Практикум для практических работ по химии для учащихся 11 класса

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение "ЭнергоПолис" г. Перми

Практикум для практических работ по химии

для учащихся 11 класса

П ермь

Содержание

Оборудование и посуда в химической лаборатории.

Правила техники безопасности в лаборатории:

1. Работать одному в лаборатории категорически запрещается.

2. Во время работы в лаборатории необходимо соблюдать чистоту, тишину, порядок и правила техники безопасности, так как поспешность, неряшливость часто приводят к несчастным случаям с тяжелыми последствиями.

3. Каждый работающий должен знать, где находятся в лаборатории средства противопожарной защиты и аптечка, содержащая все необходимое для оказания первой помощи.

4. Категорически запрещается в лаборатории принимать пищу, пить воду.

5. Нельзя приступать к работе, пока студенты не усвоят всей техники ее выполнения.

6. Опыты нужно проводить только в чистой посуде. После окончания эксперимента посуду следует мыть сразу же.

7. В процессе работы необходимо соблюдать чистоту, аккуратность. Следить, чтобы вещества не попадали на кожу лица и рук, так как многие вещества (галогенопроизводные, фенолы, нитросоединения, непредельные соединения и др.) вызывают раздражение кожи и слизистых оболочек.

8. Никаких веществ в лаборатории не пробовать на вкус. Нюхать вещества можно, лишь осторожно направляя на себя пары или газы легким движением руки, а не наклоняясь к сосуду и не вдыхая полной грудью.

9. Во время нагревания жидких и твердых веществ в пробирках и колбах нельзя направлять их отверстия на себя и соседей. Нельзя также заглядывать сверху в открыто нагреваемые сосуды во избежание возможного поражения при выбросе горячей массы.

10. После окончания работы необходимо выключить все нагревательные приборы, воду, электроэнергию.

11. Категорически запрещается выливать в раковины концентрированные растворы кислот и щелочей, а также различные органические растворители, сильно пахнуще и огнеопасные вещества. Все эти отходы нужно сливать в специальные бутыли.

12. Запрещается трогать, включать, выключать без разрешения преподавателя электрические приборы.

13. Не загромождайте свое рабочее место лишними предметами.

14. Все опыты с сильно пахнущими и концентрированными веществами нужно проводить только в вытяжном шкафу.

15. Добавляя концентрированные кислоты (особенно серную), вливают кислоту в воду, а не наоборот.

16. При пользовании спиртовкой зажигают ее спичкой, гасят - закрывая пламя крышкой спиртовки.

17. Не разрешается работать в лаборатории без специальной одежды.

Правила противопожарной безопасности.

1. Осторожно обращайтесь с нагревательными приборами.

2. При возникновении пожара немедленно отключить все нагревательные и электроприборы во всей лаборатории. Быстро убрать все горючие вещества подальше от огня, а пламя тушить огнетушителем, песком или используя противопожарное одеяло. Не следует заливать пламя водой, во многих случаях это приводит лишь к большему распространению пламени и расширению очага пожара.

3. В случае воспламенения горючих веществ быстро погасите спиртовку, отставьте сосуд с огнеопасным веществом и тушите пожар: - горящие жидкости прикройте войлоком, а затем, если нужно воспользуйтесь песком, но не заливайте водой; - в случае воспламенения щелочных металлов гасите пламя только сухим песком, но не водой.

4. Если на ком-либо загорелась одежда, нужно пострадавшего повалить на пол и быстро покрыть войлочным одеялом. Ни в коем случае нельзя бежать, так как в этом случае пламя только усилится. Можно потушить на себе одежду обливанием водой или быстрым перекатыванием по полу.

Первая помощь при несчастных случаях.

1. При термических ожогах немедленно делают обильные примочки раствором перманганата калия.

2. При ожогах кислотами сразу же промывают пораженное место большим количеством воды, а затем 3-процентным раствором гидрокарбоната натрия и опять водой.

3. При ожогах едкими щелочами хорошо и обильно промыть пораженное место проточной водой, затем разбавленным раствором уксусной кислоты, а после этого опять большим количеством воды.

4. При попадании кислоты или щелочи в глаза следует сразу же их промыть. Для этого направляют небольшую струю воды то в один глаз, то в другой в течение 3-5 минут. Затем глаза промывают или раствором гидрокарбоната натрия (в случае кислоты), или раствором борной кислоты (в случае щелочи). После этого нужно немедленно обратится к врачу.

