Комплекс ЛПР химия ПНГ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Югорский государственный университет»
НИЖНЕВАРТОВСКИЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИКУМ (филиал)
федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Югорский государственный университет»
ПД.02 ХИМИЯ
Методические указания к лабораторным работам
для студентов образовательных учреждений
среднего профессионального образования
очной формы обучения
по специальности 18.02.09 Переработка нефти и газа
Нижневартовск 2016
Рассмотрено
На заседании ПЦК МиЕНД
Протокол № 4 от 25.12. 2015г.
Председатель
____________Р.Х.Шакирова
УТВЕРЖДАЮ
Председатель методического совета ННТ (филиал) ФГБОУ ВПО «ЮГУ»
_____________ Р.И.Хайбулина
«____»__________ 2015г.
Методические указания к лабораторным работам для студентов очной формы обучения по ПД.02 «Химия» разработаны в соответствии:
1. С Письмом МИНОБРНАУКИ РФ от 17 марта 2015г № 06-259 «Рекомендации по организации получения среднего общего образования в пределах освоения образовательных программ среднего профессионального образования на базе основного общего образования с учетом требований федеральных государственных образовательных стандартов и получаемой профессии или специальности среднего профессионального образования» по специальности 18.02.09 «Переработка нефти и газа» и примерной программой учебной дисциплины «Химия» профессиональных образовательных организаций, реализующих основную профессиональную образовательную программу СПО на базе основного общего образования с одновременным получением среднего общего образования, одобренной ФГАУ « Федеральный институт развития образования» от 21. 07. 2015 г.
2. Рабочей программе профильной дисциплины ПД.02 «Химия», утвержденной 11.09.2015 г.
Разработчик:
Шакирова Рема Харисовна, высшая квалификационная категория, преподаватель Нижневартовского нефтяного техникума (филиал) ФГБОУ ВПО «ЮГУ».
Рецензенты:
1.Хайбулина Р.И., высшая квалификационная категория, преподаватель Нижневартовского нефтяного техникума (филиал) ФГБОУ ВПО «ЮГУ».
2. Колесникова С.Н., начальник лаборатории ООО «Стройизыскания»
Замечания, предложения и пожелания направлять в Нижневартовский нефтяной техникум (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Югорский государственный университет» по адресу: 628615, Тюменская обл., Ханты-Мансийский автономный округ, г. Нижневартовск, ул. Мира, 37.
© ННТ (филиал) ФГБОУ ВПО «ЮГУ», 2016 г.
ВВЕДЕНИЕ
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Химия» разработаны для подготовки специалистов среднего звена специальности 18.02.09 Переработка нефти и газа в соответствии с Письмом МИНОБРНАУКИ РФ от 17 марта 2015г № 06-259 «Рекомендации по организации получения среднего общего образования в пределах освоения образовательных программ среднего профессионального образования на базе основного общего образования с учетом требований федеральных государственных образовательных стандартов и получаемой профессии или специальности среднего профессионального образования» по специальности 18.02.09 «Переработка нефти и газа» и примерной программой учебной дисциплины «Химия» профессиональных образовательных организаций, реализующих основную профессиональную образовательную программу СПО на базе основного общего образования с одновременным получением среднего общего образования, одобренной ФГАУ « Федеральный институт развития образования» от 21. 07. 2015 г.
Предлагаемые методические указания по химии содержат 13 лабораторных работ по всем темам курса дисциплины для студентов специальности 18.02.09 Переработка нефти и газа СПО. Они могут быть использованы студентами в качестве учебного пособия при подготовке и выполнении лабораторных работ, подготовке к экзамену.
Подготовку к каждому лабораторному занятию студенты проводят по учебнику, записям в рабочих тетрадях и комплексу лабораторных работ. При выполнении лабораторной работы обучающиеся должны вести записи в специальной тетради для лабораторных работ. В ней отмечается дата, номер и название лабораторной работы, номер и названия опытов, краткое их описание: количества реактивов, условия проведения, химизм процесса (уравнения реакций) и краткие выводы. Правильно сделанные выводы говорят об усвоении теоретического материала по данной теме. После выполнения лабораторной работы студенты отвечают на контрольные вопросы.
При правильном выполнении лабораторной работы студент получает за нее зачет. Ответ на контрольные вопросы оценивается по пятибалльной системе.
Если студент выполнил все лабораторные работы текущего семестра и они зачтены, он получает зачет по лабораторным работам за семестр, который является допуском к экзамену по химии за соответствующий семестр. По окончании курса химии тетрадь с выполненными и зачтенными лабораторными работами хранится в лаборатории химии в течение одного учебного года.
Первое занятие в химической лаборатории начинается со знакомства студентов с правилами техники безопасности, после которого студенты расписываются в журнале учета проведения инструктажа по ТБ.
Содержание методических указаний к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Химия» направлено на достижение следующих целей:
формирование у обучающихся умения оценивать значимость химического знания для каждого человека;
формирование у обучающихся целостного представления о мире и роли химии в создании современной естественнонаучной картины мира; умения объяснять объекты и процессы окружающей действительности: природной, социальной, культурной, технической среды, используя для этого химические знания;
развитие у обучающихся умений различать факты и оценки, сравнивать оценочные выводы, видеть их связь с критериями оценок и связь критериев с определенной системой ценностей, формулировать и обосновывать собственную позицию;
приобретение обучающимися опыта разнообразной деятельности, познания и самопознания; ключевых навыков, имеющих универсальное значение для различных видов деятельности (навыков решения проблем, принятия решений, поиска, анализа и обработки информации, коммуникативных навыков, навыков измерений, сотрудничества, безопасного обращения с веществами в повседневной жизни).
Выполнение лабораторных работ по дисциплине «Химия», обеспечивает достижение студентами следующих результатов:
личностных:
·
· чувство гордости и уважения к истории и достижениям отечественной химической науки; химически грамотное поведение в профессиональной деятельности и в быту при обращении с химическими веществами, материалами процессами;
·
· готовность к продолжению образования и повышения квалификации в избранной профессиональной деятельности и объективное осознание роли химических компетенций в этом;
·
· умение использовать достижения современной химической науки и химических технологий для повышения собственного интеллектуального развития в выбранной профессиональной деятельности;
метапредметных:
·
· использование различных видов познавательной деятельности и основных интеллектуальных операций (постановки задачи, формулирования гипотез, анализа и синтеза, сравнения, обобщения, систематизации, выявления причинно-следственных связей, поиска аналогов, формулирования выводов) для решения поставленной задачи, применение основных методов познания (наблюдения, научного эксперимента) для изучения различных сторон химических объектов и процессов, с которыми возникает необходимость сталкиваться в профессиональной сфере;
·
· использование различных источников для получения химической информации, умение оценить ее достоверность для достижения хороших результатов в профессиональной сфере;
предметных:
·
· сформированность представлений о месте химии в современной научной картине мира; понимание роли химии в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач;
·
· владение основополагающими химическими понятиями, теориями, законами и закономерностями; уверенное пользование химической терминологией и символикой;
·
· владение основными методами научного познания, используемыми в химии: наблюдением, описанием, измерением, экспериментом; умение обрабатывать, объяснять результаты проведенных опытов и делать выводы; готовность и способность применять методы познания при решении практических задач;
·
· сформированность умения давать количественные оценки и производить расчеты по химическим формулам и уравнениям;
·
· владение правилами техники безопасности при использовании химических веществ;
·
· сформированность собственной позиции по отношению к химической информации, получаемой из разных источников.
ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Работая в химической лаборатории, необходимо соблюдать большую осторожность. Помните, что неаккуратность, невнимательность, недостаточное знакомство с приборами и свойствами химических веществ могут повлечь за собой несчастный случай.
Приступайте к выполнению задания только после разрешения преподавателя.
