Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Другие методич. материалы / Практические и лабораторные работы по химии для обучающихся 1 курса

Практические и лабораторные работы по химии для обучающихся 1 курса


  • Химия

Поделитесь материалом с коллегами:

hello_html_30000d6d.gifhello_html_m3c754eb4.gifhello_html_m1922dd6d.gifhello_html_m6f10e97f.gifhello_html_m27648980.gifhello_html_58d53235.gifhello_html_1c7e82f8.gifhello_html_m3c754eb4.gifhello_html_m36ddc3e5.gifhello_html_441e9e56.gifhello_html_1ff102e.gifhello_html_m1a870894.gifhello_html_m27648980.gifhello_html_58d53235.gifhello_html_1c7e82f8.gifhello_html_m56b3b32c.gifhello_html_m4ac5d449.gifhello_html_560a0e3b.gifhello_html_m33d85388.gifhello_html_m4b5f91dd.gif

Министерство образования Иркутской области

ГБПОУ «Бодайбинский горный техникум»















Учебно-методическое пособие для лабораторных работ студентов

по дисциплине «Химия»









Для специальностей СПО:

21.02.13 «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»

21.02.14 «Маркшейдерское дело»

13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)»

Для профессии НПО:

23.01.03 «Автомеханик»



















Бодайбо, 2014





Рассмотрено П(Ц)К

дисциплин ОГСЭ

председатель ___________ З.Ф. Ладнова

протокол заседания П(Ц)К

_____ от

«____» ________________ 2014 г.











Одобрено

Учебно-методическим советом

Протокол № ___ от «_____»______________2014 г.

Председатель методсовета ___________









Разработал преподаватель: О.В. Подосокорская

Рецензенты:

Пояснительная записка

Данное пособие разработано на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальностям и профессиям среднего профессионального образования (далее СПО), а также на основе примерной программы, разработанной в соответствии с «Рекомендациями по реализации образовательной программы среднего (полного) общего образования в образовательных учреждениях среднего профессионального образования в соответствии с федеральным базисным учебным планом и примерными учебными планами для образовательных учреждений Российской Федерации, реализующих программы общего образования» (письмо Департамента государственной политики и нормативно-правового регулирования в сфере образования Минобрнауки России от 29.05.2007 № 03-1180), одобренной ФГУ «ФИРО» Минобрнауки России, 2008 г.

Данное предназначено для студентов I курса (II курса для АТМ) очной формы обучения по дисциплине «Химия» и соответствует учебному и рабочей программе по дисциплине, одобренной П(Ц)К и утвержденной заместителем директора техникума по УР.

Пособие содержит необходимый теоретический материал и лабораторные работы для студентов.

Главная задача настоящего пособия – углубление знаний студентов о химических процессах и влиянии деятельности человека на живую и неживую природу.

Общие указания:

  • Все работы должны выполнять в обычной школьной тетради.

  • Писать следует разборчиво и аккуратно.

  • Располагать материал компактно, избегать пространных объяснений, отвечать четко на поставленный вопрос.

  • Работы выполнять шариковой ручкой, пастой синего цвета, для замечаний преподавателя на каждой странице оставляются поля.

Нормы оценки работ:

При правильном выполнении более 90% заданий – оценка «5»

более 75% - «4»

55%-75% - «3»

менее «55»-«2»

Теоретическая база пособия содержит основной программный материал по химии за курс 10-11 классов средней школы, а также систематизированный материал по дисциплине за весь курс общей средней школы.

Цель пособия – углубленное повторение, обобщение и систематизация знаний по изучение тем общей биологии (выполнение лабораторных работ). В целом отобранный и особым образом расположенный материал позволит закрепить основные знания, умения сравнивать, анализировать, оценивать и обобщать сведения, уметь находить и использовать информацию из различных источников.

Пособие удобно в использовании и для студентов, кто по каким-либо причинам пропустил классное учебное занятие, оно будет также полезным для студентов заочной формы обучения, а также для тех, кто хочет расширить и углубить знания по химии, успешно подготовиться к сдаче ЕГЭ.





Введение

Научные методы познания веществ и химических явлений. Роль эксперимента и теории в химии. Моделирование химических процессов.

1. ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

1.1. Основные понятия и законы химии

Основные понятия химии. Вещество. Атом. Молекула. Химический элемент. Аллотропия. Простые и сложные вещества. Качественный и количественный состав веществ. Химические знаки и формулы. Относительные атомная и молекулярная массы. Количество вещества.


Основные законы химии. Стехиометрия. Закон сохранения массы веществ. Закон постоянства состава веществ молекулярной структуры. Закон Авогадро и следствия их него.

Расчетные задачи на нахождение относительной молекулярной массы, определение массовой доли химических элементов в сложном веществе.

Демонстрации. Модели атомов химических элементов. Модели молекул простых и сложных веществ (шаростержневые и Стюарта–Бриглеба). Коллекция простых и сложных веществ. Некоторые вещества количеством 1 моль. Модель молярного объема газов. Аллотропия фосфора, кислорода, олова.

1.2. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева и строение атома

Периодический закон Д.И. Менделеева. Открытие Д.И. Менделеевым Периодического закона. Периодический закон в формулировке Д.И. Менделеева.

