная кислота; нитрат натрия, раствор серной кислоты (1:2), раствор соляной кислоты, порошок оксид меди(II), гидроксид меди(II), карбонат кальция (мел), растворы (с = 0,5 моль/л): хлорида натрия, бромида натрия, иодида натрия, нитрата серебра, сульфата натрия, хлорида бария, серной кислоты, азотной кислоты, карбоната натрия.
Оборудование: пробирка с пробкой, 10 пробирок, лакмусовая бумажка, стеклянная палочка, медная проволочка, белый и черный экраны, микрошпатель, спиртовка, спички, пробиркодержатель, пипетка.
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе с концентрированными кислотами. При нагревании остерегайтесь выбрасывания реакционной массы.
Опыт 1. Получение и распознавание аммиака.
Налейте в пробирку 1 мл 10 % раствора хлорида аммония и добавьте 1 мл 10 % раствора гидроксида натрия. Осторожно понюхайте газ, выделяющийся из пробирки. Поднесите к отверстию пробирки влажную лакмусовую бумажку.
Что наблюдаете?
Поднесите к отверстию стеклянную палочку, смоченную концентрированной соляной кислотой.
Объясните, почему аммиак реагирует с кислотой. В чем сходство и различие гидрата аммиака и других щелочей? Напишите уравнения происходящих реакций.
Опыт 2. Характерные свойства кислот.
- В пробирку поместите столько нитрата натрия, чтобы только покрыть ее дно. Добавьте в нее кусочек медной проволоки и прилейте 4–5 капель раствора серной кислоты. Пробирку плотно закройте пробкой и слегка встряхните. Для лучшего наблюдения результата реакции поместите сзади пробирки белый экран.
Что наблюдаете через некоторое время?
Какие реакции происходят?
Можно ли рассматривать данную реакцию как качественную на нитрат-ионы? (Выделение бурого газа – оксида азота(IV) свидельствует о наличии нитрат-ионов NO3−)
Составьте уравнения проведенных реакций. Для окислительно-восстановительной реакции составьте электронный баланс.
(NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3↑
4HNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O )
- Поместите в сухую пробирку немного (на кончике шпателя) порошка оксида меди(II) и добавьте 1 мл раствора соляной кислоты.
Обратите внимание на цвет раствора над осадком.
Нагрейте смесь на пламени спиртовки.
Как изменился цвет раствора? Почему? Напишите уравнения в молекулярной и ионных формах.
- В пробирку поместите немного порошка гидроксида меди(II) и прилейте 10 капель (0,5 мл) соляной кислоты.
Какого цвета образуется раствор?
Какое из условий протекания реакций ионного обмена выполняется в этой реакции?
Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.
- Поместите в пробирку немного карбоната кальция и прилейте 1 мл соляной кислоты.
Что наблюдаете? Какой газ выделяется? Как его можно обнаружить? Почему реакция идет до конца?
Какая из кислот (хлороводородная или угольная) более летуча?
Какая из них более стабильна?
Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
Сделайте обобщающий вывод о химических свойствах кислот.
Опыт 3. Качественные реакции на анионы кислотных остатков.
- В три пробирки внесите по 3 капли растворов хлорида натрия, бромида натрия, иодида натрия. Прибавьте к ним по одной капле раствора нитрата серебра. С помощью черного экрана обратите внимание на цвет осадков.
Напишите уравнения и укажите цвет осадков.
- Внесите в пробирку 4–5 капель раствора сульфата натрия и столько же раствора хлорида бария. Опыт повторите с раствором серной кислоты.
Что наблюдаете?
К образовавшимся осадкам прилейте 2–3 капли азотной кислоты.
Растворяются ли осадки? (Нет)
Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
- Внесите в пробирку 4–5 капель раствора карбоната натрия и столько же раствора соляной кислоты.
Что наблюдаете?
Как обнаружить выделяющийся газ?
Составьте уравнение реакции.
- Внесите в пробирку 4–5 капель фосфата натрия и 1 каплю раствора нитрата серебра.
Обратите внимание на цвет осадка. (Желтый)
К образовавшемуся осадку прилейте 2–3 капли азотной кислоты.
Что наблюдаете? (Осадок растворяется) Составьте уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.
Сделайте вывод о проведенных качественных реакциях на анионы кислотных остатков в виде таблицы.
Таблица. Определение анионов
Определяемый ион | Реактив, содержащий ион | Результат реакции |
Cl− | Ag+ | Белый осадок |
Br− | Ag+ | Желтоватый осадок |
I− | Ag+ | Желтый осадок |
SO42− | Ba2+ | Белый осадок, нерастворимый в кислотах |
CO32− | H+ | Выделение СО2, вызывающего помутнение известковой воды |
PO43− | Ag+ | Желтый осадок, растворяющийся в кислотах |
NO3− | (конц.)H2SO4 и Cu | Выделение бурого газа |
Тема 1.11. Химия элементов
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13
Изучение свойств простых веществ и соединений d-элементов.
ЦЕЛЬ: экспериментальным путем проанализировать и сравнить свойства простых веществ и соединений d-элементов.
Реактивы: 20% растворы соляной и серной кислот; концентрированные растворы серной и азотной кислот; растворы (с = 0,5 моль/л): сульфат железа(II), гидроксид натрия, хлорид железа(II), хлорид железа(III), соляная кислота, сульфат хрома(III), роданид калия, красная кровяная соль.
Оборудование: 10 пробирок, лупа, образцы чугуна и стали; канцелярские кнопки, предметное стекло, пипетка.
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе с концентрированными кислотами! Растворы нельзя засасывать в пипетку ртом! Нельзя закрывать пробирку пальцем и переворачивать вверх дном для встряхивания растворов.
Опыт 1. Ознакомление с образцами чугуна и стали.
Внимательно рассмотрите внешний вид и сколы образцов серого и белого образцов чугуна и стали.
Сплавы серого и белого имеют зернистую поверхность. Обратите внимание на наличие многочисленных плоских граней на сколе металла. В сером чугуне из-за высокого содержания кремния углерод присутствует преимущественно в виде графита. При увеличении можно заметить темные прожилки в структуре сплава. Графит придает чугуну характерный цвет и хрупкость. В белом чугуне углерод присутствует преимущественно в виде соединения с железом – цементита Fe3C, который придает белому чугуну твердость и хрупкость. Сталь содержит менее 2% углерода, поэтому по свойствам она резко отличается от чугуна: ее можно ковать, штамповать, прокатывать
Назовите основные области применения серого и белого чугуна, стали. (Основа конструкционных материалов)
Опыт 2. Взаимодействие железа с кислотами.
В 1-ю пробирку налейте 1 мл 20% раствора соляной кислоты, во 2-ю – 1 мл 20% раствора серной кислоты, в 3-ю – 1 мл концентрированной азотной кислоты, в 4-ю – 1 мл концентрированной серной кислоты. Опустите в каждую из пробирок по канцелярской кнопке.
Что наблюдаете?
Почему в двух последних пробирках не происходит химической реакции? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
Опыт 3. Окисление соединений железа(II).
Опыт выполняйте на предметном стекле. К 2 каплям раствора сульфата железа(II) прибавьте 2 капли раствора гидроксида натрия.
Что наблюдаете в начале реакции и через 2-3 мин после начала реакции? (Осадок вначале белый, зеленеет, потом желто-бурый)
Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах. (FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+ Na2SO4; 4Fe(OH)2↓+ O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3↓)
Опыт 4. Получение гидроксидов железа и взаимодействие их с кислотами.
В две пробирки внесите по 4–5 капель: в одну – раствора сульфата железа(II), в другую – раствора хлорида железа(III). К растворам обеих солей добавьте по 3–4 капли гидроксида натрия.
Каков цвет образовавшихся осадков?
К полученным гидроксидам железа прибавьте по 2–3 капли раствора соляной кислоты. Встряхните содержимое пробирок.
Что наблюдаете?
Составьте ионные уравнения реакций получения гидроксидов железа(II) и (III) и ионные уравнения реакций гидроксидов железа с кислотой.
Опыт 5. Качественные реакции на ионы Fе2+ и Fе3+.
- К 4–5 каплям раствора хлорида железа(III) добавьте 1–2 капли раствора роданида калия.
Как изменилась окраска раствора?
Напишите ионное уравнение реакции, учитывая, что образовавшаяся соль – роданид железа Fе(СNS)3 – малодиссоциирующее соединение.
- К 4–5 каплям раствора хлорида железа(II) добавьте 1–2 капли раствора красной кровяной соли К3[Fе(СN)6] .
Какого цвета выпавший осадок? (Турнбулева синь)
Напишите ионное уравнение реакции.
Опыт 6. Получение гидроксида хрома(III) и исследование его свойств.
В две чистые пробирки прилейте 10 капель раствора сульфата хрома(III) и с помощью пипетки добавьте по 1–2 капли разбавленного раствора щелочи.
Что наблюдаете? (Серо-зеленый осадок Сr(ОН)3)
В 1-ю пробирку добавьте избыток раствора щелочи, а во 2-ю прилейте раствор соляной кислоты.
Что наблюдаете? (Осадки растворились)
Сделайте вывод о свойствах гидроксида хрома(III) (Амфотерные свойства).
Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
(Cr(OH)3 + 3H+ = Cr3+ + 3H2O; Cr(OH)3 + 3OH− = [Cr(OH)6]3−)
Раздел 2. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Тема 2.1. Предмет органической химии. Теория строения органических соединений.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
Изготовление моделей молекул – представителей различных классов
органических соединений.
ЦЕЛЬ: показать принципы конструирования моделей молекул органических соединений, возможности моделей разного типа, позволяющих демонстрировать объем, валентные углы, пространственное строение молекул.
Оборудование: набор шаростержневых и масштабных (Стюарта-Бриглеба) моделей молекул органических соединений.
Задание 1. Соберите шаростержневую модель молекулы метана. Поставьте
эту модель – у нее должно быть три точки опоры.
Что обозначают палочки в модели?
Какова гибридизация орбиталей атома углерода в метане?
Как это сказывается на пространственном строении молекулы?
