Презентация к исследовательскому проекту "Пламя огня"

• 1 слайд

  «Исследование пламени в процессе горения»
  Научно-исследовательская работа
  Автор: Атангулова Камилла, ученица 8 класса МБОУ СОШ 3 с.Толбазы, Аургазинский район,
  Республика Башкортостан.
  
  Научный руководитель: Габитов Ф.Р., учитель химии МБОУ СОШ 3. с.Толбазы, Аургазинский район, Республика Башкортостан
  Научно-практическая конференция
  «Старт в науку»
  

• 2 слайд

  ДРОВА В ПЕЧКЕ
  

• 3 слайд

  ПЛАМЯ СВЕЧИ
  

• 4 слайд

  ПЛАМЯ СПИРТА И ПРИРОДНОГО ГАЗА
  

• 5 слайд

  Актуальность исследования
  Теория горения и пламя не утратила свою актуальность и в настоящее время. Она имеет практическое значение, применяется в промышленности и в повседневной жизни. Основная задача химика – научиться управлять, оптимизировать процесс горения, создавая новые виды топлива и более эффективные средства тушения пламени огня. Для этого надо изучить строение и температуру пламени горения веществ. Пламя огня в настоящее время является наиболее эффективным и быстрым способом качественного химического анализа солей, металлов и химических соединений.
  

• 6 слайд

  Практическая значимость
  На практике данный метод используется для химического анализа, фейерверков. Основные тезисы можно использовать на уроках химии в 9 классе во время выполнения экспериментальных задач для определения ионов металлов в растворе. Также результаты, полученные в ходе эксперимента можно использовать для определения химического состава горных пород и минералов.
  
  

• 7 слайд

  ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ-
  процесс горения веществ и качественный анализ пламени
  ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ- пламя огня
  ГИПОТЕЗА ИССЛЕДОВАНИЯ- цвет пламени огня зависит от веществ, которые в нем сгорают
  ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ- экспериментально подтвердить зависимость цвета пламени от присутствия химических веществ во время горения
  
  

• 8 слайд

  ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:
  1. Изучить литературные источники по теме. Выяснить горение химических веществ, способных образовывать цветное пламя;
  2. Изучить методику исследования температуры пламени , методику исследования процессов, происходящие в трех зонах пламени и методику получения цветного пламени;
  3. Провести химический эксперимент с исследуемыми образцами химических веществ;
  4. Найти практическое применение цветному пламени;
  5. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.
  
  

• 9 слайд

  МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ:
  1. Теоретические: изучение литературы, обобщение, анализ;
  2. Наблюдение, фотографирование, сравнение;
  3.Экспериментальные: химический эксперимент, анализ результатов
  

• 10 слайд

  ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВЫ: мерные
  стаканы для приготовления раствора, колбы с дистиллированной водой для смывания проволоки, стеклянные палочки для перемешивания раствора, тигельные щипцы, спиртовка, спички, нихромовая проволока, ложки для сжигания, древесная лучинка, медная проволока, магний, сера, красный фосфор, щелочные металлы(литий, натрий, калий), свеча, сухое горючее, ноутбук с программой цифровой лаборатории Релеон Лайт, датчик с щупом высокой температуры; растворы: известковая вода; концентрированная соляная кислота, борная кислота. Соли: хлорид лития; хлорид натрия, хлорид калия, хлорид кальция, хлорид бария, хлорид меди (II), хлорид марганца(II), хлорид магния, хлорид никеля(II)
  

• 11 слайд

  АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРЫ
  РЕАКЦИЯ ГОРЕНИЯ - РЕАКЦИИ, ПРОТЕКАЮЩИЕ С ВЫДЛЕНИЕМ ТЕПЛОТЫ И ЦВЕТА.
  Условия для горения:
  Достижение температуры воспламенения вещества;
  2. Доступ кислорода
  Опыт Лавуазье.
  Кислород в воздухе занимает 1/5 часть и составляет 21 %
  

• 12 слайд

  МАЙКЛ ФАРАДЕЙ
  

• 13 слайд

  ОПЫТЫ РОБЕРТА БУНЗЕНА
  Горелка Бунзена
  Роберт Бунзен
  Окрашивание пламени горелки
  

