Gaasilised ained anorgaanilise ja orgaanilise keemia käigust

Eelseisvateks eksamiteks valmistudes tuleb 9. ja 11. klassi lõpetajatel uurida gaasiliste ainete küsimust (füüsikalised omadused, saamismeetodid ja -meetodid, nende äratundmine ja rakendamine). Olles uurinud OGE ja USE eksamite spetsifikatsiooni teemasid (veebisaidilwww. fipi. et ), võime öelda, et gaasiliste ainete kohta eraldi küsimust praktiliselt pole (vt tabelit):

KASUTADA

№14 (Süsivesinike iseloomulikud keemilised omadused: alkaanid, tsükloalkaanid, alkeenid, dieenid, alküünid, aromaatsed süsivesinikud (benseen ja tolueen). Peamised süsivesinike saamise meetodid (laboris);№26 (Reeglid laboris töötamiseks. Laboriklaasid ja -seadmed. Ohutusreeglid söövitavate, põlevate ja toksiliste ainetega, kodukeemiaga töötamisel. Kemikaalide ja muunduste uurimise teaduslikud meetodid. Segude eraldamise ja ainete puhastamise meetodid. Metallurgia mõiste: üldine metallide saamise meetodid Keemilise tootmise üldteaduslikud põhimõtted (ammooniumi, väävelhappe, metanooli tööstusliku tootmise näitel) Keskkonna keemiline saastamine ja selle tagajärjed Süsivesinike looduslikud allikad, nende töötlemine Kõrgmolekulaarsed ühendid Polümerisatsiooni- ja polükondensatsioonireaktsioonid Polümeerid Plastid , kiud, kummid)

Niisiis, valikus nr 3 (Keemia. OGE-2017 ettevalmistamine. 30 koolitusmaterjali 2017. aasta demoversiooni järgi. 9. klass: õppevahend / toimetanud V.N. Doronkin. - Rostov n / D: Legion, 2016. - 288 lk), paluti õpilastel vastata järgmisele küsimusele (nr 13):

Kas järgmised hinnangud ainete saamise meetodite kohta on õiged?

A. Ammoniaaki ei saa koguda vee väljatõrjumisega.

B. Hapnikku ei saa koguda vee väljatõrjumisega.

1) ainult A on tõene

2) ainult B on tõene

3) mõlemad väited on õiged

4) mõlemad otsused on valed

Küsimusele vastamiseks peaksid poisid teadma ammoniaagi ja hapniku füüsikalisi ja keemilisi omadusi. Ammoniaak suhtleb veega väga hästi, seetõttu ei saa seda veeväljasurve meetodil saada. Hapnik lahustub vees, kuid ei suhtle sellega. Seetõttu saab seda saada veeväljasurve meetodil.

Variantis nr 4 (Keemia. Ettevalmistus ühtseks riigieksamiks-2017. 2017. aasta demoversiooni 30 koolitusvõimalust: hariduslik ja metoodiline käsiraamat / toimetanud V.N. Doronkin. - Rostov n / D: Legion, 2016. - 544 lk . ) õpilastel palutakse vastata järgmisele küsimusele (nr 14):

Valige pakutud loendist kaks ainet, mis tekivad tahke kaaliumatsetaadi ja kaaliumhüdroksiidi segu kuumutamisel:

1) vesinik;

2) metaan;

3) etaan;

4) süsinikdioksiid;

5) kaaliumkarbonaat

Vastus: 2 (dekarboksüülimisreaktsioon)

Pealegi peavad poisid eksami sooritamiseks teadma, mis on ühe või teise gaasilise aine saamise tooraine. Näiteks samas raamatus, mille on toimetanud Doronkin, kõlab küsimus nr 26 (variant 8) nii:

Looge vastavus tööstuses saadud aine ja selle saamiseks kasutatud tooraine vahel: iga tähega tähistatud positsiooni jaoks valige vastav numbriga tähistatud positsioon:

Kirjutage tabelisse valitud numbrid vastavate tähtede alla:

Vastus:

Valiku nr 12 puhul palutakse õpilastel meelde tuletada mõne gaasilise aine ulatust:

Looge vastavus aine ja selle ulatuse vahel: iga tähega tähistatud positsiooni jaoks valige vastav numbriga tähistatud positsioon:

Vastus:

9. klassis keemia eksamit sooritavate poistega täidame eksamiks valmistudes järgmise tabeli (11. klassis kordame ja laiendame):

Vesinik

Kergeim, õhust 14,5 korda kergem gaas, mille õhk on kahe vesiniku ja ühe hapnikumahu suhtega, moodustab plahvatusohtliku gaasi.

1. Leelis- ja leelismuldmetallide koostoimel veega:

2 Na + 2 H 2 O = 2 NaOH + H 2

2. Metallide (kuni vesinikuni) interaktsioon vesinikkloriidhappega (mis tahes kontsentratsioon) ja lahjendatud väävelhappega:

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

3. Siirde(amfoteersete) metallide interaktsioon kontsentreeritud leeliselahusega kuumutamisel:

2Al + 2NaOH ( konts ) + 6H 2 O = 2Na + 3H 2

4. Vee lagunemine elektrivoolu mõjul:

2H 2 O = 2H 2 + O 2

Vastavalt plahvatuse iseloomulikule helile: vesinikuga anum tuuakse leeki (kurt plaks - puhas vesinik, "haukuv" heli - õhuga segatud vesinik):

2H 2 + O 2 2H 2 O

Vesinikupõleti, margariini tootmine, raketikütus, erinevate ainete tootmine (ammoniaak, metallid, nt volfram, vesinikkloriidhape, orgaanilised ained)

