Газоподібні речовини з курсу неорганічної та органічної хімії

При підготовці до майбутніх іспитів випускникам 9-х і 11-х класів необхідно вивчити питання про газоподібні речовини (фізичні властивості, способи та методи отримання, їх розпізнавання та застосування). Вивчивши теми специфікації іспитів ОДЕ та ЄДІ (на сайтіwww. fipi. ru ), можна сказати, що окремого питання щодо газоподібних речовин практично немає (див. таблицю):

ЄДІ

№14 (Характерні хімічні властивості вуглеводнів: алканів, циклоалканів, алкенів, дієнів, алкінів, ароматичних вуглеводнів (бензолу та толуолу). Основні способи одержання вуглеводнів (в лабораторії);№26 (Правила роботи в лабораторії. Лабораторний посуд та обладнання. Правила безпеки при роботі з їдкими, горючими та токсичними речовинами, засобами побутової хімії. Наукові методи дослідження хімічних речовин та перетворень. Методи поділу сумішей та очищення речовин. Поняття про металургію: загальні способи отримання металів .Загальні наукові принципи хімічного виробництва (на прикладі промислового одержання аміаку, сірчаної кислоти, метанолу). каучуки)

Так, у варіанті №3 (Хімія. Підготовка до ОДЕ-2017. 30 тренувальних матеріалів за демоверсією 2017 року. 9-й клас: навчально-методичний посібник / за ред. В.М. Доронькіна. – Ростов н/Д: Легіон, 2016. – 288 с.) учням запропоновано дати відповідь на наступне запитання (№13):

Чи вірні такі міркування щодо способів отримання речовин?

А. Шляхом витіснення води не можна зібрати аміак.

Б. Шляхом витіснення води не можна зібрати кисень.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Щоб відповісти на запитання, хлопцям слід знати фізичні та хімічні властивості аміаку та кисню. Аміак з водою дуже добре взаємодіє, отже методом витіснення води його отримати не можна. Кисень у воді розчиняється, але з нею не взаємодіє. Тому методом витіснення води його отримати можна.

У варіанті №4 (Хімія. Підготовка до ЄДІ-2017. 30 тренувальних варіантів з демоверсії на 2017 рік: навчально-методичний посібник / за ред. В.М. Доронькіна. – Ростов н/Д: Легіон, 2016. – 544 с. ) учням запропоновано дати відповідь наступне питання (№14):

Із запропонованого переліку оберіть дві речовини, які утворюються при нагріванні суміші твердих ацетату калію та гідроксиду калію:

1) водень;

2) метан;

3) етан;

4) вуглекислий газ;

5) карбонат калію

Відповідь: 2 (реакція декарбоксилювання)

Більше того, для здачі ЄДІ хлопцям необхідно знати, що є сировиною для одержання тієї чи іншої газоподібної речовини. Наприклад, у тій же книжці за редакцією Доронькіна питання №26 (варіант 8) звучить так:

Встановіть відповідність між речовиною та сировиною, що отримується в промисловості, що використовується для її отримання: до кожної позиції, позначеної буквою, підберіть відповідну позицію, позначену цифрою:

Запишіть у таблицю вибрані цифри під відповідними літерами:

Відповідь:

У варіанті №12 пропонують учням згадати сферу застосування деяких газоподібних речовин:

Встановіть відповідність між речовиною та областю її застосування: до кожної позиції, позначеної буквою, підберіть відповідну позицію, позначену цифрою:

Відповідь:

З хлопцями, які складають іспит з хімії в 9-му класі, на заняттях з підготовки до іспиту, заповнюємо нижченаведену таблицю (в 11-му класі повторюємо її і розширюємо):

Водень

Найлегший газ, у 14,5 разів легший за повітря, з повітрям у співвідношенні два об'єми водню до одного об'єму кисню утворює «гримучий газ»

1. Шляхом взаємодії лужних та лужноземельних металів з водою:

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

2. Взаємодіям металів (до водню) з соляною кислотою (будь-якої концентрації) та розведеною сірчаною кислотою:

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

3. Взаємодіям перехідних (амфотерних) металів з концентрованим розчином луги при нагріванні:

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

4. Розкладанням води під дією електричного струму:

2H 2 O = 2H 2 + O 2

За характерним звуком вибуху: посудину з воднем підносять до полум'я (глухий бавовна - чистий водень, звук, що «гавкає - водень з домішкою повітря):

2H 2 + O 2 2H 2 O

Водневий пальник, виробництво маргарину, ракетне паливо, виробництво різних речовин (аміаку, металів, наприклад, вольфраму, соляної кислоти, органічних речовин)

Кисень

Безбарвний газ без запаху; у рідкому стані має світло-блакитне забарвлення, у твердому – синє; у воді розчинний краще, ніж азот та водень

1. Шляхом розкладання перманганату калію:

2 KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

2. Шляхом розкладання перекису водню:

2 H 2 O 2 2 H 2 + O 2

3. Розкладання бертолетової солі (хлорату калію):

