Химический эксперимент - источник знания о веществе и химической реакции

Методика преподавания основ химии в школе. Лабораторные опыты и практические занятия в составе ученического эксперимента. Организация химического эксперимента. Исследование химических процессов, их описание в виде примеров. Образцы выполнения работ.

Рубрика Педагогика
Вид учебное пособие
Язык русский
Дата добавления 06.10.2015
Размер файла 527,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Оборудование и реактивы: коллекция "Алюминий".

Ход работы:

Рассмотреть выданные образцы;

Полученные данные занести в таблицу:

Алюминий и его сплавы

Элементарный состав сплава

Внешний вид

t пл

Твердость

Плотность

Применение

Образец выполнения работы

Алюминий и его сплавы

Элементарный состав сплава

Внешний вид

tпл, оС

Твердость

Плотность

Применение

алюминий

Al

Серебристо-белый

660

2,9

2,7 г/см3

Широко применяется в технике и быту; в авиационной промышленности, автотранспорте, для получения взрывчатых веществ, при постройке зданий, изготовлении мебели, посуды.

Устойчивость алюминия позволяет изготавливать из него химическую аппаратуру и емкости для хранения и транспортировки азотной кислоты. Алюминий легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы. Алюминиевая фольга (толщиной 0,005 мм) применяется в пищевой и фармацевтической промышленности для упаковки продуктов и препаратов. Основную массу алюминия используют для получения различных сплавов, наряду с хорошими механическими качествами характеризующихся своей легкостью.

дюралюминий

94% Al, 4% Cu, по0,5% Mg, Mn,Fe и Si

640

2,65

2,6-2,9 г/см3

Самолетостроение. Это легкий сплав, хорошо поддающийся механической обработке, а по механическим свойствам приближающийся к некоторым сортам стали

силумин

85 - 90% Al, 10 - 14% Si, 0,1% Na

654

3,4

2,7-2,72 г/см3

Машиностроение. Является хорошим литейным сплавом, применяющимся для приготовления сложных отливок, в которых небольшой вес должен сочетаться с высокой механической прочностью

магналий

Al + Mg

645

2,67

2,64-2,7 г/см3

Самолетостроение, машиностроение, судостроение, для изготовления посуды

Вывод: ознакомились с алюминием и его сплавами, данные занесли в таблицу.

Лабораторная работа № 8. "Ознакомление с образцами чугуна и стали"

Цель работы: сравнить выданные образцы чугуна и стали, дать краткую характеристику.

Оборудование и реактивы: коллекция "Чугун и сталь"

Ход работы:

Рассмотреть образцы, исследовать их цвет, твердость, способность притягиваться магнитом, коррозионную стойкость.

Сведения о сплавах железа занесите в таблицу:

Название сплава

состав

свойства

применение

Образец выполнения работы

Название сплава

Состав

Свойства

Применение

Чугун

Fe + C (2,14 - 6,67%), примеси Si, Mn, S, P

хрупкий, не поддается ковке и прокатке

Сырье для выплавки стали

Серый чугун

cодержит углерод в виде графита

мало пластичен и вязок, но легко обрабатывается резанием

Применяется для малоответственных деталей и деталей, работающих на износ. Серый чугун с высоким содержанием фосфора (0,3-1,2%) жидкотекуч и используется для художественного литья

Белый чугун

cодержит углерод в виде цементита Fe3C

твердый и хрупкий, плохо поддается отливке, трудно обрабатывается режущим инструментом

Для дальнейшей переработки в сталь, для получения ковкого чугуна (поэтому еще называется передельным)

Сталь

Fe + C (до 2,1%), примеси Si, Mn, S, P

легко поддается ковке, прокатке, при быстром охлаждении становится очень твердой, при медленном - мягкой

Важнейший конструкционный материал для машиностроения, транспорта, строительства и прочих отраслей производства

Твердая сталь

содержание углерода от 0,3 до 1,7%

Для изготовления инструментов, оружия

Мягкая сталь

содержание углерода менее 0,3%

легко обрабатывается

Для изготовления листового и кровельного железа, жести, проволоку, гвозди, болты, детали машин

Вывод: ознакомились с коллекцией "Чугун и сталь", заполнили таблицу. Чугун и сталь - важнейшие сплавы железа. Им можно придавать необходимые качества, меняя состав и условия обработки.

Лабораторная работа № 9. "Изготовление моделей молекул углеводородов"

Цель работы: изготовление и изучение пространственного строения молекул углеводородов.

Оборудование и реактивы: разноцветный пластилин, спички (палочки, металлические стержни).

Ход работы:

Изготовление модели молекулы метана

а) из белого пластилина изготовьте четыре небольших шарика, имитирующих атомы водорода.

б) сделайте еще один шарик черного цвета большего размера (имитация атома углерода)

в) на черном шарике наметьте четыре равноудаленных друг от друга небольших отверстия и вставьте в них спички, к свободным концам которых прикреплены маленькие белые шарики.

2. Изготовление модели молекулы этилена

а) из белого пластилина изготовьте четыре небольших шарика, имитирующих атомы водорода.

б) сделайте еще два шарика черного цвета большего размера (имитация атома углерода)

в) на каждом черном шарике проделайте три небольших углубления, равноудаленных друг от друга примерно на 1200.

г) прикрепите к черным шарикам "атомы водорода" и соедините черные шарики так, как показано на рисунке.

Образец выполнения работы

Модель молекулы метана

Н

СН4Н - С - Н

Н

Модель молекулы этилена

С2Н4 Н-С=С-Н

Н Н

Вывод: изготовили модели и ознакомились с пространственным строением углеводородов на примере моделей молекул метана и этилена.

Лабораторная работа № 10. "Ознакомление с нефтепродуктами"

Цель работы: ознакомление с коллекцией "Нефть и нефтепродукты", заполнение таблицы.

Оборудование и реактивы: коллекция "нефть и нефтепродукты"

Ход работы:

Заполнить таблицу:

Название продукта

Агрегатное состояние

Цвет

Применение

Образец выполнения работы

Наименование продукта

Агрегатное состояние

Цвет

Применение

нефть

жидкость

от свело-бурого до черного

главный источник жидкого топлива, основная часть перерабатывается в различные виды горючего

бензин

жидкость

бесцветный

горючее для двигателей внутреннего сгорания

лигроин

жидкость

бесцветный

горючее для тракторов

керосин

жидкость

бесцветный

горючего для тракторов, реактивных самолетов и ракет

газойль

жидкость

слабо-желтое окрашивание

дизельное топливо

мазут

твердое

черный

для получения соляровых и смазочных (автотракторных, авиационных, индустриальных и др.) масел

вазелин

полужидкая масса

светло - желтый

основа для косметических средств и лекарств

парафин

твердое

белый

для производства спичек, свечей

гудрон

твердое

черный

в дорожном строительстве

Вывод: ознакомились с коллекцией "Нефть и нефтепродукты", данные занесли в таблицу.

Лабораторная работа № 11. "Действие уксусной кислоты на индикаторы, взаимодействие с металлами и содой"

Цель работы: изучение химических свойств карбоновых кислот на примере уксусной кислоты.

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, лакмус, порошок магния, оксид кальция, раствор гидроксида натрия, карбоната натрия.

Ход работы:

Налейте в пробирку 2 мл уксусной кислоты и добавьте несколько капель лакмуса. Что наблюдаете? Затем в эту же пробирку добавляйте по каплям раствор гидроксида натрия. Что наблюдаете?

В пробирку поместите порошок магния и прилейте раствор уксусной кислоты. Что наблюдаете?

В пробирку с оксидом кальция прилейте раствор уксусной кислоты. Что наблюдаете?

В пробирку налейте 2 мл карбоната натрия и прилейте раствор уксусной кислоты. Что наблюдаете?

По итогам проведенных опытов заполните таблицу, сделайте вывод о химических свойствах уксусной кислоты.

Образец выполнения работы

Порядок выполнения работы

Химизм процесса

1. В пробирку с уксусной кислотой добавили несколько капель лакмуса. Индикатор изменил окраску с синей на красную. Затем добавили раствор щелочи, окраска исчезла

CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O

2. В пробирку с порошком магния прилили уксусную кислоту. Наблюдаем выделение пузырьков газа водорода

2CH3COOH + Mg = (CH3COO) 2Mg + H2 ^

3. В пробирку с СаО прилили уксусную кислоту. Наблюдаем растворение оксида кальция

2CH3COOH + CaO = (CH3COO) 2Ca + H2O

4. В пробирку с раствором карбоната натрия прилили раствор уксусной кислоты. Наблюдаем выделение пузырьков углекислого газа

2CH3COOH + Na2CO3 = 2CH3COONa + H2O + CO2^

Вывод: Уксусная кислота слабая органическая кислота, изменяет окраску лакмуса, взаимодействует с активными металлами и их оксидами, щелочами и растворами некоторых солей.

Лабораторная работа № 12

"Сравнение свойств мыла и синтетических моющих средств"

Цель работы: исследование моющего действия растворов мыла и синтетического порошка.

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, 1% растворы мыла и синтетического порошка, приготовленные на дистиллированной воде, фенолфталеин, жесткая вода, раствор серной кислоты.

Ход работы:

Налейте в две пробирки по 1 мл жесткой (водопроводной) воды: в одну добавьте по каплям раствор мыла, в другую - раствор порошка. Не забудьте взбалтывать содержимое пробирок после добавления каждой капли. Обратите внимание, в каком случае приходится прибавлять больше раствора для образования устойчивой пены. Какой можно сделать вывод? Какое моющее средство не утрачивает своего действия в жесткой воде.

В пробирки с растворами мыла и порошка прилейте несколько капель фенолфталеина. Что наблюдаете?

По итогам проведенных опытов заполните таблицу, сделайте вывод.

Образец выполнения работы

Порядок выполнения работы

Химизм процесса

1. В две пробирки с водопроводной водой прилили: в одно - раствор мыла, в другую - раствор порошка. В первом случае приходится добавлять больше раствора для образования устойчивой пены, во второй пробирке пена образуется почти сразу

Мыло - это натриевые соли высших карбоновых кислот. В жесткой воде мыло не пенится, так как образуются нерастворимые соли:

2C17H35COONa+Ca (HCO3) 2= (C17H35COO) 2Ca+2NaHCO3

Стеарат кальция

СМС - натриевые соли кислых сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты. Их преимущество заключается в том, что их кальциевые соли растворимы в воде и они не утрачивают моющее действие в жесткой воде.

2. В пробирки с растворами мыла и порошка прилили фенолфталеин. Индикатор окрасился в малиновый цвет (во второй пробирке более интенсивное окрашивание), что свидетельствует о щелочной среде растворов.

Натриевые соли карбоновых кислот, образованные сильными основаниями и слабыми кислотами, подвергаются гидролизу:

C17H35COO - + Na+ + H2O C17H35COOH+ Na++OH -

Вывод: исследовали моющее действие раствора мыла в сравнении с синтетическим моющим средством

Практическая работа № 1

Решение экспериментальных задач по теме "Электролитическая диссоциация"

Цель работы: Обобщение материала по основным положениям теории электролитической диссоциации и генетической связи неорганических веществ

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, спиртовка, пробиркодердатель, растворы H2SO4, HNO3,HCl, NaOH, CuCl2, CaCl2, FeCl3, Na2CO3, K2CO3, AgNO3,, Zn (NO3) 2,, CuSO4,, Fe2 (SO4) 3, BaCl2, NaCl.

Ход работы:

Первый вариант выполняет из каждой задачи пример а, второй - пример б.