Теперь соберите масштабную модель молекулы метана. Шарики
«водорода» как бы сплющены, вдавлены в «углеродный» атом.
Сравните шаростержневую и масштабные модели между собой.
Какая модель более реально передает строение молекулы метана?
Дайте пояснения.
Задание 2. Соберите шаростержневые модели молекул бутана и изобутана
(С4Н10) .
Какие пространственные формы может принимать молекула, если происходит вращение атомов вокруг σ-связей?
Изменяются ли валентные углы при вращении атомов углерода вокруг σ-связей?
Сохраняется ли при этом длина связи С – С?
Задание 3. Соберите шаростержневые модели молекул этилена СН2=СН2 и
бутена-2 СН3 – СН = СН – СН3. Нарисуйте их.
Обратите внимание на плоскостное строение молекулы этилена.
Обратите внимание на возможность построения двух моделей молекулы бутена-2, отличающихся расположением в пространстве СН3-групп и атомов водорода у 2-го и 3-го атомов углерода. При наличии в молекуле двойной связи принцип свободного вращения не может реализоваться. Молекула бутена-2 может существовать в виде двух пространственных изомеров. Как их называют?
Задание 4. Соберите шаростержневую модель молекулы бензола С6Н6.
В каком гибридном состоянии находятся атомы углерода в молекуле бензола?
Как располагаются атомы водорода в модели?
Тема 2.2. Предельные углеводороды
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
Изготовление моделей молекул алканов и галогеналканов.
ЦЕЛЬ: показать принципы конструирования моделей молекул алканов и галогеналканов.
Оборудование: набор шаростержневых и масштабных моделей молекул органических соединений.
Задание 1. Соберите шаростержневую модель молекулы этана.
Изменится ли конфигурация молекулы при свободном вращении одного тетраэдра относительно другого?
Измерьте линейкой расстояния между атомами водорода у разных атомов углерода и поверните один тетраэдр относительно другого на 1800. Вновь измерьте расстояния между теми же атомами водорода.
При какой конформации наиболее выгодное расположение атомов, и, следовательно, молекула более устойчива?
Задание 2. Соберите модель молекулы дихлорэтана и покажите различные
положения атомов хлора.
Какой можно сделать вывод о числе изомеров?
Дайте названия структурным изомерам дихлорэтана.
Тема 2.2. Предельные углеводороды
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
Испытание растворимости парафина. Обнаружение воды, сажи, углекислого газа в продуктах горения свечи. Ознакомление со свойствами твердых парафинов: плавление, растворимость в воде и органических растворителях, химическая инертность (отсутствие взаимодействия с бромной водой, растворами перманганата калия, гидроксида натрия и серной кислоты).
ЦЕЛЬ: ознакомить студентов с физическими и химическими свойствами алканов на примере парафина.
Оборудование: 6 пробирок, предметное стекло, водяная баня, пипетка, скальпель (нож), шпатель; химический стакан на 250 мл, спички, лучинка, медная проволока, спиртовка.
Реактивы: парафин, свеча, вода, растворитель (бензин, керосин); известковая вода; подкисленный раствор перманганата калия, бромная вода (можно воспользоваться аналогом – иодной водой, которую, готовят, приливая 2 -3 капли спиртовой настойки иода к 1-2 мл воды), раствор серной кислоты, раствор щелочи NaOH
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Нагревательные работы проводятся в вытяжном шкафу!
Задание 1. Растворимость парафина.
Небольшое количество парафина (шпатель) поместите в 2 пробирки с
2–3 мл воды и растворителя. Пробирки опустите в теплую баню.
В какой пробирке произошло растворение парафина?
Сразу же выньте пробирку из бани, как только произойдет его растворение. Пипеткой или стеклянной трубкой отберите небольшое количество раствора и поместите на предметное стекло для испарения растворителя. Стекло поместите на край водяной бани. После полного испарения растворителя на стекле виден парафин.
Что такое парафин?
Каков его состав?
Почему парафин растворяется в бензине?
По ходу демонстрации отметьте физические свойства парафина: плотность меньше, чем плотность воды, не растворяется в воде, растворяется в органических растворителях.
Задание 2. Обнаружение сажи при горении парафина.
В пламени спиртовки слегка нагрейте петлю медной проволоки и прикоснитесь к парафину, чтобы часть его осталась на петле. Внесите петлю с парафином в пламя спиртовки. Наблюдайте горение с образованием копоти.
Что собой представляет копоть и почему она образуется?
Задание 3. Обнаружение воды, углекислого газа в продуктах горения
свечи.
В широкий химический стакан поместите небольшой кусочек парафиновой свечи и подожгите его с помощью горящей лучинки. Обратите внимание на стенки стакана – на них появляются капельки воды.
О наличии, какого химического элемента в составе парафина они свидетельствуют?
Обратите внимание на образование копоти. Погасите свечу и выньте ее из стакана. Затем налейте немного прозрачной известковой воды и осторожно взболтайте.
Что наблюдаете?
О наличии, какого химического элемента свидетельствует наблюдаемое изменение?
Задание 4. Химическая инертность (устойчивость) парафина.
В четыре пробирки с небольшим количеством парафина добавьте:
1) подкисленный раствор перманганата калия;
2) бромную воду (иодную воду);
3) раствор гидроксида натрия;
4) раствор серной кислоты.
Какие изменения происходят в пробирках?
Отмечают отсутствие изменений. Эти свойства связываем с особенностью строения алканов – они устойчивы к действию обычных окислителей, не могут образовывать дополнительные связи с другими атомами. Связи С – Н прочные, атомы углерода в составе этих соединений не имеют свободных электронных пар, поэтому они не могут иметь основных или кислотных свойств.
Тема 2.3. Этиленовые и диеновые углеводороды
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
Обнаружение непредельных соединений в керосине, скипидаре. Распознавание образцов алканов и алкенов. Ознакомление с образцами полиэтилена и полипропилена.
ЦЕЛЬ: ознакомить с качественными реакциями на непредельные соединения, сравнить свойства алкенов со свойствами алканов, ознакомить студентов с физическими свойствами полимеров на примере полиэтилена и полипропилена.
Оборудование и материалы: пробирки, образцы полиэтилена и полипропилена в виде гранул, пленок
Реактивы: керосин, скипидар, подкисленный раствор перманганата калия, бромная вода (иодная вода), гексан
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Будьте осторожны с легковоспламеняющимися веществами!
Задание 1. Обнаружение непредельных соединений в керосине,
скипидаре.
В одну пробирку налейте 5 капель раствора перманганата калия, в другую – 5 капель бромной воды. В каждую из них капните по капле керосина, встряхните.
О чем говорят результаты опыта?
Собравшийся наверху слой керосина растворяет бром и окрашивается в интенсивный красно-бурый цвет. Сохранение окраски брома говорит об отсутствии реакции его с бромом.
Проделайте такой же опыт со скипидаром вместо керосина. Сделайте вывод о наличии или отсутствии в выданных образцах керосина и скипидара непредельных соединений.
Задание 2. Распознавание образцов алканов и алкенов.
В двух пробирках содержатся органические соединения предельного и непредельного ряда.
С помощью каких реакций можно распознать эти вещества?
Содержимое первой пробирки разделите пополам в две пробирки. В одну пробирку прилейте раствор перманганата калия, в другую – раствор бромной воды.
О чем говорят результаты опыта?
Какое из соединений содержится в первой пробирке?
Проделайте такой же опыт с содержимым пробирки № 2.
Объясните наблюдаемое.
Сделайте вывод о содержимом в пробирках № 1 и № 2.
Задание 3. Ознакомление с образцами полиэтилена и полипропилена.
При ознакомлении с образцами полимерных материалов обратите внимание на цвет образцов, потрогайте их. Используйте справочные данные, чтобы познакомиться с их физическими константами: средней молекулярной массой, температурой размягчения, их использованием и заполните таблицу:
Таблица. Физические свойства и применение
полиэтилена и полипропилена
Название | Средняя молекулярная масса | Температура размягчения 0С | Области применения |
Полиэтилен а) высокого давления б) низкого давления | 20 000 – 40 000 100 000–1000 000 | 110 – 125 125 – 130 | Пленки, бутылки, химическая посуда, оболочки кабелей (электроизоляция), |
Полипропилен | от 45 000 | 160 – 175 | Посуда, детали машин, трубы, ковры, канаты, химическое оборудование, детские игрушки, волокон для технических целей |
Тема 2.4. Ацетиленовые углеводороды
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
Изготовление моделей молекул алкинов, их изомеров
ЦЕЛЬ: показать принципы конструирования моделей молекул непредельных углеводородов – алкинов, возможности моделей разного типа, позволяющих демонстрировать объем, валентные углы, пространственное строение молекул.
Оборудование: набор шаростержневых и масштабных (Стюарта-Бриглеба) моделей молекул органических соединений, пластилин, спички (палочки).
Задание 1. Соберите шаростержневую модель молекулы ацетилена.
Что обозначают палочки в модели?
Какова гибридизация орбиталей атома углерода в ацетилене?
Как это сказывается на пространственном строении молекулы?
Возможно ли свободное вращение вокруг тройной связи?
Обратите внимание на линейность молекулы (валентный угол равен 180о), невозможность существования в отличие от этиленовых углеводородов геометрических изомеров.
Если быстро вращать модель молекулы относительно оси σ-связи, можно обратить внимание студентов на невозможность отличить одну π-связь от другой, они сливаются, образуя единое π-электронное облако.
Зарисуйте схему строения молекулы ацетилена. Укажите виды связей.
Задание 2. Соберите шаростержневые модели молекул бутина-1 и бутина-2.
Какой из изомеров имеет плоскостное строение?
Какие пространственные формы может принимать молекула, если происходит вращение атомов вокруг σ-связей?
Изменяются ли валентные углы при вращении атомов углерода вокруг σ-связей?
Сохраняется ли при этом длина связи С – С?
Возможно ли существование геометрических изомеров?
При наличии в молекуле тройной связи принцип свободного вращения не может реализоваться.
Зарисуйте схемы строения данных изомеров. Укажите виды связей.
Тема 2.6. Природные источники углеводородов
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
Определение наличия непредельных углеводородов в бензине и керосине.