Периодическая таблица химических элементов – графическое отображение периодического закона. Структура периодической таблицы: периоды (малые и большие), группы (главная и побочная).


Строение атома и периодический закон Д.И. Менделеева. Атом – сложная частица. Ядро (протоны и нейтроны) и электронная оболочка. Изотопы. Строение электронных оболочек атомов элементов малых периодов. Особенности строения электронных оболочек атомов элементов больших периодов (переходных элементов). Понятие об орбиталях. s-, р- и d-Орбитали. Электронные конфигурации атомов химических элементов.

Современная формулировка периодического закона. Значение периодического закона и периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева для развития науки и понимания химической картины мира.

Демонстрации. Различные формы Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Динамические таблицы для моделирования Периодической системы. Электризация тел и их взаимодействие.













Практическая работа № 1

тема: «Структурная и графическая формулы химических элементов»

Цель работы: составление структурной и графической формул химических элементов, закрепление знаний строение атомов и умений пользоваться таблицей ПСХЭ Д.И.Менделеева.

Строение электронной оболочки атомов и ионов изображают электронной или электронно-графической формулой. Электронная формула показывает распределение электронов в атомах по энергетическим уровням и подуровням, где уровни обозначают цифрами 1,2,3,4,…, подуровни – буквами s,p,d.f. Электронно-графическая формула изображает атом элемента в виде совокупности орбитами или квантовых ячеек. На примере марганца покажем написание электронной 25Mn 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 3d5 4s² и электронно-графической формулы: 25Mn.

Распределение электронов в атомах по энергетическим уровням и орбиталях определяется тремя основными положениями:

  • Принципом Паули, который устанавливает, что в атоме не может быть 2-х электронов с одинаковым значением всех четырех квантовых чисел;

  • Принципом наименьшей энергии последовательность заполнения электронами уровней и подуровней должна отвечать наибольшей связи электрона с ядром, т.е. электрон должен наименьшей энергией;

  • Правило Хунда, согласно которому определяется порядок заполнения орбиталей. Орбитам в пределах электронного подуровня сначала заполняется все по одному электрону, затем их занимают вторые электроны.

Написать схемы распределения электронов в атомах:

Вариант № 1. Na, AI, Si, S, Ar, Ce.

Вариант № 2. K, Sc, V, Cr, As, Br, He.

Вариант № 3. Li, Cu, Ge, Se, Br, Kr, Ho.

Вариант № 4. Rb, Zn, Ti, Fe, Se, Xe, Gd.

Вариант № 5. Cs, Sr, B, O, Tc, Mo, Ne, Sm.

Вариант № 6. Fr, Ag, C, I, W, CI, Er.

Вариант № 7. H, Au, P, At, Nb, Rn, Es.

Вариант № 8. Mg, Be, V, Br, Ni, Rn, Nd.

Вариант № 9. Ba, Ti, Te, Ni, N, Ne, U.

Вариант № 10. Fr, As, Mg, Se, Co, Xe, Am.

























1.3. Строение вещества

Ионная химическая связь. Катионы, их образование из атомов в результате процесса окисления. Анионы, их образование из атомов в результате процесса восстановления. Ионная связь, как связь между катионами и анионами за счет электростатического притяжения. Классификация ионов: по составу, знаку заряда, наличию гидратной оболочки. Ионные кристаллические решетки. Свойства веществ с ионным типом кристаллической решетки.


Ковалентная химическая связь. Механизм образования ковалентной связи (обменный и донорно-акцепторный). Электроотрицательность. Ковалентные полярная и неполярная связи. Кратность ковалентной связи. Молекулярные и атомные кристаллические решетки. Свойства веществ с молекулярными и атомными кристаллическими решетками.


Металлическая связь. Металлическая кристаллическая решетка и металлическая химическая связь. Физические свойства металлов.


Агрегатные состояния веществ и водородная связь. Твердое, жидкое и газообразное состояния веществ. Переход вещества из одного агрегатного состояния в другое. Водородная связь.


Чистые вещества и смеси. Понятие о смеси веществ. Гомогенные и гетерогенные смеси. Состав смесей: объемная и массовая доли компонентов смеси, массовая доля примесей.


Дисперсные системы. Понятие о дисперсной системе. Дисперсная фаза и дисперсионная среда. Классификация дисперсных систем. Понятие о коллоидных системах.


Демонстрации. Модель кристаллической решетки хлорида натрия. Образцы минералов с ионной кристаллической решеткой: кальцита, галита. Модели кристаллических решеток «сухого льда» (или иода), алмаза, графита (или кварца). Приборы на жидких кристаллах. Образцы различных дисперсных систем: эмульсий, суспензий, аэрозолей, гелей и золей. Коагуляция. Синерезис. Эффект Тиндаля.























Лабораторная работа № 1

тема: Приготовление суспензии карбоната кальция в воде.

Получение эмульсии (моторного масла, майонез). Ознакомление со свойствами дисперсных систем.

Цель работы: приготовления дисперсных систем и изучение их свойств.

Оборудование и реактивы: химические стаканы (250 мл) – 3 шт.; стеклянная палочка – 3 шт.; карбонат кальция (СаСО3, мел, известняк); растительное или моторное масло, майонез; вода. Образцы пищевых, медицинских и косметических гелей.

