FÅ KOBBERSULAT:
Utvekslingsreaksjon mellom kobber(II)oksid
og svovelsyre

Praktisk leksjon 8. klasse

Mål. Utfør en utvekslingsreaksjon mellom kobber(II)oksid og svovelsyre for å oppnå krystaller av kobbersulfat; konsolidere i praksis evnen til å håndtere laboratorieutstyr på riktig måte, inkludert håndtering av varmeenheter; lære elevene å være forsiktige når registrering av arbeid, forsiktig holdning til skolens eiendom; utvikle selvstendighet, kreativitet og logisk tenkning, evne til å analysere, sammenligne, trekke konklusjoner.
Utstyr og reagenser. Skjema 1 "Generelt syn på utvekslingsreaksjonen", Skjema 2 "Mann-mus" (eksempler på utvekslingsreaksjoner), Skjema 3 "Krystaller av kobbersulfat", alkohollamper, fyrstikker, prøverørsholdere, reagensrør, reagensrørstativ, glass (apotek) spatler, mikroskoper, objektglass, glassstaver eller pipetter, instruksjonskort; kobber(II)oksid, 10 % svovelsyreløsning.

UNDER KLASSENE

Organisering av tid.
Lærerens budskap om emnet, mål og mål for leksjonen.
Repetisjon er læringens mor.
Arbeid med skjema 1, 2. Repetisjon av materialet dekket på utvekslingsreaksjoner.

Lærer.

Før du starter leksjonen, på forhånd
Jeg har forberedt oppgaver til deg i dag.
Se nøye på diagram en og to -
Du er knapt kjent med metabolske reaksjoner...
Jeg spør deg: Bytt ut spørsmålene med formler,
Husk definisjonen, gi eksempler.

Opplegg 1

Generelt syn på utvekslingsreaksjonen

Elevene skal huske definisjonen av en utvekslingsreaksjon og gi eksempler på kjemiske reaksjonsligninger i henhold til skjema 2. For eksempel:

HCl + NaOH = NaCl + H 2 O.

Opplegg 2

Musemann
(eksempler på utvekslingsreaksjoner)

Etter dette oppsummerer læreren denne fasen av leksjonen.

Lærer.

Ja, to komplekse stoffer V reagere,
Under hvilke komponentene deres endres.
Dette er prosessen med utveksling
Og det kalles en utvekslingsreaksjon.

Sikkerhetsbriefing.
Fremført med en gitar til melodien til sangen fra filmen "Dowry Wedding" - "I won't brag, my dear...".

1. elev.

Jeg vil ikke si så mye
Men jeg vil advare deg:
Når du arbeider med syre
Du må ta vare på øynene dine.
Hvis det kommer på huden din,
Vask deretter raskt av med vann.
Disse reglene er enkle
Noen av dere burde vite det.

2. elev.

Under en utvekslingsreaksjon
Fra oksid, syre
Vi skal få kobbersulfat
Pluss litt vann.
Du trenger ikke å ta stoffer i hendene
(Tross alt er sulfat, du vet, giftig),
Unngå forgiftning
Og ikke skade helsen din.

Praktisk arbeid "Å skaffe kobbersulfat"

Bruksanvisning
(på kort)

1. Plasser en glass (apotek) spatel med kobber(II)oksid i et tørt reagensrør. 2. Hell 10 dråper svovelsyreløsning på den. 3. Varm opp blandingen i 15–30 s, uten å koke opp (for å gjøre dette, fjern alkohollampen med jevne mellomrom eller fjern reagensrøret fra flammen). 4. La den resulterende varme blandingen sette seg. 5. Hell løsningen forsiktig i et rent reagensrør. 6. Plasser én dråpe av den varme løsningen på et glassglass. (Ved avkjøling utfelles krystaller av kobbersulfat fra løsningen av kobber(II)sulfat.) 7. Undersøk de resulterende krystallene under et mikroskop. 8. Skisser krystallene av kobbersulfat. 9. Presenter resultatene av arbeidet ditt og observasjoner i form av en tabell.