Химические реакции выполняйте с такими количествами и концентрациями веществ, в такой посуде и приборах, как это указано в соответствующем разделе инструкции.
Проводите опыты в чистой посуде.
Лабораторную посуду с трещинами, сколами, надбитыми краями использовать нельзя. Если вы разбили пробирку или другую стеклянную посуду, немедленно сообщите об этом преподавателю и по его указанию уберите осколки.
Внимательно прочтите надпись на этикетке, прежде чем взять вещество.
При наливании реактива держите склянку этикеткой к ладони.
Следите за тем, чтобы не спутать пробки, т.к. в этом случае возможна порча всего реактива в склянке. Если такая путаница все же произошла, тщательно промойте пробки водопроводной водой, а затем ополосните дистиллированной водой.
Если капли реактива попали на лабораторный стол, немедленно сообщите об этом преподавателю и с его разрешения вытрите стол тряпкой.
Все опыты, сопровождающиеся выделением ядовитых, летучих и неприятно пахнущих веществ, проводите только в вытяжном шкафу.
Наливая или нагревая реактивы, не наклоняйтесь над сосудом, так как возможно разбрызгивание и даже выброс жидкости. Нагревая пробирки, колбы, стаканы, не держите их отверстием к себе или в сторону находящихся рядом товарищей.
Нюхайте выделяющиеся газы издали, помахивая рукой от сосуда к себе.
Реактивы нельзя пробовать на вкус, так как большинство из них ядовиты.
При работе с газоотводной трубкой убирайте горелку из-под пробирки с реакционной смесью только тогда, когда конец газоотводной трубки, опущенный в жидкость, удален из нее. Если убрать горелку преждевременно, то жидкость засосет в реакционную пробирку и может произойти ее разбрызгивание.
Держите дальше от огня легковоспламеняющиеся вещества: бензин, спирт, бензол и др. Если воспламенится бензин, спирт или бензол, надо немедленно накрыть пламя асбестом или засыпать песком.
Осторожно пользуйтесь спиртовкой. Гасите ее, накрывая ее сверху колпачком. Зажигайте спиртовку от горящей спички. Зажигать спиртовку от зажигалки или спиртовку от спиртовки нельзя. Нельзя переносить горящую спиртовку с места на место.
В случае возникновения пожара в лаборатории немедленно вызовите пожарную охрану. До прибытия пожарных гасите огонь песком, огнетушителем, водой.
ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
№
работы
Наименование работы
Количество часов
Качественный элементарный анализ органических веществ. Получение и свойства метана
2
Получение и свойства этилена, ацетилена
2
Свойства ароматических углеводородов
2
Свойства одноатомных и многоатомных спиртов. Свойства фенола
2
Получение и свойства альдегидов и кетонов
2
Получение и свойства уксусной кислоты. Получение сложных эфиров
2
Изучение свойств углеводов: глюкозы, крахмала
2
Сравнение свойств простых веществ, оксидов и гидроксидов элементов III периода периодической системы
2
Изучение скорости химических реакций
2
Реакции ионного обмена в растворах электролитов
2
Гидролиз солей
2
Окслительно - восстановительные свойства простых и сложных веществ
2
Общие свойства кислот, оснований и солей
2
ИТОГО
26
ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА И ОБОРУДОВАНИЕ
Штатив лабораторный (рис. 1) служит для закрепления пробирок и колб при сборке приборов.
Штатив с пробирками (рис. 2) служит для размещения пробирок, в которых проводятся опыты.
Рисунок 1 Штатив лабораторный
(Бунзена)
Рисунок 2 Штатив с пробирками
Спиртовка (рис. 3) служит для нагревания веществ при проведении химических опытов. В качестве горючего в ней используется этиловый спирт.
Рисунок 3 Спиртовка
Рисунок 4 Держатель пробирок
Держатель пробирок (рис. 4) применяется при проведении опытов в простой пробирке при нагревании. Пробирка помещается между лапками держателя и закрепляется подвижным зажимом. Стекло при нагревании расширяется, поэтому правильно закрепленная в держателе пробирка должна свободно поворачиваться вокруг своей продольной оси.
Пробирки (рис. 5) – узкие сосуды цилиндрической формы с закругленным дном. Пробирки применяют главным образом для проведения реакций. Реакцию проводят с небольшими количествами веществ (четверть или даже меньше емкости пробирки).
Делительные воронки (рис. 6) применяют для разделения несмешивающихся жидкостей. Они имеют или цилиндрическую или грушевидную форму и в большинстве случаев снабжены притертой стеклянной пробкой.
Воронки (рис. 7) – используют для переливания жидкостей и для фильтрования.
Рисунок 5 Пробирки
Рисунок 6 Делительные воронки
Рисунок 7 Воронки
Химические стаканы (рис. 8) – тонкостенные цилиндры различной емкости с носиками или без них.
Конические колбы (рис. 9) – находят широкое применение для различных химических работ.
Капельницы (рис. 10) – сосуды для жидкостей, расходуемых по каплям.
Рисунок 8 –
Химические стаканы
Рисунок 9 –
Коническая колба
Рисунок 10 –
Капельницы
Шпатели (рис. 11) – используются для забора сухих веществ. Бывают металлические, стеклянные, фарфоровые, пластиковые. Для этих же целей используют фарфоровые ложечки.
Тигельные щипцы (рис. 12) – металлические щипцы с короткими загнутыми концами – используются для нагревания твердых веществ на открытом огне, переноски тиглей, фарфоровых чашек с горячим раствором или осадком.
Рисунок 11 Шпатели
Рисунок 12 Тигельные щипцы.
Чашка фарфоровая (рис. 13) – служит для выпаривания разного рода растворов на водяных банях, электрических плитках и непосредственно на пламени горелки, иногда для проведения опытов при нагревании.
Ложечка для сжигания (рис. 14) служит для сжигания веществ непосредственно в пламени спиртовки. Железная ложечка имеет вид полусферы диаметром около 1,5 см с длинной тонкой ручкой.
Рисунок 13 Чашка фарфоровая
Рисунок 14
Ложечка для сжигания
Рисунок 15
Промывалка
Промывалка (рис. 15) служит для добавления в пробирку дистиллированной воды по каплям или тонкой струйкой, промывания осадка, смачивания фильтра в воронке и т.д. Промывалка представляет собой сосуд из полиэтилена емкостью 250 или 500 см3. Он закрыт пробкой с отверстием, в которое вставлена стеклянная трубка, конец которой доходит до самого дна сосуда. При сдавливании сосуда из верхнего конца трубки вытекает струя воды. Верхний конец загнут под углом 60-70° и оттянут в капилляр, чтобы струя воды была достаточно тонкой.
РАЗДЕЛ I ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
КАЧЕСТВЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ АНАЛИЗ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА МЕТАНА
Цель работы: 1. Экспериментальное подтверждение сведений об элементарном составе органических веществ. 2. Изучение лабораторных способов получения метана и изучение его химических свойств.
Оборудование: Штатив лабораторный (Бунзена) с зажимом, штатив с пробирками, пробка с газоотводной трубкой, ложечка для сжигания, спиртовка, стеклянная палочка.
Реактивы: Сахарный песок, мука (крахмал), оксид меди, керосин, известковая (баритовая) вода, ацетат натрия (кристаллический), натронная известь [смесь кристаллических NaOH и Ca(OH)2], бромная вода, подкисленный серной кислотой раствор перманганата калия.
ХОД РАБОТЫ
Опыт 1. Определение углерода пробой на обугливание и выделение копоти при горении
а) В ложечку для сжигания насыпьте немного муки (крахмала) и нагрейте над пламенем горелки.
б) Кончик стеклянной палочки обмакните в керосин и внесите в пламя горелки.