Hapnik

Värvitu gaas, lõhnatu; vedelas olekus on helesinine värvus, tahkes olekus sinine; vees paremini lahustuv kui lämmastik ja vesinik

1. Kaaliumpermanganaadi lagunemisel:

2 KMnO 4 = K 2 MNO 4 + MNO 2 + O 2

2. Vesinikperoksiidi lagunemisel:

2 H 2 O 2 2 H 2 + O 2

3. Bertolet' soola (kaaliumkloraat) lagunemine:

2KClO 3 = 2KCl + 3O 2

4. Nitraatide lagunemine

5. Vee lagunemine elektrivoolu mõjul:

2 H 2 O = 2 H 2 + O 2

6. Fotosünteesi protsess:

6 CO 2 + 6 H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Hõõguva killu sähvatus hapnikuanumas

Metallurgias raketikütuse oksüdeerijana, lennunduses hingamise jaoks, hingamismeditsiinis, lõhkamisel, metallide gaaslõikamisel ja keevitamisel

Süsinikdioksiid

Värvitu gaas, lõhnatu, õhust 1,5 korda raskem. Normaalsetes tingimustes lahustub üks kogus süsihappegaasi ühes mahus vees. Rõhul 60 atm muutub see värvituks vedelikuks. Vedela süsihappegaasi aurustumisel muutub osa sellest tahkeks lumetaoliseks massiks, mida tööstuses pressitakse - saadakse “kuiv jää”.

1. Lubjakivi kaltsineerimistööstus:

CaCO 3 CaO + CO 2

2. Vesinikkloriidhappe toime kriidile või marmorile:

CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O+CO 2

Süsinikdioksiidi atmosfääris kustuv põleva killu või lubjavee hägustamise abil:

CO 2 + Ca(Oh) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O

Laval "suitsu" tekitamiseks, jäätise hoidmiseks, gaseeritud jookides, vahtkustutites

Ammoniaak

Terava lõhnaga värvitu gaas, õhust peaaegu 2 korda kergem. Sa ei saa pikka aega sisse hingata, sest. ta on mürgine. Kergesti vedeldub normaalrõhul ja temperatuuril -33,4 umbes C. Kui vedel ammoniaak aurustub keskkonnast, neeldub palju soojust, mistõttu kasutatakse külmutusseadmetes ammoniaaki. Vees hästi lahustuv: temperatuuril 20 C kohta Umbes 710 mahuosa ammoniaaki lahustub 1 mahus vees.

1. Tööstuses: kõrgel temperatuuril, rõhul ja katalüsaatori juuresolekul reageerib lämmastik vesinikuga, moodustades ammoniaagi:

N 2 +3 H 2 2 NH 3 + K

2. Laboris saadakse ammoniaaki kustutatud lubja toimel ammooniumsooladele (kõige sagedamini ammooniumkloriidile):

Ca(OH) 2 + 2NH 4 Cl CaCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O

1) lõhna järgi;

2) märja fenoolftaleiinpaberi värvuse muutmisega (värvitud karmiinpunaseks);

3) soolhappega niisutatud klaaspulga toomisel suitsu ilmnemisega

1) külmutusseadmetes; 2) mineraalväetiste tootmine;

3) lämmastikhappe tootmine;

4) jootmiseks; 5) lõhkematerjali vastuvõtmine; 6) meditsiinis ja igapäevaelus (ammoniaak)

Etüleen

Tavatingimustes on see nõrga lõhnaga värvitu gaas, mis lahustub osaliselt vees ja etanoolis. Lahustame hästi dietüüleetris ja süsivesinikes. See on fütohormoon. Sellel on narkootilised omadused. Enim toodetud orgaaniline aine maailmas.

1) Etaandehüdrogeenimise tööstuses:

CH 3 -CH 3 CH 2 =CH 2 + H 2

2) Etüleeni toodetakse laboris kahel viisil:

a) polüetüleeni depolümerisatsioon:

(-CH 2 -CH 2 -) n nCH 2 =CH 2

b) etüülalkoholi katalüütiline dehüdratsioon (katalüsaatorina kasutatakse valget savi või puhast alumiiniumoksiidi ja kontsentreeritud väävelhapet):

C 2 H 5 OHCH 2 =CH 2 + H 2 O

Hapnik

+

pea alaspidi

+

Põhjani

Süsinikdioksiid

+

pea alaspidi

-

Ammoniaak

+

Põhjani

-

Etüleen

+

Tagurpidi ja viltu

-

Seega peavad õpilased OGE ja ühtse riigieksami edukaks sooritamiseks teadma gaasiliste ainete saamise meetodeid ja meetodeid. Kõige tavalisemad neist on hapnik, vesinik, süsinikdioksiid ja ammoniaak. 11. klassi õpikus pakutakse lastele praktilist tööd nr 1, mis kannab nime "Gaaside vastuvõtmine, kogumine ja äratundmine". Selles pakuti välja viis võimalust – viie erineva gaasilise aine saamine: vesinik, hapnik, süsinikdioksiid, ammoniaak ja etüleen. Loomulikult on 45-minutise õppetunni puhul kõik 5 võimalust lihtsalt ebareaalsed. Seetõttu täidavad õpilased kodus enne selle töö alustamist ülaltoodud tabeli. Nii kordavad poisid kodus tabelit täites gaasiliste ainete saamise meetodeid ja meetodeid (8., 9. ja 10. klassi keemiakursus) ning tulevad tundi juba teoreetiliselt teadlikuna. Ühe teema eest saavad lõpetajad kaks hinnet. Töö on suur, aga poisid teevad seda hea meelega. Ja stiimuliks on – hea hinne tunnistusel.