• 14 слайд

  Методика исследования температуры пламени горючих веществ. Опыт 1
  
  1.Запустите на регистраторе данных программное обеспечение Releon Lite.
  2.Подключите высокотемпературный датчик(термопару) к регистратору данных(компьютеру).
  3.Закрепите датчик в штативе так, чтобы его кончик касался фитиля спиртовки.
  4. Запустите измерение температуры клавишей «Пуск».
  5.Зажгите спиртовку. Когда показания стабилизируются, запишите значение температуры.
  6.Перемещайте датчик температуры в следующую зону пламени и измерьте температуру
  Цель. Определить температуру пламени горючих веществ; изучить строение и цвет пламени
  

• 15 слайд

  Методика исследования температуры пламени горючих веществ. Опыт 1
  
  7. Повторите действия со свечей, сухим спиртом и газом на плите.
  8. Результаты измерений занесите в таблицу:
  

• 16 слайд

  МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ, НАБЛЮДАЕМЫЕ В ПЛАМЕНИ ГОРЮЧИХ ВЕЩЕСТВ В ТРЕХ ЕЕ ЗОНАХ. Опыт 2
  Цель: Наблюдать за процессами, протекающими в трех зонах пламени.
  1. Внимательно рассмотреть пламя свечи, спиртовки и сухого спирта. Быстрым движением головку спички внесите в темную, холодную часть пламени свечи, спиртовки и сухого спирта. Затем спичку внесите в более горящую часть пламени. Что наблюдаете?
  2. Небольшую прямую стеклянную трубку длиной 8-10 см взять тигельными щипцами и обогреть в пламени.
  

• 17 слайд

  Один конец трубки внести в темную часть пламени, держа под углом 35-45 градусов. У другого конца трубки горючие газы поджигаются. Как можно это объяснить?
  3. С целью изучения средней части пламени, самой яркой, внесите в пламя спиртовки, свечи и сухого горючего с помощью тигельных щипцов на 3-4 секунды фарфоровую чашу. Что обнаружили?
  4. Для исследования состава верхней части пламени внесите в нее на 2-3 секунды опрокинутый, смоченный известковой водой химический стакан так, чтобы пламя оказалось в середине стакана. Что наблюдаете?
  

• 18 слайд

  МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ЦВЕТА ПЛАМЕНИ
  Тонкую медную проволоку в виде петли (диаметром 1—2 мм) прокаливают в бесцветном пламени спиртовки до прекращения окрашивания пламени. Почерневшей проволоке дают остыть, набирают петлей каплю или несколько кристаллов исследуемого вещества и помещают петлю в наиболее горячую часть бесцветного пламени спиртовки. В присутствии галогенов пламя окрашивается в соответствующий цвет. Фтор этой реакцией не обнаруживается, так как фторид меди не летуч. Чтобы очистить проволоку от остатков опыта, ее смачивают в дистиллированной воде, далее- с концентрированной НСl и снова прокаливают. Если пламя недостаточно горячо, то в петле или спирали из медной проволоки закрепляют небольшое зерно (или гранулу) оксида меди. Так проводят опыт на спиртовке.
  

• 19 слайд

  
  Ход работы:
  1.Прокалить нихромовую или медную проволоку в пламени спиртовки. Выдержать несколько секунд для остывания проволоки.
  2.Окунуть конец проволоки в концентрированный раствор соли.
  3.Поместить смоченную проволоку в светлую часть пламени спиртовки. Определить цвет пламени.
  4.Сполоснуть конец проволоки в дистиллированной воде, смочить в концентрированном растворе соляной кислоты и прокалить.
  5.Результаты эксперимента записать в таблицу и сделать выводы
  
  
  
  6. Сравнить горение простых и сложных веществ(свеча, спирт, метан) в воздухе и в кислороде и сделать выводы.
  МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ЦВЕТА ПЛАМЕНИ СОЛЕЙ. Опыт 3
  Цель. Определить цвет пламени в составе одного вещества
  

• 20 слайд

  МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ЦВЕТА ПЛАМЕНИ ДВУХ СОЛЕЙ. ОПЫТ 4
  1.На весах взвесить любое количество соли, например, 0,05 мл хлорида калия и 0,05 мл хлорида натрия.
  2.Навеску двух солей поместить в фарфоровую чашку и перемешать ложкой.
  3. Налить 1мл этилового спирта и перемешать.
  4. Полученный раствор соли поджечь спичкой и проверить цвет пламени.
  5.Такую же смесь растворить в небольшом количестве воды и проверить при помощи медной проволоки окрашивание пламени(см опыт 2). Какой цвет преобладает?
  6.Повторите действия с другими солями, и результаты исследования занесите в таблицу 3 и сделайте вывод.
  