Ход работы:

Приготовить дисперсные системы из предложенных веществ и воды и затем распределите образцы в соответствии с классификацией дисперсных систем.

Ознакомьтесь со сроками годности пищевых, медицинских и косметических гелей. Каким свойством гелей определяется срок их годности?

Контрольные вопросы:

  1. Что такое дисперсные системы?

  2. При повреждении кожи (ранке) наблюдается свертывание крови – коагуляция золя. В чем сущность этого процесса? Почему это явление выполняет защитную функцию для организма? Как называется болезнь, при которой свертывание крови затруднено или не наблюдается?

  3. Что такое коагуляция? Чем она может быть вызвана?

  4. Что такое синерезис? Чем он может быть вызван?

  5. Почему чистый воздух, природный газ и истинные растворы не относят к дисперсным системам?































1.4. Вода. Растворы. Электролитическая диссоциация

Вода. Растворы. Растворение. Вода как растворитель. Растворимость веществ. Насыщенные, ненасыщенные, пересыщенные растворы. Зависимость растворимости газов, жидкостей и твердых веществ от различных факторов.

Массовая доля растворенного вещества.

Электролитическая диссоциация. Электролиты и неэлектролиты. Электролитическая диссоциация. Механизмы электролитической диссоциации для веществ с различными типами химической связи. Гидратированные и негидратированные ионы. Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Основные положения теории электролитической диссоциации. Кислоты, основания и соли как электролиты.

Демонстрации. Растворимость веществ в воде. Собирание газов методом вытеснения воды. Растворение в воде серной кислоты и солей аммония. Образцы кристаллогидратов. Изготовление гипсовой повязки. Испытание растворов электролитов и неэлектролитов на предмет диссоциации. Зависимость степени электролитической диссоциации уксусной кислоты от разбавления раствора. Движение окрашенных ионов в электрическом поле. Приготовление жесткой воды и устранение ее жесткости. Иониты. Образцы минеральных вод различного назначения.

1.5. Классификация неорганических соединений и их свойства

Кислоты и их свойства. Кислоты как электролиты, их классификация по различным признакам. Химические свойства кислот в свете теории электролитической диссоциации. Особенности взаимодействия концентрированной серной и азотной кислот с металлами. Основные способы получения кислоты.

Основания и их свойства. Основания как электролиты, их классификация по различным признакам. Химические свойства оснований в свете теории электролитической диссоциации. Разложение нерастворимых в воде оснований. Основные способы получения оснований.

Соли и их свойства. Соли как электролиты. Соли средние, кислые и оснóвные. Химически свойства солей в свете теории электролитической диссоциации. Способы получения солей.

Гидролиз солей.

Оксиды и их свойства. Солеобразующие и несолеобразующие оксиды. Основные, амфотерные и кислотные оксиды. Зависимость характера оксида от степени окисления образующего его металла. Химические свойства оксидов. Получение оксидов.

Демонстрации. Взаимодействие азотной и концентрированной серной кислот с металлами. Горение фосфора и растворение продукта горения в воде. Получение и свойства амфотерного гидроксида. Необратимый гидролиз карбида кальция. Обратимый гидролиз солей различного типа.











Лабораторная работа № 2

тема: «Химические свойства кислот»

Цель работы: изучение химических свойств кислот.

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками – 6 шт., соляная кислота (20%), цинк, медная проволока (пластина), оксида кальция, индикатор (лакмус или метилоранж, фенолфталеин), гидроксид натрия (20%), карбонат натрия.


Опыт 1. Действие кислот на индикаторы.

В пробирку налейте 1-2 мл соляной кислоты и капните индикатор (лакмус или метилоранж).

Что наблюдаете? Напишите уравнение в ионном виде.

Опыт 2. Взаимодействие кислот с металлами.

В две пробирки налейте по 1-2 мл соляной кислоты и поместите в первую пробирку гранулу цинка, а во вторую пробирку – кусочек медной проволоки (пластины).

Что наблюдаете?

Напишите уравнения возможных реакций в молекулярном и ионном виде.

Опыт 3. Взаимодействие кислот с основными оксидами.

В пробирку насыпьте 1-2 мг оксида кальция и прилейте 1-2 мл соляной кислоты.

Что наблюдаете?

Напишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.

Опыт 4. Взаимодействие кислот с основаниями.

В пробирку налейте 1-2 мл раствора гидроксида натрия и добавьте 2-3 капли раствора фенолфталеина. В пробирку пролейте 1-2 мл соляной кислоты.

Что наблюдаете?

Напишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.

Опыт 4. Взаимодействие кислот с солями.

В пробирку налейте 1-2 мл раствора карбоната натрия и добавьте 1-2 мл соляной кислоты.

Что наблюдаете?

Напишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.

Контрольные вопросы:

  1. Почему раствор кислоты следует добавлять осторожно, по каплям?

  2. Даны растворы двух веществ. Как можно практически доказать, что одно из них является раствором кислоты?

  3. Осуществите следующие превращения:

хлорид меди(II) гидроксид меди(II) оксид меди(II)













Лабораторная работа № 3

тема: «Испытание растворов щелочей индикаторами. Взаимодействие щелочей с солями. Разложение нерастворимых оснований».

