Вода та розчини в хімічному експерименті

Заняття 6, 7, 8

ДЕМОНСТРАЦІЙНИЙ ЕКСПЕРИМЕНТ НА УРОКАХ ХІМІЇ

Вода та розчини в хімічному експерименті

Питання для підготовки.

1. Загальна характеристика води та її значення.

2. Фізичні та хімічні властивості води.

3. Дистиляція води. Апарати та устаткування для добування дистильованої води в лабораторії.

4. Розчини: складові компоненти розчинів. Насичені та розбавлені розчини, істині та колоїдні.

5. Процес розчинення, його фізико-хімічна природа.

6. Залежність розчинності речовин від різних чинників (природи розчиненої речовини та розчинника, температури, тиску).

7. Явища, що відбуваються при розчиненні речовин.

8. Реакція середовища (рН), індикатори.

9. Особливості хімічних реакцій, що перебігають в розчинах речовин.

10. Аналіз шкільних програм. Місце запропонованих дослідів у шкільному курсі хімії (клас, тема, на які базові знання спираються, які нові поняття та вміння формуються).

Завдання: повторити теоретичні знання з фізичних та хімічних властивостей води, розчинів; проробити демонстраційні досліди з даного розділу, з’ясувати техніку та методику їх проведення, провести вправи з демонстрування.

 

ХІД ЗАНЯТТЯ

1. Проробити досліди, що характеризують властивості води.

Виділення води із повітря

Реактиви та обладнання: штатив з лапкою, суха колба, шпатель, суха пробірка, охолоджувальна суміш, безводний купрум сульфат.

Суху колбу закріпіть в лапці штативу та наповніть охолоджувальною сумішшю: до 4 частин подрібненого льоду додати одну частину повареної солі, швидко перемішати. Коли на поверхні колби утвориться паморозь, зніміть її шпателем в суху пробірку, проведіть ідентифікацію води. Для цього в ту ж пробірку додайте трохи безводного купрум сульфату (білого кольору) та спостерігайте зміну забарвлення (на блакитне).

Взаємодія лужних металів з водою

Реактиви та обладнання: 3 однакові стакани на 250 мл, зразки літію, натрію та калію, пінцет, ніж, фільтрувальний папір, лінійка, клейка стрічка, спиртовий розчин фенолфталеїну.

Шматочки лужних металів (із сірникову голівку) протріть від гасу між листками фільтрувального паперу, і покладіть на смужку паперу, закріплену на лінійці. У три стакани налийте наполовину води, додайте декілька крапель фенолфталеїну і зверху покладіть лінійку із зразками металів. Перевернувши лінійку, шматочки металів одночасно потрапляють у воду і починають реагувати з нею. За зміною забарвлення в стаканах, інтенсивністю „бігання” по воді та характером виділення газу (водню) можна зробити висновки про відносну активність лужних металів.

Взаємодія води з оксидом кальцію

Реактиви та обладнання: триніжок з сіткою, порцелянова чашка, склянка, дистильована вода, пробірка, скляна паличка, оксид кальцію (негашене вапно), розчин фенолфталеїну.

Шматочки оксиду кальцію покладіть в порцелянову чашку (на 1/4 її об’єму) і наливайте в декілька прийомів не дуже велику кількість дистильованої води, даючи їй щоразу прореагувати. Реакція перебігає енергійно, з виділенням дуже великої кількості теплоти:

СаО+Н₂О=Са(ОН)₂, ∆Н= -65 кДж/моль

Одержану пухку масу гашеного вапна перенесіть скляною паличкою в стакан, розчиніть у воді і додайте 2—3 краплі спиртового розчину фенолфталеїну. Розчин забарвлюється в малиновий колір. [8]

 

 

1. Проробити досліди, що характеризують процеси розчинення.

Тепловий ефект розчинення

1) Реактиви та обладнання: H₂SO₄(конц.), діетиловий етер, стакан на 100-150 мл., великий демонстраційний термометр, штатив з лапкою, скляна паличка, пробірка з пробкою.

У стакан налити небагато води та занурити пробірку, закріплену в лапці штативу, в пробірку налити декілька мілілітрів етеру. Обережно прилити в стакан всю необхідну кількість H₂SO₄ і ретельно перемішати розчин скляною паличкою. Етер в пробірці починає закипати; підпаливши його, полум’я можна спостерігати навіть на останніх партах. Термометр, занурений в розчин, покаже значне підвищення температури.

 

2) Реактиви та обладнання: 18 г роданіду амонію (NH₄SCN), 25 мл води, стакан з рівним дном (на 200 мл), фанера чи дошка (приблизно 30х30 см), вата, скляна паличка.

