Химический практикум по качественному определению питьевой воды

Химический практикум по качественному определению питьевой воды.

Цель: создание условий для индивидуального развития ребенка и формирования его коммуникативных и социальных навыков. Результаты

Предметные:

Безопасное обращение с химической посудой и лабораторным оборудованием.

Проведение химического эксперимента. Проведение операций с использованием нагревания, отстаивания, фильтрования, выпаривания; получения, собирания, распознавания веществ.

Метапредметные: В условиях химического образования школьный химический эксперимент открывает возможности формирования исследовательских умений и навыков: определение проблемы, выдвижение гипотезы, определение цели и задач, планирование и выбор методов, анализ результатов.

В рамках социальных компетенций химический практикум решает задачи функциональной грамотности - формирование химически безопасного поведения в окружающем мире.

Личностные:

Развитие познавательных интересов учащихся в области экологии и мотивации к исследованию экологических проблем родного края на основе химических знаний; Воспитание бережного отношения к природе родного края; Вовлечение учащихся в значимую общественно полезную деятельность.

Экологический мониторинг включает наблюдение, оценку и прогноз состояния окружающей среды.

Практическая работа№1.

“Физико-химические методы оценки качества воды”.

1.Физические методы оценки качества воды.

Отбор проб воды. Прежде чем набирать воду, каждую бутылку следует ополоснуть изнутри водой, которую отбирали для анализа. Плотно закрываем и наклеиваем этикетки.

Задание 1. Определение прозрачности воды.

Оборудование и реактивы: -колба 250мл с исследуемой водой.

Рекомендации:

Для оценки прозрачности используйте следующие характеристики:

– прозрачная вода;

– слабо “опалесцирующая” вода (от слова “опал”– молочно-белый минерал с радужным оттенком, здесь имеется в виду именно этот отлив);

– слабо мутная;

– мутная;

– очень мутная.

Задание 2. Определение цвета воды.

Оборудование:

– 2 стеклянных цилиндра высотой 25см,

– бумажный фильтр с воронкой химической;

– линейка;

– дистиллированная и исследуемая вода;

– лист белой бумаги.

Рекомендации:

1. Профильтруйте через бумажный фильтр исследуемую воду.

2. Налейте её в цилиндр.

3. В другой цилиндр налейте дистиллированную воду.

4. Сравните цилиндры над белой бумагой. Определите цвет исследуемой воды по сравнению с дистиллированной.

Если окраска при сравнении отсутствует при высоте воды более 20 см ,то вода пригодна для питья.

Если окраска видна уже до 10 см, то воду можно применять только в технических целях.

Задание 3. Определение запаха воды.

Оборудование:

– колба 150-200мл;
– стекло для накрытия колбы;
– горелка;
– шкала интенсивности запаха.

Рекомендации:

1. Определите характер и интенсивность запаха воды при 20 градусах. В питьевой воде при 20 градусах допустимо наличие запаха не более 2 баллов.

2. Для определения запаха при 60 градусах 100мл исследуемой воды налейте в  колбу 200мл,закройте стеклом и нагрейте до 50-60 градусов.

3. После этого колбу встряхните, воду перемешайте вращательными движениями, снимите стекло и определите характер и интенсивность запаха по шкале.

Шкала интенсивности запаха.

Задание 4. Определение вида загрязняющих веществ по запаху воды.

2. Химические методы определения качества воды.

Задание 1. Определение водородного показателя (показателя рН-среды).

Оборудование и реактивы:

– 2%спиртовой р-р фенолфталеина;
– 1% р-р метилового оранжевого;
– универсальный индикатор.

Вода остаётся пригодной для питья, если рН соответствует 6,5-7,5.

Рекомендации:

1. Щёлочность воды можно определить добавив в пробирку, наполовину заполненную водой, несколько капель фенолфталеина. Если вода окрасится в розовый цвет, то она имеет щелочную реакцию.

2. Кислотность определяем добавляя в исследуемую воду несколько капель метилоранжа.. Если цвет индикатора изменится на розовый, то вода содержит кислоту.

3. рН можно определить с помощью универсальной индикаторной бумаги.

Задание 2. Определение сероводорода.