  

• 21 слайд

  ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ, ВХОДЯЩИХ В ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МИНЕРАЛОВ. ОПЫТ 5.
  Цель: Определить металл, входящий в химический состав минерала, используя пламя спиртовки.
  Оборудование и реактивы: спиртовка, сухое горючее или спирт, спички, пинцет, фарфоровые чашки, минералы: кальцит, сильвин, галит, синее кобальтовое стекло.
  Ход работы:
  1.Измельчите минералы. В фарфоровые чашки раскладываем сухое горючее, поджигаем и вносим соответствующий измельчѐнный минерал.
  2.Для определения минерала кальцита необходимо измельченный минерал растворить в разбавленном растворе соляной кислоты и полученный раствор испытать на пламя.
  3. Результаты опыта занесите в таблицу 3
  

• 22 слайд

• 23 слайд

  Опыт 6. Горение медной проволоки.
  Загибаем конец медной проволоки, делая петлю, увеличивая площадь соприкосновения веществ. Смачиваем ее в соляной кислоте и вносим в пламя спиртовки. Наблюдаем окрашивание пламени в голубой цвет с зеленоватым оттенком.
  Опыт 7. Горение магния.
  Магниевую ленту, удерживая пинцетом, вносим в пламя спиртовки. Наблюдаем окрашивание пламени в ярко белый цвет.
  Опыт 8. Горение лития. Металлический литий легко поджечь даже в пламени спиртовки. Сначала горят остатки керосина (или масла), потом начинает гореть сам металл. Белый цвет горения свидетельствует о высокой температуре реакции. Эксперимент проводят под тягой, поскольку образуется едкий аэрозоль оксида лития. Для этого очень маленький кусочек лития  пинцетом вносят в пламя горелки. Каким пламенем горит литий? Отметьте характер плавления металла.
  

• 24 слайд

  Опыт 9 и 10. Горение натрия и калия.
  Очень маленький кусочек натрия при помощи пинцета внесите в пламя горелки. Определите цвет пламени и изменение металла. Такое же действие выполните и с металлическим калием.
  Опыт 11. Горение угля в кислороде. Тлеющую лучинку опустите в колбу с кислородом. Сравните характер горения угля в воздухе и в кислороде.
  Опыт 12. Горение серы в кислороде. В ложечку для сжигания помещают серу, зажигают в воздухе и вносят в колбу с кислородом. Отметьте яркость горения вещества в воздухе и кислороде. Опыт следует проводить под тягой. Следует соблюдать правила обращения с нагревательными приборами. Не допускать попадания горящей серы на рабочую поверхность стола. Не вдыхать выделяющийся сернистый газ.
  

• 25 слайд

  Опыт 13. Горение красного фосфора.
  В ложечку для сжигания помещают фосфор, зажигают на воздухе и вносят в колбу с кислородом. Отметьте яркость горения вещества в воздухе, кислороде и определите цвет пламени.
  Опыт 14. Горение водорода в кислороде.
  Цинковые гранулы помещают в пробирку и наливают 2 мл раствора соляной кислоты. Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой. Для ускорения реакции пробирку нагревают в верхней части пламени. Выделяющийся водород поджигают. Отметьте характер горения водорода и цвет пламени.
  

• 26 слайд

  Опыт 15. Горение самодельных свечей в присутствии солей.
  1. Растопите свечи на водяной бане;
  2. Смешайте соответствующие соли с парафином;
  3. Пропитайте фитиль свечи в смеси соли и спирта и выдержить 2-3 минуты;
  4. Залейте жидкую смесь парафина с солью в форму для свечей;
  5. Поместите в среднюю часть свечи фитиль и ждите пока она остынет;
  6. Проверьте пламя свечи на окрашивание.
  