Цель работы: изучение химических свойств оснований.

Оборудование и реактивы: 3 пробирки; один пробиркодержатель; одна горелка; спички; гидроксид натрия; универсальная индикаторная бумажка; сульфат меди (II); серная кислота (20%).

Ход работы:

  1. В пробирку налить гидроксид натрия и испытать действие раствора на универсальную индикаторную бумажку. Что наблюдаете? Объясните результат испытания и запишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.

  2. В две пробирке налейте по 1-2 мл раствора сульфата меди (II). Добавьте в каждую из пробирок 1-2 мл раствора гидроксида натрия. Что наблюдаете?

Сформулируйте вывод о способе получения нерастворимых оснований.

Добавьте в одну из пробирок с полученных нерастворимых основанием 1-2 мл раствора серной кислоты. Что наблюдаете?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионном виде.

Оставшуюся пробирку с нерастворимым основанием укрепите в пробиркодержателе и нагрейте в пламени горелки (спиртовки). Что наблюдаете?

Напишите уравнение проведенной реакции. Дайте характеристику реакции по всем изученным признакам классификации химических реакций.



Контрольные вопросы:

  1. Дайте определение понятия «основания», исходя из их состава и с точки зрения теории электролитической диссоциации.

  2. На какие группы делят основания по изученным вами признакам классификации этих веществ7

  3. Запишите уравнения реакции, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:



Li Li2O LiOH Li2CO3 CO2























Лабораторная работа № 4

тема: «Взаимодействие солей с металлами. Взаимодействие солей друг с другом. Гидролиз солей различного типа».

Цель работы: изучение химических свойств солей.

Оборудование и реактивы: 5 пробирок; универсальная индикаторная бумажка; подставка для пробирок; горелка; спички; пробиркодержатель; хлорид железа (III); алюминиевая проволока; карбонат натрия; хлорид меди (II); карбонат натрия; хлорид цинка; хлорид натрия.

Ход работы:

Опыт 1:

В пробирку налить раствор хлорид железа (III) и опустить туда алюминиевую проволоку и нагреть пробирку. Что наблюдаете? Составить уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.

Опыт 2:

В пробирку налить карбонат натрия и добавить хлорид меди (II). Что наблюдаете? Объясните в чем сущность взаимодействие солей друг с другом. Напишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.

Опыт 3:

В три пробирки налить по 1-2 мл растворов: в первую – карбонат натрия, во вторую – хлорида цинка, в третью – хлорида натрия. Испытайте действие растворов на универсальную индикаторную бумажку. Что наблюдаете? Объясните результаты наблюдений и запишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.

Контрольные вопросы:

  1. Дайте определение понятия «соли», исходя из состава этих соединений.

  2. По каким признакам классифицируют соли?

  3. Запишите уравнения всех возможных реакций, с помощью которых можно получить сульфат железа (II). Для реакций обмена составьте ионные уравнения.

  4. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

C CO2 MgCO3 Mg(HCO3)2 MgCO3 MgO Mg(NO3)2 Mg(OH)2 MgO

























1.6. Химические реакции

Классификация химических реакций. Реакции соединения, разложения, замещения, обмена. Каталитические реакции. Обратимые и необратимые реакции. Гомогенные и гетерогенные реакции. Экзотермические и эндотермические реакции. Тепловой эффект химических реакций. Термохимические уравнения.

Окислительно-восстановительные реакции. Степень окисления. Окислитель и восстановление. Восстановитель и окисление. Метод электронного баланса для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций.

Скорость химических реакций. Понятие о скорости химических реакций. Зависимость скорости химических реакций от различных факторов: природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры, поверхности соприкосновения и использования катализаторов.

Обратимость химических реакций. Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие и способы его смещения.

Демонстрации. Примеры необратимых реакций, идущих с образованием осадка, газа или воды. Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ. Взаимодействие растворов серной кислоты с растворами тиосульфата натрия различной концентрации и температуры. Модель кипящего слоя. Зависимость скорости химической реакции от присутствия катализатора на примере разложения пероксида водорода с помощью диоксида марганца и каталазы. Модель электролизера. Модель электролизной ванны для получения алюминия. Модель колонны синтеза аммиака.

























































Лабораторная работа № 5

тема: «Скорость химических реакций»

Цель работы: изучение факторов, влияющих на скорость химических реакций.

  • Зависимость скорости взаимодействия соляной кислоты с металлами от их природы.

  • Зависимость скорости взаимодействия цинка с соляной кислотой от ее концентрации.

  • Зависимость скорости взаимодействия оксида меди(II) с серной кислотой от температуры

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками – 4 шт., нагревательный прибор – спиртовка или сухое горючее, спички, держатель для пробирок, Соляная кислота (10% и 70%), цинк, медная проволока, оксида меди (II), серная кислота (20%).



Опыт № 1. Зависимость скорости взаимодействия соляной кислоты с металлами от их природы.