Растворимость различных нефтепродуктов друг в друге.
ЦЕЛЬ: экспериментально доказать наличие непредельных углеводородов в бензине и керосине, исследовать растворимость нефтепродуктов друг в друге.
Оборудование и материалы: пробирки, шпатель, стеклянная палочка, водяная баня, керосин, бензин, парафин;
Реактивы: подкисленный раствор перманганата калия, бромная вода (иодная вода),
ИНСТРУКАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе с легковоспламеняющимися веществами!
Задание 1. Определение наличия непредельных углеводородов в бензине
и керосине.
В одну пробирку налейте 5 капель раствора перманганата калия, в другую – столько же бромной (иодной) воды. В каждую из них капните по капле бензина, встряхните.
О чем говорят результаты опыта?
Проделайте такой же опыт с керосином вместо бензина. Сделайте вывод о наличии или отсутствии в выданных образцах керосина и бензина непредельных соединений.
Задание 2. Растворимость различных нефтепродуктов друг в друге
В три пробирки поместите небольшое количество вазелина, парафина, керосина. Прилейте 2 – 3 мл бензина. Пробирку с парафином можно поставить в теплую водяную баню для его лучшего растворения. Содержимое пробирки с вазелином можно перемешать стеклянной палочкой.
Почему парафин, вазелин, керосин растворяются друг в друге?
Сделайте вывод о растворимости углеводородов друг в друге.
Тема 2.6. Гидроксильные соединения
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
Ректификация смеси этанол-вода. Обнаружение воды в азеотропной смеси воды и этилового спирта.
ЦЕЛЬ: изучить экспериментальный способ абсолютирования спирта и обнаружения воды в нем.
Оборудование: пробирки, спиртовка
Реактивы: этиловый спирт, обезвоженный сульфат меди (II)
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Нельзя закрывать пробирку пальцем и переворачивать вверх дном для перемешивания растворов.
Задание. Обнаружение воды в этиловом спирте.
В сухую пробирку насыпьте 1 г обезвоженного сульфата меди(II) и прилейте 1 мл этилового спирта. Смесь взболтайте и дайте отстояться. Можно слегка нагреть. При наличии воды в спирте белый порошок приобретает синий цвет в результате образования медного купороса CuSO4 ∙ 5H2O.
Что происходит с медным купоросом при прокаливании?
Почему белый порошок приобретает синий цвет?
Что понимают под спиртом-ректификатом?
Какой спирт называют абсолютированным?
Следует помнить, что в спирте-ректификате содержится до 4-5% воды.
Тема 2.8. Альдегиды и кетоны
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
Окисление этанола в этаналь раскаленной медной проволокой. Получение фенолоформальдегидного полимера. Распознавание раствора ацетона и формалина.
ЦЕЛЬ: познакомиться с методом окисления спиртов и, следовательно, способом получения альдегидов; получить полимерное вещество на основе фенола, обсудить роль катализатора и продемонстрировать свойства полученной смолы; научиться обнаруживать альдегиды и кетоны посредством качественных реакций.
Оборудование: спиртовка, чистая сухая пробирка, пробирки, медная проволока со спиралью на конце (4-5 витков), водяная баня, пробиркодержатель, спиртовка, спички.
Реактивы: этиловый спирт; кристаллический фенол (или концентрированный раствор), формалин (40%), раствор соляной кислоты (1:1) (или 25% раствор аммиака), пипетка, стеклянная палочка, кусочек целлофана или полиэтилена; раствор нитрата серебра (1%), раствор формальдегида (5%), раствор аммиака (5%), водный раствор ацетона (1:1), 10% раствор гидроксида натрия, раствор Люголя.
ИНСТРУКАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе со спиртовкой!
Задание 1. Окисление этанола в этаналь раскаленной медной
проволокой.
В пробирку внесите 5 капель этилового спирта. Накалите в пламени спиртовки свернутую в спираль медную проволоку до появления черного налета оксида меди (II) и быстро опустите ее в пробирку со спиртом. Повторите операцию 4-5 раз.
Погасите пламя спиртовки. Обратите внимание на запах образующегося уксусного альдегида (напоминает запах антоновских яблок), а также на изменения, происходящие с медной проволокой.
Что наблюдаете?
Что произошло с медью в спирте?
Объясните с помощью уравнения реакции сущность протекающего процесса.
Задание 2. Получение фенолоформальдегидного полимера.
Смешайте в пробирке 1 г кристаллического фенола и 1,5 мл раствора формалина (40%). Нагрейте пробирку на пламени спиртовки. Даже при кипении жидкости в ней не наблюдается химической реакции.
Добавьте в пробирку 7-8 капель раствора соляной кислоты (1:1) в качестве катализатора. Для ускорения реакции можно поставить пробирку в горячую водяную баню. Вскоре (5-10 мин) происходит бурная реакция и жидкость становиться мутной.
Охлаждают пробирку и дают смеси отстояться: внизу образуется смола, сверху – вода. Сливают водный слой как можно более полно. Можно даже, намотав на лучинку кусочек ваты, протереть изнутри стенки пробирки.
Добавьте к содержимому пробирки немного этилового спирта до растворения образовавшегося осадка, помешивая смесь стеклянной палочкой.
Положите на часовое стекло кусочек целлофана или полиэтиленовой пленки и перенесите на него содержимое пробирки. Дайте спирту свободно испариться.
Рассмотрите образовавшуюся на целлофане плотную блестящую пленку смолы.
Обсудите роль катализатора в данном процессе синтеза полимера.
Объясните разницу между реакциями поликонденсации и полимеризации.
Составьте уравнение реакции поликонденсации, приводящей к образованию фенолоформальдегидной смолы.
Где используются фенолоформальдегидные смолы?
Задание 3. Распознавание раствора ацетона и формалина.
- Качественная реакция на альдегиды – реакция «серебряного зеркала» - окисление альдегидов аммиачным раствором оксида серебра.
- Качественная реакция на ацетон – иодоформная проба.
- Приготовьте аммиачный раствор оксида серебра: к 4 мл 1% раствора нитрата серебра прибавляют по каплям 5% раствор аммиака до тех пор, пока образующийся вначале осадок полностью не растворится.
Полученный аммиачный раствор оксида серебра разливают в две
чистые пробирки. В одну пробирку прибавляют около 1 мл раствора
альдегида, в другую – такой же объем раствора ацетона. Пробирки
помещают одновременно в стакан с горячей водой.
В пробирке с альдегидом появляется «зеркало», в пробирке с
ацетоном восстановления серебра и, следовательно, окисления кетона не
происходит.
Что образуется при добавлении к нитрату серебра раствора аммиака?
Какие свойства проявляет альдегид в реакции с аммиачным раствором оксида серебра?
Составьте уравнение реакции.
- Наличие ацетона докажите качественной реакцией.
В пробирку поместите каплю раствора иода в иодиде калия (раствор
Люголя), добавьте 5 капель гидроксида натрия и 1 каплю раствора
ацетона. Постепенно образуется осадок иодоформа и чувствуется его
специфический (медицинский) запах:
CH3 – C(O) – CH3 + 3I2 + 4NaOH → CHI3↓ + CH3COONa + 3NaI + 3H2O
Данная реакция является качественной на метилкетоны и называется
иодоформной пробой.
Сделайте вывод о содержимом в пробирках.
Тема 2.9. Карбоновые кислоты и их производные
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9
Взаимодействие раствора уксусной кислоты с магнием, оксидом цинка, гидроксидом железа(III), раствором карбоната калия и стеарата калия.
ЦЕЛЬ: убедиться, обладает ли уксусная кислота свойствами неорганических кислот; экспериментально доказать, что ВЖК являются слабыми кислотами.
Оборудование: пробирки, спиртовка, спички, шпатель, пробиркодержатель.
Реактивы: раствор уксусной кислоты (1:1), порошок магния, порошок оксида цинка, раствор хлорида железа (III), раствор гидроксида натрия, раствор карбоната калия, жидкое мыло.
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе с
кислотами и щелочами.
Будьте внимательны при работе со спиртовкой.
Задание 1. Исследование кислотных свойств уксусной кислоты.
Порядок выполнения опытов
В 4 пробирки прилейте 1-2 мл раствора уксусной кислоты. Осторожно
понюхайте этот раствор.
Что ощущаете?
Вспомните, где вы применяете уксусную кислоту дома.
- Взаимодействие с металлами. В 1-ую пробирку добавьте несколько крупинок порошка магния. Потрогайте пробирку рукой.
Что вы наблюдаете?
Можно ли назвать эту реакцию экзотермической?
Какой газ выделяется?
- Взаимодействие с оксидами металлов. Во 2-ую пробирку добавьте несколько крупинок оксида цинка и подогрейте ее в пламени спиртовки.
Что вы наблюдаете?
- Взаимодействие с основаниями. В 3-ей пробирке приготовьте нерастворимое основание – гидроксид железа (III): к 5 каплям раствора хлорида железа (III) добавьте 3-4 капли раствора щелочи (NaOH). К полученному осадку добавьте понемногу раствор уксусной кислоты до полного растворения осадка. При этом раствор приобретает красную окраску, характерного для комплексного соединения ацетата железа (III) – качественный реактив.
Как вы объясните наблюдаемые изменения?
- Взаимодействие с солями. В 4-ую пробирку добавьте 1-2 мл раствора карбоната калия.
Что вы наблюдаете? Какой газ выделяется?
Сравните свойства органических кислот с неорганическими. В чем их сходство?
Для всех реакций составьте уравнения реакций в молекулярной и ионных формах.
Задание 2. Сравнение силы карбоновых кислот.
Стеариновая кислота – кислота слабая и может быть выделена действием на нее более сильной уксусной кислоты. В пробирку поместите небольшое количество жидкого мыла – стеарата калия, добавьте раствор уксусной кислоты. Пробирку слегка подогрейте в пламени спиртовки до выделения стеариновой кислоты. При охлаждении раствора сверху образуется твердый слой стеариновой кислоты.
Являются ли высшие жирные кислоты сильными кислотами?
Составьте молекулярное и ионные уравнения проведенной реакции.
