Лабораторная работ1

Лабораторная работа.

Получение аммиака. Свойства аммиака и гидрата аммиака.

Урок разработан в форме исследования с целью получения новых знаний с использованием проблемного подхода. Учитель направляет с помощью вопросов, заданий мысль учащихся, приводит к осуществлению вывода о необходимости теоретических знаний для объяснения различных природных явлений.

Задачи урока:

Знать строение и свойства аммиака и солей аммония.

Уметь составлять уравнения реакций, отражающие свойства этих веществ.

Развивать   наблюдательность, внимание, умение работать самостоятельно, умение анализировать, развивать умения  выделять главное, существенное.

Воспитывать:

- выработка  личностных качеств: аккуратности, внимательности при заполнении тетрадей, точности ответов,

- умение работать самостоятельно и в группе.

Реактивы: хлорид аммония NH₄Cl, гидроксид кальция Ca(OH)₂, фенолфталеиновая бумага, концентрированная хлороводородная кислота HCl, раствор аммиака NH₄OH, раствор фенолфталеина, разбавленная серная кислота H₂SO₄, хлорид алюминия AlCl₃, сульфат меди (II) CuSO₄, концентрированный раствор аммиака NH₄OH,

Оборудование: фарфоровая чашка, ступка, стеклянная палочка, сухие чистые пробирки в штативе 6 штук, пробка с газоотводной трубкой, штатив, спиртовка, стакан или кристаллизатор в водой, мокрая вата.

В данной лабораторной работе проводим 5 опытов. Один из них, самый первый опыт « Получение аммиака», демонстрационный, его проводит учитель сам, остальные три опыта ребята делают сами.

Опыт1. Демонстрационный. Получение аммиака. Выполняется учителем.

Учитель: Собираем прибор (приложение 2).

Готовим реактивы: берем чистую ступку, насыпаем туда примерно одинаковые порции хлорида аммония NH₄Cl и гидроксида кальция Ca(OH)_2. Смесь перемешиваем стеклянной палочкой. Всыпаем смесь в чистую, сухую пробирку (а). Закрываем ее пробкой с газоотводной трубкой, укрепляем в лапте штатива с небольшим наклоном. На газоотводную трубку надеваем сухую пробирку для сбора аммиака NH₃.

Реакционную пробирка (а) со смесью хлорида аммония NH₄Cl и гидроксида кальция Ca(OH) вначале прогреваем всю, а затем нагреваем в том месте, где находится смесь реагентов.

Для обнаружения аммиака подносим к отверстию перевернутой вверх пробирки(б) влажную индикаторную бумагу.

Что наблюдаем?

Ученики: Она посинела.

Далее подносим к отверстию пробирки стеклянную палочку, смоченную в концентрированной хлороводородной кислоте HCl.

Что наблюдаем?

Ученики: Белый дым.

Прекращаем нагревать реакционную смесь. Пробирку (б), в которой собран аммиак NH₃ снимаем с газоотводной трубки, держа ее вверх дном ( конец газоотводной трубки сразу же закрываем мокрой ватой). Держа палец на отверстии снятой пробирки, отпускаем ее в сосуд с водой. Палец отнимает от пробирки только под водой.

Что наблюдаем? (Сразу явление втягивания воды в пробирку может быть не совсем заметно, необходимо подождать пару минут, а пока можно задать вопросы ученикам по особенностям проведения опыта)

Почему пробирку с реакционной смесью укрепляем в наклонном состоянии?

Правильный ответ: Так как возможно образование воды, которая будет попадать в реакционную смесь, а если пробирка находиться в наклонном состоянии, то вода будет стекать, не мешаю реакционной смеси.

! ученики могут не сразу дать правильный ответ, поэтому необходимо задавать наводящие вопросы, а не сразу говорить правильный ответ, например, спросить, что будет с реакционной смесью при нагревании? Или же привести уравнения, которые возможно будут протекать в пробирке в реакционной смесью.

Почему пробирку (б) держим в наклонном состоянии?

Правильный ответ: так как масса получаемого нами газа меньше массы кислорода.

Если же ученики не дают сразу правильного ответа, задаем наводящие вопросы.

Вычислим относительную атомную массу получаемого газа, и массу кислорода содержащегося в воздухе. Сравниваем их. Просим сделать учеников вывод.

Получаемый нами газ, аммиак, легче кислорода воздуха, поэтому он улетучивается, следовательно, необходимо держать пробирку вверх дном.

Почему к отверстию пробирки (б) мы подносим именно влажную индикаторную бумагу?

(сразу ученики на этот вопросы ответить, вероятно, не смогут, поэтому задаем наводящие вопросы)

Говорим о том, что на влажной индикаторной бумаге тоже проходит химическая реакция.

Какая именно?

Ученики молчат.

Напоминаем о том, что индикаторная бумага влажная и выделяется из реакционной смеси газ- аммиак. Просим учеников привести на доске реакцию, проходящую на индикаторной бумаге реакцию:

NH₃ + H₂O = NH₄OH

В данном случаем, получим гидроксид аммиака, тогда в дальнейшем мы не получим газ (В получении газа заключен весь смысл опыта).

Что наблюдаем в стакане с водой, в который опущена пробирка?

Ученики возможно не ответят сразу. Для сравнения можно проделать такой маленький опыт, в такой же стакан с водой опустить чистую сухую пробирку уже не собирая аммиака. Теперь ученики могут сравнить.