• 27 слайд

  Пламя спиртовки
  1
  2
  3
  

• 28 слайд

  Пламя горения спирта
  

• 29 слайд

  Цифровая лаборатория. Мультидатчик и щуп высокой температуры. Ноутбук
  

• 30 слайд

  РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
  Опыт 1. Проверили при помощи программы Релеон Лайт температуру пламени спиртовки, свечи и сухого горючего в трех зонах и результаты занесли в таблицу.
  Зона 1 – около фитиля
  

• 31 слайд

  Температура в средней зоне пламени спиртовки. График зависимости температуры от времени
  

• 32 слайд

  Температура в верхней зоне пламени спиртовки
  

• 33 слайд

  Пламя свечи
  

• 34 слайд

  Температура в зоне 1. Пламя свечи
  

• 35 слайд

  Цифровая лаборатория. Мультидатчик и щуп высокой температуры. Ноутбук
  

• 36 слайд

  Измерение температуры пламени сухого спирта в первой зоне
  

• 37 слайд

  Температура в средней зоне пламени свечи
  

• 38 слайд

  Температура в верхней зоне пламени свечи
  

• 39 слайд

  Температура пламени сухого горючего в первой(нижней) зоне
  

• 40 слайд

  Температура пламени сухого горючего в средней зоне
  

• 41 слайд

  Температура пламени сухого горючего в верхней зоне
  

• 42 слайд

  Пламя природного газа метана
  Горение газа в плите
  

• 43 слайд

  Температура горения газа в средней зоне. График зависимости температуры горения газа от времени.
  

• 44 слайд

  Температура горения газа в верхней зоне. График зависимости температуры горения газа от времени
  

• 45 слайд

  Беспроводной мультидатчик и щуп высокой температуры. Ноутбук
  

• 46 слайд

  Выводы:
  1. Температура пламени в различных зонах неодинаковая.
  2. Самая высокая температура на верхней зоне пламени.
  3. Температура пламени свечи больше температуры пламени спирта.
  4.Температура пламени сухого спирта больше спирта и свечи.
  5. Температура горения газа-804 °С.
  
  

• 47 слайд

  Испарение парафина в первой зоне и горение паров парафина в противоположной стороне трубки(опыт М.Фарадея).
  ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ, НАБЛЮДАЕМЫЕ В ПЛАМЕНИ ГОРЮЧИХ ВЕЩЕСТВ. Опыт 2.
  

• 48 слайд

  Испарение спирта в первой(нижней) зоне и горение паров спирта в противоположной стороне трубки
  

• 49 слайд

  Свеча горит коптящим пламенем.
  Налет сажи на стенке фарфоровой чашки
  

• 50 слайд

  Помутнение известковой воды во время горения свечи и спирта
  

• 51 слайд

  РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЦВЕТА ПЛАМЕНИ СОЛЕЙ. ОПЫТ 3
  ХЛОРИД ЛИТИЯ-
  КАРМИННО-КРАСНЫЙ
  

• 52 слайд

  ХЛОРИД НАТРИЯ –
  ЖЕЛТЫЙ
  

• 53 слайд

  ХЛОРИД КАЛИЯ – ФИОЛЕТОВЫЙ, через синее кобальтовое стекло
  

• 54 слайд

  ХЛОРИД МАГНИЯ-
  БЕЛЫЙ
  

• 55 слайд

  ХЛОРИД МЕДИ(II)-
  ЗЕЛЕНЫЙ
  

• 56 слайд

  ХЛОРИД КАЛЬЦИЯ КИРПИЧНО-КРАСНЫЙ
  

• 57 слайд

  ХЛОРИД БАРИЯ- ЖЕЛТО-ЗЕЛЕНЫЙ
  

• 58 слайд

  ХЛОРИД НИКЕЛЯ- СИНИЙ
  
  

• 59 слайд

  ХЛОРИД МАРГАНЦА(II)-
  ЖЕЛТЫЙ С ИСКРАМИ
  

• 60 слайд

  БОРНАЯ КИСЛОТА-ЗЕЛЕНЫЙ. На фото присутствует небольшой оттенок зеленого цвета
  

• 61 слайд

• 62 слайд

  При внесении проволоки, смоченные водными растворами исследуемых веществ, пламя окрашивается в различные цвета. Каждое вещество горит своим цветом.
  
  2. Результаты, полученные в ходе исследования можно использовать для определения металлов в минералах.
  
  Выводы:
  

• 63 слайд

  Пламя смеси двух солей NaCl +КCl
  

• 64 слайд

  Пламя смеси двух солей NaCl +LiCl
  

• 65 слайд

  Пламя смеси двух солей NaCl +CuCl2
  

• 66 слайд

  Пламя смеси двух солей NaCl +MgCl2
  

• 67 слайд

  Пламя смеси двух солей NaCl +NiCl2
  

• 68 слайд

  Пламя смеси двух солей NaCl +ВаCl2
  

• 69 слайд

  Пламя смеси двух солей NaCl +СаCl2
  

• 70 слайд

  Вывод.
  Определили цвета пламени смеси двух солей. Осуществлялось смешивание поваренной соли с другими солями и при этом происходило изменение цвета пламени с преобладание одного цвета. Интересное окрашивание пламени наблюдала в смеси поваренной соли с хлоридом никеля.
  В начале наблюдала желтый цвет, затем окраска поменялся на розовый цвет и в конце появился характерный для хлорида никеля синий цвет.
  