Registrering av resultater av praktisk arbeid i notatbøker.

Bord

Praktisk arbeidsrapport
"Å skaffe kobbersulfat"

Oppsummering av leksjonen.

Opplegg 3

Kobbersulfatkrystaller
(CuSO 4 5H 2 O)

Lærer.

Nå skal den etterlengtede klokken ringe.
Akk, leksjonen vår har nådd slutten.
Rengjør arbeidsområdet ditt.
La oss gjøre det uten ord og kanskje uten bevegelser.
Sett reagensene dine på plass,
Sett alle reagensglassene i stativer.
Brente fyrstikker og søppel legges i en bøtte.
Og slik at kontoret etter deg er 100 prosent.
Og jeg uttrykker min takknemlighet til dere alle,
Etter å ha sjekket arbeidet sender jeg det inn til bladet.
Merkene er alle dine, håper som vanlig,
At de blir «gode» og «utmerkede».
Tusen takk Jeg forteller deg.
Vi har nådd målet vårt. Takk skal du ha

Emne: Praktisk jobb Nr. 4: "Interaksjon av kobber(II)oksid med svovelsyre."

Mål: Lær å trekke konklusjoner basert på kjemisk erfaring.

Oppgaver:

1. Utfør en utvekslingsreaksjon mellom kobber(II)oksid og svovelsyre; få kobbersulfatkrystaller; konsolidere i praksis evnen til å håndtere laboratorieutstyr på riktig måte;

2. Utvikle uavhengighet, kreativ aktivitet, samt logisk tenkning, evnen til å analysere, sammenligne og trekke konklusjoner;

3. Fremme kollektivisme, gjensidig hjelp, oppmerksomhet, nøyaktighet.

Utstyr og reagenser: opplegg " Generell form utvekslingsreaksjoner", skjema 2 "eksempler på utvekslingsreaksjoner" alkohollampe, fyrstikker, reagensglassholder, reagensrør, reagensrørstativ, glassspadler, mikroskop, objektglass, glassstaver eller pipetter, kobber(II)oksid, 10. løsning av svovelsyre syre.

Leksjonstype: konsolidering

Metoder: verbal, delvis søkende, praktisk

Arbeidsformer: gruppe

I løpet av timene

Organisering av tid

Hilsen, sjekke klassens beredskap for leksjonen, psykologisk holdning.

Presentasjon av nytt materiale

1. Arbeid etter ordningen

Før du starter leksjonen, på forhånd

Jeg har forberedt oppgaver til deg i dag.

Se nøye på diagram en og to -

Du er knapt kjent med metabolske reaksjoner...

Jeg spør deg: Bytt ut spørsmålene med formler,

Husk definisjonen, gi eksempler.

Elevene skal huske definisjonen av en utvekslingsreaksjon og gi eksempler på reaksjonsligninger i henhold til latter 2.

Syre + alkali = salt + vann

Syre + uløselig base= salt + vann

Salt + salt = uløselig salt + nytt salt

Basisk oksid+ syre = salt + vann

Salt + alkali = uløselig base + salt

Salt + syre = uløselig syre + salt

Etter dette oppsummerer læreren sånn som det er nå lekse.

Ja, to komplekse stoffer reagerer,

Under hvilke komponentene deres endres.

Dette er prosessen med utveksling

Og det kalles en utvekslingsreaksjon.

2. TB instruksjon.

Jeg vil ikke si så mye

Men jeg vil advare deg:

Når du arbeider med syre

Du må ta vare på øynene dine.

Hvis det kommer på huden din,

Vask deretter raskt av med vann.

Disse reglene er enkle

Noen av dere burde vite det.

Under en utvekslingsreaksjon

Fra oksid, syre

Vi skal få kobbersulfat

Pluss litt vann.