2KClO 3 = 2KCl + 3O 2

4. Розкладання нітратів

5. Розкладанням води під дією електричного струму:

2 H 2 O = 2 H 2 + O 2

6. Процес фотосинтезу:

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

Спалахування тліючої лучинки в ємності з киснем

У металургії, як окислювач ракетного палива, в авіації для дихання, в медицині для дихання, при вибухових роботах, для газового різання та зварювання металів

Вуглекислий газ

Безбарвний газ, без запаху, в 1,5 рази важчий за повітря. За звичайних умов одному обсязі води розчиняється один обсяг вуглекислого газу. При тиску 60 атм перетворюється на безбарвну рідину. При випаровуванні рідкого вуглекислого газу частина його перетворюється на тверду снігоподібну масу, яку в промисловості пресують – одержують «сухий лід».

1. У промисловості випалом вапняку:

CaCO 3 CaO + CO 2

2. Дія соляної кислоти на крейду або мармур:

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

За допомогою палаючої лучинки, яка гасне в атмосфері вуглекислого газу, або за помутнінням вапняної води:

CO 2 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O

Для створення «диму» на сцені, зберігання морозива, у шипучих напоях, у пінних вогнегасниках

Аміак

Безбарвний газ із різким запахом, майже в 2 рази легший за повітря. Не можна вдихати тривалий час, т.к. він отруйний. Легко зріджується при звичайному тиску та температурі -33,4о При випаровуванні рідкого аміаку з навколишнього середовища поглинається багато тепла, тому аміак застосовують у холодильних установках. Добре розчинний у воді: при 20про З в 1 обсязі води розчиняється близько 710 об'ємів аміаку.

1. У промисловості: при високих температурах, тиску та в присутності каталізатора азот реагує з воднем, утворюючи аміак:

N 2 +3 H 2 2 NH 3 + Q

2. У лабораторії аміак отримують дією гашеної вапна на солі амонію (найчастіше хлорид амонію):

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

1) за запахом;

2) щодо зміни забарвлення вологого фенолфталеїнового папірця (стала малинового кольору);

3) по появі диму при піднесенні скляної палички, змоченої соляною кислотою

1) у холодильних установках; 2) виробництво мінеральних добрив;

3) виробництво азотної кислоти;

4) для паяння; 5) одержання вибухових речовин; 6) у медицині та у побуті (нашатирний спирт)

Етилен

За нормальних умов – безбарвний газ із слабким запахом, частково розчинний у воді та етанолі. Добре розчинний у діетиловому ефірі та вуглеводнях. Є фітогормон. Має наркотичні властивості. Органічна речовина, що виробляється, у світі.

1) У промисловості дегідруванням етану:

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

2) У лабораторії етилен одержують двома способами:

а) деполімеризації поліетилену:

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

б) каталітичною дегідратацією етилового спирту (як каталізатор використовують білу глину або чистий оксид алюмінію і концентровану сірчану кислоту):

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

Кисень

+

Вниз дном

+

Вгору дном

Вуглекислий газ

+

Вниз дном

-

Аміак

+

Вгору дном

-

Етилен

+

Вниз дном і похило

-

Таким чином, для успішної здачі ОГЕ та ЄДІ, учням необхідно знати способи та методи отримання газоподібних речовин. Найпоширенішими з них є кисень, водень, вуглекислий газ та аміак. У підручнику 11 класу хлопцям пропонується практична робота №1, яка так і називається «Отримання, збирання та розпізнавання газів». У ній запропоновано п'ять варіантів – одержання п'яти різних газоподібних речовин: водень, кисень, вуглекислого газу, аміаку та етилену. Звичайно, на уроці тривалістю 45 хвилин усі 5 варіантів виконати просто нереально. Тому, як розпочати цю роботу, учні вдома заповнюють вищезапропоновану таблицю. Таким чином, хлопці будинку при заповненні таблиці повторюють методи та способи одержання газоподібних речовин (курс хімії 8, 9 та 10 класу) та приходять на урок уже теоретично обізнаними. За одну тему випускники одержують дві оцінки. Робота за обсягом виходить велика, але хлопці із задоволенням її виконують. А стимулом є хороша оцінка в атестат.

ПРАКТИЧНА РОБОТА (1 год) 8 КЛАС

Робота проводиться учнями самостійно під контролем вчителя.
Пропоную результат моєї багаторічної роботи з підготовки та проведення практичних робіт у загальноосвітній школі на уроках хімії у 8–9-х класах:

• «Отримання та властивості кисню»,
• «Приготування розчинів солей з певною масовою часткою розчиненої речовини»,
• «Узагальнення відомостей про найважливіші класи неорганічних сполук»,
• «Електролітична дисоціація»,
• "Підгрупа кисню" (див. слід. Номери газети "Хімія").