Оборудование и реактивы:

– спиртовой р-р иода;

Рекомендации:

Наличие в воде сероводорода можно определить при помощи реакции:

J2 + H2S = 2НJ + S

К 50мл исследуемой воды прибавляем по каплям р-р иода.

Если в испытуемой воде есть сероводород, то жидкость не окрасится от прибавления иода в коричневый цвет, а начнёт мутнеть от появляющихся частиц серы.

Задание 3.Определение органических соединений в воде.

Оборудование и реактивы:

– горелка;
– КмnO₄ (перманганат калия);

Рекомендации:

В пробирку с испытуемой водой приливаем немного перманганата калия и нагреваем до кипения. При наличии органических веществ в воде появится коричневый осадок МnO₂.

Задание 4.Определение ионов железа в воде.

А. Определение ионов Fe(3+):

Реактивы: 5% р-р “жёлтой кровяной соли”, К4(Fe(CN)6).

Рекомендации:

5% р-р “жёлтой кровяной соли” по каплям приливают к испытуемой воде.

Появление синей окраски берлинской лазури указывает на присутствие солей Fe(+3)

Б. Определение ионов Fe(2+):

Реактивы: р-р “красной кровяной соли”, К3(Fe(CN)6).

Рекомендации:

Р-р “красной кровяной соли” по каплям приливаем к испытуемой воде.

Появление синего осадка турнбуленовой сини указывает на присутствие солей Fe(+2)

Задание 5. Обнаружение нитратов в воде.

Реактивы и оборудование:

– предметное стекло,
– пипетка;
– р-р дифениламина в конц. Н₂SO₄.

Рекомендации: Капля исследуемой воды наносится на предметное стекло и из пипетки добавляется капля р-ра дифениламина (осторожно!).Появление синего окрашивания говорит о наличии нитратов в воде.

Карта-прогноз физико-химических свойств воды.

Практическая работа №2.

“Очистка загрязнённой воды”.

Порядок работы:

1. Получите у учителя образец грязной воды. Мерным цилиндром измерьте объём, запишите объём в тетрадь.

2. Внимательно изучите внешний вид образца воды: цвет, запах, прозрачность, наличие твёрдых частиц или пятен и занесите наблюдения в таблицу.

Отделение воды от масла.

Если оставить стоять смесь воды и масла, то она разделится на два слоя, причём масло окажется сверху.

1. С помощью делительной воронки разделите слой масла от слоя воды.

2. Изучите внешний вид и измерьте объём оставшегося водного слоя. Сохраните его для следующих опытов.

Фильтрование через песок.

Песочный фильтр захватывает твёрдые частицы, загрязняющие воду, которые слишком велики, для того чтобы пройти между песчинками.

1. Распрямите скрепку для бумаги и с её помощью сделайте небольшие отверстия в донышке пластмассового стакана.

2. Насыпьте в этот стакан слоями гравий, песок и снова гравий. Нижний слой гравия предотвращает вымывание песка через отверстия. Верхний – чтобы песок не взмучивался при приливании воды.

3. Осторожно налейте фильтруемый раствор в стакан. Соберите отфильтрованную воду в отдельный стакан.

4. Рассмотрите внешний вид и измерьте объём воды. Сохраните её для последующих опытов.

Адсорбция / фильтрование на древесном угле.

Древесный уголь адсорбирует (поглощает, задерживает на своей поверхности) многие вещества, которые могут придавать воде мутный вид, а так же неприятный запах и вкус.

1. Сверните бумажный фильтр.

2. Поместите свёрнутый фильтр в воронку, слегка смочив водой.

3. Воронку опустите в пустой стакан.

4. Поместите древесный уголь в другой стакан объёмом 150мл слоем 2см.

5. Добавьте образец воды к древесному углю в стакан, перемешайте смесь и осторожно пропустите её через бумажный фильтр. Следите, чтобы жидкость не протекала между фильтровальной бумагой и воронкой.

6. Если фильтрат содержит небольшие тёмные частички древесного угля, то профильтруйте ещё раз, используя чистую фильтровальную бумагу.

7. После того как вы останетесь довольны внешним видом и запахом очищенной воды, слейте её в мерный цилиндр. Запишите конечный объём очищенного образца.

Расчёты: % “чистой” воды = V “чистой” воды/V грязной воды · 100%

Вопросы: сколько процентов жидкости теряется в результате очистки, какой объём грязной воды был потерян?