3. Техника и методика демонстрационных опытов по изучению свойств активных металлов.

Опыт 1. Взаимодействие натрия с водой.

Оборудование: пробирка, фильтровальная бумага, штатив, воронка.

Реактивы: вода, натрий, фенолфталеин.

Ход эксперимента.

Пробирку, которая на 2/3 заполнена водой, закрепляют вертикально в штативе и бросают в воду очищенный при помощи фильтровальной бумаги кусочек натрия.

Поджигают водород у конца воронки. Когда весь натрий прореагирует, то в воду капают фенолфталеин.

Опыт 2. Взаимодействие кальция с водой.

Оборудование: кристаллизатор с водой, напильник, пробирка с водой.

Реактивы: кусочек кальция, фенолфталеин.

Ход эксперимента

Кусочек кальция зачищают напильником, небольшой кусочек бросают в кристаллизатор с водой и накрывают его пробиркой с водой. Последнюю целесообразно заполнить водой только на 2/3 объёма, чтобы водород перемешался с воздухом и при сгорании бал слышен хлопок. Выделяющийся водород заполняет пробирку. Его поджигают. В воду добавляют раствор фенолфталеина.

Опыт 3. Окисление алюминия на воздухе.

Оборудование: пробирки, стеклянная палочка, фильтровальная бумага.

Реактивы: гранулы алюминия или алюминиевая проволока, алюминиевая фольга, раствор натрий гидроксида, гидраргирум (ΙΙ) нитрат, вода, раствор купрум (ΙΙ) сульфат.

Ход эксперимента.

а) Алюминий энергично окисляется на воздухе, если удалить с его поверхности пленку алюминий оксида и создать условия, при которых она не будет возникать. Для этого в пробирку кладут кусочек алюминия и приливают раствор натрий гидроксида. Через 2 минуты раствор сливают, алюминий тщательно промывают водой и опускают в раствор гидраргирум (ΙΙ) нитрат. Через 2 – 3 минуты алюминию вынимают из этого раствора, промывают водой и протирают досуха фильтровальной бумагой.

Алюминий вытесняет ртуть из её соли, на поверхности образуется амальгама алюминия, препятствующая образованию плотной пленки алюминий оксида. Поэтому алюминий окисляется на воздухе, постепенно разрушается.

б) На алюминиевую фольгу наносят 1 – 2 капли раствора натрий гидроксида. Стеклянной палочкой раствор щелочи растирают по поверхности фольги. Через 2 – 3 минуты щелочь смывают водой, на фольгу наносят несколько капель медного купороса. По истечении 2 -3 минут фольгу промывают водой и тщательно протирают бумагой. Алюминий начинает окисляться.

Опыт 4. Взаимодействие алюминия с водой.

Оборудование: пробирка.

Реактивы: амальгамированный алюминий, вода.

Ход эксперимента.

Алюминий, лишенный оксидной пленки, вытесняет гидроген из воды. Для этого амальгамированный алюминий, оставшийся от предыдущего опыта, опускают в пробирку с водой. Сразу же появляются пузырьки водорода. На дне пробирки осаждаются хлопья алюминий гидроксида.

4. Техника и методика демонстрационных опытов по изучению химических свойств сульфатной, нитратной кислот, получению силикатной кислоты.

Опыт 1. Свойства сульфатной кислоты:

Оборудование: химический стакан, лучинка, бумага.

Реактивы: сульфатная кислота концентрированная и разбавленная, вода, сахарная пудра.

Ход эксперимента.

а) Обугливание лучины. Сульфатная кислота разрушает древесину, отнимая воду и выделяя свободный карбон, при опускании лучинки в концентрированную кислоту наблюдается ее обугливание. После ополаскивания в воде лучинку демонстрируют учащимся.

б) Обугливание бумаги. На бумаге что-нибудь пишут или рисуют разбавленным раствором сульфатной кислоты. После осторожного нагревания над пламенем вода испаряется, а сульфатная кислота делается концентрированной, вследствие чего бумага обугливается и на ней появляется надпись или рисунок.

в) Обугливание концентрированной сульфатной кислотой сахара. В стакан на 100-150 мл кладут 10 г сахарной пудры. Приливают 1 мл воды до образования густой кашицы; после этого к сахару приливают 5 мл концентрированной сульфатной кислоты. После перемешивания сахар обугливается, а получившийся уголь частично окисляется в карбон (IV) оксид за счет восстановления сульфатной кислоты до сернистого газа. Выделяющиеся газообразные продукты вспучивают всю массу, которая выходит из стакана.

Опыт 2. Окислительные свойства нитратной кислоты.

Оборудование: фарфоровая чашка, пипетка, лучинка, пробирки, стакан с крышкой.

Реактивы: концентрированная нитратная кислота (с массовой долей кислоты 0,60), разбавленная нитратная кислота, опилки, сульфатная кислота, скипидар, гидроген сульфидная вода.