Усі вони апробовані мною на заняттях. Їх можна використовувати щодо шкільного курсу хімії як у новій програмі О.С.Габриеляна, і за програмою Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана.
Учнівський експеримент – це вид самостійної роботи. Експеримент як збагачує учнів новими поняттями, вміннями, навичками, а є способом перевірки істинності набутих ними знань, сприяє глибшому розумінню матеріалу, засвоєнню знань. Він дозволяє повніше здійснювати принцип варіативності сприйняття навколишнього світу, тому що головна сутність цього принципу – зв'язок із життям, з майбутньою практичною діяльністю учнів.

Цілі. Вміти отримувати кисень у лабораторії та збирати його двома методами: витісненням повітря та витісненням води; підтвердити дослідним шляхом властивості кисню; знати правила техніки безпеки.
Устаткування. Металевий штатив з лапкою, спиртовка, сірники, пробірка з газовідвідною трубкою, пробірка, грудочка вати, піпетка, хімічна склянка, лучинка, препарувальна голка (або дріт), кристалізатор з водою, дві конічні колби з пробками.
Реактиви. KMnO 4 кристалічний (5-6 г), вапняна вода Сa(OH) 2 , деревне вугілля,
Fe (сталевий дріт або скріпка).

Правила техніки безпеки.
Обережно поводьтеся з хімічним обладнанням!
Пам'ятайте! Пробірку прогрівають, тримаючи її в похилому положенні, по всій довжині двома-трьома рухами полум'я спиртування. При нагріванні направляйте отвір пробірки убік від себе та сусідів.

Попередньо учні отримують домашнє завдання, пов'язане з вивченням змісту майбутньої роботи з інструкції, одночасно використовуючи матеріали підручників 8-го класу авторів О.С.Габрієляна (§ 14, 40) або Г.Е. , 20). У зошитах для практичних робіт записують назву теми, мету, перераховують обладнання та реактиви, оформляють таблицю для звіту.

ХІД УРОКУ

Один досвід я ставлю вище,
ніж тисячу думок,
народжених тільки
уявою.

М.В.Ломоносов

Отримання кисню
методом витіснення повітря

(10 хв)

1. Помістіть перманганат калію (КMnO 4) у суху пробірку. Біля отвору пробірки покладіть пухку грудочку вати.
2. Закрийте пробірку пробкою із газовідвідною трубкою, перевірте на герметичність (рис. 1).

Мал. 1. Перевірка приладу на герметичність

(Пояснення вчителя, як перевірити прилад на герметичність.) Зміцніть прилад у лапці штатива.

3. Газовідвідну трубку опустіть у склянку, не торкаючись дна, на відстані 2–3 мм (рис. 2).

4. Підігрійте речовину у пробірці. (Пам'ятайте правила техніки безпеки.)
5. Перевірте наявність газу тліючою лучинкою (кутником). Що спостерігаєте? Чому кисень можна збирати шляхом витіснення повітря?
6. Зберіть отриманий кисень у дві колби для проведення наступних дослідів. Колби закрийте пробками.
7. Оформіть звіт, користуючись табл. 1, яку розмістіть на розвороті зошита.

Отримання кисню
методом витіснення води

(10 хв)

1. Заповніть пробірку водою. Закрийте пробірку великим пальцем і переверніть вгору дном. У такому положенні опустіть руку з пробіркою кристалізатор з водою. До кінця газовідвідної трубки підведіть пробірку, не виймаючи її з води (рис. 3).

2. Коли кисень витіснить воду з пробірки, закрийте її великим пальцем і вийміть із води. Чому кисень можна збирати способом витіснення води?
Увага! Вийміть газовідвідну трубку з кристалізатора, не припиняючи нагрівати пробірку з КMnО 4 . Якщо цього не зробити, воду перекине в гарячу пробірку. Чому?

Горіння вугілля у кисні

(5 хв)

1. Закріпіть куточок на металевому дроті (препарувальній голці) і внесіть у полум'я спиртування.
2. Розпечений вугілля опустіть у колбу з киснем. Що спостерігаєте? Дайте пояснення (рис. 4).

3. Після вилучення вугілля з колби, що згоріло, прилийте в неї 5–6 крапель вапняної води
Са(ОН) 2 . Що спостерігаєте? Дайте пояснення.
4. Оформіть звіт про роботу у табл. 1.

Горіння сталевого (залізного) дроту
у кисні

(5 хв)

1. Прикріпіть до одного кінця сталевого дроту шматочок сірника. Засвітіть сірник. Дріт із запаленою сірником опустіть у колбу з киснем. Що спостерігаєте? Дайте пояснення (рис. 5).

2. Оформіть звіт про роботу у табл. 1.

Таблиця 1

Операції, що виконуються (що робили)	Малюнки з позначеннями вихідних та отриманих речовин	Спостереження. Умови проведення реакцій. Рівняння реакцій	Пояснення спостережень. Висновки
Складання приладу для отримання кисню. Перевірка приладу на герметичність
Отримання кисню з KMnО 4 при нагріванні
Доказ отримання кисню за допомогою тліючої лучинки
Характеристика фізичних властивостей 2 . Збір Про 2 двома методами: витісненням повітря, витісненням води
Характеристика хімічних властивостей Про 2 . Взаємодія з простими речовинами: горіння вугілля, горіння заліза (сталевий дріт, скріпка)

Зробіть письмовий загальний висновок про виконану роботу (5 хв).

