Заняття 13

Тема: Методика вивчення елементів та їх сполук у систематичному курсі хімії. Досліди з металами і сплавами.

Мета: Обговорити основні принципи побудови розділів хімії, в яких вивчаються елементи систематичному курсі, показати можливості інтенсифікації їх вивчення за допомогою ЕОМ.

Семінарська частина

Питання для самоконтролю

1. Які основні принципи відбору матеріалу про хімічні елементи?

2. Як можна організувати вивчення теми “Підгрупа Нітрогену” у класах з поглибленим вивченням хімії за лекційно-семінарською системою?

3. Яке значення вивчення сполук Карбону в шкільному курсі хімії?

4. Як здійснити планування уроків з теми “Підгрупа Карбону”, в якому б поєднувалися блочний виклад матеріалу теми, екскурсія на цегельний завод, обговорення діафільму “Силікатна промисловість” і урок-конференція?

5. У якій послідовності вивчається матеріал про метали в курсі хімії загальноосвітньої школи?

Практична частина

6. Підготувати план-конспект фрагменту уроку засвоєння нових знань з теми „Метали”. Ділова гра: один студент виступає в ролі вчителя (15 хв.), інші – учні.

Лабораторна частина

Дослід 1. Взаємодія натрію з водою. Стакан з водою ставлять на столик, ззаду поміщають фоновий екран, кидають у воду очищений за допомогою фільтрувального паперу кусочок натрію величиною з горошину. У воду капають фенолфталеїну.

Дослід 2. Забарвлення полум’я сполуками лужних металів. Для досліду готують розчини солей: натрій хлорид, калій хлорид, літій хлорид. У полум’ї декілька разів прожарити ніхромову дротинку від електроспіралі, змочують її в розчині калій хлориду і вносять у полум’я. Спостерігають фіолетове забарвлення.

Дротинку промивають у соляній кислоті, добре випалюють у полум’ї, потім змочують у розчині солі літію і вносять у полум’я. З’являється малинове забарвлення. Після обробки в соляній кислоті і прожарювання дротинку, змочену в розчині натрій хлориду, вносять у полум’я. Спостерігають жовте забарвлення.

Дослід 3. Забарвлення полум’я солями лужноземельних металів. Дослід проводять як і в попередньому досліді. Забарвлення полум’я: солі кальцію – цегляно-червоне, барію – жовто-зелене.

Дослід 4. Дослідження міцності плівки алюміній оксиду. Полоску алюмінієвої фольги беруть тигельними щипцями і вносять в гарячу частину полум’я. Алюміній розжарюється і плавиться (температура плавлення Аl 658 С, а температура полум’я вища 1000 С). Але він не розтікається, бо тримається в міцній плівці алюміній оксиду.

Дослід 5. Взаємодія алюмінію з водою. Якщо зруйнувати оксидну плівку на алюмінії, то він активно взаємодіє з водою. Для цього його опускають у воду, в яку добавили невелику кількість лугу. З’являються бульбашки водню.

Дослід 6. Взаємодія алюмінію з кислотами та лугами. а). У три пробірки наливають по 2-3 мл розчинів кислот: сульфатної (1:5), хлоридної (1:1), нітратної (1:1). У всі пробірки кладуть по невеликому кусочку алюмінію. Що ви спостерігаєте?

б). У пробірку наливають 2-3 мл розчину натрій гідроксиду (С=2 моль/л), у який кладуть маленький кусочок алюмінію. Після невеликого нагрівання енергійно йде реакція з виділенням водню.

Дослід 7. Одержання хром(ІІІ) оксиду (дослід “Вулкан”). На демонстраційному столі кладуть великий лист паперу, на який кладуть азбестову сітку і висипають на сітку гіркою діамоній дихромат(VI) ((NH₄)₂Cr₂O₇). У верхню частину гірки ставлять 1-3 головки з сірника і запалюють їх – починається енергійний розклад солі:

(NH₄)₂Cr₂O₇  Cr₂O₃ + N₂ + 4H₂O

Дослід 8. Каталітичні властивості хром(ІІІ) оксиду. У велику колбу наливають декілька мілілітрів концентрованого водного розчину аміаку. Рідину в колбі гарно збовтують, щоб утворилася суміш аміаку з повітрям. У ложечку для спалювання насипають свіжовиготовлений хром(ІІІ) оксид (одержаний у досліді “Вулкан”), сильно нагрівають його і опускають у щойно приготовлену суміш аміаку з повітрям. У присутності каталізатора хром(ІІІ) оксиду аміак окиснюється – утворюється дим із частинок амоній нітрату(IV) та амоній нітрату(VI), а хром(ІІІ) оксид розжарюється. Якщо його струсити з ложечки у верхній частині колби, то утворюється сніп іскор, які химерно рухаються всередині посудини.

Дослід 9. Одержання манган(VII) оксиду. У фарфорову чашку помістіть невелику кількість (біля 0,5 г) калій тетраоксоманганату(VII) (KMnO₄) і додайте декілька крапель концентрованої сульфатної кислоти. Утворюється темно-зелена рідина.

У довгу скляну трубочку помістити не щільний ватний тампон змочений спиртом, кінчик трубки, до якого ближче знаходиться вата, вмочити в одержаний манган(VII) оксид і злегка подути з протилежного кінця. З трубки вилітає полум’я.

Скляну паличку вмочають у манган(VII) оксид і торкаються нею до гніту спиртівки – він одразу ж спалахує.

Дослід 10. Якісні реакції на йони Fe²⁺ i Fe³⁺. а). До розчину ферум(ІІІ) хлориду доливають декілька крапель калій роданіду. Розчин забарвлюється в криваво червоний колір.

б). У пробірку наливають 1 мл розчину ферум(ІІ) хлориду і доливають розчин калій роданіду. Чи зміниться забарвлення розчину?