PRAKTILINE TÖÖ (1 h) 8. klass

Tööd teostavad õpilased iseseisvalt õpetaja juhendamisel.
Pakun välja oma aastatepikkuse töö tulemuse põhikoolis praktiliste tööde ettevalmistamisel ja läbiviimisel 8.–9. klassi keemiatundides:

• Hapniku saamine ja omadused,
• "Soolalahuste valmistamine lahustunud aine teatud massiosaga",
• "Teabe üldistamine kõige olulisemate anorgaaniliste ühendite klasside kohta",
• "Elektrolüütiline dissotsiatsioon",
• "Hapniku alarühm" (vt ajalehe "Keemia" järgmist numbrit).

Neid kõiki katsetan mina klassiruumis. Neid saab kasutada keemia koolikursuse õppimisel nii O.S. Gabrielyani uue programmi kui ka G.E. Rudzitise, F.G. Feldmani programmi järgi.
Õpilaskatse on iseseisva töö liik. Eksperiment mitte ainult ei rikasta õpilasi uute mõistete, oskuste, oskustega, vaid on ka viis omandatud teadmiste õigsuse kontrollimiseks, aitab kaasa materjali sügavamale mõistmisele, teadmiste omastamisele. See võimaldab teil ümbritseva maailma tajumise muutlikkuse põhimõtet täielikumalt rakendada, kuna selle põhimõtte põhiolemus on seos eluga, õpilaste tulevase praktilise tegevusega.

Eesmärgid. Oskama laboris hapnikku vastu võtta ja koguda kahel meetodil: õhuväljasurve ja veeväljasurve; kinnitada katseliselt hapniku omadusi; tead ohutusreegleid.
Varustus. Metallist alus jalaga, piirituslamp, tikud, õhutustoruga katseklaas, katseklaas, vatipall, pipett, keeduklaas, kild, lahutusnõel (või traat), kristallisaator veega, kaks korgiga koonilisse kolbi.
Reaktiivid. KMnO 4 kristalne (5–6 g), Ca (OH) 2 lubjavesi, puusüsi,
Fe (terastraat või kirjaklamber).

Ohutusnõuded.
Käsitsege keemilisi seadmeid ettevaatlikult!
Pea meeles! Katseklaasi kuumutatakse, hoides seda kaldus asendis kogu pikkuses kahe või kolme liigutusega alkohollambi leegis. Kuumutamisel suuna katseklaasi ava endast ja naabritest eemale.

Varem saavad õpilased eelseisva töö sisu uurimisega seotud kodutööd vastavalt juhendile, kasutades samaaegselt O.S.Gabrieliani (§ 14, 40) või G.E. Rudzitise, F.G.Feldmani 8. klassi õpikute materjale (§ 19 kakskümmend). Praktiliste tööde vihikutesse kirjutavad nad üles teema nimetuse, eesmärgi, loetlevad seadmed ja reaktiivid, koostavad aruande tabeli.

TUNNIDE AJAL

Ühe kogemuse panin kõrgemale
kui tuhat arvamust
ainult sündinud
kujutlusvõime.

M. V. Lomonosov

Hapniku saamine
õhu väljatõrjumise meetod

(10 min)

1. Kaaliumpermanganaat (KMnO 4) asetage kuiva katseklaasi. Katseklaasi avasse asetage lahtine vatipall.
2. Sulgege katseklaas gaasi väljalasketoruga korgiga, kontrollige tihedust (joonis 1).

Riis. üks. Instrumentide kontroll tiheduse pärast

(Õpetaja selgitused seadme lekete kontrollimiseks.) Kinnitage seade statiivi jalga.

3. Langetage gaasi väljalasketoru 2–3 mm kaugusele põhja puudutamata klaasi sisse (joonis 2).

4. Soojendage aine katseklaasis. (Pidage meeles ohutusnõudeid.)
5. Kontrollige gaasi olemasolu hõõguva killu (süsi) abil. Mida sa vaatad? Miks saab hapnikku koguda õhu väljatõrjumise teel?
6. Koguge saadud hapnik kahte kolbi järgmiste katsete jaoks. Sulgege kolvid korkidega.
7. Koostage tabeli abil aruanne. 1, mille asetate oma märkmiku levialale.

Hapniku saamine
veeväljasurve meetod

(10 min)

1. Täitke katseklaas veega. Sulgege toru pöidlaga ja keerake see tagurpidi. Selles asendis langetage käsi koos katseklaasiga veega kristallisaatorisse. Tooge katseklaas gaasi väljalasketoru otsa, ilma seda veest eemaldamata (joonis 3).

2. Kui hapnik on vee torust välja surunud, sulgege see pöidlaga ja eemaldage see veest. Miks saab hapnikku koguda vee väljatõrjumisega?
Tähelepanu! Eemaldage kristallisaatorist gaasi väljalasketoru, jätkates toru kuumutamist KMnO 4 -ga. Kui seda ei tehta, visatakse vesi kuuma katseklaasi. Miks?

Söe põletamine hapnikus

(5 minutit)

1. Kinnitage kivisüsi metalltraadile (lahkamisnõel) ja viige see alkohollambi leeki.
2. Laske tulikuum kivisüsi hapnikuga kolbi. Mida sa vaatad? Andke selgitus (joonis 4).

3. Pärast põlemata söe kolvist väljavõtmist valage sinna 5-6 tilka lubjavett
Ca(OH)2. Mida sa vaatad? Andke selgitus.
4. Tabelis tehtud töö kohta väljastada aruanne. üks.