ВИСНОВОК. Один із способів отримання кисню в лабораторії - розкладання КMnO4. Кисень – газ без кольору та запаху, важчий за повітря в 1,103 рази ( M r(O 2) = 32, M r(пов.) = 29, з чого випливає 32/29 1,103), малорозчинний у воді. Входить у реакції з простими речовинами, утворюючи оксиди.

Упорядкуйте робоче місце (3 хв): розберіть прилад, розставте посуд та приладдя на свої місця.

Здайте зошити на перевірку.

Домашнє завдання.

Завдання. Визначте, яка із сполук заліза – Fe 2 Про 3 чи Fe 3 Про 4 – багатша залізом?

Дано:	Знайти:
Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 .	(Fe) у Fe 2 O 3 , (Fe) у Fe 3 O 4

Рішення

(Х) = n A r(X)/ M r, де n- Число атомів елемента Х у формулі речовини.

M r(Fe 2 O 3) = 56 2 + 16 3 = 160,

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

M r(Fe 3 O 4) = 56 3 + 16 4 = 232,
"(Fe) = 56 3/232 = 0,724,
(Fe) = 72,4%.

Відповідь. Fe 3 O 4 багатший залізом, ніж Fe 2 O 3 .

Вчитель під час практичної роботи спостерігає за правильністю виконання прийомів та операцій учнями та зазначає у картці обліку умінь (табл. 2).

Таблиця 2

Картка обліку умінь

Операції практичної роботи	Прізвища учнів
	А	Б	У	Г	Д	Е
Складання приладу для отримання кисню
Перевірка приладу на герметичність
Зміцнення пробірки в лапці штативу
Поводження зі спиртуванням
Нагрівання пробірки з KМnО 4
Перевірка виділення Про 2
Збирання Про 2 в посудину двома методами: витісненням повітря, витісненням води
Спалювання вугілля
Спалювання Fe (сталевого дроту)
Культура виконання дослідів
Оформлення роботи у зошити

Зразок звіту про виконану практичну роботу (табл. 1)

Про 2 одержують у лабораторії розкладанням KMnO 4 при нагріванні Доказ одержання кисню за допомогою
тліючої лучинки Тліюча лучинка
(вугілля) яскраво спалахує
в О 2 Отриманий газ О 2 підтримує горіння Характеристика
фізичних властивостей Про 2 . Збір Про 2 двома методами:
витісненням повітря (а),
витісненням води (б)

Кисень витісняє повітря та воду з судин Кисень – газ без кольору та запаху,
трохи важче за повітря, тому
його збирають у посудину, поставлену на дно. Кисень малорозчинний у воді Характеристика хімічних властивостей 2 . Взаємодія з простими речовинами: горіння вугілля (a), горіння заліза (сталевий дріт, скріпка, стружка) (б)

Розпечений вугілля яскраво горить в О 2:

Вапняна вода каламутніє, тому що утворюється нерозчинний у воді осад СaСО 3:
СО 2 + Са(ОН) 2 СaСО 3 + H 2 O. Залізо горить яскравим полум'ям у кисні:

Про 2 взаємодіє
з простими
речовинами – металами та неметалами. Утворення осаду білого кольору підтверджує наявність у колбі СО 2

Тест «Азот та його сполуки»

Варіант 1 1. Найбільш міцна молекула:а) Н 2; б) F 2; в) Про 2; г) N 2 . 2. Забарвлення фенолфталеїну в розчині аміаку: а) малинова; б) зелена; в) жовта;г) синя. 3. Ступінь окислення +3 у атома азоту у поєднанні: а) NH 4 NO 3 ; б) NaNО 3; в) NО 2; г) КNO 2 . 4. При термічному розкладанні нітрату міді(II) утворюються:а) нітрит міді(II) та О 2 ;б) оксид азоту(IV) та О 2 ;в) оксид міді(II), бурий газ NO 2 і Про 2; г) гідроксид міді(II), N 2 та О 2 . 5. Який іон утворений за донорно-акцепторним механізмом?а) NH 4 +; б) NO 3 -; в) Сl -; г) SO 4 2-. 6. Вкажіть сильні електроліти:а) азотна кислота; б) азотиста кислота; в) водний розчин аміаку; г) нітрат амонію. 7. Водень виділяється при взаємодії:а) Zn + HNO 3 (розб.); б) Cu + HCl (р-р); в) Al + NaOH + H 2 O; г) Zn + H 2 SO 4 (розб.); д) Fe + HNO 3 (конц.). 8. Складіть рівняння реакції цинку з дуже розведеною азотною кислотою, якщо один із продуктів реакції – нітрат амонію. Вкажіть коефіцієнт, що стоїть перед окислювачем. 9.