Запишите наблюдения. На содержание какого химического элемента в органических веществах указывают произошедшие изменения? Сделайте вывод о составе исследованных веществ.
Опыт 2. Определение углерода и водорода окислением вещества с оксидом меди
Соберите прибор, как показано на рис. 16. В сухую пробирку 1 насыпьте 0,2 г сахарного песка и в 2-3 раза больше окиси меди (II).
Тщательно перемешайте содержимое пробирки. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и укрепите ее в зажиме штатива. Опустите конец газоотводной трубки в пробирку 2 с известковой (баритовой) водой.
Проверьте на герметичность прибор и нагрейте смесь.
Рисунок 16 Прибор для определения углерода окислением вещества
После изменения цвета смеси веществ в нагреваемой пробирке прекратите нагревание. Разберите прибор. Запишите наблюдения.
Чем вызвано изменение цвета? Чем объясняется помутнение известковой (баритовой) воды? Какое вещество образовалось из оксида меди? Напишите уравнения реакций. Сделайте вывод о химическом составе сахара.
Опыт 3. Получение метана и изучение его свойств
В две пробирки налейте по 1мл подкисленного раствора перманганата калия и бромной воды.
В сухую пробирку поместите смесь из обезвоженного ацетата натрия и натронной извести (высота слоя 3-4 мм). Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Укрепите пробирку со смесью твердых веществ в зажиме штатива горизонтально и нагрейте смесь в пламени горелки. Пропустите выделяющийся газ через подкисленный раствор перманганата калия и бромную воду (начните с раствора перманганата калия).
Какой газ получили? Запишите наблюдения. Напишите уравнения реакции, происходящей между ацетатом натрия и натронной известью. Сделайте вывод о химических свойствах метана.
Контрольные вопросы:
1. В чем особенности строения и физических свойств органических веществ?
2. В чем особенности состава и химических свойств органических веществ?
3. Почему окна в помещении, где горит газ, (основной его компонент метан СН4), сильно запотевают?
4. Почему попутный газ на нефтепромысле сжигают, если его невозможно собрать и использовать?
5. Почему метан не обесцвечивает бромную воду и раствор перманганата калия? Обесцветят ли эти растворы этан и пропан?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ЭТИЛЕНА, АЦЕТИЛЕНА
Цель работы: 1. Изучение лабораторных способов получения и химических свойств этилена, ацетилена. 2. Подтверждение зависимости свойств углеводородов от строения. 3. Изучение качественной реакции на кратные связи между атомами углерода.
Оборудование: Штатив лабораторный (Бунзена) с зажимом, штатив с пробирками, пробка с газоотводной трубкой, спиртовка.
Реактивы: Карбид кальция, этиловый спирт, концентрированная серная кислота, бромная вода, подкисленный серной кислотой раствор перманганата калия, дистиллированная вода, прокаленная пемза или чистый речной песок.
ХОД РАБОТЫ
Опыт 1. Получение этилена и изучение его свойств
Соберите прибор, как показано на рис. 17. В сухую пробирку – реактор поместите несколько кусочков прокаленной пемзы или немного чистого речного песка. Налейте в пробирку 3-4 мл выданной вам смеси этилового спирта и серной кислоты.
Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и закрепите в штативе под углом 45°. Газоотводная трубка должна быть направлена вниз.
Подготовьте две пробирки. В одну пробирки налейте 1 мл бромной воды, в другую – 1 мл подкисленного раствора перманганата калия. Осторожно прогрейте пробирку – реактор в пламени спиртовки,
Рисунок 17 Прибор для
получения этилена.
а затем нагревайте только ее дно. Добейтесь равномерного кипения жидкости.
Пропустите выделяющийся газ сначала через раствор перманганата калия до обесцвечивания раствора, затем через бромную воду.
Когда реакция с бромной водой окончится, выньте газоотводную трубку из жидкости и прекратите нагревание реакционной смеси.
Запишите наблюдения и объясните их. Напишите уравнения реакций. Сделайте вывод о химических свойствах этилена.
Опыт 2. Получение ацетилена и изучение его свойств
Подготовьте две пробирки. В одну пробирки налейте 1 мл бромной воды, в другую – 1 мл подкисленного раствора перманганата калия.
В сухую пробирку поместите кусочек карбида кальция, добавьте 5 – 6 капель воды и закройте пробкой с газоотводной трубкой. Пропустите выделяющийся газ сначала через раствор перманганата калия до обесцвечивания раствора, затем через бромную воду. Если прекратится выделение ацетилена, добавьте в пробирку с карбидом кальция еще 3-4 капли воды.
Запишите наблюдения и объясните их. Напишите уравнения реакций, назовите полученные вещества. Сделайте вывод о химических свойствах ацетилена.
Контрольные вопросы:
1. Каковы особенности строения непредельных углеводородов?
2. Как с помощью химической реакции различить:
а) метан и этилен?
б) метан и ацетилен?
3. Почему ацетилен горит коптящим пламенем? Как сделать это пламя бесцветным?
4. Как доказать экспериментально, что в молекуле есть
·- связь?
5. Закончите уравнения реакций. Запишите уравнения реакций, где возможно, в структурном виде, дайте названия полученным органическим веществам:
а) C2H4 + Cl2
б) C2H2 + Cl2
в) C2H2 + 2HCl
г) C2H4 + Н2О
д) C2H2 + O2
е) C2H4 + O2
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
СВОЙСТВА АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ
Цель работы: 1. Закрепление знаний о физических и химических свойствах ароматических углеводородах. 2. Подтверждение зависимости свойств углеводородов от строения
Оборудование: Штатив с пробирками, стеклянная палочка, спиртовка.
Реактивы: Бензол, толуол, дистиллированная вода, йодная вода, бромная вода, подкисленный серной кислотой раствор перманганата калия, растительное масло.
ХОД РАБОТЫ
Опыт 1. Горение бензола
Смочите стеклянную палочку бензолом, внесите в пламя горелки. Как горит бензол? Почему?
Напишите уравнение реакции горения бензола. Рассчитайте содержание углерода в бензоле.
Опыт 2. Физические свойства бензола
Налейте в пробирку 0,5 мл бензола. Отметьте его свойства. Прилейте к бензолу 1 мл воды, встряхните. Что наблюдаете?
Опыт 3. Растворяющая способность бензола
В две пробирки налейте по 0,5 мл бензола. В одну прилейте 0,5 мл йодной воды, в другую 2-3 капли растительного масла. Встряхните содержимое пробирок. Запишите наблюдения.
Опыт 4. Отношение бензола к окислителям
В пробирку поместите 0,5 мл бензола и 0,5 мл раствора перманганата калия. Встряхните содержимое пробирки. Объясните наблюдения.
Опыт 5. Отношение бензола к бромной воде
В пробирку налейте 0,5 мл бензола, прилейте 0,5 мл бромной воды. Встряхните содержимое пробирки. Запишите наблюдения. Сделайте выводы о свойствах бензола.
Контрольные вопросы:
1. Какие углеводороды называются ароматическими?
2. Каково пространственное строение бензола?
3. Почему бензол горит коптящим пламенем?
4. Почему при комнатной температуре бензол не обесцвечивает бромную воду?
5. Закончите уравнения реакций, назовите их продукты:
а) C6H6 + O2
б) C6H6 + Br2 Fe Br3
в) C6H6 + HNO3
г) C6H6 + Cl2 свет
д) C6H6 + H2
e) C6H5 – CH3 + HNO3
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
СВОЙСТВА ОДНОАТОМНЫХ И МНОГОАТОМНЫХ СПИРТОВ. СВОЙСТВА ФЕНОЛА
Цель работы: Закрепление знаний о химических свойствах спиртов и фенола.
Оборудование: Штатив с пробирками, фарфоровая чашка.