Тема 2.9. Карбоновые кислоты и их производные
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10
Ознакомление с образцами сложных эфиров. Отношение сложных эфиров к воде и органическим веществам. «Выведение» жирного пятна с помощью сложного эфира. Растворимость жиров в воде и органических растворителях. Сравнение моющих свойств хозяйственного мыла и СМС в жесткой воде.
ЦЕЛЬ: ознакомление студентов с образцами сложных эфиров и их физическими свойствами, растворимостью в воде и органических веществах, исследовать и сравнить свойства мыла и СМС.
Оборудование и материалы: образцы сложных эфиров (этилацетат, изоамилацетат, фруктовые эссенции), полоски фильтровальной бумаги, фильтровальная бумага, пипетка, пробирки, раствор хозяйственного мыла, раствор стирального порошка.
Реактивы: этиловый спирт, растительное масло, раствор хлорида кальция
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Растворы нельзя засасывать в пипетку ртом!
Задание 1. Ознакомление с образцами сложных эфиров
Сложные эфиры низших карбоновых кислот и простейших спиртов – летучие жидкости, легче воды, имеют приятный фруктовый аромат. Познакомьтесь с запахом сложного эфира, смочив полоску фильтровальной бумаги каплей эфира.
Где в природе встречаются сложные эфиры? – ароматный запах цветов, ягод, плодов.
Где используются фруктовые эссенции? – парфюмерии, кондитерских изделиях, фруктовых водах, для синтеза различных веществ, в том числе лекарственных.
Задание 2. Свойства сложных эфиров
- Растворимость в воде. Поместите в две пробирки по 5-6 капель уксусноэтилового эфира. В 1-ую пробирку налейте аккуратно по стенке 1 мл воды. Смесь расслаивается, эфир собирается наверху и при покачивании пробирки хорошо заметен.
Что наблюдаете?
Как можно объяснить летучесть сложных эфиров, нерастворимость в воде и их более низкую температуру кипения, чем у изомерных им карбоновых кислот? – это связано с тем, что в молекулах сложных эфиров отсутствуют межмолекулярные водородные связи.
Во 2-ую пробирку налейте 1 мл спирта. Встряхните пробирку.
Какие произошли изменения?
Сравните отношение сложного эфира к воде и органическим веществам.
- «Выведение» жирного пятна. В пробирку налейте 0,5-1 мл этилацетата и поместите в нее 2-3 капли растительного масла. Пробирку встряхивают и наблюдают растворение жира (жир лучше растворяется в эфире, чем в спирте, бензине). Несколько капель раствора жира в эфире наносят на фильтровальную бумагу. Наблюдают образование жирных пятен на бумаге после испарения растворителя.
Объясните наблюдаемые явления.
Задание 3. Сравнение моющих средств мыла и СМС в жесткой воде.
В 2 пробирки налейте по 2-3 мл жесткой воды – раствор хлорида кальция. В одну пробирку добавьте по каплям раствор мыла (обратите внимание на образование белых нерастворимых хлопьев кальциевого мыла), в другую – раствор стирального порошка до образования мыльной пены. После внесения каждой капли содержимое пробирок взбалтывайте.
В каком случае приходится прибавлять больше раствора для образования устойчивой пены?
Каков состав хлопьев, образовавшихся в жесткой воде?
Какой препарат не утрачивает своей моющей способности в жесткой воде?
Перечислите свойства мыл как солей высших карбоновых кислот и щелочных металлов (растворимость, отношение к индикаторам, солям, сильным кислотам).
Составьте уравнения реакций проведенных опытов.
Тема 2.10. Углеводы
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11
Ознакомление с физическими свойствами глюкозы.
ЦЕЛЬ: ознакомление с физическими свойствами глюкозы.
Оборудование и материалы: пробирки, спиртовка, спички, пробиркодержатель, стеклянная палочка, аптечная упаковка глюкозы, таблетки, сахар (сахароза).
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Работайте аккуратно с сыпучими веществами, пользуйтесь ложечкой.
Задание 1. Студенты предварительно знакомятся с внешним видом и вкусом глюкозы. Глюкоза – бесцветное кристаллическое вещество, плавится при температуре 146 оС.
Опишите внешний вид глюкозы.
Какой вкус имеет глюкоза?
Задание 2. Растворяют глюкозу в пробирке с 1 мл воды до получения
насыщенного раствора. Затем растворяют дополнительное
количество ее при нагревании. Отмечают, сильно ли влияет
нагревание на изменение растворимости глюкозы.
Глюкоза легко растворяется в воде (1 : 1,5).
Легко ли глюкоза растворяется в воде?
Как сильно влияет нагревание на изменение растворимости глюкозы?
Задание 3. В двух пробирках растворяют в равных объемах (2 мл) одинаковое количество (маленькая ложечка) глюкозы и обыкновенного сахара (сахарозы). Убеждаются, что раствор сахарозы имеет более сладкий вкус.
Какой раствор более сладкий?
Глюкоза получается в виде моногидрата. Напишите его молекулярную формулу. Как называют воду, входящую в состав молекулы?
Где у человека более всего сосредоточена глюкоза? (мышцы, кровь и небольшое количество везде)
Почему глюкозу часто называют виноградный сахар?
Укажите нахождение глюкозы в природе. (в спелых фруктах, в цветочном нектаре, листьях, соках растений, то есть почти во всех органах растений)
Тема 2.10. Углеводы
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12
Кислотный гидролиз сахарозы. Знакомство с образцами полисахаридов. Обнаружение крахмала с помощью качественной реакции в меде, хлебе, йогурте, маргарине, макаронных изделиях, крупах.
ЦЕЛЬ: осуществить кислотный гидролиз сахарозы до моносахаридов, доказать различие свойств сахарозы и продуктов ее гидролиза; ознакомить с наиболее важными природными полисахаридами; экспериментально доказать присутствие крахмала в различных продуктах питания.
Оборудование и материалы: пробирки, пипетки, спиртовка, спички, пробиркодержатель, крахмал, целлюлоза, вата, волокна льна, древесина, хлопок, фильтровальная бумага, ткани искусственных волокон (ацетатный, вискозный шелк), мед, белый хлеб, йогурт, маргарин, макаронные изделия, крупа манная.
Реактивы: растворы сахарозы (10%), серной кислоты (1 : 5), сульфата меди (II); гидроксида натрия (10%), гидрокарбонат натрия (крист.), дистиллированная вода, разбавленный крахмальный клейстер, спиртовый раствор иода,
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе со спиртовкой!
Задание 1. Кислотный гидролиз сахарозы.
Налейте в 2 пробирки по 2-3 мл раствора сахарозы, в одну из них добавьте 1 мл серной кислоты. Содержимое обеих пробирок прокипятите в течение 2– 3 мин. Чтобы раствор не выбросило из пробирки, держите ее наклонно и все время встряхивайте.
Охладите растворы. Нейтрализуйте избыток серной кислоты гидрокарбонатом натрия (его необходимо добавлять небольшими порциями до тех пор, пока не перестанет выделяться углекислый газ).
Получите гидроксид меди (II): в пробирку с 3–4 каплями раствора сульфата меди (II) добавляют 1 мл раствора гидроксида натрия.
Проведите качественную реакцию на альдегиды. Для этого в 2 пробирки со свежеприготовленным гидроксидом меди (II) прилейте соответственно гидролизованный и негидролизованный растворы сахарозы. Содержимое обеих пробирок нагрейте. Только в одной пробирке наблюдают выпадение сначала желтого, а затем кирпично-красного осадка.
Что вы наблюдаете?
Что происходит с сахарозой при ее кипячении с серной кислотой?
Наличие какого вещества подтверждается проделанной реакцией?
Какой катализатор необходим при этой реакции?
Приведите уравнение реакции.
Задание 2. Знакомство с образцами полисахаридов.
Рассмотрите выданные образцы полисахаридов и ответьте на вопросы.
Крахмал:
- Опишите физические свойства крахмала – белый аморфный порошок, нежный, мучнистый на ощупь, нерастворим в холодной воде.
- Что происходит с крахмалом в горячей воде? В горячей воде крахмальные зерна набухают и образуют коллоидный раствор – крахмальный клейстер.
- Крахмал является продуктом…фотосинтеза.
- Зерно, каких злаковых наиболее богато крахмалом? Зерно риса –до 86%, пшеницы –75%
- Что является основным сырьем для получения крахмала? Почему? Картофель, в его клубнях крахмальные зерна плавают в клеточном соке и легко извлекаются. В злаках частицы крахмала плотно склеены белковым веществом клейковиной.
- В каких продуктах питания содержится наибольшее количество крахмала? Хлеб, мучные изделия, макароны, крупы, картофель.
- Как называется полисахарид животного происхождения? Гликоген.
- Где он образуется и какую роль играет в организме человека? Откладывается в печени и мышцах, является запасным питательным веществом
- С какой целью используется крахмал в медицине? Крахмал применяют в качестве обволакивающего средства: наружно – в виде мазей, паст, присыпок и пудр с оксидом цинка, тальком и т. п., внутрь и в клизмах – в виде крахмального клейстера, в таблетках – для защиты чувствительных нервных окончаний от воздействия раздражающих веществ и для замедления всасывания лекарств.
Целлюлоза:
- Какой полисахарид является наиболее распространенным в растительном мире? Целлюлоза или клетчатка.
- Опишите физические свойства целлюлозы – твердое белое волокнистое вещество, не растворяющееся в воде, прочное, горит
- Откуда произошло название «целлюлоза»?
- Преимущественно из целлюлозы состоят волокна…хлопчатника, конопли. льна
- Что является образцами почти чистой целлюлозы? Вата, получаемая из очищенного хлопка, и фильтровальная бумага.
- Является ли целлюлоза питательным веществом для человека? Целлюлоза служит питательным веществом для травоядных животных, в организме которых имеются расщепляющие клетчатку ферменты.
- Где используется целлюлоза в народном хозяйстве? Искусственные волокна – ацетатное, вискозное, медно-аммиачное, пластмассы (целлулоид), бездымных порох, негорючие кино- и фотопленки, производство бумаги, гидролизного спирта.