5. Кожу, пораженную сильно действующими органическими веществами, нужно быстро промыть большим количеством растворителя; пострадавшего доставить в медпункт. При раздражении дыхательных путей следует дать пострадавшему понюхать 5%-ный аммиачный раствор и вывести на воздух.

6. При ранении стеклом удалите осколки из раны и смажьте края раны раствором йода, затем перевяжите бинтом.

Практическая работа № 1.

«Получение, собирание и распознавание газов».

Цель: опытным путем собрать и исследовать газы.

Ход работы:

Опыт 1.

«Получение, собирание и распознавание водорода».

1. В пробирку поместить две гранулы цинка.

2. Прилить 2 мл раствора соляной кислоты. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции с точки зрения окислительно-восстановительного процесса.

3. Накрыть пробирку-реактор пробиркой большего диаметра.

4. Через 4 минуты поднимите большую пробирку и, не переворачивая, поднесите её к пламени спиртовки. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции.

5. Что можно сказать о чистоте собранного водорода?

6. Почему водород собирают в перевернутую пробирку?

Опыт 2.

«Получение, собирание и распознавание кислорода».

1. В пробирку прилить 5 мл раствора пероксида водорода.

2. Подготовьте тлеющую лучину.

3. Добавьте в пробирку несколько крупинок оксида марганца (IV). Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции с точки зрения окислительно-восстановительного процесса.

4. Внесите тлеющую лучину в пробирку с раствором пероксида водорода. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции.

Опыт 3.

«Получение, собирание и распознавание углекислого газа».

1. В пробирку поместить кусочек мрамора.

2. Прилить к мрамору 4 мл. раствора уксусной кислоты. Что наблюдаете? Запишите уравнение химической реакции в молекулярной и ионной форме.

3. Приготовьте тлеющую лучину.

4. Внесите тлеющую лучину в пробирку-реактор. Что наблюдаете?

5. В пробирку налейте 2 мл. раствора известковой воды.

6. Используя чистую стеклянную трубку, осторожно продувайте через неё выдыхаемый воздух. Что наблюдаете? Запишите уравнение химической реакции.

Сделайте вывод

Практическая работа №2.

«Решение экспериментальных задач на идентификацию органических и неорганических соединений»

Цель: опытным путем определить вещества

Ход работы:

Задание 1.

С помощью качественных реакций определите, в какой из выданных вам пробирок находятся растворы хлорида натрия, карбоната натрия, сульфата натрия, ацетата натрия.

Задание 2.

С помощью качественных реакций определите, в какой из выданных вам пробирок находятся растворы хлорида аммония, хлорида бария, хлорида алюминия.

Задание 3.

С помощью одного реактива определите, в какой из выданных вам пробирок находятся растворы глюкозы, глицерина, белка.

Задание 4.

С помощью индикаторной бумаги определите, в какой из выданных вам пробирок находятся растворы солей: ацетат натрия, нитрат аммония, сульфат калия.

Результаты работы оформите в виде таблицы.

Практическая работа №3. Конструирование периодической таблицы элементов с использованием карточек.

Инструкция

Заготовьте 20 карточек размером 6 х 10 см для элементов с порядковыми номерами с 1-го по 20-й в Периодической системе Д. И. Менделеева. На каждую карточку запишите следующие сведения об элементе:

• химический символ;

• название;

• значение относительной атомной массы;

• формулу высшего оксида (в скобках укажите характер оксида — основный, кислотный или амфотерный);

• формулу высшего гидроксида (для гидроксидов металлов также укажите в скобках характер — основный или амфотерный);

• формулу летучего водородного соединения (для неметаллов).

Расположите карточки по возрастанию значений относительных атомных масс.

Расположите сходные элементы начиная с 3-го по 18-й друг под другом. Водород и калий над литием и под натрием соответственно, кальций под магнием, а гелий — над неоном. Сформулируйте выявленную вами закономерность в виде закона.

Поменяйте в полученном ряду местами аргон и калий. Объясните почему.

Еще раз сформулируйте выявленную вами закономерность в виде закона.

Задание 1. Определение типа кристаллической решетки вещества и описание его свойств.