Põlev teras (raud) traat
hapnikus

(5 minutit)

1. Kinnitage tikutükk terastraadi ühte otsa. Süüta tikk. Kastke traat koos põleva tikuga hapnikuga kolbi. Mida sa vaatad? Andke selgitus (joonis 5).

2. Töö kohta väljastada aruanne tabelis. üks.

Tabel 1

Toimingud pooleli (mida nad tegid)	Joonised algsete ja saadud ainete tähistustega	Tähelepanekud. Tingimused reaktsioonide läbiviimine. Reaktsioonivõrrandid	Vaatluste selgitused. järeldused
Seadme kokkupanek hapniku saamiseks. Seadme lekete kontrollimine
Hapniku saamine kuumutamisel KMnO 4-st
Hapniku tootmise tõend koos hõõguv kild
O 2 füüsikaliste omaduste tunnused. O2 kogumine kahel viisil: õhu väljatõrjumine, veeväljasurve
Iseloomulik O2 keemilised omadused. Interaktsioon lihtsate ainetega põlev kivisüsi, põletav raud (terastraat, kirjaklamber)

Tee kirjalik üldjäreldus tehtud töö kohta (5 min).

KOKKUVÕTE. Üheks võimaluseks laboris hapniku saamiseks on KMnO 4 lagundamine. Hapnik on värvitu ja lõhnatu gaas, õhust 1,103 korda raskem ( Härra(O 2) \u003d 32, Härra(õhk) \u003d 29, millest järgneb 32/29 1,103), vees kergelt lahustuv. See reageerib lihtsate ainetega, moodustades oksiide.

Tehke töökoht korda (3 min): võtke seade lahti, asetage nõud ja tarvikud oma kohale.

Esitage oma märkmikud ülevaatamiseks.

Kodutöö.

Ülesanne. Tehke kindlaks, milline rauaühenditest - Fe 2 O 3 või Fe 3 O 4 - on rauarikkam?

Antud:	Otsi:
Fe2O3, Fe304.	(Fe) Fe2O3-s, "(Fe) kuni Fe3O4

Lahendus

(X) = n A r(X)/ Härra, kus n- elemendi X aatomite arv aine valemis.

Härra(Fe 2 O 3) \u003d 56 2 + 16 3 \u003d 160,

(Fe) \u003d 56 2/160 \u003d 0,7,
(Fe) = 70%

Härra(Fe 3 O 4) \u003d 56 3 + 16 4 \u003d 232,
"(Fe) \u003d 56 3/232 \u003d 0,724,
"(Fe) = 72,4%.

Vastus. Fe 3 O 4 on rauarikkam kui Fe 2 O 3 .

Praktilise töö käigus jälgib õpetaja õpilaste võtete ja toimingute sooritamise õigsust ning märgib oskuste arvestuskaardile (tabel 2).

tabel 2

Oskuste arvestuskaart

Praktilise töö operatsioonid	Õpilaste perekonnanimed
	AGA	B	AT	G	D	E
Seadme kokkupanek hapniku saamiseks
Seadme lekete kontrollimine
Katseklaasi kinnitamine statiivi jalga
Alkohollambi käsitsemine
Katseklaasi kuumutamine KMnO 4-ga
O2 vabanemise kontrollimine
O 2 kogumine anumasse kahel viisil: õhu väljatõrjumine, veeväljasurve
kivisöe põletamine
Fe (terastraadi) põletamine
Eksperimentaalne kultuur
Töö tegemine märkmikusse

Näidisaruanne tehtud praktilisest tööst (tabel 1)

O 2 saadakse laboris KMnO 4 lagundamisel kuumutamisel Tõend hapniku hankimise kohta
hõõguv kild hõõguv kild
(süsi) süttib eredalt
O 2-s Saadud gaas O 2 toetab põlemist Iseloomulik
O2 füüsikalised omadused. O2 kogumine kahel viisil:
õhuväljasurve (a),
veeväljasurve (b)

Hapnik tõrjub anumatest välja õhu ja vee Hapnik on värvitu ja lõhnatu gaas
õhust veidi raskem, seega
see kogutakse põhja asetatud anumasse. Hapnik lahustub vees vähe O 2 keemiliste omaduste tunnused. Koostoime lihtsate ainetega: kivisöe põletamine (a), raua põletamine (terastraat, kirjaklamber, laastud) (b)

Kuum kivisüsi põleb O2-s eredalt:

Lubjavesi muutub häguseks, kuna moodustub vees lahustumatu CaCO 3 sade:
CO 2 + Ca (OH) 2 CaCO 3 + H 2 O. Raud põleb hapnikus ereda leegiga:

O 2 suhtleb
lihtsaga
ained - metallid ja mittemetallid. Valge sademe moodustumine kinnitab CO 2 olemasolu kolvis

Test "Lämmastik ja selle ühendid"

valik 1 1. Tugevaim molekul a) H2; b) F2; c) O2; d) N2. 2. Fenoolftaleiini värvus ammoniaagilahuses: a) karmiinpunane; b) roheline; c) kollane; d) sinine. 3. Oksüdatsiooniaste on ühendi lämmastikuaatomi juures +3: a) NH 4 NO 3; b) NaNO3; c) NO2; d) KNO 2. 4. Vask(II)nitraadi termilisel lagunemisel moodustuvad:a) vask(II)nitrit ja O 2 b) lämmastikoksiid (IV) ja O 2 c) vask(II)oksiid, pruun gaas NO 2 ja O2; d) vask(II)hüdroksiid, N2 ja O2. 5. Millise iooni moodustab doonor-aktseptor mehhanism? a) NH4+; b) NO3-; c) Cl-; d) SO 4 2–. 6. Määrake tugevad elektrolüüdid: a) lämmastikhape; b) dilämmastikhape; c) ammoniaagi vesilahus; d) ammooniumnitraat. 7. Koostoime käigus eraldub vesinik: a) Zn + HNO3 (rasb.); b) Cu + HCl (lahus), c) Al + NaOH + H 2 O d) Zn + H 2 SO 4 (rasb.), e) Fe + HNO 3 (konts.). 8. Kirjutage võrrand tsingi ja väga lahjendatud lämmastikhappe reaktsiooni kohta, kui üks reaktsiooniproduktidest on ammooniumnitraat. Määrake koefitsient oksüdeeriva aine ees. 9.