Ватою змочити середину дошки так, щоб утворилася невелика „калюжка”. На неї поставити стакан з відміряною кількістю солі, прилити необхідний об’єм води. Через 1-2 хвилини стакан примерзає до дошки; якщо стакан підняти, то дошка піднімається разом з ним.

Обмежена розчинність

Реактиви та обладнання: діетиловий етер,вода, СuSO₄ (безводний), ділильна лійка, штатив з лапкою, стакан (3 шт.).

Якщо речовина та розчинник обмежено розчинні один в одному, то можна відокремити розчинник та речовину, що розчиняється. В ділильну лійку налити приблизно однакові об’єми води та етеру, закрити пробкою та енергійно струсити протягом 1-2 хв. Закріпити лійку в штативі та дати час рідинам для розшарування. Нижній шар є розчином етеру у воді. Його злити в стакан, стакан нагріти та сірником підпалити шар ефіру. В другий стакан злити залишки водного розчину та перші порції естерного шару, а у третій стакан - верхній шар, довести присутність в ньому води (додати білий СuSO₄ (безводний), який набуває блакитного кольору, — це утворюється кристалогідрат).

Реакція нейтралізації

Реактиви та обладнання: штатив з лапкою, штатив з кільцем, порцелянова чашка, бюретка, 2 піпетки на 10 мл (для кислоти і для лугу), 3 конічні колби ємністю 100 мл, лійка, склянка, скляна паличка, 0,1М розчини соляної кислоти і гідроксиду натрію, спиртовий розчин фенолфталеїну, лакмусовий папірець.

Перед тим як заповнити бюретку, видалите воду з її внутрішніх стінок, сполоснувши заповнюваним розчином. Потім закріпіть її в лапці штативу і за допомогою лійки заповніть розчином лугу.

За допомогою піпетки наберіть у конічну колбу 10 мл розчину соляної кислоти. Для цього спочатку кілька разів промийте піпетку невеликою порцією розчину. У колбу додайте 2 краплі індикатора — спиртового розчину фенолфталеїну, після чого приступайте до титрування.

Закінчіть його тоді, коли від додавання однієї краплі лугу з'являється блідо-рожеве забарвлення розчину, що не зникає протягом 1 хв. Відрахуйте по в бюретці з точністю до 0,1 мл об’єм розчину лугу, що пішов на титрування кислоти.

На іншому штативі з кільцем помістіть порцелянову чашку, налийте в неї половину нейтралізованого розчину і випарте на пальнику. Частину солі розчиніть в дистильованій воді і за допомогою лакмусового папірця покажіть, що розчин має нейтральну реакцію:

НС1+NaОН=NаС1 + Н₂О

Заняття 6, 7, 8

ДЕМОНСТРАЦІЙНИЙ ЕКСПЕРИМЕНТ НА УРОКАХ ХІМІЇ

Вода та розчини в хімічному експерименті

Питання для підготовки.

1. Загальна характеристика води та її значення.

2. Фізичні та хімічні властивості води.

3. Дистиляція води. Апарати та устаткування для добування дистильованої води в лабораторії.

4. Розчини: складові компоненти розчинів. Насичені та розбавлені розчини, істині та колоїдні.

5. Процес розчинення, його фізико-хімічна природа.

6. Залежність розчинності речовин від різних чинників (природи розчиненої речовини та розчинника, температури, тиску).

7. Явища, що відбуваються при розчиненні речовин.

8. Реакція середовища (рН), індикатори.

9. Особливості хімічних реакцій, що перебігають в розчинах речовин.

10. Аналіз шкільних програм. Місце запропонованих дослідів у шкільному курсі хімії (клас, тема, на які базові знання спираються, які нові поняття та вміння формуються).

Завдання: повторити теоретичні знання з фізичних та хімічних властивостей води, розчинів; проробити демонстраційні досліди з даного розділу, з’ясувати техніку та методику їх проведення, провести вправи з демонстрування.

 

ХІД ЗАНЯТТЯ

1. Проробити досліди, що характеризують властивості води.

Виділення води із повітря

Реактиви та обладнання: штатив з лапкою, суха колба, шпатель, суха пробірка, охолоджувальна суміш, безводний купрум сульфат.

Суху колбу закріпіть в лапці штативу та наповніть охолоджувальною сумішшю: до 4 частин подрібненого льоду додати одну частину повареної солі, швидко перемішати. Коли на поверхні колби утвориться паморозь, зніміть її шпателем в суху пробірку, проведіть ідентифікацію води. Для цього в ту ж пробірку додайте трохи безводного купрум сульфату (білого кольору) та спостерігайте зміну забарвлення (на блакитне).