Реактивы: Этанол, глицерин, фенол; растворы гидроксида натрия, соляной кислоты, сульфата меди (II), хлорида железа (III); бромная вода, дистиллированная вода.
ХОД РАБОТЫ
Опыт 1. Горение спирта
Налейте в фарфоровую чашку немного этанола и подожгите его. Как горит спирт?
Напишите уравнение реакции горения спирта. Рассчитайте содержание углерода в спирте.
Опыт 2. Растворение глицерина в воде
В пробирку поместить 1 мл воды и 1 каплю глицерина. Что наблюдаете? Взболтайте содержимое пробирки. Запишите наблюдения. Раствор сохраните до следующего опыта.
Опыт 3. Взаимодействие глицерина с гидроксидом меди (II)
В пробирку поместите 2-3 капли раствора сульфата меди (II) и 4-5 капель раствора гидроксида натрия. К полученному осадку прилейте раствор глицерина в воде, полученный в предыдущем опыте. Взболтайте. Запишите наблюдения.
Опыт 4. Растворение фенола в воде
Поместите в пробирку несколько кристалликов фенола. Рассмотрите их. Добавьте в пробирку 5-6 капель воды. Взболтайте содержимое пробирки. Что происходит? Запишите наблюдения. Полученную эмульсию фенола разделите в три пробирки.
Опыт 5. Взаимодействие фенола со щелочью
а) В пробирку с эмульсией фенола добавьте 2-3 капли раствора гидроксида натрия. Что наблюдаете? Добавьте в пробирку 5-6 капель раствора соляной кислоты. Запишите наблюдения.
Опыт 6. Взаимодействие фенола с бромной водой
В пробирку с эмульсией фенола прилейте 5-6 капель бромной водой. Запишите наблюдения.
Опыт 7. Качественная реакция на фенол
В пробирку поместите 1 мл эмульсии фенола и прилейте 1 каплю раствора хлорида железа (III). Что наблюдаете?
Для всех опытов напишите уравнения реакций в структурной форме и назовите продукты реакции. Сделайте выводы.
Контрольные вопросы:
1. Почему водород гидроксогруппы спиртов имеет повышенную подвижность?
2. Почему среди спиртов нет газообразных веществ?
3. Как с помощью химических реакций обнаружить в растворе многоатомный спирт?
4. Почему водород гидроксогруппы фенолов имеет большую подвижность, чем у спиртов?
5. Докажите с помощью химических реакций, что:
а) фенол – кислота;
б) фенол – слабая кислота;
в) фенол – очень слабая кислота.
6. Как обнаружить фенол в растворе?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ
Цель работы: Закрепление знания о получении в лаборатории и химических свойствах альдегидов и кетонов.
Оборудование: Штатив с пробирками, держатель пробирок, тигельные щипцы, спиртовка, водяная баня, медная спираль.
Реактивы: Формалин, этиловый спирт, 2-пропанол, ацетон; растворы сульфата меди, гидроксида натрия; аммиачный раствор оксида серебра.
ХОД РАБОТЫ
Опыт 1. Получение альдегида
Налейте в пробирку 2-3 мл этилового спирта.
Зажмите медную спираль тигельными щипцами за прямой конец проволоки и прокалите ее в пламени спиртовки до тех пор, пока спираль не покроется черным налетом оксида меди. Опустите раскаленную спираль в спирт. Как изменился вид медной спирали? Выньте спираль из спирта и закройте пробирку пробкой. Повторите опыт несколько раз, не забывая быстро закрывать пробирку пробкой.
Откройте пробирку и определите запах находящегося к ней вещества.
Опыт 2. Получение кетона
Налейте в пробирку 2-3 мл 2-пропанола.
Зажмите медную спираль тигельными щипцами за прямой конец проволоки и прокалите ее в пламени спиртовки. Опустите раскаленную медную спираль в спирт. Выньте спираль из спирта и закройте пробирку пробкой. Повторите опыт несколько раз, не забывая быстро закрывать пробирку пробкой.
Откройте пробирку и определите запах находящегося к ней вещества.
Опыт 3. Окисление альдегидов гидроксидом меди (II)
Налейте в пробирку 1 мл раствора гидроксида натрия и 2 – 3 капли раствора сульфата меди. К полученному осадку гидроксида меди быстро прилейте 1мл формалина. Смесь нагрейте на водяной бане. Отметьте изменения цвета осадка. Почему они происходят?
Опыт 4. Реакция «серебряного зеркала»
В чистую пробирку (промытую щелочью, хромовой смесью и водой) поместите 6 капель аммиачного раствора оксида серебра, прибавьте 2-3 капли формалина. Нагрейте смесь на водяной бане. Запишите наблюдения.
Опыт 5. Химические свойства ацетона
Налейте в пробирку 1 мл раствора гидроксида натрия и 2 – 3 капли раствора сульфата меди. К полученному осадку гидроксида меди быстро прилейте 1 мл ацетона. Смесь осторожно нагрейте на водяной бане. Отметьте, изменился ли цвета осадка. Почему?
Для всех опытов напишите уравнения реакций в структурной форме и назовите продукты реакции. Сделайте выводы.
Контрольные вопросы:
1. Почему среди альдегидов есть газообразные вещества?
2. Какая генетическая связь существует между альдегидами и спиртами?
3. Какая генетическая связь существует между альдегидами и органическими кислотами?
4. Как обнаружить альдегид в растворе?
5. Какие промышленные методы получения формальдегида и ацетальдегида вы знаете?
6. Почему альдегиды и кетоны, имея одинаковый состав, проявляют разные свойства?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6
ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ.
ПОЛУЧЕНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ
Цель работы: Закрепление знаний о лабораторных способах получения и химических свойствах карбоновых кислот и сложных эфиров.
Оборудование: Штатив лабораторный, штатив с пробирками, держатель пробирок, пробка с газоотводной трубкой, спиртовка, водяная баня, стакан емкостью 150 мл.
Реактивы: Ацетат натрия кристаллический, этиловый спирт; серная кислота концентрированная, серная кислота 1:1, уксусная кислота концентрированная; насыщенный раствор хлорида натрия; растворы гидроксида натрия, карбоната натрия, уксусной кислоты; порошок магния, оксид магния; метилоранж; прокаленная пемза или речной песок.
ХОД РАБОТЫ
Опыт 1. Получение уксусной кислоты из ее соли
Соберите прибор, как показано на рис. 16.
В сухую пробирку поместите 3 г кристаллического ацетата натрия, прилейте 3 мл серной кислоты 1:1. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустите в пустую пробирку до дна. Опустите эту пробирку в стакан с холодной водой или снегом. Нагрейте пробирку со смесью веществ. Уксусная кислота, являясь летучим веществом, испаряется из нагреваемой пробирки и конденсируется в приемной пробирке. Когда в этой пробирке соберется 1-2 мл кислоты, прекратите нагревание. Отметьте физические свойства уксусной кислоты.
Опыт 2. Свойства уксусной кислоты
а) В пробирку поместите 1 мл уксусной кислоты и прилейте 1 каплю метилоранжа. Почему изменился цвет индикатора?
б) К окрашенному метилоранжем раствору уксусной кислоты прилейте раствор гидроксида натрия до изменения цвета раствора. Почему это происходит?
в) В пробирку поместите 1 мл уксусной кислоты и добавьте немного порошка магния. Какой газ выделяется? Как доказать?
г) В пробирку поместите 1 мл уксусной кислоты добавьте немного порошка оксида магния. Запишите наблюдения.
д) В пробирку поместите 1 мл уксусной кислоты прилейте 0,5 мл раствора карбоната натрия. Какой газ выделяется?
Опыт 3. Получение этилового эфира уксусной кислоты
Соберите прибор, как изображено на рис. 18. Налейте в дугообразную трубку насыщенный раствор хлорида натрия, чтобы покрыть изгиб трубки.