Ход работы: Поместить в две пробирки металлы: цинк и медную проволку и прилейте в обе пробирки соляную кислоту. Наблюдайте, что произойдет. Если в какой то-пробирке не будет происходить реакция объясните, почему. Как это связано с природой реагирующего вещества. Напишите уравнение реакции, которая происходит:

Zn + HCI =

Cu + HCI =

Опыт № 2. Зависимость скорости взаимодействия цинка с соляной кислотой от ее концентрации.

Зависимость скорости реакции от концентрации легко проследить, пользуясь реакцией взаимодействия цинка с соляной кислотой разной концентрации.

Момент сливания раствора нужно считывать началом реакции, а появление пузырьков газа (водорода) – концом реакции.

Ход работы: В две пробирки поместить гранулы цинка и прилить 1 мл соляной кислоты ( в первую разбавленную 10%, а во вторую концентрированную 70%). Отметьте время, прошедшие с момента добавления кислоты до момента выделения пузырьков газа в каждой пробирке. Концом реакции считать, одинаковую интенсивность выделения пузырьков газа. Результаты запишите в таблицу.

опыта

Концентрация соляной кислоты

Продолжительность реакции, t сек.

Скорость реакции


1




2





Как изменяется скорость реакции в первой и во второй пробирке при увеличении концентрации соляной кислоты?

На основании данных опыта постройте кривую зависимость скорости реакции от концентрации HCI, откладывая по оси абсцисс относительную концентрацию HCI, а по оси ординат скорость (в условных единицах).

Опыт № 3. Зависимость скорости взаимодействия оксида меди(II) с серной кислотой от температуры

Ход работы: Насыпьте в две пробирки по 2 мг порошка черного цвета оксида меди (II) и добавьте в каждую пробирку по 2 мл серной кислоты (20%), наблюдайте. Одну из двух пробирок нагреть, и наблюдайте, что произойдет в пробирке после нагревания. Результаты опыта запишите в виде таблицы.

опыта

Температура опыта, С

Скорость реакции V=1/t

1



2



Как изменяется скорость реакции при взаимодействии оксида меди (II) с серной кислотой (20%) при повышении температуры?

На основании данных опыта постройте кривую, иллюстрирующую, зависимость скорости реакции от температуры, откладывая по оси абсцисс температуру, по оси ординат – условную скорость реакции.







1.7. Металлы и неметаллы

Металлы. Особенности строения атомов и кристаллов. Физические свойства металлов. Классификация металлов по различным признакам. Химические свойства металлов. Электрохимический ряд напряжений металлов. Металлотермия.

Общие способы получения металлов. Понятие о металлургии. Пирометаллургия, гидрометаллургия и электрометаллургия. Сплавы черные и цветные.

Неметаллы. Особенности строения атомов. Неметаллы – простые вещества. Зависимость свойств галогенов от их положения в Периодической системе. Окислительные и восстановительные свойства неметаллов в зависимости от их положения в ряду электроотрицательности.

Демонстрации. Коллекция металлов. Взаимодействие металлов с неметаллами (железа, цинка и алюминия с серой, алюминия с иодом, сурьмы с хлором, горение железа в хлоре). Горение металлов. Алюминотермия.

Коллекция неметаллов. Горение неметаллов (серы, фосфора, угля). Вытеснение менее активных галогенов из растворов их солей более активными галогенами.

Модель промышленной установки для производства серной кислоты. Модель печи для обжига известняка. Коллекции продукций силикатной промышленности (стекла, фарфора, фаянса, цемента различных марок и др.)





























Лабораторная работа № 6

тема: «Ознакомление со структурами серого и белого чугуна. Распознавание руд железа».

Цель работы: знакомство со свойствами металлов и их сплавов (сплавы железа).

Оборудование: справочники, коллекции металлов и сплавов.

Ход работы:

Опишите физические свойства выданных металлов и сплавов (алюминий, цинк, свинец, олово, чугун), используя план:

1. агрегатное состояние при комнатной температуры

2. цвет

3. блеск

4. пластичность

5. теплопроводность, электропроводность

6. твердость (см.справочник)

7. плотность (см.справочник)

8. температура плавления и кипения (см.справочник)

Сформулируйте вывод, в котором перечислите общие физические свойства металлов.

Контрольные вопросы:

  1. Почему в технике широко используют сплавы железа, а не чистое железо? Какие сплавы железа применяют на производстве и в быту?

  2. Сплав железа поместили в воду, содержащую: а) кислород; б) кислород и оксид углерода (IV). В каком случае коррозия сплава буде протекать интенсивнее и почему? Напишите уравнения соответствующих реакций.

  3. Имеются следующие сплавы: алюмель(Ni,AI,Mn,Si)

бронза(Cu,Sn,AI,Pb,Cr,Si,Be)

мельхиор(Cu,Ni,Fe,Mn)

нихром(Ni,Cr,AI,Si)

хромель(Ni,Cr,Co,Fe)

Выберите сплав, полностью растворяющийся в разбавленной серной кислоте. Напишите уравнения химических реакций.

  1. С какой целью поверхность цистерн для хранения нефтепродуктов (бензина, керосина) окрашивают «серебрином» - смесью алюминиевой пудры с одним из растительных масел?























2. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

2.1. Основные понятия органической химии и теория строения органических соединений

Предмет органической химии. Природные, искусственные и синтетические органические вещества. Сравнение органических веществ с неорганическими.

