Методическая разработка занятия объединения «Основы химического анализа» тема «Введение в аналитическую химию»

Скачать материал

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей

«Центр детского (юношеского) технического творчества»

городского округа город Салават

Методическая разработка

занятия объединения «Основы химического анализа»

тема «Введение в аналитическую химию»

Автор педагог дополнительного образовании

Туманова Ольга Михайловна

г. Салават, 2013

Цель: ознакомление обучающихся с предметом аналитической химии.

Задачи

Образовательные: дать представление о химии как фундаментальной и прикладной науке; формировать знания о профессиях, связанных с химией, показать взаимосвязь химии с другими науками.

Воспитательные: воспитание бережного отношения к своему здоровью; воспитание уважительного отношения к различным точкам зрения других людей.

Развивающие: развитие познавательного интереса к предмету; развитие умений проведения простейших химических экспериментов.

Оборудование и реактивы. Ноутбук, проектор, экран, презентация к занятию, халаты, салфетки; штативы с пробирками, химические стаканчики, вода, раствор нашатырного спирта, раствор уксусной кислоты, поваренная соль, сахар, крахмал, мука, вата, речной песок, древесные опилки, парафин, медный купорос, железные опилки, медная стружка, сера, растворы CuSO₄, NaOH, КMnO₄, сухое горючее (спиртовка), нихромовая проволока, пробирки

1. Организационный момент.

Приветствие обучающихся и гостей.

2. Актуализация знаний.

Педагог.

Какие ассоциации вызывает у вас слово “химия”? (Ответы обучающихся)

Наука – это род деятельности человека, предполагающий исследование живой и неживой природы. В науке есть много профессий в соответствии с объектом исследования и сообразно действиям специалиста. Фундаментальная наука изучает общие законы существования живой и неживой природы. Прикладная наука ищет применение объекта исследования к человеческим потребностям и она идет на производство. Но в каждой науке есть разделы ( слайд 2).

Какие разделы химии вы знаете? (Ответы обучающихся)

Химия подразделяется на разделы: общая химия, неорганическая химия, органическая химия, аналитическая химия, квантовая химия, физическая химия, коллоидная химия, лазерная химия и прочее. Прикладная химия: пищевая химия, медицинская химия, химическая технология стекла, керамики и огнеупоров, композиционных и вяжущих материалов, химия высоких энергий и радиоэкологии, водородной энергетики, нанотехнология и наноматериалы, химия нефти и органического катализа.[1]

Ребята, а людям каких профессий необходимо знание химии? (Ответы)

Есть много профессий в соответствии с объектом исследования и сообразно действиям специалиста. Химик может работать в науке, химик может создавать лекарства. Экология в существенной степени – это задача химика. И производство химических веществ это тоже химия (слайд 2).

3. Информация.

Педагог. Занятия объединения «Основы химического анализа» посвящены одному из старейших разделов химии – «Аналитическая химия».

Аналити́ческая хи́мия — раздел химии, изучающий химический состав и структуру веществ; имеет целью определение элементов или групп элементов, входящих в состав различных веществ. Предмет её как науки — совершенствование существующих и разработка новых методов анализа, их практическое применение, исследование теоретических основ аналитических методов.

Аналитическая химия существует с тех пор, как существует химия в современном её смысле, а многие применяемые в ней приемы относятся к ещё более ранней эпохе, эпохе алхимии, одной из главных задач которой было именно определение состава различных природных веществ и изучение процессов их взаимных превращений. Но, по мере развития всей химии в целом, значительно совершенствовались и применяемые в ней методы работы, и, наряду со своим чисто служебным значением одного из вспомогательных отделов химии, аналитическая химия в настоящее время имеет значение совершенно самостоятельного отдела химического знания с очень серьезными и важными задачами теоретического характера. Очень важное влияние на развитие аналитической химии имела современная физическая химия, обогатившая её рядом совершенно новых методов работы и теоретических оснований, к числу которых нужно отнести учение о растворах, теорию электролитической диссоциации, закон действующих масс и всё учение о химическом сродстве.[2]

Слайды презентации №

4. Игра “Угадайте вещество”.

Педагог. Какая химия без опытов? Конечно, вам самим хочется “похимичить”! А знаете ли вы вещества? Можете ли их отличить друг от друга? Давайте проверим…

Условия игры – вещества нельзя нюхать, трогать руками, пробовать на вкус.

На демонстрационном столе стоят три лотка c веществами – в одном только бесцветные прозрачные жидкости, в другом только белые твердые вещества, а в третьем – разноцветные твердые вещества.

В е щ е с т в а

1-й лоток. В маленьких стаканчиках: вода, раствор нашатырного спирта, раствор уксусной кислоты, спирт этиловый, бензин.

2-й лоток. В маленьких стаканчиках твердые вещества белого цвета: поваренная соль, сахар, крахмал, мука, вата.

3-й лоток. В маленьких стаканчиках твердые разноцветные вещества: речной песок, древесные опилки, парафин, медный купорос, железные опилки, медная стружка, сера.

Педагог Нам нужны три добровольца в качестве экспериментаторов, которые и попробуют определить предложенные вещества, обязательно поясняя свои действия.