Задание 3. Обнаружение крахмала с помощью качественной реакции в
различных продуктах.
Качественной реакцией на наличие крахмала является реакция со спиртовым раствором иода. Наблюдается появление синей окраски. Реакция крахмала с иодом очень чувствительна и при высоких концентрациях исходных веществ окраска получается слишком темной, почти черной. Поэтому, чтобы наблюдать синюю окраску, реакцию нужно проводить с сильно разбавленными растворами.
- В пробирку наливают 1 – 2 мл крахмального клейстера и добавляют каплю спиртового раствора иода. Наблюдают появление синей окраски. Смесь нагревают. Синяя окраска исчезает, так как образующееся комплексное соединение крахмала (амилоза) с иодом неустойчиво. При охлаждении раствора синяя окраска вновь появляется.
Какие изменения наблюдаете?
Как вы думаете, почему синяя окраска при нагревании исчезает, а при охлаждении появляется вновь?
Можно ли сказать, что эта реакция является качественной реакцией на иод?
- Проверьте на присутствие крахмала мед, хлеб, йогурт, маргарин, макаронные изделия, крупу. Зафиксируйте ваши наблюдения.
Сделайте вывод о наблюдаемых явлениях.
Объясните, почему сок неспелого зеленого яблока дает реакцию с иодам?
Почему срез спелого яблока не дает синего окрашивания с иодом?
Тема 2.11. Амины, аминокислоты, белки
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13
Изготовление шаростержневых и объемных моделей изомерных аминов.
ЦЕЛЬ: показать принципы конструирования моделей изомерных аминов.
Оборудование и материалы: пластилиновые шарики разных цветов, спички (палочки), шаростержневые модели
Задание 1. Соберите модель молекулы метиламина СН3 – NH2, используя
шарики разных цветов для атомов азота и водорода.
Возможно ли для данной молекулы структурная изомерия?
В каком гибридном состоянии находятся атомы углерода и азота?
Задание 2. Соберите модель молекулы этиламина СН3 – СН2– NH2.
Можно ли собрать модель структурного изомера для данной молекулы?
Соберите модель структурного изомера для этиламина.
Рассмотрите подробнее конформационные изомеры, выберите
более устойчивые.
Назовите изомер этиламина.
Как классифицируют амины по числу и природе углеводородных радикалов?
Какой из изомеров относится к первичным аминам? Вторичным?
Зарисуйте схему строения данных молекул.
Какой амин относится к третичным?
Задание 3. Соберите модель третичного амина, содержащего три атома
углерода.
Назовите этот амин.
Какие структурные изомеры возможны для триметиламина?
Соберите возможные структурные изомеры для триметиламина.
Какие из собранных изомерных аминов являются первичными, вторичными?
Назовите их.
Какие виды изомерии характерны для аминов? Для аминов характерны изомерия углеродного скелета и изомерия положения функциональной группы.
Тема 2.11. Амины, аминокислоты, белки.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14
Растворение белков в воде и их коагуляция. Обнаружение белка в курином яйце и молоке.
ЦЕЛЬ: ознакомиться с приготовлением и растворимостью белков, изучить способы, при помощи которых можно вызвать коагуляцию белков; познакомиться с реакциями, доказывающими наличие в белках ароматических колец и пептидных связей (качественные цветные реакции).
Оборудование и материалы: колба на 250 мл, стакан с водой, пробирки, стеклянная палочка, спиртовка, спички, куриное яйцо, молоко,
Реактивы: конц. этиловый спирт, раствор сульфата меди (II), раствор формалина, уксусная кислота (1:1), раствор гидроксида натрия (10%), раствор азотной кислоты (1:1).
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Будьте внимательны при работе со спиртовкой.
Задание 1. Растворение белков в воде и их коагуляция.
Опыт 1. Растворение белков.
Разбейте куриное яйцо и отделите аккуратно белок от желтка. Белок поместите в колбу вместимостью 250 мл и залейте холодной водой, размешивая стеклянной палочкой.
Охарактеризуйте вид раствора яичного белка.
К какому типу дисперсных систем относится полученный раствор? Из-за большого размера молекул белка (альбумин) образующиеся растворы являются коллоидными.
К какой дисперсной системе отнесете молоко? Эмульсия.
Какие белки могут растворяться в воде? Глобулярные. В организме они выполняют жизненно важные функции, требующие их подвижности и, следовательно, растворимости
Опыт 2. Коагуляция белков.
Что такое коагуляция? Под действием каких факторов она происходит?
а) Нагревание. Поместите в пробирку 1 мл водного коллоидного раствора белка нагрейте пробирку на спиртовке.
Что наблюдаете? Образуется белый осадок (хлопья) свернувшегося белка.
Объясните значение этого процесса в жизни организмов.
Нагрейте в пробирке немного (0,5 мл) молока.
Что наблюдаете? Сверху образуется пленка свернувшегося белка (казеин, альбумин).
б) Действие спирта. К 0,5 мл раствора яичного белка добавьте несколько капель крепкого раствора спирта. Попытайтесь растворить свернувшийся белок в воде.
Объясните наблюдаемые явления? Свертывание белка необратимо.
Какое значение имеет это явление в жизни человека?
в) Действие солей тяжелых металлов. К 0,5 мл раствора яичного белка добавьте несколько капель раствора сульфата меди (II).
О чем можно судить на основании опыта? Какое влияние имеет это явление на организм человека? О вредном действии солей тяжелых металлов на организм человека и о том, почему яичный белок принимается в качестве противоядия при подобных отравлениях.
г) Действие формалина. К 0,5 мл раствора яичного белка добавьте 1–2 капли формалина. Попытайтесь растворить свернувшийся белок в воде.
Что иллюстрирует данный опыт? Дезинфицирующее действие формалина (действие на живые клетки) и применение его для сохранения биологических препаратов.
д) Действие кислот. 0,5 мл молока разбавьте вдвое водой и прибавьте 1 мл раствора уксусной кислоты.
Что наблюдаете?
Наблюдаете ли вы подобный процесс в повседневной жизни? Подобный процесс происходит при скисании молока: образующаяся из молочного сахара молочная кислота вызывает свертывание белка. Свертывание прокисшего молока в творожистую массу наступает быстрей при кипячении молока.
В чем сходство результатов всех опытов?
Сделайте вывод о причинах, вызывающих коагуляцию белка.
Задание 2. Обнаружение белка в курином яйце и молоке.
Опыт 1. Взаимодействие раствора белка с гидроксидом меди (II) –
биуретовая реакция.
В две пробирки внесите 0,5 мл раствора яичного белка и 0,5 мл молока. В каждую пробирку добавьте 4 капли гидроксида натрия и 2 капли раствора сульфата меди (II).
Как изменяется окраска растворов белков? Растворы окрашиваются в фиолетовый или красно-фиолетовый цвет.
На что указывает биуретовая реакция? На наличие пептидных связей.
Все ли полипептиды дают эту реакцию?
Можно ли считать биуретовую реакцию качественной реакцией на белки?
Почему капли щелочи губительно действую на шерстяную одежду?
Почему при стирке шерстяные изделия нельзя кипятить с содой?
Опыт 2. Взаимодействие раствора белка с азотной кислотой –
ксантопротеиновая реакция.
В две пробирки внесите по 0,5 мл раствора яичного белка и молока. В каждую добавьте 5 капель раствора азотной кислоты. Образовавшийся осадок нагрейте.
Какую окраску приобретает образовавшийся осадок? Ярко-желтый цвет. При попадании на кожу концентрированная азотная кислота также вызывает появление желтых пятен.
В чем заключается химизм этого процесса? Происходит нитрование бензольных колец белковых молекул.
Сущность данной реакции покажите на примере аминокислоты фенилаланина (тирозина).
Тема 2.12. Азотсодержащие гетероциклические соединения
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 15
Изготовление объемных и шаростержневых моделей азотистых гетероциклов.
ЦЕЛЬ: показать принципы конструирования моделей молекул азотсодержащих гетероциклических соединений.
Оборудование и материалы: разноцветные пластилиновые шарики, шаростержневые модели
Задание 1. Соберите шестичленный ароматический азотсодержащий
гетероцикл – пиридин, используя разные цвета пластилина:
В каком гибридном состоянии находятся все атомы углерода и азота в
пиридине?
N Проявляет ли он основные свойства?
Задание 2. Соберите простейший пятичленный азотсодержащий
гетероцикл – пиррол:
В каком гибридном состоянии находятся все атомы углерода и азот в
молекуле пиррола?
N За счет чего гетероцикл проявляет ароматический характер?
H Проявляет ли основные свойства? Почему?
Какую роль играют азотсодержащие гетероциклы и их производные в
биохимических процессах? Производные пиридина – никотиновая кислота и ее амид – относятся к витаминам группы В; пиримидиновые основания – урацил, цитозин и тимин. Пиррол содержится в костном жире, цикл пиррола является структурным звеном гемоглобина крови, хлорофилла растений, алкалоидов (никотин, кокаин), аминокислот (пролин, триптофан), витаминов группы В.
Задание 3. Соберите модель молекулы пурина, состоящего из
конденсированных пиримидинового и имидазольного циклов:
Имеет ли это соединение ароматический характер?
N N Какое биологическое значение имеет пурин? Огромное – входит
в состав пуриновых оснований, которые, наряду с пиримидиновыми
N N основаниями, являются составной частью нуклеиновых кислот – аденина
Н и гуанина.
Тема 2.13. Биологически активные соединения
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 16
Испытание растворимости адреналина в воде и соляной кислоте. Обнаружение аспирина в готовой лекарственной форме.
ЦЕЛЬ: исследовать растворимость адреналина в воде и соляной кислоте; обнаружить кислотные свойства и гидроксильную группу фенольного типа с помощью качественной реакции, дать объяснения на основании теории взаимного влияния атомов в молекулах органических соединений.
Оборудование: фарфоровая ступка с пестиком, термостойкий химический стакан (20 мл), мерная пробирка (10 мл), воронка, фильтровальная бумага, пипетка, плитка с закрытой спиралью, пробирки, шпатель, спиртовка, спички, пробиркодержатель, индикаторная бумага, стеклянная палочка, адреналин (парацетамол), аспирин (салициловая кислота), дистиллированная вода.