Дайте назви речовин А, В, С. Варіант 2 1. Засобом витіснення води не можна зібрати: а) азот; б) водень; в) кисень; г) аміак. 2. Реактивом на іон амонію є розчин: а) сульфату калію; б) нітрату срібла;в) гідроксиду натрію; г) хлориду барію. 3. При взаємодії НNО 3 (конц.) з мідною стружкою утворюється газ:а) N 2 O; б) NН 3; в) NO 2; г) Н2. 4. При термічному розкладанні нітрату натрію утворюється:а) оксид натрію, бурий газ NO 2 , O 2; б) нітрит натрію і О 2; в) натрій, бурий газ NO 2, O 2; г) гідроксид натрію, N 2, О 2 . 5. Ступінь окислення азоту в сульфаті амонію:а) -3; б) -1; в) +1; г) +3. 6. З якими із зазначених речовин реагує концентрована HNO 3 за звичайних умов?а) NаОН; б) АgСl; в) Al; г) Fе; д) Су. 7. Вкажіть кількість іонів у скороченому іонному рівнянні взаємодії сульфату натрію та нітрату срібла:а) 1; б) 2; в) 3; г) 4. 8. Складіть рівняння взаємодії магнію з розведеною азотною кислотою, якщо один із продуктів реакції – проста речовина. Вкажіть коефіцієнт, що стоїть у рівнянні перед окислювачем. 9. Напишіть рівняння реакцій для наступних перетворень:

Дайте назви речовин А, В, С, D.

Відповіді

Варіант 1 1 - Г; 2 – а; 3 - Г; 4 - В; 5 – а; 6 - А, г; 7 - В, г; 8 – 10,

9. А - NH 3 B - NH 4 NO 3 C - NO,

Варіант 2 1 – г; 2 – в; 3 – в; 4 – б; 5 – а; 6 - а, д; 7 – в,

2Ag + + SO 4 2– = Ag 2 SO 4 ;

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

Якщо для досвіду необхідна суха газовідвідна трубка, надходять так. На вільний кінець газовідвідної трубки надягають гумову трубку зі скляним наконечником. При випробуванні герметичності приладу намокне знімний наконечник, а труба газовідвідна залишиться сухою.

Зібрати газ у посуд можна різними методами. Найбільш поширені два – метод витіснення повітря та метод витіснення води. Кожен з них має свої переваги та недоліки, і вибір методу багато в чому обумовлений властивостями того газу, який потрібно зібрати.

Метод витіснення повітря

Цим методом можна зібрати будь-який газ, але тут виникає проблема точного визначення того моменту, коли все повітря з судини-приймача буде витіснене газом, що збирається.

Перш ніж збирати газ витісненням повітря, необхідно з'ясувати, важчий він чи легший за повітря. Від цього залежатиме положення судини-приймача (рис.). Для цього розраховують відносну щільність газу повітрям за формулою: D пов. (X) = Mr(X)/29, де Mr – відносна молекулярна маса газу, що збирається, 29 – відносна молекулярна маса повітря. Якщо розрахована величина виявиться менше одиниці, то газ легший за повітря, і посудину-приймач потрібно розташовувати отвором вниз (рис. 57, а). Якщо ж відносна щільність газу повітрям більше одиниці, то газ важчий за повітря, і посудина-приймач слід розташовувати отвором вгору (рис. 57,б).

Мал. 57. Положення судини-приймача (1): а – для газу, який легший за повітря; б – для газу, який важчий за повітря.

Контролювати наповнення судини можна по-різному, залежно від того, який газ збирають. Наприклад, пофарбований оксид азоту(IV) легко виявити за червоно-бурим кольором. Для виявлення кисню використовують тліючу лучинку, яку підносять до краю судини, але не вносять усередину.

Метод витіснення води.

При використанні цього методу значно легше контролювати наповнення судини-приймача газом. Однак цей метод має серйозне обмеження – його не можна використовувати, якщо газ розчиняється у воді або вступає з нею в реакцію .

Для збирання газу витісненням води необхідно мати широку посудину, наприклад, кристалізатор, наповнений на 2/3 водою. Посудину-приймач, наприклад пробірку, наповнюють догори водою, закривають пальцем, швидко перевертають догори дном і опускають в кристалізатор. Коли отвір пробірки опиниться під водою, отвір пробірки відкривають і вводять у пробірку газовідвідну трубку (рис. 58).

Мал. 58. Прилад для збирання газу шляхом витіснення води: 1 – пробірка-приймач, заповнена водою; 2 – кристалізатор.

Після того, як вся вода буде витіснена з пробірки газом, отвір пробірки закривають під водою пробкою і витягають із кристалізатора.

Якщо газ, який збирають методом витіснення води, одержують при нагріванні, потрібно неухильно дотримуватися наступного правила:

Не можна припиняти нагрівання пробірки з вихідними речовинами, якщо трубка знаходиться під водою!