Nimetage ained A, B, C. 2. võimalus 1. Vee väljatõrjumise meetodil on võimatu koguda: a) lämmastikku; b) vesinik; c) hapnik; d) ammoniaak. 2. Ammooniumioonide reaktiiv on lahus, mis koosneb: a) kaaliumsulfaadist; b) hõbenitraat; c) naatriumhüdroksiid; d) baariumkloriid. 3. HNO-ga suheldes 3 (konts.) gaas moodustub vaselaastudega: a) N20; b) NH3; c) NO2; d) H2. 4. Naatriumnitraadi termiline lagunemine annab: a) naatriumoksiid, pruun gaas NO 2, O 2; b) naatriumnitrit ja O 2; c) naatrium, pruun gaas NO 2, O 2; d) naatriumhüdroksiid, N 2, O 2. 5. Lämmastiku oksüdatsiooniaste ammooniumsulfaadis: a) -3; b) -1; c) +1; d) +3. 6. Milliste järgmiste ainetega kontsentreeritud HNO reageerib? 3 tavatingimustes? a) NaOH; b) AgCl; c) Al; d) Fe; e) Cu. 7. Täpsustage ioonide arv naatriumsulfaadi ja hõbenitraadi interaktsiooni lühendatud ioonvõrrandis: a) 1; b) 2; kell 3; d) 4. 8. Kirjutage magneesiumi ja lahjendatud lämmastikhappe vastastikmõju võrrand, kui üks reaktsiooniproduktidest on lihtaine. Määrake koefitsient võrrandis oksüdeeriva aine ees. 9. Kirjutage reaktsioonivõrrandid järgmiste teisenduste jaoks:

Nimetage ained A, B, C, D.

Vastused

valik 1 1 - G; 2 - a; 3 - G; 4 - sisse; 5 - a; 6 - a, d; 7 - c, d; 8 – 10,

9. A – NH3, B – NH4NO3, C – NO,

2. võimalus 1 - d; 2 - sisse; 3 - sisse; 4 - b; 5 - a; 6 – a, e; 7 - sisse,

2Ag + + SO 4 2– = Ag 2 SO 4;

8 – 12, 9. A - NO, B - NO 2, C - HNO 3, D - NH 4 NO 3,

Kui katse jaoks on vaja kuiva gaasi väljalasketoru, toimige järgmiselt. Gaasi väljalasketoru vabale otsale asetatakse klaasist otsaga kummist toru. Seadme tiheduse testimisel saab eemaldatav ots märjaks ja gaasi väljalasketoru jääb kuivaks.

Gaasi saab konteinerisse koguda mitmel viisil. Kaks levinumat on õhu väljatõrjumise meetod ja veeväljasurve meetod. Igal neist on oma eelised ja puudused ning meetodi valiku määravad suuresti kogutava gaasi omadused.

Õhu väljatõrjumise meetod

Selle meetodiga saab koguda mis tahes gaasi, kuid siin tekib probleem täpselt kindlaks määrata hetk, millal kogu õhk kogu vastuvõtja anumast välja tõrjub.

Enne gaasi kogumist õhu väljatõrjumise teel tuleb välja selgitada, kas see on õhust raskem või kergem. Vastuvõtva laeva asukoht sõltub sellest (joonis). Selleks arvutage gaasi suhteline tihedus õhus valemi järgi: D õhk. (X) = Mr(X)/29, kus Mr on kogutud gaasi suhteline molekulmass, 29 on õhu suhteline molekulmass. Kui arvutatud väärtus osutub väiksemaks kui üks, siis on gaas õhust kergem ja vastuvõtuanum tuleb asetada auguga allapoole (joonis 57, a). Kui gaasi suhteline tihedus õhus on suurem kui üks, on gaas õhust raskem ja vastuvõtuanum tuleks asetada avaga ülespoole (joonis 57, b).

Riis. 57. Vastuvõtuanuma (1) asend: a - õhust kergema gaasi jaoks; b - õhust raskema gaasi jaoks.

Anuma täitmist saab juhtida erinevatel viisidel sõltuvalt sellest, millist gaasi kogutakse. Näiteks värvilist lämmastikoksiidi (IV) on selle punakaspruuni värvuse järgi lihtne tuvastada. Hapniku tuvastamiseks kasutatakse hõõguvat killustikku, mis tuuakse anuma servani, aga sisse ei viida.

Veeväljasurve meetod.

Selle meetodi kasutamisel on palju lihtsam kontrollida vastuvõtuanuma täitmist gaasiga. Sellel meetodil on aga tõsine piirang – see ei saa kasutada, kui gaas lahustub vees või reageerib sellega .

Gaasi kogumiseks vee väljatõrjumise teel on vaja laia anumat, näiteks kristallisaatorit, mis on 2/3 ulatuses täidetud veega. Vastuvõtuanum, näiteks katseklaas, täidetakse ülaosaga veega, suletakse sõrmega, keeratakse kiiresti tagurpidi ja lastakse kristallisaatorisse. Kui katseklaasi ava on vee all, avatakse katseklaasi ava ja katseklaasi sisestatakse gaasi väljalasketoru (joonis 58).

Riis. 58. Seade gaasi kogumiseks veeväljasurve meetodil: 1 - veega täidetud vastuvõtutoru; 2 - kristallisaator.

Pärast seda, kui gaas on torust kogu vee välja tõrjunud, avatakse katseklaasi ava suletud vee all korgiga ja eemaldatakse kristallisaatorist.

Kui gaas, mis kogutakse vee väljatõrjumisel, saadakse kuumutamisel, tuleb rangelt järgida järgmist reeglit:

Ärge lõpetage katseklaasi soojendamist lähteainetega, kui gaasi väljalasketoru on vee all!

Katse tulemuste registreerimine

Keemilise eksperimendi läbiviimisel saadud tulemuste fikseerimise vormi ei reguleeri keegi. Kuid katse protokoll peab tingimata sisaldama järgmisi punkte: katse nimi ja läbiviimise kuupäev, katse eesmärk, kasutatud seadmete ja reaktiivide loetelu, seadme joonis või skeem, töö käigus tehtud toimingute kirjeldus, vaatlused, toimuvate reaktsioonide võrrandid, arvutused , kui need on tehtud töö tegemisel, järeldused.

Teostatud praktilise töö aruande vorm.

Kirjutage üles katse kuupäev ja katse nimi.

Märkige katse eesmärk.

Kirjutage lühidalt kõik, mida tegite.

Tehke katsest joonis või joonistage seade, mida kasutasite. Püüdke hoida joonis selgena. Kindlasti lisa pildile selgitavad märkused. Värviliste ainete pildistamiseks kasutage värvilisi või viltpliiatseid.

Pange tähele oma tähelepanekud, st. kirjeldada keemiliste reaktsioonide toimumise tingimusi ja märke.

Kirjutage kõigi katse ajal toimunud keemiliste reaktsioonide võrrandid. Ärge unustage koefitsiente määrata.

Tehke kogemuse (või töö) põhjal järeldus.

Töö kohta saate koostada aruande tegevuste ja tähelepanekute järjestikuse kirjeldusena või tabeli kujul:

Kogemus ei...

Kogemuste kirjeldus	Joonistamise kogemus	Reaktsioonide märgid	Järeldused. Reaktsioonivõrrandid

Ainete äratundmise ja identifitseerimisega seotud eksperimentaalsete probleemide lahendamisel on mugav aruanne vormistada teise tabeli kujul:

Menetlus	Reaktiiv	Toru number			Järeldus

Teema 1. Keemia põhimõisted ja seadused.

Laboratoorsed katsed.

Näited füüsikalistest nähtustest.

Kogemus nr 1. Klaasi soojendamine (klaastoru)

piirituslambi leegis.

Seadmed ja reaktiivid: klaastoru, piirituslamp, tikud, asbestvõrk.

1. Hoidke klaastoru kahe käega selle otstest kinni.

2. Tooge toru keskosa piirituslambi leeki. Pidage meeles, et leegi ülaosa on kõige kuumem.

3. Pöörake toru ilma seda piirituslambi leegist välja võtmata (joonis 59).

4. Kui klaas muutub väga kuumaks (3-4 minuti pärast), proovige toru painutada ilma liigset jõudu rakendamata.

Riis. 59. Klaastoru painutamine.

Asetage klaastoru asbestvõrgule. Olge ettevaatlik: kuum klaas näeb välja samasugune kui külm klaas!

1) Kas klaas on muutunud?

2) Kas klaastoru kuumutamisel saadi uut ainet?

Kogemus nr 2. Parafiini sulamine.

Seadmed ja reaktiivid: tiigel või klaasplaat, piirituslamp, tikud, tiigli tangid või katseklaasihoidja, asbestvõrk, parafiin.

Juhised katse läbiviimiseks.

1. Pange tiiglisse (või klaasplaadile) väike tükk parafiini.

2. Võtke tiigel (või klaasplaat) tiigli tangidega (või kinnitage see katseklaasihoidikusse).

3. Sisestage vahatiigel (või klaasplaat) piirituslambi leegi ülaossa. Jälgige muudatusi hoolikalt.

4. Pärast parafiini sulatamist asetage tiigel (või klaasplaat) asbestvõrgule ja lülitage piirituslamp välja.

5. Kui tiigel (või klaasplaat) on jahtunud, uurige tiiglis (või klaasplaadis) olevat ainet.

1) Kas parafiin on muutunud?

2) Kas parafiini kuumutamisel saadi uus aine?

3) Mis see nähtus on: füüsikaline või keemiline?

Näited keemilistest nähtustest.

Kogemus nr 3. Vaskplaadi või traadi süütamine

piirituslambi leegis.

Seadmed ja reaktiivid: piirituslamp, tikud, tiigli tangid või katseklaasihoidja, asbestvõrk, vasktraat või -plaat.

Juhised katse läbiviimiseks.

1. Võtke tiigli tangidega vaskplaat (või vasktraat).

2. Sisestage vaskplaat piirituslambi leegi ülaossa ja soojendage seda.

3. 1-2 minuti pärast eemalda plaat leegist ja puhasta sellelt tekkinud must kate noa või kiluga puhtal paberilehel.

4. Korrake kuumutamist ja puhastage tekkinud tahvel uuesti.

5. Võrrelge saadud musta katet vaskplaadiga.

1) Kas vaskplaat on kuumutamisel muutunud?

2) Kas vaskplaadi kuumutamisel tekkis uus aine?

3) Mis see nähtus on: füüsikaline või keemiline?