Du trenger ikke å ta stoffer i hendene

(Tross alt er sulfat, du vet, giftig),

Unngå forgiftning

Og ikke skade helsen din.

Gjennomføring av eksperimentet.

Bruksanvisning (på kort)

1. Plasser en glass (farmasøytisk) spatel av kobber(II)oksid i et tørt reagensrør.

2. Hell 10 dråper svovelsyreløsning på den.

3. Varm opp blandingen i 10-15 s, uten å koke opp (for å gjøre dette, fjern med jevne mellomrom alkohollampen eller fjern reagensrøret fra flammen).

4. La den resulterende varme blandingen sette seg.

5. Hell løsningen forsiktig i et rent reagensrør.

6. Plasser én dråpe av den varme løsningen på et glassglass. (Ved avkjøling utfelles krystaller av kobbersulfat fra løsningen av kobber(II)sulfat.)

7. Undersøk de resulterende krystallene under et mikroskop.

8. Skisser krystallene av kobbersulfat.

9. Presenter resultatene av arbeidet ditt og observasjoner i form av en tabell.

4. Registrering av resultater av praktisk arbeid i notatbøker.

Navn	Opprinnelig stoffer		Tegn på reaksjon	Reaksjonsligning

5. Oppsummering av leksjonen.

Nå ringer den etterlengtede leksjonen.

Akk, leksjonen vår har nådd slutten.

Rengjør arbeidsområdet ditt.

La oss gjøre det uten ord og kanskje uten bevegelser.

Sett reagensene dine på plass,

Sett alle reagensglassene i stativer.

Brent fyrstikker og søppel går i en bøtte.

Og slik at kontoret etter deg er 100 prosent.

Og jeg uttrykker min takknemlighet til dere alle,

Etter å ha sjekket arbeidet sender jeg det inn til bladet.

Merkene er alle dine, håper som vanlig,

At de blir «gode» og «utmerkede».

Jeg sier tusen takk.

Vi har nådd målet vårt. Takk skal du ha

D/z. Gjenta §§30-35, s. 81-95

Teksten til verket er lagt ut uten bilder og formler.
Full versjon arbeid er tilgjengelig i fanen "Arbeidsfiler" i PDF-format

Mens vi studerte emnet "Svovelsyre og dens egenskaper", observerte vi en demonstrasjon av samspillet mellom konsentrert svovelsyre og passive metaller - kobber. Denne prosessen gjenspeiler den kjemiske ligningen:

Men etter at oppvarmingen er stoppet, observeres dannelsen av et svart bunnfall tydelig i reagensrøret, selv om ingen av produktene presentert i ligningen er svarte i fargen. Etter at fastfasepartiklene satte seg, forble løsningen fargeløs og fikk ikke den blå fargen som er karakteristisk for hydratiserte kobberioner Cu 2+.

Som et resultat av sammenligning av synlige resultater kjemisk reaksjon inkonsistent med ligningen presentert i læreboken, oppstod motsigelse

Mål: eksperimentelt bevise den kvalitative sammensetningen av produktene fra reaksjonen av konsentrert svovelsyre med kobber og løse motsetningen som har oppstått.

	Kvalitative reaksjoner som bekrefter sammensetningen
	Konklusjon: Svovel(IV)oksid frigjøres
	CuSO 4 = Cu 2+ + SO 4 2- Konklusjon: Når vann tilsettes, vises en blå farge, karakteristisk for hydratiserte kobber(II)ioner, og det dannes et bunnfall med bariumsalter hvit
Fel ut CuO eller Cu 2 O CuS-utfelling	Konklusjon: Bunnfallet skulle ha løst seg opp i syre og dannet salt og vann, men det ble ikke oppløst i forsøk 1. Konklusjon: Bunnfallet løste seg ved frigjøring av brun gass, løsningen ble blå

Dermed har vi bevist at minst to reaksjoner forekommer: hoved (1) og side (2,3), hvor kobber (II) eller (I) sulfid dannes; informasjon om parallelle reaksjoner er praktisk talt fraværende i lærebøker og de fleste fordeler.