Они отмечают, что в пробирке с аммиаком вода втянута в саму пробирку. А в обычной пробирке вода не втянута. Из чего просим ребят сделать вывод, что аммиак растворим в воде.

Опыт 2. Каждый ученик выполняет индивидуально.

Необходимо налить в пробирку 4-5 капель раствора аммиака и добавить 1-2 капли фенолфталеина (Необходимо отметить, что все исходные растворы бесцветны).

Что наблюдаете? Каков цвет полученного раствора?

Ответ: Раствор был бесцветным, а стал малиновым.

Нагреваем полученный раствор на спиртовке.

Что наблюдаем? Как изменился цвет? Почему?

Ответ: раствор снова стал бесцветным.

Какой можем сделать вывод?

Вывод делают ученики: раствор аммиака обладает щелочной реакцией, именно поэтому раствор при добавлении фенолфталеина приобрел малиновую окраску.

О нагревании: при нагревании пары аммиака улетучились и раствор изменил свой цвет, стал как и прежде бесцветным.

Для наглядности необходимо продемонстрировать происходящие явление в виде химических уравнений.

NH₄OH     ↔    NH₃↑   + H₂O

Опыт 3. Ученики проводят самостоятельно.

Прежде учитель объясняет технику проведения опыта:

Необходимо налить в пробирку 4-5 капель раствора аммиака. И добавить туда 1-2 капли раствора фенолфталеина (эффект данной реакции – изменение окраски раствора, был отмечен в предыдущем опыте), далее приливаем туда осторожно, по каплям разбавленную серную кислоту до исчезновения розовой окраски.

Вопрос ученикам: почему исчезла окраска?

Возможно, ответ прозвучит не сразу. Говорим о том, что любое явление в химии мы описываем каким-либо уравнением реакции. Просим попытаться продемонстрировать уравнением, что же происходит в пробирке со смесью?

Ответ:   2 NH₃            +    H₂SO_4.   →  (NH₄)₂ SO₄

Произошла химическая реакция, образовалась соль аммиака, которая называется сульфат аммония.

Вывод: состав исходных веществ изменился, мы получили новое вещество сульфат аммония. А значит, именно поэтому изменился цвет раствора, среда раствора изменилась.

Опыт 4. Ученики выполняют самостоятельно.

Прежде учитель объясняет технику проведения опыта:

В пробирку наливаем 4-5 капель хлорида алюминия, к нему приливаем раствор аммиака по каплям.

Что наблюдаем?

Ученики: образование белого кристаллического осадка.

Просим учеников отразить происходящее в пробирке явление химическим уравнением.

AlCl₃ + 3NH₄OH = Al(OH)₃ +3 NH₄Cl

Просим ребят обратить внимание на таблицу растворимости(которую необходимо приготовить заранее, если данный материал не пройдем ранее, объясняем как работать с таблицей растворимости). Отыскать в ней получившиеся и нас вещества.

Ученики: гидроксид алюминия не растворим.

Учитель: А это значит, что выпавший в нашей пробирке осадок и есть гидроксид алюминия. Хлорид аммония растворимое соединение. А значит осадок выпавший в пробирке и есть гидроксид алюминия (III).

Опыт 5. Ученики проводят самостоятельно, но прежде учитель объясняет им технику выполнения работы.

Учитель: Необходимо, налить в пробирку 2-3 капли раствора сульфата меди (II) и медленно по каплям добавляем концентрированный раствор аммиака.

Что наблюдаем?

Ученики: Образовался осадок яркого сине-фиолетового цвета, а при дальнейшем добавлении раствора аммиака раствор становится темно-синим.

Учитель отметим, что интенсивность цвета уменьшается.

Учитель демонстрирует уравнением происходящие в пробирке изменения.

CuSO₄ + 2(NH₃∙H₂O) = Cu (OH)₂↓+ (NH₄)₂SO₄

Cu(OH)_2(т) + 4(NH₃∙H₂O) = [Cu(NH₃)₄](OH)₂ + 4H₂O

Примечание в данной работе, проделанной мной, была замена реактивов, по причине их отсутствия, а именно:

Опыт 1. Вместо концентрированной хлороводородной кислоты использовали разбавленную, заменили фенолфталеиновую бумагу на универсальную индикаторную.

Общее замечание: необходимо по методике использовать в опытах гораздо большее количество реактивов, от 2 до 5 мл, мы же проводили опыты капельным методом. Данный аспект не повлиял на качество выполняемой работы. Но необходимо отметить, что данный метод неэффективен при выполнении работы в аудитории более 5 человек, так как нарушается наглядность и общая доступность получаемого материала.

Необходимо полученные знания перевести в рефлексию. А именно, задаем вопросы по проведенным опытам.

Вопросы: по опыту получение аммиака

1. Чем обусловлено использование сухой пробирки?

2. Как объяснить положение вверх дном пробирки с получаемым газом?

3. Какие процессы происходят на влажной индикаторной бумаге?

4. Есть ли необходимость закрытия пробирки с реакционной смесью

5. Пробирку с реакционной смесью закрываем именно смоченной ватой?

6. Вода поднялась в пробирку, как объясните данное явление

Вопросы по опыту 2

7. При нагревании окраска раствора исчезает, как объяснить данное явление