Валентность. Химическое строение как порядок соединения атомов в молекулы по валентности.

Теория строения органических соединений А.М. Бутлерова. Основные положения теории химического строения. Изомерия и изомеры. Химические формулы и модели молекул в органической химии.

Классификация органических веществ. Классификация веществ по строению углеродного скелета и наличию функциональных групп. Гомологи и гомология. Начала номенклатуры IUPAC.

Классификация реакций в органической химии. Реакции присоединения (гидрирования, галогенирования, гидрогалогенирования, гидратации). Реакции отщепления (дегидрирования, дегидрогалогенирования, дегидратации). Реакции замещения. Реакции изомеризации.

Демонстрации. Модели молекул гомологов и изомеров органических соединений. Качественное обнаружение углерода, водорода и хлора в молекулах органических соединений.

































Практическая работа № 2

тема: «Изготовление моделей молекул органических веществ».

Цель работы: изготовление моделей молекул органических веществ

Модель молекулы метана.

Соберите модель молекулы метана, используя для этого пластилиновые шарики. Для этого из пластилина светлых тонов изготовьте четыре небольших, а из пластилина темных тонов – один шарик, который примерно в два раза больше предыдущих. В качестве стержней можно использовать спички. Учтите, что в молекуле метана угол между химическими связями С – Н составляет 109°, т.е. молекула имеет тетраэдрическое строение.

Модели молекул бутана и изобутана.

Соберите модель молекулы нормального бутана, используя для этого пластилин. Аналогично соберите модель молекулы изобутана. Учтите, что в бутане атомы углерода расположены по отношению друг к другу под углом 109°, т.е. углеродная цепь должна иметь зигзагообразное строение. В молекуле изобутана все связи центрального атома углерода направлены к вершинам правильного тетраэдра. Сравните строение этих углеводородов.

Контрольные задания.



Составить с помощью пластилина молекулы:

Вариант № 1. 2-метилбутан

Вариант № 2. 2,2 - диметилпропан

Вариант № 3. 2,3-диметилбутан

Вариант № 4. 2,2-диметилбутан

Вариант № 5. 3-метилпентан

Вариант № 6. 2,3 -диметилпентан

































2.2. Углеводороды и их природные источники

Алканы. Алканы: гомологический ряд, изомерия и номенклатура алканов. Химические свойства алканов (метана, этана): горение, замещение, разложение, дегидрирование. Применение алканов на основе свойств.

Алкены. Этилен, его получение (дегидрированием этана, деполимеризацией полиэтилена). Гомологический ряд, изомерия, номенклатура алкенов. Химические свойства этилена: горение, качественные реакции (обесцвечивание бромной воды и раствора перманганата калия), гидратация, полимеризация. Применение этилена на основе свойств.

Диены и каучуки. Понятие о диенах как углеводородах с двумя двойными связями. Сопряженные диены. Химические свойства бутадиена-1,3 и изопрена: обесцвечивание бромной воды и полимеризация в каучуки. Натуральный и синтетические каучуки. Резина.

Алкины. Ацетилен. Химические свойства ацетилена: горение, обесцвечивание бромной воды, присоединение хлороводорода и гидратация. Применение ацетилена на основе свойств. Межклассовая изомерия с алкадиенами.

Арены. Бензол. Химические свойства бензола: горение, реакции замещения (галогенирование, нитрование). Применение бензола на основе свойств.

Природные источники углеводородов. Природный газ: состав, применение в качестве топлива.

Нефть. Состав и переработка нефти. Перегонка нефти. Нефтепродукты.

Демонстрации. Горение метана, этилена, ацетилена. Отношение метана, этилена, ацетилена и бензола к растворам перманганата калия и бромной воде. Получение этилена реакцией дегидратации этанола, ацетилена – гидролизом карбида кальция. Разложение каучука при нагревании, испытание продуктов разложения на непредельность. Коллекция образцов нефти и нефтепродуктов. Коллекция «Каменный уголь и продукция коксохимического производства».































Лабораторная работа № 7

тема: «Ознакомление с коллекцией каучуков и образцами изделий из резины».

Цель работы: знакомство с коллекциями каучуков и образцами изделий из резины».

Оборудование: коллекция каучуков и образов изделий из резины.

Ход работы:

Выданные вам образцы каучуков распределите на две группы – природные (натуральные) и синтетические. Опишите свойства одного представителя каждого типа каучуков.

Контрольные вопросы:

  1. Какие вещества называют алкадиенами?

  2. Дайте характеристику гомологического ряда алкадиенов согласно плану: а) общая формула; б) родовые суффиксы; в) виды изомерии; г) номенклатура; д) характерные реакции.

  3. В начале XIX в. в Англии стали модные плащи из водонепроницаемой ткани, называемые макинтошами. Это название они получили в честь английского химика и изобретателя Ч.Макинтоша, предложившего пропитывать плащевую ткань раствором натурального каучука. Однако на солнце такие плащи становились липкими, а в морозную погоду – ломкими. предложите свой способ устранения этих недостатков, повторив тем самым открытие другого выдающегося англичанина – Ч.Гудьира.



