Kogemus nr 4. Vesinikkloriidhappe mõju kriidile või marmorile.

Seadmed ja reaktiivid: keemiline keeduklaas mahuga 50 ml, marmor (väikesed tükid või puru), vesinikkloriidhappe lahus (1: 3), tikud.

Juhised katse läbiviimiseks.

1. Asetage keeduklaasi 2-3 väikest hernesuurust marmoritükki. Olge ettevaatlik, et mitte purustada klaasi põhja.

2. Valage klaasi nii palju soolhapet, et marmoritükid oleksid sellega täielikult kaetud. Mida sa vaatad?

3. Süütage tikk ja asetage see tassi. Mida sa vaatad?

4. Joonistage katse, pange tähele oma tähelepanekud.

1) Kas marmorile vesinikkloriidhappe lisamisel tekkis uus aine? Mis see aine on?

2) Miks matš kustus?

3) Mis see nähtus on: füüsikaline või keemiline?

Keemiliste reaktsioonide tüübid.

PRAKTILINE TÖÖ (1 h) 8. klass

Tööd teostavad õpilased iseseisvalt õpetaja juhendamisel.
Pakun välja oma aastatepikkuse töö tulemuse põhikoolis praktiliste tööde ettevalmistamisel ja läbiviimisel 8.–9. klassi keemiatundides:

• Hapniku saamine ja omadused,
• "Soolalahuste valmistamine lahustunud aine teatud massiosaga",
• "Teabe üldistamine kõige olulisemate anorgaaniliste ühendite klasside kohta",
• "Elektrolüütiline dissotsiatsioon",
• "Hapniku alarühm" (vt ajalehe "Keemia" järgmist numbrit).

Neid kõiki katsetan mina klassiruumis. Neid saab kasutada keemia koolikursuse õppimisel nii O.S. Gabrielyani uue programmi kui ka G.E. Rudzitise, F.G. Feldmani programmi järgi.
Õpilaskatse on iseseisva töö liik. Eksperiment mitte ainult ei rikasta õpilasi uute mõistete, oskuste, oskustega, vaid on ka viis omandatud teadmiste õigsuse kontrollimiseks, aitab kaasa materjali sügavamale mõistmisele, teadmiste omastamisele. See võimaldab teil ümbritseva maailma tajumise muutlikkuse põhimõtet täielikumalt rakendada, kuna selle põhimõtte põhiolemus on seos eluga, õpilaste tulevase praktilise tegevusega.

Eesmärgid. Oskama laboris hapnikku vastu võtta ja koguda kahel meetodil: õhuväljasurve ja veeväljasurve; kinnitada katseliselt hapniku omadusi; tead ohutusreegleid.
Varustus. Metallist alus jalaga, piirituslamp, tikud, õhutustoruga katseklaas, katseklaas, vatipall, pipett, keeduklaas, kild, lahutusnõel (või traat), kristallisaator veega, kaks korgiga koonilisse kolbi.
Reaktiivid. KMnO 4 kristalne (5–6 g), Ca (OH) 2 lubjavesi, puusüsi,
Fe (terastraat või kirjaklamber).

Ohutusnõuded.
Käsitsege keemilisi seadmeid ettevaatlikult!
Pea meeles! Katseklaasi kuumutatakse, hoides seda kaldus asendis kogu pikkuses kahe või kolme liigutusega alkohollambi leegis. Kuumutamisel suuna katseklaasi ava endast ja naabritest eemale.

Varem saavad õpilased eelseisva töö sisu uurimisega seotud kodutööd vastavalt juhendile, kasutades samaaegselt O.S.Gabrieliani (§ 14, 40) või G.E. Rudzitise, F.G.Feldmani 8. klassi õpikute materjale (§ 19 kakskümmend). Praktiliste tööde vihikutesse kirjutavad nad üles teema nimetuse, eesmärgi, loetlevad seadmed ja reaktiivid, koostavad aruande tabeli.

TUNNIDE AJAL

Ühe kogemuse panin kõrgemale
kui tuhat arvamust
ainult sündinud
kujutlusvõime.

M. V. Lomonosov

Hapniku saamine
õhu väljatõrjumise meetod

(10 min)

1. Kaaliumpermanganaat (KMnO 4) asetage kuiva katseklaasi. Katseklaasi avasse asetage lahtine vatipall.
2. Sulgege katseklaas gaasi väljalasketoruga korgiga, kontrollige tihedust (joonis 1).

Riis. üks. Instrumentide kontroll tiheduse pärast

(Õpetaja selgitused seadme lekete kontrollimiseks.) Kinnitage seade statiivi jalga.

3. Langetage gaasi väljalasketoru 2–3 mm kaugusele põhja puudutamata klaasi sisse (joonis 2).

4. Soojendage aine katseklaasis. (Pidage meeles ohutusnõudeid.)
5. Kontrollige gaasi olemasolu hõõguva killu (süsi) abil. Mida sa vaatad? Miks saab hapnikku koguda õhu väljatõrjumise teel?
6. Koguge saadud hapnik kahte kolbi järgmiste katsete jaoks. Sulgege kolvid korkidega.
7. Koostage tabeli abil aruanne. 1, mille asetate oma märkmiku levialale.

Hapniku saamine
veeväljasurve meetod

(10 min)

1. Täitke katseklaas veega. Sulgege toru pöidlaga ja keerake see tagurpidi. Selles asendis langetage käsi koos katseklaasiga veega kristallisaatorisse. Tooge katseklaas gaasi väljalasketoru otsa, ilma seda veest eemaldamata (joonis 3).