Выданные вам учителем вещества (например: хлорид натрия, сахар, железо, сера, медь, сода, медный купорос, графит, нафталин, кремнезем) разделите на четыре группы в соответствии с типом кристаллической решетки. Опишите общие свойства веществ каждой группы. Укажите тип химической связи для каждого из веществ.

Задание 2. Ознакомление с коллекцией полимеров: пластмасс и волокон и изделия из них.

Выданные вам образцы пластмасс (например: полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, фенолоформальдегидные пластмассы) распределите на две группы — термопластичные и термореактивные.

Опишите свойства одного представителя каждой группы.

Выданные вам образцы волокон (например: ацетатное, вискозное, капроновое, хлопок, шерстяное, найлон, шелковое, льняное, лавсан) распределите на две группы — натуральные и химические.

Предложите классификацию для представителей каждой группы.

Опишите свойства одного представителя каждого типа волокон.

Задание 3. Ознакомление с дисперсными системами.

Приготовьте небольшую коллекцию образцов дисперсных систем из имеющихся дома суспензий, эмульсий, паст и гелей. Каждый образец снабдите фабричной этикеткой.

Поменяйтесь с соседом коллекциями и затем распределите образцы коллекции в соответствии с классификацией дисперсных систем.

Ознакомьтесь со сроками годности пищевых, медицинских и косметических гелей. Каким свойством гелей определяется срок их годности?

Задание 5. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса.

Налейте в пробирку 2—3 мл раствора медного купороса (сульфата меди (II)) и опустите в него стальную кнопку или скрепку. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции.

К какому типу химических реакций по изученным признакам классификации она относится?

Задание 6. Получение кислорода разложением пероксида водорода с помощью оксида марганца (IV) и каталазы сырого картофеля.

Налейте в две пробирки по 2—3 мл раствора пероксида водорода. Добавьте в первую пробирку (на кончике шпателя) оксид марганца (IV). Что наблюдаете? Во вторую пробирку с пероксидом водорода поместите кусочек сырого картофеля. Что наблюдаете?

Составьте уравнение проведенной реакции. К какому типу химических реакций по изученным признакам классификации она относится?

Задание 7. Реакции, идущие с образованием осадка, газа и воды.

В две пробирки прилейте по 1—2 мл раствора гидроксида натрия. Добавьте в каждую 2—3 капли раствора фенолфталеина. Что наблюдаете? Затем прилейте в первую пробирку раствор азотной кислоты, а во вторую раствор уксусной кислоты до исчезновения окраски.

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

В две пробирки прилейте по 2 мл раствора карбоната натрия, а затем добавьте: в первую — 1—2 мл раствора соляной кислоты, а в другую — 1—2 мл раствора уксусной кислоты. Что наблюдаете?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

К 1—2 мл соляной кислоты в пробирке добавьте несколько капель раствора нитрата серебра. Что наблюдаете?

Напишите уравнение реакций в молекулярной и ионной формах.

В две пробирки прилейте по 1 мл раствора медного купороса, а затем добавьте в каждую столько же раствора гидроксида натрия. Что наблюдаете?

Напишите уравнения реакции в молекулярной и ионной формах.

К 1 мл раствора серной кислоты в пробирке добавьте 5—10 капель раствора хлорида бария. Что наблюдаете?

Напишите уравнение реакций в молекулярной и ионной формах.

Задание 8. Взаимодействие соляной кислоты и раствора уксусной кислоты с металлами.

В две пробирки налейте по 1—2 мл соляной кислоты и поместите в первую пробирку гранулу цинка, а во вторую пробирку — кусочек медной проволоки (пластины). Что наблюдаете?

В две пробирки налейте по 1—2 мл раствора уксусной кислоты и поместите в первую пробирку гранулу цинка, а во вторую пробирку — кусочек медной проволоки (пластины). Что наблюдаете?

Сформулируйте вывод о взаимодействии неорганических и органических кислот с металлами.

Напишите уравнения возможных реакций в молекулярной и ионной формах.

Задание 9. Испытание растворов кислот, оснований и солей индикаторами.

В пять пробирок налейте по 1—2 мл растворов: в первую — гидроксида натрия, во вторую — серной кислоты, в третью — карбоната калия, в четвертую — хлорида алюминия, в пятую — сульфата натрия. Испытайте действие растворов на универсальную индикаторную бумажку. Что наблюдаете?

Объясните результаты наблюдений и запишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Задание 10. Взаимодействие соляной кислоты и раствора уксусной кислоты с основаниями.