Оформлення результатів експерименту

Форма запису результатів, отриманих під час виконання хімічного експерименту, ніким не регламентована. Але протокол експерименту обов'язково повинен включати такі пункти: назва експерименту та дату його проведення, мета експерименту, перелік обладнання та реактивів, які були використані, малюнок або схему приладу, опис дій, які були виконані в ході роботи, спостереження, рівняння реакцій, що протікають, розрахунки якщо вони проводилися при виконанні роботи, висновки.

Форма звіту про проведену практичну роботу.

Запишіть дату проведення експерименту та назву досвіду.

Сформулюйте самостійно мету експерименту.

Стисло запишіть все, що ви робили.

Виконайте малюнок досвіду або намалюйте прилад, яким ви користувалися. Намагайтеся, щоб малюнок вийшов чітким. Обов'язково зробіть до малюнка пояснювальні написи. Використовуйте кольорові олівці або фломастери для зображення забарвлених речовин.

Запишіть спостереження, тобто. опишіть умови протікання та ознаки хімічних реакцій.

Складіть рівняння всіх хімічних реакцій, що сталися під час експерименту. Не забудьте розставити коефіцієнти.

Зробіть висновок із досвіду (або роботи).

Оформити звіт про роботу можна як послідовний опис дій та спостережень, або у вигляді таблиці:

Досвід №…

Опис досвіду	Малюнок досвіду	Ознаки реакцій	Висновки. Рівняння реакцій

При вирішенні експериментальних завдань, пов'язаних із розпізнаванням та ідентифікацією речовин, звіт зручно оформляти у вигляді іншої таблиці:

Порядок дій	Реактив	Номер пробірки			Висновок

Тема 1. Основні поняття та закони хімії.

Лабораторні досліди.

Приклади фізичних явищ.

Досвід №1. Нагрівання скла (скляної трубки)

в полум'ї спиртування.

Обладнання та реактиви:скляна трубка, спиртування, сірники, азбестова сітка.

1. Візьміть скляну трубку за її кінці двома руками.

2. Внесіть середню частину трубки в полум'я спиртування. Пам'ятайте, що верхня частина полум'я найгарячіша.

3. Повертайте трубку, не виносячи з полум'я спиртування (рис. 59).

4. Коли скло сильно розжариться (через 3–4 хвилини), спробуйте трубку зігнути, не докладаючи надмірних зусиль.

Мал. 59. Згинання скляної трубки.

Покладіть скляну трубку на азбестову сітку. Будьте обережні: гаряче скло на вигляд не відрізняється від холодного!

1) Чи змінилося скло?

2) Чи вийшла нова речовина під час нагрівання скляної трубки?

Досвід №2. Плавлення парафіну.

Обладнання та реактиви:тигель абоскляна пластина, спиртовка, сірники, щипці тигель або пробіркотримач, азбестова сітка, парафін.

Інструкція до виконання досвіду.

1. Покладіть невеликий шматочок парафіну в тигель (або скляну пластину).

2. Візьміть тигель (або скляну пластину) щипцями тигель (або зміцніть його в тримачі для пробірок).

3. Внесіть тигель із парафіном (або скляну пластину) у верхню частину полум'я спиртування. Уважно спостерігайте за змінами, що відбуваються.

4. Після розплавлення парафіну поставте тигель (або скляну пластину) на азбестову сітку та погасіть спиртовку.

5. Коли тигель (або скляна пластина) охолоне, розгляньте речовину, яка знаходиться в тиглі (або на скляній пластині).

1) Чи змінився парафін?

2) Чи вийшла нова речовина під час нагрівання парафіну?

3) Яке це явище: фізичне чи хімічне?

Приклади хімічних явищ.

Досвід № 3. Прожарювання мідної пластинки або дроту

в полум'ї спиртування.

Обладнання та реактиви:спиртування, сірники, щипці тиглів або пробіркотримач, азбестова сітка, мідний дріт або пластина.

Інструкція до виконання досвіду.

1. Візьміть мідну пластину (або мідний дріт) щипцями тигельними.

2. Внесіть мідну пластину у верхню частину полум'я спиртівки та розжаріть її.

3. Через 1-2 хвилини вийміть пластину з полум'я і зчистіть з неї ножем або лучинкою чорний наліт, що утворився, на чистий аркуш паперу.

4. Повторіть нагрівання і знову зчистіть наліт, що вийшов.

5. Порівняйте чорний наліт, що утворився, з мідною пластинкою.

1) Чи змінилася мідна пластинка під час розжарювання?

2) Чи утворилася нова речовина при розжарюванні мідної платівки?

3) Яке це явище: фізичне чи хімічне?

Досвід № 4. Дія соляної кислоти на крейду чи мармур.

Обладнання та реактиви:хімічна склянка об'ємом 50 мл, мармур (дрібні шматочки або крихта), розчин соляної кислоти (1:3), сірники.

Інструкція до виконання досвіду.

1. У хімічну склянку помістіть 2-3 невеликі шматочки мармуру завбільшки з горошину. Будьте обережні: не розбийте дно склянки.

2. Налийте в склянку стільки соляної кислоти, щоб шматочки мармуру повністю покриті нею. Що спостерігаєте?

3. Запаліть сірник і внесіть у склянку. Що спостерігаєте?

4. Виконайте малюнок досвіду, запишіть спостереження.

1) Чи утворилася нова речовина при приливанні соляної кислоти до мармуру? Яка ця речовина?

2) Чому погасла сірник?

3) Яке це явище: фізичне чи хімічне?

Типи хімічних реакцій

ПРАКТИЧНА РОБОТА (1 год) 8 КЛАС

Робота проводиться учнями самостійно під контролем вчителя.
Пропоную результат моєї багаторічної роботи з підготовки та проведення практичних робіт у загальноосвітній школі на уроках хімії у 8–9-х класах:

• «Отримання та властивості кисню»,
• «Приготування розчинів солей з певною масовою часткою розчиненої речовини»,
• «Узагальнення відомостей про найважливіші класи неорганічних сполук»,
• «Електролітична дисоціація»,
• "Підгрупа кисню" (див. слід. Номери газети "Хімія").

Усі вони апробовані мною на заняттях. Їх можна використовувати щодо шкільного курсу хімії як у новій програмі О.С.Габриеляна, і за програмою Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана.
Учнівський експеримент – це вид самостійної роботи. Експеримент як збагачує учнів новими поняттями, вміннями, навичками, а є способом перевірки істинності набутих ними знань, сприяє глибшому розумінню матеріалу, засвоєнню знань. Він дозволяє повніше здійснювати принцип варіативності сприйняття навколишнього світу, тому що головна сутність цього принципу – зв'язок із життям, з майбутньою практичною діяльністю учнів.

Цілі. Вміти отримувати кисень у лабораторії та збирати його двома методами: витісненням повітря та витісненням води; підтвердити дослідним шляхом властивості кисню; знати правила техніки безпеки.
Устаткування. Металевий штатив з лапкою, спиртовка, сірники, пробірка з газовідвідною трубкою, пробірка, грудочка вати, піпетка, хімічна склянка, лучинка, препарувальна голка (або дріт), кристалізатор з водою, дві конічні колби з пробками.
Реактиви. KMnO 4 кристалічний (5-6 г), вапняна вода Сa(OH) 2 , деревне вугілля,
Fe (сталевий дріт або скріпка).

Правила техніки безпеки.
Обережно поводьтеся з хімічним обладнанням!
Пам'ятайте! Пробірку прогрівають, тримаючи її в похилому положенні, по всій довжині двома-трьома рухами полум'я спиртування. При нагріванні направляйте отвір пробірки убік від себе та сусідів.

Попередньо учні отримують домашнє завдання, пов'язане з вивченням змісту майбутньої роботи з інструкції, одночасно використовуючи матеріали підручників 8-го класу авторів О.С.Габрієляна (§ 14, 40) або Г.Е. , 20). У зошитах для практичних робіт записують назву теми, мету, перераховують обладнання та реактиви, оформляють таблицю для звіту.

ХІД УРОКУ

Один досвід я ставлю вище,
ніж тисячу думок,
народжених тільки
уявою.

М.В.Ломоносов

Отримання кисню
методом витіснення повітря

(10 хв)

1. Помістіть перманганат калію (КMnO 4) у суху пробірку. Біля отвору пробірки покладіть пухку грудочку вати.
2. Закрийте пробірку пробкою із газовідвідною трубкою, перевірте на герметичність (рис. 1).

Мал. 1. Перевірка приладу на герметичність

(Пояснення вчителя, як перевірити прилад на герметичність.) Зміцніть прилад у лапці штатива.

3. Газовідвідну трубку опустіть у склянку, не торкаючись дна, на відстані 2–3 мм (рис. 2).

4. Підігрійте речовину у пробірці. (Пам'ятайте правила техніки безпеки.)
5. Перевірте наявність газу тліючою лучинкою (кутником). Що спостерігаєте? Чому кисень можна збирати шляхом витіснення повітря?
6. Зберіть отриманий кисень у дві колби для проведення наступних дослідів. Колби закрийте пробками.
7. Оформіть звіт, користуючись табл. 1, яку розмістіть на розвороті зошита.

Отримання кисню
методом витіснення води

(10 хв)

1. Заповніть пробірку водою. Закрийте пробірку великим пальцем і переверніть вгору дном. У такому положенні опустіть руку з пробіркою кристалізатор з водою. До кінця газовідвідної трубки підведіть пробірку, не виймаючи її з води (рис. 3).

2. Коли кисень витіснить воду з пробірки, закрийте її великим пальцем і вийміть із води. Чому кисень можна збирати способом витіснення води?
Увага! Вийміть газовідвідну трубку з кристалізатора, не припиняючи нагрівати пробірку з КMnО 4 . Якщо цього не зробити, воду перекине в гарячу пробірку. Чому?