2. Kui hapnik on vee torust välja surunud, sulgege see pöidlaga ja eemaldage see veest. Miks saab hapnikku koguda vee väljatõrjumisega?
Tähelepanu! Eemaldage kristallisaatorist gaasi väljalasketoru, jätkates toru kuumutamist KMnO 4 -ga. Kui seda ei tehta, visatakse vesi kuuma katseklaasi. Miks?

Söe põletamine hapnikus

(5 minutit)

1. Kinnitage kivisüsi metalltraadile (lahkamisnõel) ja viige see alkohollambi leeki.
2. Laske tulikuum kivisüsi hapnikuga kolbi. Mida sa vaatad? Andke selgitus (joonis 4).

3. Pärast põlemata söe kolvist väljavõtmist valage sinna 5-6 tilka lubjavett
Ca(OH)2. Mida sa vaatad? Andke selgitus.
4. Tabelis tehtud töö kohta väljastada aruanne. üks.

Põlev teras (raud) traat
hapnikus

(5 minutit)

1. Kinnitage tikutükk terastraadi ühte otsa. Süüta tikk. Kastke traat koos põleva tikuga hapnikuga kolbi. Mida sa vaatad? Andke selgitus (joonis 5).

2. Töö kohta väljastada aruanne tabelis. üks.

Tabel 1

Toimingud pooleli (mida nad tegid)	Joonised algsete ja saadud ainete tähistustega	Tähelepanekud. Tingimused reaktsioonide läbiviimine. Reaktsioonivõrrandid	Vaatluste selgitused. järeldused
Seadme kokkupanek hapniku saamiseks. Seadme lekete kontrollimine
Hapniku saamine kuumutamisel KMnO 4-st
Hapniku tootmise tõend koos hõõguv kild
O 2 füüsikaliste omaduste tunnused. O2 kogumine kahel viisil: õhu väljatõrjumine, veeväljasurve
Iseloomulik O2 keemilised omadused. Interaktsioon lihtsate ainetega põlev kivisüsi, põletav raud (terastraat, kirjaklamber)

Tee kirjalik üldjäreldus tehtud töö kohta (5 min).

KOKKUVÕTE. Üheks võimaluseks laboris hapniku saamiseks on KMnO 4 lagundamine. Hapnik on värvitu ja lõhnatu gaas, õhust 1,103 korda raskem ( Härra(O 2) \u003d 32, Härra(õhk) \u003d 29, millest järgneb 32/29 1,103), vees kergelt lahustuv. See reageerib lihtsate ainetega, moodustades oksiide.

Tehke töökoht korda (3 min): võtke seade lahti, asetage nõud ja tarvikud oma kohale.

Esitage oma märkmikud ülevaatamiseks.

Kodutöö.

Ülesanne. Tehke kindlaks, milline rauaühenditest - Fe 2 O 3 või Fe 3 O 4 - on rauarikkam?

Antud:	Otsi:
Fe2O3, Fe304.	(Fe) Fe2O3-s, "(Fe) kuni Fe3O4

Lahendus

(X) = n A r(X)/ Härra, kus n- elemendi X aatomite arv aine valemis.

Härra(Fe 2 O 3) \u003d 56 2 + 16 3 \u003d 160,

(Fe) \u003d 56 2/160 \u003d 0,7,
(Fe) = 70%

Härra(Fe 3 O 4) \u003d 56 3 + 16 4 \u003d 232,
"(Fe) \u003d 56 3/232 \u003d 0,724,
"(Fe) = 72,4%.

Vastus. Fe 3 O 4 on rauarikkam kui Fe 2 O 3 .

Praktilise töö käigus jälgib õpetaja õpilaste võtete ja toimingute sooritamise õigsust ning märgib oskuste arvestuskaardile (tabel 2).

tabel 2

Oskuste arvestuskaart

Praktilise töö operatsioonid	Õpilaste perekonnanimed
	AGA	B	AT	G	D	E
Seadme kokkupanek hapniku saamiseks
Seadme lekete kontrollimine
Katseklaasi kinnitamine statiivi jalga
Alkohollambi käsitsemine
Katseklaasi kuumutamine KMnO 4-ga
O2 vabanemise kontrollimine
O 2 kogumine anumasse kahel viisil: õhu väljatõrjumine, veeväljasurve
kivisöe põletamine
Fe (terastraadi) põletamine
Eksperimentaalne kultuur
Töö tegemine märkmikusse

Näidisaruanne tehtud praktilisest tööst (tabel 1)

O 2 saadakse laboris KMnO 4 lagundamisel kuumutamisel Tõend hapniku hankimise kohta
hõõguv kild hõõguv kild
(süsi) süttib eredalt
O 2-s Saadud gaas O 2 toetab põlemist Iseloomulik
O2 füüsikalised omadused. O2 kogumine kahel viisil:
õhuväljasurve (a),
veeväljasurve (b)

Hapnik tõrjub anumatest välja õhu ja vee Hapnik on värvitu ja lõhnatu gaas
õhust veidi raskem, seega
see kogutakse põhja asetatud anumasse. Hapnik lahustub vees vähe O 2 keemiliste omaduste tunnused. Koostoime lihtsate ainetega: kivisöe põletamine (a), raua põletamine (terastraat, kirjaklamber, laastud) (b)

Kuum kivisüsi põleb O2-s eredalt:

Lubjavesi muutub häguseks, kuna moodustub vees lahustumatu CaCO 3 sade:
CO 2 + Ca (OH) 2 CaCO 3 + H 2 O. Raud põleb hapnikus ereda leegiga:

O 2 suhtleb
lihtsaga
ained - metallid ja mittemetallid. Valge sademe moodustumine kinnitab CO 2 olemasolu kolvis