Cu+2H 2 SÅ 4 = CuSO 4 + 2H 2 O+SO 2 (1)

4 Cu + 4 H 2 SÅ 4 = 3 CuSO 4 + 4H 2 O + CuS (2)

5 Cu + 4 H 2 SÅ 4 = 3 CuSO 4 + 4H 2 O+Cu 2 S (3)

Bibliografi:

1. Lidin R.A., Molochko V.A., Andreeva L.L. Kjemiske egenskaper uorganiske stoffer.- M.: Kjemi, 2000.-P.286

2. O.S. Gabrielyan. Kjemi: lærebok for 9. klasse ved generelle utdanningsinstitusjoner - Moskva: Bustard, 2010.- S. 138

3. Remy G. Kurs uorganisk kjemi. T.2. -M,: Mir, 1966. - S.400

INTRODUKSJON

Ingen vitenskap

ikke behov for eksperimenter

i samme grad som kjemi.

Michael Faraday

Hvert sekund skjer et utallig antall kjemiske reaksjoner i verden rundt oss, noen med forutsigbare resultater, andre ikke.

Mens vi studerte emnet "Svovelsyre og dens egenskaper", observerte vi en demonstrasjon av samspillet mellom konsentrert svovelsyre og passive metaller - kobber. Under oppvarmingen av reaksjonsblandingen ble et gassformig produkt frigjort og kobbermetallet ble oppløst. Denne prosessen gjenspeiler den kjemiske ligningen:

Cu + 2 H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2 H 2 O + SO 2

Men etter at oppvarmingen er stoppet, observeres dannelsen av et svart bunnfall tydelig i reagensrøret, selv om ingen av produktene presentert i ligningen er svarte i fargen. Etter at fastfasepartiklene hadde bunnet seg, forble løsningen fargeløs; fikk ikke den blå fargen som er karakteristisk for hydratiserte kobberioner Cu 2+.

Som et resultat av å sammenligne de synlige resultatene av en kjemisk reaksjon som ikke stemmer overens med ligningen presentert i læreboken, motsetninger:

1. Hvorfor har ikke det resulterende saltet, kobber(II)sulfat, en blå farge?

2. Hvilket bunnfall frigjøres under denne reaksjonen?

Vi henvendte oss til nettressurser og lærebøker, , , , , som diskuterer egenskapene til konsentrert svovelsyre; i de fleste tilfeller er reaksjonsproduktene salt, gass og vann, i henhold til ligningen presentert ovenfor, men manualen dekker tre ulike alternativer interaksjon av kobber med svovelsyre, tatt i betraktning syrens temperatur:

Cu + H 2 SO 4 (konsentrert, kald) = CuO + SO 2 + H 2 O

Cu + 2H 2 SO 4 (konsentrert, horisontal) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

2Cu + 2H 2 SO 4 (vannfri) = Cu 2 SO 4 + 2H 2 O + SO 2 (200 0 C)

Og i trekker oppmerksomheten mot muligheten for en flertrinns interaksjon av kobber med varm konsentrert svovelsyre og dannelse av kobber(II)oksid i det første trinnet:

Cu + H 2 SO 4 = CuO + SO 2 + H 2 O

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O

I en manual om uorganisk kjemi er denne prosessen omtalt, med mulighet for dannelse av anilitt Cu 7S4 i reaksjonsproduktene

HOVEDDEL

Mål: bevis eksperimentelt den kvalitative sammensetningen av produktene fra reaksjonen av konsentrert svovelsyre med kobber og løs motsetningen som har oppstått mellom de synlige resultatene av eksperimentet og den beskrevne ligningen for denne reaksjonen.