В две пробирки налейте по 1—2 мл раствора гидроксида натрия и добавьте 2—3 капли раствора фенолфталеина. В первую пробирку прилейте 1—2 мл соляной кислоты, а во вторую — столько же раствора уксусной кислоты. Что наблюдаете?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Задание 11. Получение и свойства нерастворимых оснований.

В две пробирки налейте по 1—2 мл растворов сульфата меди (II). Добавьте в каждую из пробирок 1—2 мл раствора гидроксида натрия. Что наблюдаете?

Сформулируйте вывод о способе получения нерастворимых оснований.

Добавьте в одну из пробирок с полученным нерастворимым основанием 1—2 мл раствора серной кислоты. Что наблюдаете?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Оставшуюся пробирку с нерастворимым основанием укрепите в пробиркодержателе и нагрейте в пламени спиртовки. Что наблюдаете?

Напишите уравнение проведенной реакции. Дайте характеристику реакции по всем изученным признакам классификации химических реакций.

Задание 12. Взаимодействие соляной кислоты и раствора уксусной кислоты с солями.

В две пробирки налейте по 1—2 мл раствора карбоната калия. В первую пробирку прилейте 1—2 мл соляной кислоты, а во вторую — столько же раствора уксусной кислоты. Что наблюдаете?

В две пробирки налейте по 1—2 мл раствора силиката калия. В первую пробирку прилейте 1—2 мл соляной кислоты, а во вторую — столько же раствори уксусной кислоты. Что наблюдаете?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Практическая работа №4 «Гидролиз»

Учебно-проблемная ситуация: Гидролиз – это обратимый процесс. Как же повлиять на процесс, чтобы усилить гидролиз, добиться смещения равновесия вправо? Учитель просит проанализировать уравнение реакции гидролиза соли (хлорида железа (III)), и учащиеся обращают внимание на то, что, по сути, – это процесс, обратный реакции нейтрализации.

FeCl₃ + HOH ↔ FeOHCl₂ + HCl - Q

Следовательно, и тепловой эффект – противоположен, то есть реакция гидролиза является эндотермической. Обсуждается вопрос о том, как сместить равновесие гидролиза вправо и по каким параметрам можно это отследить. По принципу Ле-Шателье равновесие должно смещаться вправо при нагревании и при этом будет происходить накопление кислоты в растворе, то есть рН раствора будет снижаться, для экспериментального подтверждения высказанных гипотез проводится эксперимент.

Опыт: усиление гидролиза при нагревании.

Оборудование: датчик температуры и датчик рН, растворы солей (например, хлорида железа (III))

Цель эксперимента: установить, как влияет температура на смещение равновесия в процессе гидролиза.

ВАЖНО! датчик рН подключается только вместе с датчиком температуры (подключить в порт № 1).

Ход работы: опустить датчики в раствор соли, запустить регистратор, приступить к нагреванию раствора. Отметить на графике изменение рН с ростом температуры.

Анализ результатов:

При повышении температуры (красный график) происходит снижение рН (синий график).

Это подтверждает предположение о том, что гидролиз – процесс эндотермический и равновесие в этом процессе можно сместить вправо.

Сформулируйте вывод по выполненной работе.

Для заметок:

Литература

1. Лабораторные работы по химии. Цифровая лаборатория Архимед 4.0. - М.: Институт новых технологий, 2012.

2. Куприянова Н.С. Лабораторно-практические работы по химии. 10-11. - М.: Владос, 2007.

3. Оржеховский П.А., Давыдов В.Н., Титов Н.А. Экспериментальные задачи по неорганической химии. Книга для учащихся 8-11 классов. - М.: Аркти, 2008.

4. Цифровая лаборатория Архимед. Методические материалы к цифровой лаборатории по физике. - М.: Институт новых технологий, 2012.

5.http://archimed.iphys.ru/index.php?option=com_content&view=article &id=78:2012-03-07-13-25-53&catid=1:articles&Itemid=49

6. http://ifilip.narod.ru/arch/dem3.html

7. http://vogss.artel-tm.ru/shkolnye-laboratorii

8. http://www.int-edu.ru/page.php?id=1754

9. http://slon.ru/2013/technology/

Составители:

учителя химии МАОУ «ЭнергоПолис»

Казакова Н.М. и Уросова Н.С.