Проделайте реакции между растворами:

а) Na2CO3 и НNO3, NaOH и CиCl2;

б) K2CO3 и НCl, Fe2 (SO4) 3 и NaOH;

Напишите уравнение химических реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

2. Пользуясь имеющимися реактивами, осуществите реакции, схемы которых приведены ниже:

а) Ba2+ + SO42 - > BaSO4v

б) H+ + OH - > H2O

Напишите уравнение химической реакции в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

3. Пользуясь имеющимися реактивами, получите:

а) хлорид серебра

б) гидроксид меди (II)

Напишите уравнение химической реакции в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

4. Осуществите превращения:

а) сульфат меди (II) > оксид меди (II)

б) хлорид железа (III) > оксид железа (III)

Напишите уравнение химических реакций.

По итогам проведенных опытов заполните таблицу, сделайте вывод.

Образец выполнения работы

1 вариант

Порядок выполнения работы

Химизм процесса

В пробирку с карбонатом натрия прилили раствор азотной кислоты

В пробирку с хлоридом меди прилили щелочь

Выделяются пузырьки газа

Na2CO3 +2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2^

2H+ + CO32 - = H2O + CO2^

Выпадает осадок синего цвета

CuCl2+2NaOH= Cu (OH) 2v+2NaCl

Cu2+ + 2OH - = Cu (OH) 2v

В пробирку с хлоридом бария приливаем раствор серной кислоты

Выпадает осадок белого цвета

BaCl2 + H2SO4 = BaSO4v+ 2HCl

Ba2+ + SO42 - = BaSO4v

В пробирку с хлоридом натрия приливаем нитрат серебра

Выпадает осадок белого цвета

NaCl + AgNO3 = AgClv + NaNO3

Ag+ + Cl - = AgClv

В пробирку с сульфатом меди (II) приливаем гидроксид натрия

Осадок нагреваем

Выпадает осадок синего цвета

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

Cu2+ + 2OH - = Cu (OH) 2v

Осадок чернеет

Cu (OH) 2=CuO+H2O

Нерастворимые основания разлагаются при нагревании на оксид и воду

2 вариант

Порядок выполнения работы

Химизм процесса

В пробирку с карбонатом калия прилили раствор соляной кислоты

В пробирку с сульфатом железа (III) прилили щелочь

Выделяются пузырьки газа

K2CO3 +2HCl = 2KCl + H2O + CO2^

2H+ + CO32 - = H2O + CO2^

Выпадает осадок кирпично-красного цвета

Fe2 (SO4) 3 + 6NaOH = 2Fe (OH) 3 v+3 Na2SO4

Fe3+ + 3OH - = Fe (OH) 3 v

В пробирку с гидроксидом натрия добавили фенолфталеин и приливаем раствор серной кислоты

Малиновая окраска раствора исчезла

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O

H+ + OH - = H2O

В пробирку с сульфатом меди (II) приливаем гидроксид натрия

Выпадает осадок синего цвета

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

Cu2+ + 2OH - = Cu (OH) 2v

В пробирку с хлоридом железа (III) приливаем гидроксид натрия

Осадок нагреваем

Выпадает красно-бурый осадок

FeCl3+3NaOH= Fe (OH) 3v+3NaCl

2Fe (OH) 3v=Fe2O3+3H2O

Нерастворимые основания разлагаются при нагревании на оксид и воду

Вывод: Обобщили материал по основным положениям теории электролитической диссоциации и провели реакции, подтверждающие генетическую связь неорганических веществ.

Практическая работа № 2

Решение экспериментальных задач по теме "Неметаллы"

Цель работы: закрепление знаний по теме "Неметаллы", закрепление умений практически осуществлять последовательные превращения веществ.

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, растворы соляной кислоты, гидроксида натрия, карбоната натрия, сульфата аммония, сульфата натрия, хлорида бария, карбоната натрия, фосфата натрия, нитрата серебра, лакмуса, фенолфталеина.

Ход работы: Первый вариант выполняет из каждой задачи пример а, второй - пример б.

Задача 1. Используя имеющиеся реактивы, практически осуществить превращения веществ по следующей схеме:

а) CuSO4 > Cu (OH) 2 > CuCl2

б) CaO > Ca (OH) 2 > CaCO3

Задача 2. В трех пробирках находятся растворы

а) карбонат натрия, силикат натрия, хлорид натрия;

б) сульфат натрия, фосфат натрия, хлорид аммония;

Используя необходимые реактивы, распознайте каждый из растворов.

Задача 3. а) Проведите качественную реакцию на фосфат-ион.

б) Проведите качественную реакцию на сульфат-ион.

Задача 4. Используя необходимые реактивы, осуществите реакции по схемам:

а) Ca2+ + CO32 - = CaCO3v

б) 2H+ + SiO32 - = H2SiO3v

Образец выполнения работы

1 вариант

Порядок выполнения работы

Химизм процесса

в пробирку с сульфатом меди приливаем раствор гидроксида натрия, выпадает осадок синего цвета

в пробирку с выпавшим осадком приливаем соляную кислоту, осадок растворяется

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

Cu2+ + 2OH - = Cu (OH) 2v

Cu (OH) 2v + 2HCl = CuCl2 + 2H2O

Cu (OH) 2v + 2H+ = Cu2+ + 2H2O

Во все пробирки приливаем раствор серной кислоты.

В пробирке с карбонатом натрия наблюдаем выделение пузырьков газа.

В пробирке с силикатом натрия образуется студенистый осадок.

В третьей пробирке будет хлорид натрия.

Na2CO3 +2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2^

2H+ + CO32 - = H2O + CO2^

Na2SiO3 +H2SO4 = Na2SO4 + H2SiO3v

2H+ + SiO32 - = H2SiO3v

В пробирку с раствором фосфата натрия приливаем раствор нитрата серебра. Выпадает осадок желтого цвета

Na3PO4 + 3AgNO3 = Ag3PO4v + 3NaNO3

3Ag+ + PO43 - = Ag3PO4v

качественной реакцией на фосфат-ион является ион-серебра

В пробирку с известковой водой приливаем раствор карбоната натрия. Выпадает осадок белого цвета.

Na2CO3 + Ca (OH) 2 = CaCO3v + 2NaOH

Ca2+ + CO32 - = CaCO3v

2 вариант

Порядок выполнения работы

Химизм процесса

В пробирку с порошком оксида кальция приливаем воду. Порошок растворяется, фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет

В пробирку с гидрокисдом кальция продуваем углекислый газ через стеклянную трубочку. Наблюдаем образование белых хлопьев

CaO + H2O = Ca (OH) 2

Ca (OH) 2 + CO2 = CaCO3v + H2O

Ca2+ 2OH - +CO2 = CaCO3v + H2O

В проирки приливаем раствор гидроксида натрия и определяем хлорид аммония по выделяющемуся аммиаку, который обнаруживается влажной фенофталеиновой бумажкой. Затем приливаем раствор хлорида цинка, в пробирке с фосфатом натрия выпадает осадок. Значит в оставшейся пробирке - сульфат натрия.

NH4Cl + NaOH = NaCl + H2O + NH3^

NH4+ + OH - = H2O + NH3^

2Na3PO4 + 3ZnCl2 = 6NaCl + Zn3 (PO4) 2v

3Zn2+ + 2PO43 - = Zn3 (PO4) 2v

В пробирку с сульфатом натрия приливаем раствор хлорида бария. Выпадает осадок белого цвета

Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4v

Ba2+ + SO42 - = BaSO4v

качественной реакцией на сульфат-ион является ион-бария

В пробирку с силикатом натрия приливаем раствор серной кислоты. Выпадает студенистый осадок кремниевой кислоты

Na2SiO3 +H2SO4 = Na2SO4 + H2SiO3v

2H+ + SiO32 - = H2SiO3v

Вывод: Закрепили знания по теме "Неметаллы", практически осуществили предложенные схемы превращений.

Практическая работа № 3

Решение экспериментальных задач по теме "Металлы"

Цель работы: закрепление знаний по теме "Металлы", закрепление умений практически осуществлять последовательные превращения веществ.