В трубку опустите несколько кусочков льда (для лучшего охлаждения образующегося эфира). В сухую пробирку поместите один шпатель прокаленной пемзы или речного песка (для равномерного кипения), налейте 1-2 мл концентрированной уксусной кислоты и столько же этанола. Добавьте в пробирку 0,5 мл концентрированной серной кислоты. Перемешайте содержимое пробирки.
Рисунок 18 Прибор для
получения сложного эфира
Собрав прибор, закройте свободное колено дугообразной трубки ватным тампоном, смоченным раствором соли. Нагревайте реакционную смесь в пробирке на слабом пламени. При этом можно заметить в левом колене дугообразной трубки образования тонкого слоя эфира на поверхности раствора. Закончив нагревание, выньте тампон. Ощущается ли запах эфира?
Для всех опытов напишите уравнения реакций и назовите их продукты. Сделайте выводы.
Контрольные вопросы:
1. Какова роль концентрированной серной кислоты в реакции этерификации?
2. Что определяет основность карбоновых кислот?
3. Почему водород карбокислотной группы очень подвижен?
4. Почему среди карбоновых кислот нет газообразных веществ?
5. Почему серная и уксусная кислоты имеют общие свойства?
6. Почему свойства уксусной и серной кислот совпадают не полностью?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7
ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ УГЛЕВОДОВ: ГЛЮКОЗЫ, КРАХМАЛА
Цель работы: Закрепление знаний о химических свойствах глюкозы и крахмала.
Оборудование: Штатив с пробирками, держатель пробирок, спиртовка.
Реактивы: 10% раствор глюкозы, крахмал; растворы гидроксида натрия, сульфата меди (2), серной кислоты; йодная вода; картофель, белый хлеб.
ХОД РАБОТЫ
Опыт 1. Свойства глюкозы
Поместите в пробирку 0,1 мл раствора глюкозы, 1 мл раствора щелочи и 0,5 мл раствора сульфата меди (II). Встряхните содержимое пробирки. Обратите внимание на цвет образовавшегося раствора. Нагрейте жидкость в пробирке на водяной бане. Отметьте изменения окраски раствора, цвет выпавшего осадка.
Напишите уравнения проведенных реакций.
Сделайте вывод о характере глюкозы.
Опыт 2. Свойства крахмала
а) Приготовление крахмального клейстера
Насыпьте в пробирку немного крахмала, прилейте 1 мл воды и хорошо взболтайте. В другую пробирку налейте 3 мл воды, нагрейте до кипения и влейте в нее взвесь крахмала в воде. Дайте смеси остыть.
б) Взаимодействие крахмала с йодом
В пробирке к 0,5 мл охлажденного крахмального клейстера прибавьте 1 каплю йодной воды. Что наблюдаете? Содержимое пробирки нагрейте, а затем охладите. Отметьте происходящие изменения.
в) Обнаружение крахмала в пищевых продуктах
На свежий срез картофеля и кусочек белого хлеба поместите по 2 капли йодной воды. Запишите наблюдения.
г) Гидролиз крахмала
Налейте в пробирку 2 мл крахмального клейстера и прилейте к нему 1 мл серной кислоты. 2 - 3 минуты кипятите раствор, затем часть его отлейте в другую пробирку, охладите, прилейте каплю йодной воды. Если появится синяя окраска, продолжайте нагревание оставшегося раствора до отрицательной реакции на крахмал. Напишите уравнение гидролиза крахмала.
Для всех опытов напишите уравнения реакций в структурной форме и назовите продукты реакции. Сделайте выводы.
Контрольные вопросы:
Какие органические вещества относятся к классу углеводов? На какие группы они делятся?
С помощью каких реакций можно доказать, что глюкоза - альдегидоспирт?
В чем состоит различие строения молекул глюкозы и фруктозы?
Как обнаружить присутствие в растворе глюкозы?
Какая реакция называется реакцией «серебряного зеркала»?
Как доказать экспериментально, что крахмал – полимер глюкозы?
Как обнаружить в растворе крахмал?
РАЗДЕЛ II ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8
СРАВНЕНИЕ СВОЙСТВ ПРОСТЫХ ВЕЩЕСТВ, ОКСИДОВ
И ГИДРОКСИДОВ ЭЛЕМЕНТОВ III ПЕРИОДА ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Цель работы: подтверждение закономерного изменения свойств у элементов III периода периодической системы и их соединений.
Оборудование: штатив с пробирками, нагревательный прибор, держатель пробирок.
Реактивы: алюминиевая проволока, магниевая лента (стружка), металлический натрий; твердые оксиды магния и алюминия; растворы: хлорида магния, хлорида (сульфата) алюминия, гидроксида натрия, серной и ортофосфорной кислот, дистиллированная вода, спиртовой раствор фенолфталеина.
ХОД РАБОТЫ
Опыт №1. Свойства натрия и его соединений
А) Отношение натрия к кислороду
Натрий – щелочной металл, при нормальных условиях легко взаимодействует с кислородом воздуха, образуя пероксид натрия (Na2O2), поэтому хранят в запаянных стеклянных сосудах или под слоем керосина.
Б) Отношение натрия к воде (демонстрационно)
В стакан налейте 30 мл воды, добавьте небольшой кусочек (с маленькую горошину) натрия. Добавьте 1 каплю раствора фенолфталеина. Отметьте происходящие изменения.
Запишите все возможные уравнения реакций. Сделайте вывод о свойствах натрия и его соединений.
Опыт №2. Свойства магния и его соединений
А) Отношение магния к кислороду (демонстрационно)
Тигельными щипцами закрепите небольшой кусочек магниевой стружки и подожгите пламенем спиртовки. Горящий магний держите над фарфоровой чашкой.
Б) Отношение магния к воде
Небольшой кусочек магниевой стружки поместите в пробирку, добавьте воду и нагрейте. Добавьте 1 каплю раствора фенолфталеина. Отметьте происходящие изменения.
В) Отношение оксида магния к воде
В пробирку поместите немного порошка оксида магния, добавьте 1-2 мл дистиллированной воды, нагрейте. Добавьте 1 каплю раствора фенолфталеина. Отметьте происходящие изменения.
Г) Отношение оксида магния к кислотам
В пробирку поместите немного порошка оксида магния, добавьте 1 мл серной кислоты. Отметьте происходящие изменения.
Д) Отношение гидроксида магния к кислотам и щелочам
В пробирку поместите 1 мл раствора хлорида магния, добавьте по каплям раствор гидроксида натрия до образования осадка. Полученный осадок разделите в две пробирки. В одну пробирку с осадком добавьте раствор серной кислоты, в другую – раствор гидроксида натрия. Отметьте происходящие изменения.
Запишите все возможные уравнения реакций. Сделайте вывод о свойствах магния и его соединений.
Опыт №3. Свойства алюминия и его соединений
А) Отношение алюминия к кислороду
Вспомните, как относится алюминий к кислороду. Запишите уравнение реакции взаимодействия алюминия с кислородом.
Б) Отношение алюминия к воде
В чистую пробирку поместите 1-2 мл 30-%-ного раствора гидроксида натрия. Кусочек алюминиевой проволоки зачистите наждачной бумагой и опустите его в раствор гидроксида натрия на 2-3 сек., затем ополосните дистиллированной водой. Подготовленную таким образом проволоку быстро поместите в пробирку с дистиллированной водой, нагрейте пробирку. Добавьте 1 каплю раствора фенолфталеина. Отметьте происходящие изменения.
В) Отношение оксида алюминия к воде
В пробирку поместите немного порошка оксида алюминия, добавьте 1-2 мл дистиллированной воды, нагрейте. Добавьте 1 каплю раствора фенолфталеина. Отметьте происходящие изменения.
Г) Отношение оксида алюминия к кислотам
В пробирку поместите немного порошка оксида алюминия, добавьте 1 мл серной кислоты. Отметьте происходящие изменения.
Д) Отношение гидроксида алюминия к кислотам и щелочам
В пробирку поместите 1 мл раствора хлорида (сульфата) алюминия, добавьте по каплям раствор гидроксида натрия до образования осадка. Полученный осадок разделите в две пробирки. В одну пробирку с осадком добавьте раствор серной кислоты, в другую – раствор гидроксида натрия. Отметьте происходящие изменения.
Запишите все возможные уравнения реакций. Сделайте вывод о свойствах алюминия и его соединений.
Опыт №4. Сравнение силы кислот, образованных элементами III периода
А) В 2 пробирки поместите по 1 мл концентрированного раствора силиката натрия и прилейте в одну пробирку 1 мл раствора ортофосфорной кислоты, в другую – 1 мл раствора серной кислоты. Запишите наблюдения. Напишите уравнения реакций.
Б) В пробирку поместите немного порошка фосфата кальция и прилейте раствор серной кислоты до его полного растворения. Напишите уравнение реакции.
Сделайте вывод о силе неметаллических свойств у кремния, фосфора, сере и о силе кислот, образованных данными неметаллами.
Контрольные вопросы:
1. Как изменяются металлические свойства элементов в группе и периоде?
2. Почему свойства химических элементов с ростом их атомных масс изменяются периодически?
3. Почему натрий и калий имеют общие свойства?
Почему металлические свойства калия выражены более ярко, чем у натрия?
4. Покажите строение атомов натрия, магния и алюминия по уровням и подуровням.
5. Как изменяются свойства элементов в ряду: кремний, фосфор, сера, хлор? Почему?
6. Покажите строение атомов этих элементов по уровням и подуровням.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9
ИЗУЧЕНИЕ СКОРОСТИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
Цель работы: установление зависимости скорости реакции от природы и концентрации реагирующих веществ, температуры, степени измельчения твердых веществ, наличия катализатора.
Оборудование: штатив с пробирками, спиртовка, держатель пробирок, шпатель.
Реактивы: гранулированный цинк, гранулированное олово; кусочки мела; кристаллическая щавелевая кислота; порошки оксида марганца (IV), мела (карбоната кальция); растворы пероксида водорода, тиосульфата натрия, соляной, серной, уксусной кислот.
ХОД РАБОТЫ
Опыт 1. Влияние природы реагирующих веществ на скорость реакции
а) В две пробирки налейте по 1 мл растворов кислот одинаковой концентрации: в первую уксусной, во вторую – серной. В обе пробирки внесите по одинаковому кусочку гранулированного цинка. Сравните интенсивность выделения водорода.
Напишите уравнения реакций взаимодействия цинка с уксусной и серной кислотами.
б) В две пробирки налейте по 1 мл раствора соляной кислоты. В одну из них опустите кусочек олова, в другую – такой же кусочек цинка. Сравните интенсивность выделения пузырьков газа.
Напишите уравнения реакций взаимодействия цинка и олова с соляной кислотой.
Сделайте вывод о влиянии природы реагирующих веществ на скорость реакции.
Опыт 2. Влияние степени измельчения на скорость реакции
Возьмите кусочек мела и такое же по массе количество порошка карбоната кальция. Поместите их в две пробирки. В обе пробирки внесите одновременно по 1 мл соляной кислоты. Сравните время растворения веществ в каждом случае.
Составьте уравнение реакции между карбонатом кальция и соляной кислотой. Сделайте вывод о влиянии степени измельчения твердых веществ на скорость реакции.
Опыт 3. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ
В две пробирки налейте раствор тиосульфата натрия: в первую – 1мл, во вторую– 2мл. В первую пробирку прилейте 1 мл воды. Тщательно перемешайте содержимое пробирок. В обе пробирки с раствором тиосульфата натрия добавьте 1 каплю раствора серной кислоты и отметьте время до появления заметных изменений.
Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.
Опыт 4. Зависимость скорости реакции от температуры
В две пробирки налейте по 1 мл раствора перманганата калия и по 1мл раствора серной кислоты. К содержимому одной из пробирок добавьте один микрошпатель кристаллической щавелевой кислоты, встряхните для перемешивания и отметьте время обесцвечивания раствора.
Вторую пробирку слегка подогрейте, внесите в нее микрошпатель щавелевой кислоты и отметьте время обесцвечивания раствора.
Составьте уравнение реакции окисления щавелевой кислоты перманганатом калия.
Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от температуры.
Опыт 5. Влияние катализатора на скорость реакции
а) В две пробирки налейте по 0,5 мл 3% раствора пероксида водорода. Добавьте в одну из них порошок оксида марганца (IV). По интенсивности выделения газа сравните скорости разложения пероксида водорода в обеих пробирках. Составьте уравнение реакции разложения пероксида водорода.
б) Кусочек сахара зажмите тигельными щипцами и внесите его уголок в пламя спиртовки. Запишите наблюдения.
Другой уголок кусочка сахара засыпьте табачным пеплом и внесите в пламя спиртовки.
Сделайте вывод о влиянии присутствия катализаторов на скорость реакции.
Контрольные вопросы:
1. Напишите математические выражения для скоростей реакций, протекающих по уравнениям:
а) 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
б) N2 + О2 = 2NO
в) 2H2S + SO2 = 3S + 2H2O
г) 2CO + O2 = 2CO2
2. Как изменится скорость реакции 2NO + O2 = 2NO2, если концентрации исходных веществ увеличить в 4 раза?
3. Как изменится скорость реакции N2 + О2 = 2NO, если концентрацию кислорода увеличить в 4 раза?
4. Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от 40о до 70°С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 2?
5. Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от 20о до 60°С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 3?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10
РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Цель работы: 1. Выяснение условий протекания до конца реакций ионного обмена. 2. Закрепление знаний о сильных и слабых электролитах. 3.Формирование умения записывать уравнения реакций ионного обмена в молекулярной и ионной формах.
Оборудование: штатив с пробирками.
Реактивы: растворы сульфата натрия, сульфита натрия, хлорида бария, карбоната натрия, ацетата свинца, иодида калия, сульфата меди (II), хлорида железа (III), серной и соляной кислот, гидроксида натрия.
ХОД РАБОТЫ
Составьте таблицу растворимости, внося в нее только те катионы и анионы, которые входят в состав выданных вам веществ. Отметьте значком нерастворимые и малорастворимые вещества, значком - выделяющиеся газы.
Катионы
Анионы
Опыт 1. Реакции, приводящие к образованию осадков
Пользуясь составленной таблицей растворимости, подберите из выданных растворов такие, при взаимодействии которых образуются осадки.
Получите 2 – 3 осадка, смешивая в пробирке по 0,5 мл выбранных вами растворов. Предпочтительно, чтобы они были разного цвета. Запишите уравнения химических реакций в молекулярной и ионной форме.
Опыт 2. Реакции, приводящие к образованию газов
Подберите из выданных растворов и образовавшихся в первом опыте осадков такие, при взаимодействии которых образуются газообразные вещества.
Проведите 2 – 3 реакции, приводящие к образованию газов, используя по 1мл растворов. Запишите уравнения химических реакций в молекулярной и ионной форме.
Опыт 3. Реакции, приводящие к образованию малодиссоциирующего вещества
Пользуясь выданными растворами и полученными в первом опыте осадками, проведите 2 - 3 реакции, приводящие к образованию малодиссоциирующего вещества. Используйте по 1 мл растворов.
Запишите уравнения проделанных вами химических реакций в молекулярной и ионной форме.
Сделайте вывод о том, в каких случаях реакции ионного обмена в растворах электролитов идут до конца.
Контрольные вопросы:
Закончите уравнения реакций, напишите их в молекулярной и ионной формах:
FeСl3 + КОН
Ag NO3 + NaI
Mg(ОH)2 + НNО3
Ba(NO3)2 + MgSO4
СaCO3 + HCl
H2SO3 + NaOH
СаСI2 + Nа2СО3
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11
ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ
Цель работы: 1. Закрепление знания о химических свойствах солей. 2. Закрепление знаний о сильных и слабых электролитах. 3.Формирование умения записывать уравнения реакций гидролиза в молекулярной и ионной формах.
Оборудование: штатив с пробирками.
Реактивы: растворы карбоната натрия, сульфита натрия, силиката натрия, сульфата меди, сульфата натрия, хлорида аммония, хлорида железа (III); сульфата алюминия; универсальная индикаторная бумага.
ХОД РАБОТЫ
Опыт 1. Испытание растворов солей индикатором
Испытайте действие растворов различных солей на универсальную индикаторную бумагу. Для этого поочередно опускайте полоски индикаторной бумаги в пробирки с растворами солей и немедленно сравнивайте цвет полоски со шкалой на упаковке индикатора. Определите характер среды раствора (нейтральная, кислая, щелочная).
Результаты наблюдения занесите в таблицу. Среду раствора отмечайте знаком «+».
Формула соли
Среда раствора
Какими основаниями и кислотами (сильными или
слабыми) образована соль
Нейтральн
Кислая
Щелочная
Напишите уравнения реакций гидролиза солей, растворы которых имели кислую или щелочную реакцию. Уравнения реакций запишите в молекулярной и ионной формах. Пользуясь сокращенным ионным уравнением, укажите, какие ионы влияют на изменение окраски индикатора.
Опыт 2. Получение карбоната алюминия и его гидролиз
К 3-4 каплям раствора хлорида алюминия прилейте раствор карбоната натрия до выпадения белого аморфного осадка и выделение пузырьков газа.
Напишите уравнения реакций: взаимодействия хлорида алюминия с карбонатом натрия; взаимодействия карбоната алюминия с водой. Объедините первое и второе уравнения реакций в итоговое уравнение. Выразите его в ионной форме.
Почему в таблице «Растворимость кислот, оснований и солей в воде» (приложение 1) карбонату алюминия соответствует значек « »?
Контрольные вопросы:
1. Что называется гидролизом? Приведите примеры солей, которые подвергаются гидролизу, и солей, которые гидролизу не подвергаются. Объясните, почему?
2. Как протекает гидролиз соли, образованной:
а) сильной кислотой и слабым основанием;
б) сильным основанием и слабой кислотой;
в) слабым основанием и слабой кислотой?
3. Почему при гидролизе сульфита натрия не выделяется сернистая кислота, а при гидролизе сульфата алюминия не осаждается гидроксид алюминия?
4. Почему налитая в чайник прозрачная и бесцветная вода после кипячения иногда становится бурой, из нее выпадает бурый осадок?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №12
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА
ПРОСТЫХ И СЛОЖНЫХ ВЕЩЕСТВ
Цель работы: 1. Закрепление знания об окислительно-восстановительных реакциях. 2. Формирование умения записывать уравнения окислительно-восстановительных реакций и подбирать в них коэффициенты методом электронного баланса.
Оборудование: штатив с пробирками.
Реактивы: крахмальный клейстер, растворы перманганата калия, сульфита натрия, йодида калия, пероксида водорода, гидроксида натрия, серной кислоты; йодная вода, дистиллированная вода.
ХОД РАБОТЫ
Опыт 1. Влияние среды раствора на окислительно-восстановительные процессы
В три пробирки налейте по 1 мл раствора перманганата калия. В одну пробирку добавьте 0,5 мл раствора серной кислоты (кислая среда), в другую – 0,5 мл раствора гидроксида натрия (щелочная среда), в третью – 1 мл воды (нейтральная среда). Содержимое пробирок хорошо взболтайте и в каждую добавьте по 1 мл раствора сульфита натрия.
Как изменяется цвет растворов?
Напишите уравнения реакций, подберите коэффициенты в них методом электронного баланса, укажите окислитель, восстановитель, процессы окисления и восстановления.
Сделайте вывод о том, как зависит изменение степени окисления Mn+7 в окислительно–восстановительных реакциях от среды раствора.
Помните: фиолетовая окраска характерна для ионов MnO4-;
зеленая – для ионов MnO42-;
слабо-розовая или бесцветная - для ионов Mn2+;
бурый цвет имеют осадки MnO2 и Mn(OH)2.
Опыт 2. Окислительно-восстановительная двойственность
а) В пробирку налейте 0,5 мл раствора перманганата калия, 0,5 мл раствора серной кислоты и по каплям раствор пероксида водорода до обесцвечивания раствора в пробирке.
Составьте уравнение проведенной реакции, учитывая, что в результате реакции, кроме сульфата марганца (II), сульфата калия и воды, выделяется кислород (О2). Подберите коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса.
б) В другую пробирку налейте немного йодида калия, столько же раствора серной кислоты и несколько капель пероксида водорода. Образование свободного йода проверьте реакцией с крахмальным клейстером.
Сделайте вывод о роли пероксида водорода в первой и второй реакциях.
Напишите уравнения реакций и подберите коэффициенты методом электронного баланса.
Опыт 3. Окислительно-восстановительные свойства галогенов
а) В пробирку поместите 1 мл раствора сульфита натрия и 0,5 мл йодной воды. Как при этом изменилась окраска раствора?
Напишите уравнение реакции и подберите коэффициенты в нем методом электронного баланса. Какова роль йода в этой реакции?
б) В пробирку поместите по 0,5 мл растворов йодида калия и серной кислоты. Добавьте в пробирку по каплям раствор перманганата калия. Как при этом изменилась окраска раствора? На образование какого вещества это указывает? (В результате реакции Mn приобретает степень окисления +2, а йод выходит в свободном виде).
Напишите уравнение реакции и подберите коэффициенты в нем методом электронного баланса.
Сделайте вывод об окислительно-восстановительных свойствах галогенов и их ионов.
Контрольные вопросы:
1. Подберите коэффициенты в уравнениях методом электронного баланса, укажите окислитель, восстановитель, процессы окисления и восстановления:
а) Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
г) Ag + HNO3 AgNO3 + NO + H2O
б) Cu + H2SO4 CuSO4 + SO2 + H2O
д) H2S + H2SО3 S + H2O
в) H2S + O2 S + H2O
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №13
ОБЩИЕ СВОЙСТВА КИСЛОТ, ОСНОВАНИЙ И СОЛЕЙ
Цель работы: закрепление и углубление знаний о составе и свойствах кислот, оснований и кислот. Формирование умений записывать уравнения реакций ионного обмена в молекулярной и ионной формах. Совершенствование навыков экспериментальной работы с оборудованием и химическими реактивами.
Оборудование: штатив с пробирками, нагревательный прибор.
Реактивы: гранулы цинка, гвоздь; порошки оксида меди (II), оксида железа (III); растворы: серной, соляной, азотной кислот, гидроксида натрия, гидроксида кальция (бария), сульфата меди (II), сульфата натрия, карбоната натрия, хлорида бария, спиртовой раствор фенолфталеина, метилового оранжевого.
ХОД РАБОТЫ
Опыт № 1. Свойства кислот
а) В три пробирки налейте по 1 мл растворов соляной, серной и азотной кислот. В каждую пробирку добавьте по 1 капле метилового оранжевого. Запишите наблюдения.
б) В окрашенные растворы кислот добавьте по 0,5 мл гидроксида натрия. Запишите наблюдения.
в) Поместите в две пробирки немного оксида меди (II) и оксида железа (III). Добавьте по 2 мл раствора соляной кислоты. Осторожно нагрейте содержимое пробирок, но не кипятите. Запишите наблюдения.
г) В две пробирки поместите по 1 мл растворов соляной и серной кислот. Опустите в каждую пробирку по грануле цинка.
Запишите наблюдения.
д) В две пробирки поместите по 1 мл карбоната натрия. Добавьте по 1 мл растворов соляной и серной кислот. Запишите наблюдения.
Напишите уравнения всех реакций в молекулярном и ионном виде. Сделайте вывод о свойствах кислот.
Опыт № 2. Свойства оснований
а) В две пробирки налейте по 1 мл растворов гидроксида натрия и гидроксида кальция (бария). В каждую пробирку добавьте по 1 капле спиртового раствора фенолфталеина. Запишите наблюдения.
б) В две пробирки налейте по 1 мл растворов гидроксида натрия и гидроксида кальция (бария). В каждую пробирку добавьте по 1 капле метилового оранжевого. Запишите наблюдения.
в) В пробирку поместите 1 мл раствора сульфата меди (II) и 1 мл гидроксида натрия. Запишите наблюдения.
г) Нагрейте пробирку с полученным осадком в пламени спиртовки. Запишите наблюдения.
Напишите уравнения всех реакций в молекулярном и ионном виде. Сделайте вывод о свойствах оснований.
Опыт № 3. Свойства солей
а) В две пробирки поместите по 1 мл раствора сульфата меди (II). В одну пробирку поместите кусочек цинка, в другую – железный гвоздь. Запишите наблюдения.
б) В пробирку поместите 1 мл раствора сульфата натрия, добавьте 1 мл раствора хлорида бария. Запишите наблюдения.
Напишите уравнения всех реакций в молекулярном и ионном виде. Сделайте вывод о свойствах солей.
Контрольные вопросы:
1. Напишите формулы оксидов, которым соответствуют следующие кислоты: HNO3; H2SO4; H2SO3; H3PO4; H2SiO3; HClO4; HFO; HClO3; HNO2; HPO3.
2. Напишите формулы оксидов, которым соответствуют следующие
основания:
NaOH; Ca(OH)2; Al(OH)3; Fe(OH)2; Fe(OH)3; Cr(OH)3; KOH; Cu(OH)2
3. С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать раствор серной кислоты:
Mg; S; SO2; H2O; CuS; Mg(OH)2; MgO
Запишите уравнения возможных реакций в молекулярном и сокращенном ионном виде.
4. С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать раствор соляной кислоты:
Mg; S; SO2; H2O; CuS; Mg(OH)2; MgO
Запишите уравнения возможных реакций в молекулярном и сокращенном ионном виде.
5. Осуществите цепочки превращений:
а) CuO СuSO4 Cu(ОН)2 Cu(NO3)2 CuO
СuО
б) Mg MgO Mg(NO3)2 Mg(OH)2 MgSO4 BaSO4
ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Габриелян О. С., Остроумов И. Г. Химия для профессий и специальностей технического профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. М., 2014.
2. Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Остроумова Е. Е. и др. Химия для профессий и специальностей естественнонаучного профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. М., 2014.
3. Габриелян О. С., Остроумов И. Г. Химия для профессий и специальностей социально-экономического и гуманитарного профилей: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. М., 2014.
4. Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Сладков С. А., Дорофеева Н.М. Практикум: учеб. Пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. М., 2014.
5. Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Сладков С. А. Химия: пособие для подготовки к ЕГЭ: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. М., 2014.
6. Габриелян О. С., Лысова Г. Г. Химия. Тесты, задачи и упражнения: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. М., 2014.
7. Ерохин Ю. М., Ковалева И. Б. Химия для профессий и специальностей технического и естественнонаучного профилей: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. М., 2014.
8. Ерохин Ю. М. Химия: Задачи и упражнения: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. М., 2014.
9. Ерохин Ю.М. Сборник тестовых заданий по химии: учеб. пособие для студ. Учреждений сред. проф. образования. М., 2014.
10. Ерохин Ю. М., Ковалева И. Б. Химия для профессий и специальностей технического профиля. Электронный учебно-методический комплекс. М., 2014.
11. Сладков С. А., Остроумов И. Г., Габриелян О. С., Лукьянова Н. Н. Химия для профессий и специальностей технического профиля. Электронное приложение (электронное учебное издание) для студ. учреждений сред. проф. образования. М., 2014.
Интернет-ресурсы
www. pvg. mk. ru (олимпиада «Покори Воробьевы горы»).
www. hemi. wallst. ru (Образовательный сайт для школьников «Химия»)
www. alhimikov. net (Образовательный сайт для школьников).
www. chem. msu. su (Электронная библиотека по химии).
www. enauki. ru (интернет-издание для учителей «Естественные науки»).
www. 1september. ru (методическая газета «Первое сентября»).
www. hvsh. ru (журнал «Химия в школе»).
www. hij. ru (журнал «Химия и жизнь»).
www. chemistry-chemists. com (электронный журнал «Химики и химия»).
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
3
ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
6
ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
7
ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА И ОБОРУДОВАНИЕ
8
РАЗДЕЛ I. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
10
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
10
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
12
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
13
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
15
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
16
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
17
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
19
РАЗДЕЛ II. ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
20
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
20
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9
23
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10
25
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11
27
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12
28
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13
30
ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
32
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
34
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
35
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
35
Приложение 1
Электорохимический ряд напряжений
Возрастает восстановительная активность атомов
K
Ba
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Cr
Fe
Sn
Pb
H
Cu
Ag
Hg
Au
Возрастает окислительная активность ионов
Приложение 2
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Приложение 3
РАСТВОРИМОСТЬ ОСНОВАНИЙ, КИСЛОТ И СОЛЕЙ В ВОДЕ
Катионы
Cu2+
Н
Р
Р
Х
Н
Х
Р
Н
Х
-
Р
р - растворимое вещество (более 1 г в 100 г воды); м - малорастворимое (от 0,01 до 1 г в 100 г воды);
н – практически нерастворимые (менее 0,01 г в 100 г воды); « - » -вещество существует, но не может быть получен с помощью реакций обмена в водных растворах; х – вещество не существует
- вещество выделяется в виде газа или распадается с выделением газа
Sn2+
Н
Р
Р
М
Н
Х
Р
Н
Х
-
-
Pb2+
Н
М
М
Н
Н
Н
Н
Н
Н
-
Р
Hg2+
Х
Р
Р
М
Н
Х
-
Н
Х
Х
Р
Ag+
Х
Н
Н
Н
Н
Н
М
Н
Н
Х
Р
Zn2+
Н
Н
Н
Р
Н
Н
Р
Н
Н
-
Р
Mn2+
Н
Р
Р
Р
Н
Н
Р
Н
Н
-
Р
Co2+
Н
Р
Р
Р
Н
Н
Р
Н
Н
-
Р
Ni2+
Н
Р
Р
Р
Н
Н
Р
Н
Н
-
Р
Fe3+
Н
Р
Р
Х
Н
Х
Р
Н
Х
-
Р
Fe2+
Н
Р
Р
Р
Н
Н
Р
Н
Х
-
Р
Cr3+
Н
Р
Р
Р
-
Х
Р
Н
Х
-
Р
Al3+
Н
Р
Р
Р
-
Х
Р
Н
Х
-
Р
Mg2+
Н
Р
Р
Р
-
Н
Р
Н
Н
-
Р
Ca2+
М
Р
Р
Р
-
Н
М
Н
Н
Н
Р
Ba2+
Р
Р
Р
Р
-
Н
Н
Н
Н
Н
Р
NH4+
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Х
Р
Na+
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
K+
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
H+
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Н
Р
Анионы
OH-
Cl-
Br-
I-
S2-
SO32-
SO42-
PO43-
CO32-
SiO32-
NO3-
13PAGE 143015
13PAGE 143015
Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 3 Заголовок 4 Заголовок 515