Лабораторная работа № 8

тема: «Ознакомление с коллекцией образцов нефти и продуктов ее переработки».

Цель работы: знакомство с коллекцией образцов нефти и продуктов ее переработки.

Оборудование: коллекции образцов нефти и продуктов нефтепереработки; справочные материалы.

Ход работы:

Рассмотрите выданную вам коллекцию. Объясните, почему все нефтепродукты (кроме мазута) называют светлыми. Запишите формулы углеводородов, образующих фракции светлых нефтепродуктов. Какие физические процессы лежат в основе их получения?

Познакомьтесь со смазочными маслами, получаемыми перегонкой мазута. Какие процессы лежат в основе их получения?


Контрольные вопросы:

  1. Как мировые цены на нефть влияют на бюджет нашей страны? Предложите свои варианты уменьшения зависимости экономики России от колебаний мировых цен на нефть.

  2. Как утечки нефти при ее добыче и транспортировке влияют на состояние экологии? Приведите примеры последних сообщений из средств массовой информации о катастрофах, связанных с разливами нефти.

  3. Как связана ваша будущая профессия (геолог, инженер, эколог, техник, автомеханик, маркшейдер) с добычей и переработкой углеводородного сырья?
































Лабораторная работа № 9

тема: «Растворение глицерина в воде и взаимодействие с гидроксидом меди(II)».

Цель работы: Исследовать свойства глицерина.

Реактивы и оборудование: штатив с пробирками (3 шт.), глицерина, вода, гидроксид натрия, раствор сульфат меди (II).

Ход работы:

Опыт № 1. Растворение глицерина в воде.

Налейте в пробирку 1-2 мл глицерина, добавьте столько же воды и встряхните. Затем добавьте в 2-3 раза больше воды.

Задание для самостоятельных выводов:

1) Какова растворимость глицерина в воде?

Опыт № 2. Взаимодействие глицерина с гидроксидом меди (II).

В пробирку налейте 1 мл раствора гидрокисда натрия и добавьте немного раствора сульфата меди (II) до выпадения осадка. К осадку прилейте глицерин и взболтайте.

Задание для самостоятельных выводов:

1) Какая реакция характерна для глицерина и других многоатомных спиртов? Напишите уравнения соответствующих реакций.

2) Какие вещества называются спиртами?

3) Дайте названия органическим соединениям по международной номенклатуре:

а) СН3 – СН – СН – СН2 – СН3

ОН СН3

б) СН3 – СН2 – СН – СН – СН2 –СН2ОН

СН3 СН3

4) Какой объём углекислого газа выделяется при сгорании 40 г этанола?











































2.3. Кислородсодержащие органические соединения

Спирты. Получение этанола брожением глюкозы и гидратацией этилена. Гидроксильная группа как функциональная. Понятие о предельных одноатомных спиртах. Химические свойства этанола: взаимодействие с натрием, образование простых и сложных эфиров, окисление в альдегид. Применение этанола на основе свойств. Алкоголизм, его последствия и предупреждение.

Глицерин как представитель многоатомных спиртов. Качественная реакция на многоатомные спирты. Применение глицерина.

Фенол. Физические и химические свойства фенола. Взаимное влияние атомов в молекуле фенола: взаимодействие с гидроксидом натрия и азотной кислотой. Применение фенола на основе свойств.

Альдегиды. Понятие об альдегидах. Альдегидная группа как функциональная. Формальдегид и его свойства: окисление в соответствующую кислоту, восстановление в соответствующий спирт. Получение альдегидов окислением соответствующих спиртов. Применение формальдегида на основе его свойств.

Карбоновые кислоты. Понятие о карбоновых кислотах. Карбоксильная группа как функциональная. Гомологический ряд предельных однооснóвных карбоновых кислот. Получение карбоновых кислот окислением альдегидов. Химические свойства уксусной кислоты: общие свойства с минеральными кислотами и реакция этерификации. Применение уксусной кислоты на основе свойств. Высшие жирные кислоты на примере пальмитиновой и стеариновой.

Сложные эфиры и жиры. Получение сложных эфиров реакцией этерификации. Сложные эфиры в природе, их значение. Применение сложных эфиров на основе свойств.

Жиры как сложные эфиры. Классификация жиров. Химические свойства жиров: гидролиз и гидрирование жидких жиров. Применение жиров на основе свойств. Мыла.

Углеводы. Углеводы, их классификация: моносахариды (глюкоза, фруктоза), дисахариды (сахароза) и полисахариды (крахмал и целлюлоза).

Глюкоза – вещество с двойственной функцией – альдегидоспирт. Химические свойства глюкозы: окисление в глюконовую кислоту, восстановление в сорбит, спиртовое брожение. Применение глюкозы на основе свойств.

Значение углеводов в живой природе и жизни человека. Понятие о реакциях поликонденсации и гидролиза на примере взаимопревращений: глюкоза  полисахарид.

Демонстрации. Окисление спирта в альдегид. Качественные реакции на многоатомные спирты. Растворимость фенола в воде при обычной температуре и при нагревании. Качественные реакции на фенол. Реакция серебряного зеркала альдегидов и глюкозы. Окисление альдегидов и глюкозы в кислоту с помощью гидроксида меди(II). Качественная реакция на крахмал. Коллекция эфирных масел.