Oppgaver:

Analyser og velg en metode for å bestemme den kvalitative sammensetningen av hovedproduktene i en kjemisk reaksjon

Lag en algoritme for å utføre kvalitative reaksjoner, som bekrefter sammensetningen av reaksjonsproduktene

Oppførsel kjemisk analyse

Trekk konklusjoner som bekrefter eller avkrefter antakelser.

Metoder:

forskningsmetode, slik at du kan forutsi resultatet, lage en algoritme Vitenskapelig forskning og danne erfaring med å utføre forskning.

metode kjemisk eksperiment, hvor den eksperimentelle teknikken forbedres, søket på ulike måter utføre eksperimentet, sammenligne og kontrastere resultatene.

Plasser den i et reagensrør kobbertråd, hvorfra isolasjonen er fjernet, tilsett deretter konsentrert svovelsyre. Vi legger merke til at uten oppvarming observeres ingen endringer. Ved oppvarming kan man tydelig se hvordan gass begynner å utvikle seg og et svart bunnfall dannes. Gassen som frigjøres har en skarp lukt. Et forsøk på å sette den i brann ved åpningen av gassutløpsrøret fører ikke til suksess. Den pågående prosessen beskrives med ligningen:

Cu+2H 2 SÅ 4 = CuSO 4 + 2H 2 O+SO 2

Hypotese: Svovel (IV) oksid (svoveldioksid) frigjøres - en ikke-brennbar, fargeløs gass med en skarp lukt. For å bevise dette bruker vi en reaksjon med et sterkt oksidasjonsmiddel - kaliumpermanganat.

Vi senker gassutløpsrøret i et glass med en løsning av kaliumpermanganat (forsuret), vi observerer at fargen på løsningen har forsvunnet, løsningen har blitt fargeløs. La oss fortsette å føre den utviklede gassen gjennom KMnO 4-løsningen (nøytral og alkalisk løsning), vi observerer at i glasset med et nøytralt medium blir løsningen brun, fordi et bunnfall av MnO 2 falt ut og i et glass med alkalisk medium ble løsningen farget grønn farge, fordi manganationer MnO 4 2- ble dannet. Vi tar med vått blått lakmuspapir til hullet i gassutløpsrøret, det blir rosa.

5SO 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5SO 3 + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 3 H 2 O

3SO 2 + 2 KMnO 4 + H 2 O = 3SO 3 + 2MnO 2 + 2KOH

SO 2 + 2KMnO 4 + 2KOH = SO 3 + 2K 2 MnO 4 + H 2 O

Konklusjon: de kjemiske egenskapene til stoffet som studeres indikerer at svoveldioksid frigjøres.

Hypotese: Under reaksjonen frigjøres kobber(II)sulfat, men det vannløsning det bør være blå farge; kanskje det konsentrerte vannet absorberer svovelsyre.

For å sjekke den fremsatte hypotesen, plasser finmalt blått kobbersulfat CuSO 4 * 5H 2 O i et reagensrør, tilsett konsentrert svovelsyre og bland forsiktig med en glassstang. Etter en tid blir løsningen fargeløs, den blå fargen på bunnfallet forsvinner.

Konklusjon: Vann er fast bundet av konsentrert svovelsyre.

Hypotese: Det svarte bunnfallet kan være kobber(II)oksid.

Vi kjenner dette stoffet; vi oppnådde det ved å dekomponere malakitt i klasse 8 og 9, oppløse det i fortynnet svovelsyre for å oppnå krystaller av kobbersulfat.

For å teste hypotesen, hell 1-2 ml konsentrert svovelsyre i et reagensrør og tilsett fint svart kobber(II)oksidpulver i svært små porsjoner slik at partiklene i den faste fasen blir suspendert. Ved oppvarming er det merkbart hvordan CuO løses opp og den svarte fargen forsvinner. Lysegrå krystaller kommer gradvis ut av løsningen. Vi tar et reagensrør der svovelsyre reagerte med kobber(II)oksid for å skille bunnfallet fra løsningen. For å gjøre dette, tøm av overflødig svovelsyre så fullstendig som mulig. Tilsett noen dråper vann til bunnfallet og observer utseendet til en blå farge.

Konklusjon: bunnfallet oppnådd under reaksjonen bør være oppløst ved oppvarming i et overskudd av konsentrert syre. Dette betyr at dette bunnfallet ikke er kobber(II)oksid, men et annet stoff.

Hypotese: Det sorte stoffet inneholder kobber og muligens svovel, muligens kobber(II)sulfid CuS.

Bunnfallet oppnådd i forsøk 1 filtreres og vaskes grundig med vann inntil fullstendig fravær av sulfationer. Vi prøver å løse det opp i saltsyre og salpetersyre. Vi observerer at bunnfallet bare løses opp når det varmes opp i konsentrert salpetersyre, og løsningen får en blå farge, karakteristisk for hydratiserte kobberioner. Når fortynnet blå farge blir til blått. Under reaksjonene frigjøres en brun gass - nitrogenoksid (IV), derfor inkluderer sammensetningen av stoffene som studeres et reduksjonsmiddel, som kan være S 2- og Cu 2+ ioner

CuS + 8HNO 3 (kons.) = CuSO 4 + 8 NO 2 + 4H 2 O Konklusjon: For definitivt å bekrefte hypotesen om at kobber(II)sulfid dannes når kobber reagerer med konsentrert svovelsyre, undersøkte vi oksidasjonsproduktet til bunnfallet. Hvis bunnfallet er kobber(II)sulfid, så ved dets oksidasjon salpetersyre Den resulterende løsningen bør inneholde et sulfation. Når en bariumkloridløsning tilsettes til testblandingen, dannes det et hvitt bunnfall som ikke løses opp ved surgjøring.

CuSO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 + CuCl 2

KONKLUSJON

Dermed har vi bevist at når konsentrert svovelsyre reagerer med kobber, oppstår det minst to reaksjoner: den viktigste (1), som et resultat av dette, som i de fleste reaksjoner forbundet med konsentrerte syrer- salt, kobber (II) sulfat, gass - svovel (IV) oksid og vann; og biprodukt (2), ved inngangen til hvilket kobber(II)sulfid, salt og vann dannes. Informasjon om parallelle reaksjoner er praktisk talt fraværende i lærebøker og de fleste manualer.

Cu+2H 2 SÅ 4 = CuSO 4 + 2H 2 O+SO 2 (1)

4 Cu + 4 H 2 SÅ 4 = 3 CuSO 4 + 4H 2 O + CuS (2)

5 Cu + 4 H 2 SÅ 4 = 3 CuSO 4 + 4H 2 O+Cu 2 S (3)

Det resulterende stoffet, kobbersulfid, kan brukes i kjemileksjoner for reaksjoner utført når man studerer emnet: "Sulfider"

BIBLIOGRAFI

1. http://www.schoolchemistry.ru/katalog/sernayakislota.htm

2. . Kuzmenko N.E., Eremin V.V., Popkov V.A. Begynnelsen på kjemi. Moderne kurs for de som begynner på universitetene. -M.: Eksamensforlag; 2010.-P.374

3 Lidin R.A., Molochko V.A., Andreeva L.L. Kjemiske egenskaper til uorganiske stoffer.- M.: Chemistry, 2000.-P.286

4. O.S. Gabrielyan. Kjemi: lærebok for 9. klasse ved generelle utdanningsinstitusjoner - Moskva: Bustard, 2010

5.- S. 138 Remy G. Kurs i uorganisk kjemi. T.2. -M,: Mir, 1966. - S.

6. 400Kjemi. Et veiledningshjelpemiddel for de som kommer inn på universiteter. Ed. Egorova A.S. 5. utg. - Rostov n/d.: 2003. - 768 s.