Реактивы: растворы соляной кислоты (1:10), хлорида железа (III) (10%), гидроксида натрия (5%), серной кислоты (1:5)
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе с кислотами и щелочами.
ОН ОСОСН3
ОН СООН
СН – СН2 Ацетилсалициловая
ОН NH – CH3 кислота
Aдреналин Аспирин
Задание 1. Испытание растворимости адреналина в воде и соляной
кислоте.
Возьмите небольшое количество порошка адреналина (таблетку разотрите) и исследуйте его растворимость в дистиллированной воде при комнатной температуре и при нагревании. Исследуйте отношение водного раствора вещества к индикатору.
Объясните растворимость адреналина в холодной и горячей воде. Адреналин хорошо растворяется в горячей воде.
Возьмите небольшое количество порошка адреналина и исследуйте его растворимость в разбавленной соляной кислоте.
Укажите наблюдаемые признаки растворения в таблице:
Лекарственный препарат | Структурная формула | Н2О, 20 ОС | Н2О, 100 ОС | Соляная кислота HCl |
Можно ли адреналин отнести к амфотерным соединениям? Почему? Да, основный центр – вторичная аминогруппа и фенольные гидроксилы, обладающие кислотными свойствами.
Что называют гормонами? Биологически активные соединения, выделяемые железами внутренней секреции и оказывающие регуляторное влияние на метаболизм в организме.
Какой орган синтезирует адреналин? Гормон мозгового слоя надпочечников, синтезируется в ответ на состояние физического или нервного стрессов.
Какое действие оказывает адреналин на организм человека? Вызывает сужение мелких кровеносных сосудов, повышает артериальное давление, усиливает деятельность сердца, расслабляет мускулатуру бронхов и кишечника, расширяет зрачки.
Задание 2. Обнаружение аспирина в готовой лекарственной форме.
В стакане смешайте 0,5 г ацетилсалициловой кислоты, 5 мл раствора гидроксида натрия и прокипятите смесь в течение 3 мин.
Реакционную смесь охладите и подкислите разбавленным раствором серной кислоты до выпадения белого кристаллического осадка.
Что наблюдаете?
Что произошло с аспирином при нагревании с разбавленным раствором щелочи?
Зачем подкисляют реакционную смесь?
Запишите уравнение реакции гидролиза аспирина со щелочью.
Отфильтруйте осадок, часть его перенесите в пробирку, прилейте к нему 1 мл дистиллированной воды и добавьте 2–3 капли раствора хлорида железа (III). Наблюдайте появление фиолетового окрашивания.
Какую функциональную группу можно обнаружить с помощью этого реагента? Характерная качественная реакция на фенолы и ароматические кислоты.
Какими свойствами обладает аспирин? Противовоспалительное, жаропонижающее и анальгезирующее средство.
Тема 3.1. Полимеры
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 17
Ознакомление с образцами пластмасс, волокон, каучуков, минералов и горных пород. Проверка пластмасс на электрическую проводимость, горючесть, отношение к растворам кислот, щелочей и окислителей. Сравнение свойств термореактивных и термопластичных пластмасс. Получение нитей из капроновой или лавсановой смолы. Обнаружение хлора в поливинилхлориде.
ЦЕЛЬ: ознакомиться с образцами полимеров и изделиями из них, сравнить характер горения различных образцов полимеров, отношение к растворам кислот, щелочей и окислителей, сравнить свойства термопластичных и термореактивных пластмасс, получить нити из капрона (лавсана), обнаружить наличие хлора в поливинилхлориде.
Оборудование и материалы: коллекции пластмасс, волокон, каучуков, минералов и горных пород, полиэтиленовые гранулы (флаконы, пробки от бутылок); обрезки клеенки или электроизоляции (ПВХ); штепсельные розетки, выключатели, телефонные трубки (фенопласты); капрон, жестяная пластинка (50∙50 мм), тигельные щипцы, пинцет, спиртовка, спички, стеклянная палочка, медная проволочка, стакан с водой.
Реактивы: растворы серной кислоты (1:1), гидроксида натрия(20%), перманганата калия (0,1%), лакмусовая бумажка
Инструктаж по ТБ. Сжигая вещества, держите их тигельными щипцами. Подставляйте под горящее вещество чашку с песком или жестяную пластинку.
Опыты по сжиганию полимеров проводят в вытяжном шкафу.
Очень опасна работа с концентрированными кислотами и щелочами. Берите малые количества веществ каплями, не проливайте их.
Задание 1. Ознакомление с образцами пластмасс, волокон, каучуков,
минералов и горных пород.
Рассмотрите внешний вид образцов полимеров, потрогайте их, испытайте их на разрыв, обратите внимание на цвет, запах, эластичность.
Сделайте выводы об установленных вами физико-механических свойствах полиэтилена, поливинилхлорида, фенопласта.
Отметьте свои наблюдения в таблице.
Задание 2. Свойства пластмасс (полиэтилена, поливинилхлорида,
фенопласта).
- Термопластичность. На жестяную пластинку поместите в определенном порядке гранулы или кусочки изделий из полиэтилена, поливинилхлорида, фенопласта. С помощью щипцов держите пластинку с образцами пластмасс над пламенем спиртовки несколько секунд. Наблюдайте за размягчением образцов. Стеклянной палочкой попытайтесь изменить форму размягченных образцов.
Сделайте выводы о термопластичности данных полимеров и отметьте в таблице.
- Горючесть. Горение полимера наблюдают, внося небольшую его частичку в пламя спиртовки. При исследовании горения полимера в виде гранул, используйте спираль из 2-3 витков медной проволоки, имеющую небольшое углубление, в которое опускают гранулу или частичку. Если материал термопластичный, проволочку предварительно нагрейте в пламени, а затем коснитесь материала, чтобы его частичка осталась на проволоке, и внесите в пламя. Когда образец загорится, выньте его из пламени, держа над жестяной пластиной. При выделении копоти пламя тотчас же нужно погасит в стакане с водой.
При исследовании горения поливинилхлорида обнаруживают хлор, выделяющийся в виде хлороводорода, по окрашиванию влажной лакмусовой бумажки в красный цвет.
Для каждого из полимеров изучите характер горения, распространяемый запах выделяющихся продуктов, цвет пламени, образование копоти.
Отметьте свои наблюдения в таблице.
- Отношение к кислотам и щелочам. В три пробирки налейте по 0,5 мл раствора серной кислоты и поместите в каждую соответствующий полимер. Теперь в три пробирки налейте по 0,5 мл раствора гидроксида натрия и поместите в них такие же образцы полимеров. Пробирки оставьте стоять 8 – 10 мин, после чего слейте в специальные сливы растворы кислоты и щелочи, образцы промойте водой. При комнатных условиях на полимеры не действуют даже концентрированные кислоты (серная, азотная) и щелочи.
Произошли ли какие-нибудь изменения с образцами?
Сделайте выводы и занесите их в таблицу.
- Отношение к окислителям. В три пробирки налейте по 1 мл раствора перманганата калия и поместите в каждую по одному образцу полимера. Через несколько минут определите, действует ли данный окислитель на полимеры.
Сделайте выводы и занесите результаты опытов в таблицу.
Задание 3. Получение нитей из капроновой (лавсановой) смолы.
Кусочек капроновой смолы или изделия нагревают в щипцах над пламенем спиртовки. Когда капрон начнет размягчаться и сделается вязким, прикоснитесь к нему лучинкой или стеклянной палочкой и, отведя затем ее быстро в сторону, вытягивают тонкие нити капрона, которые оказываются при этом довольно прочными.
ТАБЛИЦА СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ
Полимер | Цвет изделий | Твер-дость | Термо- пластич-ность | Горю-честь | Отношение к растворам | ||
H2SO4 | NaOH | KMnO4 | |||||
Полиэти-лен | Жирный на ощупь. В виде пленки прозрач-ный. | Мягкий, эластич-ный | Термоплас-тичен | Горит ярким синева-тым пла- менем, запах па-рафина. Горит вне пламени. | Не реаги-рует | Не реаги-рует | Не обес-вечива ет р-р KMnO4 |
Поливил- хлорид | Прозрач-ный, или непроз- рачный | Эластич-ный, прочный | Термоплас-тичен | Горит коптящим пламенем. Вне пла-мени гаснет. Выделяет HCl | Не реагирует | Не реаги-рует | Не реаги- рует |
Фено- пласт | От коричне-вого до черного цвета | Механи-чески прочен | Термореак- тивен | Почти не горит, резкий запах фенола. | Не реаги-рует | Не реаги-рует | Не реаги- рует |
Тема 3.2. Основные классы неорганических и органических соединений
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 18
Получение и свойства углекислого газа. Свойства соляной, серной (разбавленной) и уксусных кислот.
ЦЕЛЬ: привести в систему знания об углекислом газе, закрепить практические умения и
навыки, убедиться в общности свойств неорганических и органических кислот.
Оборудование и материалы: 8 пробирок, лучинка, стеклянная трубочка, спиртовка, спички, пробиркодержатель, красная лакмусовая бумажка, микрошпатель, пипетка.
Реактивы: мрамор, уксусная кислота (1:10), известковая вода, растворы соляной кислоты, серной кислоты, гидроксида натрия, лакмуса, магний (опилки), оксид меди (II), мел.
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе с кислотами и щелочами. В опытах с выделением газов остерегайтесь выбрасывания реакционной массы.
Задание 1. Получение и свойства углекислого газа.
Опыт 1. В пробирку объемом 20 мл поместите кусочек мрамора и прилейте
2–3 мл раствора уксусной кислоты.
Что наблюдаете?
Через 1–2 мин внесите в пробирку горящую лучинку.
Что наблюдаете?
Где используется данное свойство углекислого газа? Огнетушители.
Запишите уравнение реакции.
Опыт 2. В пробирку налейте 5–6 мл прозрачного раствора известковой
воды. Через чистую стеклянную трубочку осторожно продувайте
через раствор выдыхаемый вами воздух. Осторожно, избегайте
разбрызгивания раствора! Пропускайте углекислый газ через
помутневший раствор до его полного осветления.
Сохраните содержимое пробирки для выполнения лабораторной работы № 20.
Что происходит? Напишите уравнения реакций.
Са(ОН)2 + СО2 → СаСО3↓ + Н2О и СаСО3↓ + СО2 + Н2О → Са(НСО3)2
Укажите значение данной реакции в природе. Подобные процессы протекают также и в природе. Если вода содержит растворенный СО2 и действует на известняк, то часть карбоната кальция превращается в растворимый гидрокарбонат кальция. На поверхности раствор согревается, и из него вновь выпадает карбонат кальция.
Сделайте вывод о свойствах углекислого газа. 1. Горящая лучинка, помещенная в сосуд с СО2 гаснет. 2. Известковая вода мутнеет при пропускании через нее СО2.
Задание 2. Свойства неорганических и органических кислот.
Опыт 1. В 3 пробирки поместите по 2 капли растворов соляной, серной,
уксусной кислот.
Испытайте растворы действием лакмуса. Затем нейтрализуйте
кислоты избытком щелочи.
Что наблюдаете? Впишите наблюдения в таблицу и составьте краткие ионные уравнения реакций.
Опыт 2. В 3 пробирки поместите соответственно несколько крупинок
опилок магния; половину микрошпателя оксида меди (II); кусочек
(1/2 горошины) мела. Добавьте в каждую пробирку по 3 капли
уксусной кислоты. Пробирку с оксидом меди (II) слегка
подогрейте.
Повторите опыт 2 с растворами соляной и разбавленной серной
кислот.
Объясните наблюдаемые явления.
Укажите в чем сходство свойств неорганических и органических кислот. Впишите в таблицу краткие ионные уравнения реакций.
ТАБЛИЦА. Сравнение свойств неорганических и органических кислот
Свойства | Кислоты | ||
Уксусная | Соляная | Серная (разб.) | |
Окрашивание лакмуса | |||
Действие на металлы | |||
Взаимодействие с основными оксидами | |||
Взаимодействие с основаниями | |||
Взаимодействие с солями |
Тема 3.2. Основные классы неорганических и органических соединений
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 19
Взаимодействие гидроксида натрия с солями (сульфатом меди и хлоридом аммония). Разложение гидроксида меди. Получение и амфотерные свойства гидроксида алюминия.
ЦЕЛЬ: закрепить практические умения и навыки, систематизировать знания о свойствах оснований, закрепление понятия амфотерности.
Оборудование и материалы: 5 пробирок, спиртовка, спички, пробиркодержатель, лакмусовая бумажка, микрошпатель.
Реактивы: растворы соляной кислоты, гидроксида натрия, сульфата меди (II), хлорида алюминия; крист. хлорид аммония, крист. гидроксид меди (II)
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе с кислотами и щелочами. В опытах с выделением газов остерегайтесь выбрасывания реакционной массы.
Задание 1. Свойства оснований.
Опыт 1. Взаимодействие гидроксида натрия с солями.
В одну пробирку поместите 2–3 капли сульфата меди (II), во вторую
микрошпатель кристаллического хлорида аммония. В обе пробирки
прилейте по 5–6 капель раствора гидроксида натрия.
Содержимое второй пробирки слегка подогрейте и поднесите к
отверстию пробирки влажную красную лакмусовую бумажку.
Опишите наблюдаемые явления в молекулярных и сокращенных ионных уравнениях.
Опыт 2. Разложение гидроксида меди(II).
Наберите микрошпателем гидроксид меди (II), поместите его в
сухую пробирку. Держа пробирку наклонно, вначале прогрейте
всю пробирку в пламени спиртовки, а затем нагревайте то место, где
находится гидроксид меди (II).
Что замечаете на стенках пробирки?
Какого цвета получается твердое вещество?
Напишите уравнение разложения гидроксида меди (II).
Опыт 3. Получение и свойства гидроксида алюминия.
В две пробирки налейте по 1 мл раствора хлорида алюминия и
добавьте по 8–10 капель раствора щелочи до образования белого
студневидного осадка.
В первую пробирку прилейте соляную кислоту до полного
растворения осадка.
Во вторую пробирку добавляйте раствор гидроксида натрия,
встряхивая содержимое после каждой новой порции щелочи.
Добейтесь полного растворения осадка.
Сформулируйте определение амфотерных гидроксидов.
Напишите уравнения реакций.
Тема 3.2. Основные классы неорганических и органических соединений
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 20
Получение жесткой воды и изучение ее свойств. Устранение временной и постоянной жесткости.
ЦЕЛЬ: получить жесткую воду, разъяснить ионный механизм образования и устранения жесткости, отметить основные способы смягчения воды.
Оборудование и материалы: 4 пробирки, спиртовка, спички, пробиркодержатель, дистиллированная вода.
Реактивы: известковая вода, карбоната натрия, раствор мыла.
ИНСТРУКТАЖ по ТБ. Соблюдайте осторожность при работе с кислотами и щелочами. В опытах с выделением газов остерегайтесь выбрасывания реакционной массы.
Задание. Получение жесткой воды и устранение постоянной и
временной жесткости.
Какими ионами обусловлена жесткость воды?
Сначала приготовьте жесткую воду. (Смотри опыт №18, задание 2,
опыт 2) Полученную жесткую воду разлейте поровну в три пробирки.
В четвертую пробирку прилейте 2 мл дистиллированной воды, добавьте
2-3 капли раствора мыла и интенсивно потрясите. То же самое
проделайте с первой из пробирок с жесткой водой.
Сравните образование пены в обеих пробирках. Сделайте вывод.
Вторую пробирку с жесткой водой закрепите в пробиркодержателе,
доведите содержимое до кипения в пламени спиртовки.
Что наблюдаете? Напишите уравнение происходящей реакции.
Са(НСО3)2 → СаСО3↓ + СО2↑ + Н2О
Какой тип жесткости воды обусловливает присутствие в ней гидрокарбоната кальция? Временная – присутствие гидрокарбонатов кальция и магния.
В третью пробирку с жесткой водой добавьте 1 мл раствора карбоната
натрия.
Что наблюдаете?
Какой тип жесткости воды обусловливает присутствие сульфатов и хлоридов кальция и магния? (постоянная) Напишите уравнения реакций устранения временной и постоянной жесткости воды с помощью раствора соды.
Са(НСО3)2 + Na2СО3→CaCO3↓ + 2NaHСО3
CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2SO4
Тема 3.3. Химия в жизни общества
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 21
Ознакомление с коллекцией удобрений и пестицидов. Ознакомление с образцами средств бытовой химии и лекарственных препаратов.
ЦЕЛЬ: закрепить знания студентов о важнейших минеральных удобрениях и пестицидах, их свойствах и значении в развитии сельского хозяйства; показать использование достижений современной химии в быту, в создании лекарственных препаратов, акцентируя внимание при этом на требования высокой общей культуры, большой ответственности и знаний.
Оборудование и материалы: коллекции минеральных удобрений (азотные, фосфорные, калийные), репелленты, инсектициды, карбамид, пробирки, спиртовка, спички, пробиркодержатель, фенолфталеиновая бумажка, образцы СМС, мыла, чистящих средств, отбеливатели, антинакипины, моющие средства, набор лекарственных препаратов.
Реактивы: медные стружки, растворы щелочи, хлорида бария, нитрата серебра, конц.серная кислота.
ИНСТРУКТАЖ по ТБ: Соблюдать осторожность при работе с концентрированной серной кислотой. Опыты с выделением газов проводить в вытяжном шкафу. Остерегайтесь выбрасывания реакционной массы.
Задание 1. Ознакомление с коллекцией удобрений и пестицидов.
Почему растения часто дают плохой урожай из-за азотного голодания, ведь азота в природе чрезвычайно много? Подавляющее большинство растительных организмов не способно усваивать атмосферный азот. Роль клубеньковых бактерий на корнях бобовых растений.
В виде каких ионов поглощают растения азот из почвы? Ионы аммония, нитрат ионы.
Какие изменения происходят в почве при уборке урожая? Снимая урожаи, человек ежегодно уносит вместе с ними огромные количества связанного азота. Эту убыль покрывают внесением не только органических (навоз, птичий помет, гуано), но и минеральных удобрений.
Составьте схему классификации минеральных удобрений и проведите расчет массовой доли «питательного элемента» в пересчете на N, K2O, P2O5. Укажите качественные реакции на определение катионов и анионов. Заполните таблицу 1.
ТАБЛИЦА 1. КЛАССИФИКАЦИЯ и СВОЙСТВА МИНЕРАЛЬНЫХ
УДОБРЕНИЙ
Название удобрения | Химичес-кий состав | Внешний вид | Раствори- мость в воде | Качественные реакции | |
На катион | На анион | ||||
Аммиачная селитра | NH4NO3 (15 – 16% N ) | Белое кристалличес-кое вещество | Хорошая | Реактив: нагревание со щелочью. Образова- ние аммиака (влажная фенолфта -леиновая бумажка) | Реактив: нагревание с медью и конц. сер-ной кисло-той. Выде-ление буро- го газа (NO2) |
Натриевая селитра | NaNO3 (15 – 16% N) | Крупные бесцветные кристаллы | Хорошая | Реактив: внесение в пламя – желтый цвет. | То же |
Сульфат аммония | (NH4)2SO4 (20,5 – 21% N) | Светло-серые мелкие кристаллики | Хорошая | Реактив: нагревание со щелочью. Образование аммиака (влажная ф-ф-вая бумажка) | Реактив: ион Ва2+ (BaCl2). Выпадение белого осадка BaSO4. |
Аммофос | NH4H2PO4 или (NH4)2HPO4 | Темно-серые Гранулы | Хорошая | То же | Реактив: ион Ag+ (AgNO3). Ag3PO4↓ |
Кальциевая селитра | Ca(NO3)2 | Светло-кремовые гранулы | Хорошая | Реактив: внесение в пламя – карминно –красный цвет | Реактив: нагревание с медью и серной кис- лотой. Вы- деление NO2 |
Суперфосфат | Ca(H2PO4)2 (40% P2O5) | Светло-серый порошок | Растворяется не полностью | То же | Реактив: ион Ag+ (AgNO3). Выпадение желтого осадка Ag3PO4 |
Калийная соль | KCl (52 – 60% K2O ) | Белое мелко- кристалличес-кое вещество | Хорошая | Реактив: внесение в пламя – фиолетовый цвет(синее стекло) | Реактив: ион Ag+ (AgNO3). Выпадение белого осад ка AgCl |
Задание 2. Ознакомление с образцами бытовой химии.
Обсуждения свойств и действия средств бытовой химии рационально провести по плану, представленному таблицей 2.
ТАБЛИЦА 2. СРЕДСТВА БЫТОВОЙ ХИМИИ
Средства бытовой химии | Химическая основа средства | Позитивное действие | Негативное действие | Обратить внимание |
СМС (детергенты) | Поверхностно- активные вещества (ПАВ) С12Н25-С6Н4-SO3Na | Хорошо моют в мягкой и жесткой воде; как в горячей, так и в холодной воде. Меньший расход, чем мыла. | ПАВ медленно разлагаются, оказывают вредное воздействие на живые организмы. | Не следует сыпать на глазок. Применять для мытья посуды. |
Мыла | C17H35COONa – твердые C17H35COOK – жидкие | Эмульгирование жира и масла, содержащих грязь, обусловли вает очищающее действие мыла. | Плохо моют в холодной и жесткой воде. | Хорошо моют в горячей и мягкой воде |
Отбеливатели
щие | –О–О– → 2О∙ Cl∙ SO2 | 1.Не портит краску при кипя чении на хлоп- чато-бумажных и льняных тканях. 2.Действуют и на холоду, дешевы, уни-версальны. 3.Универсальны. | 1.Не подходит для синтети-ческих и искусствен- ных тканей. 2.Раздража-ют кожу рук, снижа-ют проч-ность ткани. 3.При нагревании выделяют ядовитый SO2. | Следует избегать длительного кипячения, т.к. образуются ядовитые газы. Проветри-вать помещение. |
Моющие средства | ПАВ | Хорошо смывают грязь, жиры, масла. | Могут разд-ражать дыха тельные пу- ти, вызывая аллергию | Хорошо споласки- вать посуду. |
«Антинакипины» | Сульфаминовая кислота H2N – SO2 – OH | Хорошо удаляет накипь с посуды. | Может попа сть в желу- дочно-кишеч ный тракт. | Тщательно смывать с посуды. |
Задание 3. Ознакомление с образцами лекарственных препаратов.
Лекарственные препараты – сильнодейстующие средства, ими надо пользоваться осмотрительно. И если вы все-таки занялись самолечением, используя лекарства, когда-то прописанные вам врачом, или те, которые вы приобрели, увидев или услышав рекламу, прочитайте внимательно в инструкции к ним разделы: «Показания», «Противопоказания», «Дозировка и способ применения».
Помните: неверное применение, высокая доза могут превратить лекарство в яд!
Обсуждая лекарственные препараты, составляем вариант аптечки в виде таблицы.
ТАБЛИЦА 3. ДОМАШНЯЯ АПТЕЧКА
Возможные заболевания | Названия лекарственных средств |
Средства для устранения боли | Аспирин, панадол, пиносол, анальгин, саридон |
Средства для устранения мышечной и суставной боли | Финалгон, перцовый пластырь, бишофит, миолгин |
Средства от спазмов желудочно-кишечного тракта | Но-шпа |
Средства, возбуждающие дыхательный центр (при обмороках) | Нашатырный спирт |
Средства при простуде | Аспирин С, капли в нос (галазолин), бальзам Золотая Звезда |
Средства от «простуды на губах» | Крем «Зовиракс» |
Средство от беспокойства и бессонницы | Корвалол/валокордин, таблетки или настойка валерианы, трава или настойка пустырника, валидол |
Антисептические средства | Спиртовой раствор иода, зеленка, перманганат калия, перекись водорода, олазоль, дерматоловая мазь, жидкость Бурова |
Средства при ожогах | Солкосерил, облепиховое масло |
Противоаллергические средства | Супрастин, кларитин, фенкарол |
Витамины | Витамин С, юникап, центрум, ревивона, Компливит, Ундевит, Витрум |
Средства от поноса | Активированный уголь, аллилчеп, регидрон, фталазол, сульгин, салол |
Средства при запорах | Сенаде, глицериновые свечи, регулакс |
Перевязочные средства | Бинт, вата, лейкопластырь |
Средства при опьянении и похмелья | Алка-Зельтцер, Эндрюс Ансвер |
Средства от несварения | Фестал, настойка мяты, смекта |
Диагностические средства | Термометр, тонометр |
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
- Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 2009. – 398 с.
- Глинка Н.Л. Общая химия. – М.: Интеграл-Пресс, 2008. – 732 с.
- Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Химия: материалы для подготовки к ЕГЭ. – М.: Дрофа, 2008. – 703 с.
- Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Практикум по общей, неорганической и органической химии. – М.: Академия, 2010. – 256 с.
- Габриелян О.С. Настольная книга учителя. Химия. 11 класс: В 2 ч. Ч. 1. – М.: Дрофа, 2012. – 320 с.
- Егоров А.С., Иванченко Н.М., Шацкая К.П. Химия внутри нас. – Ростов н/Д,: Феникс, 2010. – 180 с.
- Ерохин Ю.М., Фролов В.И. Сборник задач и упражнений по химии. – М.: Академия, 2010. – 300 с.
- Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. Начала химии. Современный курс для поступающих в вузы. – М.: Экзамен, 2012. – 725 с.
- Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химия. – М.: Дрофа, 2012. – 575 с.
- Маркина И.В. Современный урок химии. – Ярославль: Академия развития, 2008. – 287 с.
- Машковский М.Д. Лекарственные средства. Т.1-2. – М.: Медицина, 2012. – Т.1 – 623 с., Т. 2 – 560 с.
- Пустовалова Л.М., Никанорова И.Е. Неорганическая химия. – М.: Кнорус, 2014. – 439 с.
- Ряженов В.В. Фармакология. Учебник для фармацевтических колледжей. – М.: Медицина, 2008. – 312 с.
- Саенко О.Е. Химия: учебник. – Ростов н/Д: Феникс, 2009. – 283 с.
- Сгибнева Е.П., Скачков А.В. Современные открытые уроки химии. – Ростов на/Д.: Феникс, 2002. – 318 с.
- Хомченко Г.П. Химия для поступающих в вуз. – М.: Высшая школа, 2007. – 447 с.
- Чернобельская Г.М., Чертков И.Н. Химия: учебное пособие. – М.: Дрофа, 2011. – 733 с.
- И-Р www.hemi.nsu.ru
- И-Р http://xumuk.ru/
- И-Р www.chem.msu.su
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
РЕЦЕНЗИЯ
на методические рекомендации к выполнению лабораторных работ
(для преподавателя)
Гришиной Галины Михайловны
преподавателя химии высшей категории, к.х.н.
ОУД. 09. Химия
для специальностей: 34.02.01. Сестринское дело,
З3.02.01. Фармация
Рецензируемые методические рекомендации к выполнению лабораторных работ соответствуют цели обеспечения эффективной организации образовательного процесса по дисциплине ОУД. 09. Химия.
В данной разработке даны методические указания по выполнению всех лабораторных работ, что обеспечивает оптимизацию обучения химии, сокращает время на подготовку и проведение опытов, способствует повышению качества знаний, формированию практических умений, развитию самостоятельности студентов, усилению профессиональной направленности преподавания химии.
В каждой лабораторной работе сформулирована цель, указаны наличие реактивов и оборудования, необходимых для выполнения опытов, инструкции по технике безопасности, последовательность подготовки к проведению опытов, разработаны методические рекомендации по выполнению каждого вида заданий. Следует отметить, что наряду с подробными комментариями к выполняемым опытам, предусмотрены и самостоятельное планирование и организация лабораторного эксперимента, что, безусловно, положительно повлияет на повышение качества знаний, совершенствование практических умений, развитие творческих способностей, овладение опытом исследовательской деятельности студентов. По окончании опыта приводятся вопросы, которые акцентируют внимание студентов по данному заданию.
Для подведения итогов лабораторной работы предусмотрено обсуждение результатов опытов, приводятся проблемные вопросы, которые активизируют логическую и эмоциональную сферу обучающихся и тем самым способствуют лучшему усвоению учебного материала.
В хронологической карте занятия приведена последовательность лабораторных занятий, указано примерное время на проведение опытов и обсуждения результатов.
Следует отметить, что лабораторные работы подчинены достижению главной дидактической цели, которой посвящено занятие, и способствуют рациональному использованию учебного времени.
Перечень рекомендуемой основной и дополнительной литературы содержит информацию об общедоступных источниках (Интернет-ресурсах в том числе).
Таким образом, методические рекомендации к выполнению лабораторных работ соответствуют ФГОС СПО по специальностям 34.02.01 Сестринское дело и 33.02.01 Фармация, рабочей программе ОУД. 09. Химия, предполагающих усиление роли лабораторных работ, увеличение доли самостоятельной работы обучающихся, активное участие всех обучающихся в обобщении и систематизации учебного материала. Рецензируемая работа может быть использована преподавателями химии для реализации лабораторных работ по данной дисциплине. Работа может быть рекомендована к использованию в образовательном процессе ГБОУ СПО МО «Люберецкий медицинский колледж».
« 28 » августа 2015 г.
Рецензент:
Гончарова В.К. – председатель ЦМК _____________
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ВЫПИСКА
из протокола методического совета ЦМК
об утверждении методических разработок
преподавателя Гришиной Г. М. за 2015г.
№ | Название | Дисциплина, специальность | Дата рассмотрения на ЦМК, № протокола |
1. | Методические рекомендации к выполнению лабораторных работ (для преподавателя) | ОУД. 09. ХИМИЯ 34.02.01. Сестринское дело 33.02.01. Фармация | Протокол № 01 от 28.08.2015 |
Председатель ЦМК______________/Гончарова В.К./