Ход эксперимента

Измельченные опилки в небольшой фарфоровой чашке нагревают до начала обугливания и приливают к ним с помощью пипетки 1,5мл концентрированной нитратной кислоты. Опилки сразу загораются (осторожно!).

Для демонстрации горения угля в нитратной кислоте также следует использовать концентрированную кислоту. В пробирку, закрепленную в штативе (в руках не держать!), наливают 4 – 5мл нитратной кислоты, доводят до кипения и вносят в неё небольшой уголёк. Уголёк загорается и сгорает. Если к нитратной кислоте дотронуться тлеющей лучинкой, то она сразу вспыхивает.

Для демонстрации возгорания скипидара в нитратной кислоте используют широкий стакан, на дно которого насыпают песок и ставят на него фарфоровую чашку, со смесью концентрированной нитратной и сульфатной кислот в объёмных соотношениях 1:1. Когда к этой смеси по каплям добавляют скипидар (осторожно!), то каждая капля загорается.

Нитратная кислота окисляет и неорганические вещества. В пробирку с нагретой разбавленной нитратной кислотой приливаю немного гидроген сульфидной воды. Вследствие реакции выпадает сера и образуется нитроген (ΙΙ) оксид, который на воздухе окисляется.

Опыт 3. Получение геля силикатной кислоты.

Оборудование: пробирки, стеклянные палочки, штатив

Реактивы: силикат натрия, соляная кислота, дистиллированная вода.

Ход эксперимента.

В пробирке к раствору натрий силиката с массовой долей растворенного вещества 10% (разбавленный соответственно 1:1 раствор продажного растворимого стекла или специально приготовленный раствор из сухой соли) приливают половину объема разбавленной хлоридной кислоты (1:1). Быстро перемешивают палочкой. Выпадает гель кислоты. Надо избегать избытка кислоты. Пробирку с полученной силикатной кислотой можно перевернуть вверх дном и показать, что гель при этом не выливается.

5. Техника и методика демонстрационных опытов по изучению растворов электролитов.

Опыт 1. Исследование веществ и их растворов на электропроводность

Оборудование: пять стеклянных стаканчиков вместимостью 100 мл, прибор для опытов по химии с электрическим током, фильтровальная бумага, стеклянные палочки,

Реактивы: дистиллированная вода, ледяная ацетатная кислота, натрий хлорид и натрий гидроксид (кристаллические), сахар.

Ход эксперимента.

Поместите в пять стаканов следующие вещества: в первую натрий хлорид, во вторую – натрий гидроксид, в третью – сахар, в четвертую – ледяную ацетатную кислоту и в пятую – дистиллированную воду. Проверьте электропроводность этих веществ с помощью прибора (во всех случаях лампочка не загорится). После этого в 4 сосуда с вышеперечисленными веществами долейте немного дистиллированной воды из пятого сосуда. Содержимое стаканчиков размешайте стеклянными палочками. Проверьте электропроводность полученных растворов (после каждой проверки необходимо тщательно промывать концы электродов). В стаканчиках с растворами натрий хлорида, натрий гидроксида, ацетатной кислоты круг между электродами замкнется и лампочка на устройстве загорится, но в первых двух случаях ярче, чем в третьем случае – растворе ацетатной кислоты. При помещении электрода в раствор сахара лампочка не загорается. Затем приготовить растворы ацетатной кислоты разной концентрации и повторить опыт с ними. Отметить разную интенсивность свечения лампочки.

Опыт 2. Движение ионов в электрическом поле.

Оборудование: стеклянная палочка, электрическая печь, выпрямитель тока, кодоскоп, чашка с электродами, стаканчик.

Реактивы: картофельный крахмал, NaCl, K₂Cr₂O₇, Na₂SO₄.

Ход опыта:

Заварить крахмальный клейстер густоты сметаны в стаканчике. При заваривании добавить немного NaCl электролита. Остывший крахмал поместить в чашку с двумя электродами, которые соединяется с выпрямителем тока. Выпрямитель включить в сеть. Чашку поместить на кодоскоп. В чашку с заваренным крахмалом на равных расстояниях от электродов поместить кристаллики K₂Cr₂O₇. В результате их растворения появляется оранжевое кольцо от иона Cr₂O₇^2-. Через некоторое время от кристалликов потянутся оранжевые язычки в сторону анода. На втором электроде наблюдается выделение пузырьков газа, который выделяется в результате электролиза Н₂О.

Опыт 3. Электролиз купрум (ΙΙ) хлорида.

Оборудование: U-образная трубка, угольные электроды, соединительные провода, выпрямитель с напряжением 12В.

Реактивы: раствор купрум (ΙΙ) хлорид с массовой долей 0,05.

Ход эксперимента

В U-образную трубку наливают раствор купрум (ΙΙ) хлорид с массовой долей 0,05. В раствор опускают угольные электроды и включают электрический ток от выпрямителя с напряжением 12В. Что наблюдается на катоде и аноде? Как продемонстрировать выделение хлора?