Учитель предупреждает учащихся о соблюдении правил техники безопасности при выполнении эксперимента.

Ученики пробуют определить вещества.

Педагог. Получилось ли у нас точно определить какие вещества здесь представлены, их состав? (ответы обучающихся)

Давайте попробуем еще один способ определения веществ.

Игра “О каком веществе идет речь?”

Педагог. По описанию особенностей свойств, истории открытия, знакомых областей применения вам надо угадать, о каком веществе идет речь.

П е р в о е в е щ е с т в о

1) Это вещество в старину называли властителем жизни и смерти. Его приносили в жертву богам, а иногда поклонялись как божеству.

2) Оно служило мерилом богатства, могущества, стойкости, власти, считалось хранителем молодости и красоты.

3) По поверьям, оно обладает способностью помогать человеку во всех его делах, спасать от бед и напастей.

4) “Из воды родится, а воды боится”.

5) Широко применяется в быту, в кулинарии, в кожевенном деле, в текстильной промышленности и других.

(Ответ. Поваренная соль.)

В т о р о е в е щ е с т в о

1) Древние египтяне называли его “вааепере”, что означает “родившееся на небе”.

2) Древние копты называли его “камнем неба”.

3) Изделия из него ценились дороже золота. Только очень богатые люди могли иметь изготовленные из него кольца и броши.

4) Алхимики считали его настолько неблагородным металлом, что и заниматься им не стоит.

5) По его имени назван век. Это пластичный мягкий металл.

(Ответ. Железо.)

Трудно было нам отгадать данные вещества. Но есть более короткий и простой путь – аналитический!

(Опыт на пламя с раствором поваренной соли и осаждение раствора хлорида железа (III)

Химия – точная наука и не терпит загадок и неправильных ответов, т.к. результат неправильных ответов может быть печальным. Цель занятий моего объединения научить вас определять элементы, группы элементов, входящих в состав различных веществ и в некоторые продукты питания.

А теперь предлагаю вам самим провести небольшие опыты, которые нам расскажут о наличие какого либо вещества. Эти опыты очень просты в исполнении и обязательно пригодятся вам в жизни. Они расскажут нам о составе самых простых пищевых продуктов, которые вы регулярно потребляете. Давайте вспомним основной состав всех пищевых продуктов (Ответы обучающихся). Да, это белки, углеводы и жиры!

1. Биуретова реакция (на содержание белка в продуктах питания)

В вещество, в котором предполагаем наличие белка, прибавляем капельно раствор едкого натра NaOH, а затем медного купороса CuSO₄. В присутствии белка реакционная смесь станет фиолетовой. Что и указывает на наличие белка (для сравнения натуральный бульон и бульон из кубика).

Биуретовая реакция — качественная на все без исключения белки, а также продукты их неполного гидролиза, которые содержат не менее двух пептидных связей. Биуретовая реакция обусловлена присутствием в белках пептидных связей, которые в щелочной среде образуют с сульфатом меди (ІІ) окрашенные медные солеобразные комплексы. [i]

2. Реакция на содержание крахмала в молочных и мясных продуктах

Определение крахмала в молоке. Крахмал или муку добавляют в молоко, чтобы придать ему более густую консистенцию после разбавления водой.

В пробирку налейте 5-10 мл молока (молокопродукта) и капните 1 мл раствора Люголя. Появление синей окраски указывает на присутствие крахмала.

B фарш сырокопченых, полукопченых и вареных колбас высшего сорта добавлять крахмал не разрешается. При подозрении на наличие крахмала или муки в этих колбасах или при повышенном содержании крахмала в вареных колбасах низших сортов определяют крахмал.

Качествное определение крахмала. На поверхность свежего разреза колбасы наносят каплю раствора Люголя.

Появление синей или черно-синей окраски указывает на присутствие крахмала.

3. Реакция на содержание примеси растительных масел в образцах сливочного масла

Сливочное масло – пищевой продукт, выработанный из коровьего молока и состоящий преимущественно из молочного жира. Сливочное масло – основной продукт, получаемый из коровьего масла. Представляет собой концентрат молочного жира (78 – 82,5% в зависимости от вида масла, в топлёном масле – около 99 %). В сейчас нас больше волнует тот факт, что некоторые производители добавляют в сливочное масло растительные жиры. При этом в составе продукта указывают лишь сливки. Знайте, продукт на основе смеси растительных и молочных жиров называется «спред». Качественной реакцией на содержание растительных масел в сливочном масле, является взаимодействие образца с раствором перманганата калия КMnO₄.

В расплавленное масло капнуть раствор перманганата калия (КMnO₄) и оценить результат:

1. Если раствор обесцветился – примесь присутствует;

2. Если обесцвечивание произошло через некоторое время – примесь присутствует в малом количестве;

3. Если обесцвечивания не произошло – растительного масла в образце нет.

Выводы обучающихся о проведенных опытов.

Педагог.

Ребята, сегодня мы с вами, узнали о том, что существует прикладная химия, которая строится на основе фундаментальной химии, которую вы изучаете с 8 класса. Я бы хотела узнать ваше мнение о сегодняшнем занятии и предложить вам ответить на несколько вопросов анкеты (слайд).

1. Что особенно понравилось на занятии?