Лабораторная работа № 10.

тема: «Свойства уксусной кислоты, общие со свойствами минеральных кислот».



Цель работы: Изучить свойства карбоновых солей.

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками (3 шт.), пробка с длинной стеклянной трубкой-холодильником, химический стакан, уксусная кислота (70%), магний, цинк, фенолфталеин, гидроксид натрия, этанол, серная кислота (конц.), вода, хлорид натрия.



Ход работы:

Опыт № 1. Взаимодействие уксусной кислоты с некоторыми металлами.

В две пробирки влейте по 1 мл раствора уксусной кислоты. В одну пробирку всыпьте немного стружек магния, а во вторую – несколько гранул цинка. В первой пробирке происходит бурная реакция, а во второй – реакция протекает спокойно (иногда она начинается только при нагревании).

Задания для самостоятельного вывода:

  1. Как уксусная кислота реагирует с магнием и цинком?

  2. Сравните скорость этих реакций и напишите уравнения в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде.



Опыт № 2. Взаимодействие уксусной кислоты с основаниями.

Влейте в пробирку 1-1,5 мл раствора гидроксида натрия и добавьте несколько капель раствора фенолфталеина. При добавление уксусной кислоты происходит обесцвечивание.



Опыт № 3. Взаимодействие уксусной кислоты со спиртами.

В пробирку налейте 2 мл раствора уксусной кислоты. Прилейте 2 мл этанола. Затем в пробирку осторожно добавьте 1 мл концентрированной серной кислоты. Пробирку закройте пробкой с длинной стеклянной трубкой-холодильником. Смесь осторожно подогрейте. Жидкость налейте в сосуд с насыщенным раствором хлорида натрия.

Задания для самостоятельного вывода:

  1. Какие свойства уксусной кислоты сходны со свойствами минеральных кислот?

  2. Какие вещества образуются при взаимодействии уксусной кислоты с основаниями?

  3. Какие вещества образуются при взаимодействии уксусной кислоты со спиртами? Напишите уравнения всех этих трёх опытов.

  4. Составьте уравнения реакций муравьиной кислоты:

а) с цинком;

б) с гидроксидом калия;

в) с водой.



















2.4. Азотсодержащие органические соединения. Полимеры

Амины. Понятие об аминах. Алифатические амины, их классификация и номенклатура. Анилин, как органическое основание. Получение анилина из нитробензола. Применение анилина на основе свойств.

Аминокислоты. Аминокислоты как амфотерные дифункциональные органические соединения. Химические свойства аминокислот: взаимодействие со щелочами, кислотами и друг с другом (реакция поликонденсации). Пептидная связь и полипептиды. Применение аминокислот на основе свойств.

Белки. Первичная, вторичная, третичная структуры белков. Химические свойства белков: горение, денатурация, гидролиз, цветные реакции. Биологические функции белков.

Полимеры. Белки и полисахариды как биополимеры.

Пластмассы. Получение полимеров реакцией полимеризации и поликонденсации. Термопластичные и термореактивные пластмассы. Представители пластмасс.

Волокна, их классификация. Получение волокон. Отдельные представители химических волокон.

Демонстрации. Взаимодействие аммиака и анилина с соляной кислотой. Реакция анилина с бромной водой. Доказательство наличия функциональных групп в растворах аминокислот. Растворение и осаждение белков. Цветные реакции белков. Горение птичьего пера и шерстяной нити.

ЛИТЕРАТУРА:

Основные источники:

1. Габриелян О.С., Лысова Г.Г. Химия. Химия в тестах, задачах и упражнениях. Издательский центр «Академия»., 2010.

2. Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Химия. Издательский центр «Академия», 2009.

3. Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Дорофеева Н.М. Практикум по общей, неорганической и органической химии. Издательский центр «Академия», 2009.


Дополнительная литература:

  1. Габриелян О.С. Химия. 10 класс. Профильный уровень: учеб., для общеобразоват. учреждений / О.С. Габриелян, Ф.Н. Маскаев, С.Ю. Пономарев, В.И. Теренин. – М., 2005.

  2. Габриелян О.С. Химия. 10 класс. Базовый уровень: учеб., для общеобразоват. учреждений. – М., 2005.

  3. Габриелян О.С. Химия. 11 класс. Профильный уровень: учеб., для общеобразоват. учреждений / О.С. Габриелян, Г.Г.Лысова. – М., 2006.

  4. Габриелян О.С. Химия. 11 класс. Базовый уровень: учеб., для общеобразоват. учреждений. – М., 2006.

  5. Габриелян О.С. Химия: орган. химия: учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений с углубл. изучением химии / О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов, А.А. Карцова – М., 2005.

  6. Габриелян О.С. Общая химия: учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений с углубл. изучением химии / О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов, С.Н. Соловьев, Ф.Н. Маскаев – М., 2005.

  7. Габриелян О.С., Воловик В.В. Единый государственный экзамен: Химия: Сб. заданий и упражнений. – М., 2004.









Автор
Дата добавления 31.12.2015
Раздел Химия
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров1113
Номер материала ДВ-300098
Получить свидетельство о публикации

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх