Луганський національний університет

імені Тараса Шевченка

кафедра хімії та біохімії

Л.М. Крючок, С.В. Роман

Методика шкільного хімічного експерименту:

матеріали до самостійної підготовки

Раздел ΙΙ. Лабораторный практикум

2.1. Приёмы работы в школьном химическом кабинете.

Для успешного выполнения химического эксперимента и реализации его функций будущий учитель химии должен уметь работать со стеклом, обрабатывать пробки, проводить монтаж приборов и проверять их готовность к работе. Такую подготовительную работу к эксперименту необходимо довести до уровня навыков, тщательно отрабатывая каждую операцию. Для этого студентам рекомендуется выполнить следующие задания.

Задание 1. Пользуясь учебниками [1, 3, 4], изучить приемы работы со стеклом и выполнить работу, которая включает отработку таких навыков: резание стеклянных трубок, оплавление концов трубок, сгибание трубок под разными углами, оттягивание трубок, проплавление отверстий в стеклянном сосуде.

Задание 2. Пользуясь указанными выше учебниками, изучить приемы обработки пробок и выполнить работу, которая предполагает отработку следующих навыков: подбор пробок к стеклянным приборам, обжимание пробок, сверление отверстий в пробках для газоотводных трубок разного диаметра.

Задание 3. Подготовить схемы указанных ниже приборов, провести их монтаж и проверить готовность к работе: прибора для получения и сбора газов, прибора для разделения смеси веществ, прибора для демонстрации разреженного воздуха в колбе, прибора для демонстрации электропроводности растворов электролитов, прибора для изучения процессов электролиза, а также процессов движения ионов в электрическом поле.

2.2. Химический эксперимент по неорганической химии.

Задание 1. Отработать технику и методику демонстрационных опытов

по получению, сбору газов и изучению их свойств.

Опыт 1. Получение кислорода разложением калий перманганата. Горение

углерода в кислороде.

Оборудование: лабораторный штатив, пробирки, пробка с газоотводной трубкой, кристаллизатор с водой, вата, стеклянная пластинка.

Реактивы: кристаллический калий перманганат, древесный уголь.

Ход эксперимента.

Получение кислорода нагреванием калий перманганата.

Сбор прибора. Прибор для получения газа состоит из пробирки и газоотводной трубки. Соберите прибор. Для этого плотно закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, как бы вкручивая ее.

Проверьте прибор на герметичность. В невысокую посуду налейте воды на половину ее объема. Конец газоотводной трубки опустите в воду и согрейте пробирку рукой. Если соединение пробирки, пробки и газоотводной трубки герметично, то за несколько секунд из трубки появятся пузырьки воздуха.

Насыпьте в пробирку кристаллический порошок калий перманганата слоем в 1,5-2 см.. Положите в верхнюю часть пробирки рыхлый комочек ваты для того, чтобы твердое вещества во время опыта, распыляясь, не летело вместе с кислородом. Вата не должна соприкасаться со всей массой калий перманганата, иначе при нагревании она вспыхнет. Закройте пробирку пробкой с согнутой на конце газоотводной трубкой и закрепите ее в штативе с помощью лапки. В кристаллизатор, наполовину заполненный водой, переверните пробирку с водой накрытую стеклянной пластинкой, согнутый конец газоотводной трубки подведите под пробирку и нагрейте пробирку с калий перманганатом. Когда пробирка заполнится кислородом, закройте ее и достаньте с воды. Конец газоотводной трубки вынимайте с воды, не прекращая нагревание.

2КМnO₄→K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Горение углерода в кислороде.

Возьмите пинцетом кусочек древесного угля и раскалите его в пламени. Потом быстро внесите уголек в стакан с кислородом.

С+ О₂→СО₂

Наблюдайте горение уголька ярким пламенем.

Опыт 2. Состав воздуха

Оборудование: стеклянный колокол, кристаллизатор, крышка от тигля или фарфоровая чашка, пробка, пробка со стеклянной трубкой, химический стакан, лучинка, стеклянная палочка, газоотводная трубка.

Реактивы: вода, фосфор, известковая вода.

Ход эксперимента:

Стеклянный колокол размечают на шесть равных по объему частей. Делают это следующим образом: колокол закрывают резиновой пробкой и наполняют водой, объем которой измеряют переливанием ее в мерный цилиндр. Далее рассчитывают число миллилитров, равное 1/6 объема колокола. Например, объем колокола равен 2,4 л, значит, 1/6 его объема равна: 2,4л:6 = 0,4 л. Теперь в колокол наливают найденное количество миллилитров воды, делая каждый раз пометку ее уровня при помощи воскового карандаша или наклеиванием цветных полосок бумаги, которые покрывают парафином. Подготовленный стеклянный колокол ставят в большой кристаллизатор, открывают резиновую пробку и приливают в кристаллизатор воды до первого деления. Колокол вынимают из воды и на ее поверхность опускают большую корковую пробку, на которую кладут крышку от тигля или фарфоровую чашечку с небольшим количеством фосфора. Фосфора надо брать столько, чтобы он соединился с кислородом, находящимся в объеме колокола, примерно 0,25 г на 1 л объема колокола. При очень большом количестве фосфора сразу выделяется слишком много теплоты; воздух сильно расширяется и часть его пробулькивает через воду. Для поджигания фосфора сильно накаляют конец стеклянной палочки, которым дотрагиваются до фосфора. Горло колокола быстро закрывают резиновой пробкой (закрыть плотно, чтобы не проходил воздух!). Колокол постепенно наполняется белым дымом – фосфор(V) оксидом, который затем растворяется в воде. Минут через 10 – 15, когда рассеется белый дым и охладятся газы под колоколом, вода поднимется примерно на 1/5 объема колокола.

Для исследования оставшихся газов в чашку наливают воды до ее уровня под колоколом, что необходимо для предотвращения затягивания при открывании пробки в сосуд окружающего воздуха. Далее на короткое время пробку вынимают, а содержимое исследуют горящей лучинкой, которая в нем гаснет. Для доказательства того, что оставшийся газ – азот, быстрым движением пробка заменяется другой со вставленной в нее газоотводной трубкой, конец которой опускают в стакан с небольшим количеством известковой воды. При подливании воды в кристаллизатор газы, находящиеся под колоколом, пробулькивают через известковую воду, но никакого помутнения не наблюдается.

Опыт 3. Получение водорода. Горение водорода.

Оборудование: пробирки, горелка, предметное стекло, тигельные щипцы.

Реактивы: разбавленная сульфатная или хлоридная кислота, цинк.