Оборудование и реактивы:

Ход работы:

Первый вариант выполняет из каждой задачи пример а, второй - пример б.

Задача 1. Определите, в какой пробирке находится раствор каждой из солей:

а) хлорида железа (III), хлорида алюминия, хлорида кальция.

б) сульфат железа (III), сульфат натрия, сульфат алюминия.

Задача 2. Используя необходимые реактивы, получите:

а) хлорид меди (II)

б) хлорид железа (III)

Задача 3. Проведите реакции, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

а) CaO > Ca (OH) 2 > CaCO3

б) CuCl2 > Cu (OH) 2 >CuO

Образец выполнения работы

1 вариант

Порядок выполнения работы

Химизм процесса

Во все пробирки приливаем раствор щелочи. Наблюдаем выпадение разных осадков в двух пробирках, в пробирке, в которой нет изменений, будет находиться хлорид кальция.

FeCl3+3NaOH= Fe (OH) 3v+3NaCl

красно-бурый

AlCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Al (OH) 3v

белый студенистый

В пробирку поместили порошок оксида меди (II) и прилили соляную кислоту. Порошок растворяется, раствор окрашивается в голубой цвет

CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O

В пробирку поместили порошок оксида кальция и прилили воду. Порошок растворяется, затем приливаем раствор карбоната натрия, выпадает осадок белого цвета.

CaO + H2O = Ca (OH) 2

Ca (OH) 2 + Na2CO3 = CaCO3v + 2NaOH

2 вариант

Порядок выполнения работы

Химизм процесса

Во все пробирки приливаем раствор щелочи. Наблюдаем выпадение разных осадков в двух пробирках, в пробирке, в которой нет изменений, будет находиться сульфат кальция.

Fe2 (SO4) 3+6NaOH= 2Fe (OH) 3v+3Na2SO4

красно-бурый

Al2 (SO4) 3 + 6NaOH = 3Na2SO4 + 2Al (OH) 3v

белый студенистый

В пробирку поместили порошок оксида железа (III) и прилили соляную кислоту. Порошок растворяется, раствор окрашивается в кирпично-красный цвет

Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O

В пробирку с сульфатом меди приливаем раствор гидроксида натрия, выпадает осадок синего цвета, затем осадок нагреваем, он чернеет

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

Cu (OH) 2=CuO+H2O

Вывод: Закрепили знания по теме "Металлы", практически осуществили предложенные схемы превращений.

Литература

1. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. - 25-е изд., исправленное/Под ред.В.А. Рабиновича. - Л.: Химия, 1985. - 704с.

2. Демидов В.А. Химия: Практикум. 8-11 кл. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. - 104с.

3. Лидин Р.А., Аликберова Л.Ю. Химия: Справочник для старшеклассников и поступающих в вузы. - М.: АСТ-ПРЕСС ШКОЛА, 2002. - 512с.

4. Полосин В.С. Школьный эксперимент по неорганической химии. Изд.2-е, переработ. - М., "Просвещение", 1970. - 336с.

5. Химия: Учеб. для 8 кл. общеобразоват. шк. /Н.Н. Нурахметов, К.А. Сарманова, К.М. Жексембина. - 2-е изд., перераб., доп. - Алматы: Изд-во "Мектеп", 2008. - 224с., ил.

6. Химия: Учебник для 9 кл. общеобразоват. шк. - 2-е изд., перераб., доп. / Н.Н. Нурахметов, К.А. Сарманова, К.М. Джексембина, Н.А. Заграничная, А.Е. Темирбулатова. - Алматы: Изд-во "Мектеп", 2009. - 200с., ил.

7. Химический эксперимент в школе/Т.С. Назарова, А.А. Грабецкий, В.Н. Лаврова. - М.: Просвещение, 1987. - 240с.

8. Чертков И.Н., Жуков П.Н. Химический эксперимент с малым количеством реактивов: Кн. для учителя. - М.: Просвещение, 1989. - 191с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.