Горіння вугілля у кисні

(5 хв)

1. Закріпіть куточок на металевому дроті (препарувальній голці) і внесіть у полум'я спиртування.
2. Розпечений вугілля опустіть у колбу з киснем. Що спостерігаєте? Дайте пояснення (рис. 4).

3. Після вилучення вугілля з колби, що згоріло, прилийте в неї 5–6 крапель вапняної води
Са(ОН) 2 . Що спостерігаєте? Дайте пояснення.
4. Оформіть звіт про роботу у табл. 1.

Горіння сталевого (залізного) дроту
у кисні

(5 хв)

1. Прикріпіть до одного кінця сталевого дроту шматочок сірника. Засвітіть сірник. Дріт із запаленою сірником опустіть у колбу з киснем. Що спостерігаєте? Дайте пояснення (рис. 5).

2. Оформіть звіт про роботу у табл. 1.

Таблиця 1

Операції, що виконуються (що робили)	Малюнки з позначеннями вихідних та отриманих речовин	Спостереження. Умови проведення реакцій. Рівняння реакцій	Пояснення спостережень. Висновки
Складання приладу для отримання кисню. Перевірка приладу на герметичність
Отримання кисню з KMnО 4 при нагріванні
Доказ отримання кисню за допомогою тліючої лучинки
Характеристика фізичних властивостей 2 . Збір Про 2 двома методами: витісненням повітря, витісненням води
Характеристика хімічних властивостей Про 2 . Взаємодія з простими речовинами: горіння вугілля, горіння заліза (сталевий дріт, скріпка)

Зробіть письмовий загальний висновок про виконану роботу (5 хв).

ВИСНОВОК. Один із способів отримання кисню в лабораторії - розкладання КMnO4. Кисень – газ без кольору та запаху, важчий за повітря в 1,103 рази ( M r(O 2) = 32, M r(пов.) = 29, з чого випливає 32/29 1,103), малорозчинний у воді. Входить у реакції з простими речовинами, утворюючи оксиди.

Упорядкуйте робоче місце (3 хв): розберіть прилад, розставте посуд та приладдя на свої місця.

Здайте зошити на перевірку.

Домашнє завдання.

Завдання. Визначте, яка із сполук заліза – Fe 2 Про 3 чи Fe 3 Про 4 – багатша залізом?

Дано:	Знайти:
Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 .	(Fe) у Fe 2 O 3 , (Fe) у Fe 3 O 4

Рішення

(Х) = n A r(X)/ M r, де n- Число атомів елемента Х у формулі речовини.

M r(Fe 2 O 3) = 56 2 + 16 3 = 160,

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

M r(Fe 3 O 4) = 56 3 + 16 4 = 232,
"(Fe) = 56 3/232 = 0,724,
(Fe) = 72,4%.

Відповідь. Fe 3 O 4 багатший залізом, ніж Fe 2 O 3 .

Вчитель під час практичної роботи спостерігає за правильністю виконання прийомів та операцій учнями та зазначає у картці обліку умінь (табл. 2).

Таблиця 2

Картка обліку умінь

Операції практичної роботи	Прізвища учнів
	А	Б	У	Г	Д	Е
Складання приладу для отримання кисню
Перевірка приладу на герметичність
Зміцнення пробірки в лапці штативу
Поводження зі спиртуванням
Нагрівання пробірки з KМnО 4
Перевірка виділення Про 2
Збирання Про 2 в посудину двома методами: витісненням повітря, витісненням води
Спалювання вугілля
Спалювання Fe (сталевого дроту)
Культура виконання дослідів
Оформлення роботи у зошити

Зразок звіту про виконану практичну роботу (табл. 1)

Про 2 одержують у лабораторії розкладанням KMnO 4 при нагріванні Доказ одержання кисню за допомогою
тліючої лучинки Тліюча лучинка
(вугілля) яскраво спалахує
в О 2 Отриманий газ О 2 підтримує горіння Характеристика
фізичних властивостей Про 2 . Збір Про 2 двома методами:
витісненням повітря (а),
витісненням води (б)

Кисень витісняє повітря та воду з судин Кисень – газ без кольору та запаху,
трохи важче за повітря, тому
його збирають у посудину, поставлену на дно. Кисень малорозчинний у воді Характеристика хімічних властивостей 2 . Взаємодія з простими речовинами: горіння вугілля (a), горіння заліза (сталевий дріт, скріпка, стружка) (б)

Розпечений вугілля яскраво горить в О 2:

Вапняна вода каламутніє, тому що утворюється нерозчинний у воді осад СaСО 3:
СО 2 + Са(ОН) 2 СaСО 3 + H 2 O. Залізо горить яскравим полум'ям у кисні:

Про 2 взаємодіє
з простими
речовинами – металами та неметалами. Утворення осаду білого кольору підтверджує наявність у колбі СО 2