• 71 слайд

  ОПЫТ 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ, ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ МИНЕРАЛОВ
  1. Измельчила следующие минералы: галит, сильвин и кальцит. В фарфоровые чашки положила сухое горючее, подожгла и внесла в пламя соответствующий минерал.
  2. Для определения минерала кальцита измельченный минерал положила в пробирку и налила 1мл разбавленного раствора соляной кислоты. Полученный раствор медной проволкой внесла в пламя. Пламя окрасилась в красный цвет.
  3. Результаты опыта занесла в таблицу 3.
  

• 72 слайд

• 73 слайд

  ПРИРОДНЫЕ МИНЕРАЛЫ
  

• 74 слайд

  ПЛАМЯ МИНЕРАЛА СИЛЬВИНА
  

• 75 слайд

  ПЛАМЯ МИНЕРАЛА ГАЛИТА
  

• 76 слайд

  ПЛАМЯ МИНЕРАЛА КАЛЬЦИТА
  

• 77 слайд

  Горение медной проволоки.
  Пламя голубого цвета
  Исследование пламени горения простых веществ
  

• 78 слайд

  Горение магния. Пламя ярко белого цвета
  

• 79 слайд

  ЛИТИЙ-КАРМИННО-КРАСНЫЙ
  

• 80 слайд

  НАТРИЙ- ЖЕЛТЫЙ
  

• 81 слайд

  Горение калия
  

• 82 слайд

  Горение угля в кислороде. Лучинка горит ярче чем в воздухе.
  

• 83 слайд

  Плавление серы
  

• 84 слайд

  Горение серы в воздухе . Горит медленно.
  Синее пламя
  

• 85 слайд

  Горение серы в кислороде. Быстро горит. Яркое пламя сине-фиолетового цвета
  

• 86 слайд

  КРАСНЫЙ ФОСФОР
  

• 87 слайд

  ГОРЕНИЕ КРАСНОГО ФОСФОРА В ВОЗДУХЕ
  

• 88 слайд

  ГОРЕНИЕ КРАСНОГО ФОСФОРА В КИСЛОРОДЕ
  

• 89 слайд

  Горение водорода. Желтый цвет пламени придает натрий в составе стекла
  
  

• 90 слайд

  Пламя свечи с поваренной солью
  

• 91 слайд

  Пламя свечи с хлоридом лития
  

• 92 слайд

  BaCl2
  NiCl2
  Пламя свечи с хлоридом никеля(II) и хлоридом бария
  

• 93 слайд

  Пламя свечи с хлоридом меди(II)
  

• 94 слайд

  
  1. Изучила литературные источники по теме. Выяснила, горение химических веществ, способные образовывать цветное пламя;
  2. Изучила методику исследования температуры горения пламени спирта, свечи и методику получения цветного пламени;
  3. Провела химический эксперимент с исследуемыми образцами химических веществ. Выяснила, во время горения вещества окрашивается пламя в свой цвет. Также выяснила, что яркость пламени зависит от температуры и агрегатного состояния. Твердые вещества фосфор, сера, магний, свеча в кислороде горят ярким ослепительным пламенем. Спирт, бытовой газ горит не ярким голубовато- синим пламенем. Самое яркое пламя у магния;
  4. Нашла практическое применение цветному пламени.
  
  Общие выводы:
  

• 95 слайд

  ПРИМЕНЕНИЕ ЦВЕТНОГО ОГНЯ
  Фейерверки
  Сигнальные факелы
  Сигнальные ракеты
  Трассирующие боеприпасы
  Цветные свечи
  

• 96 слайд

  1. Еремин В.В. Дроздов А.А.,Лунин В.В. Химия 7 класс. Введение в предмет. Москва «Просвещение» 2021г.
  2. Цветное пламя. Проба на окрашивание пламени. https://www.nowaste.ru/himicheskij-kruzhok/czvetnoe-plamya.html.
  3. Сайт о металле. https://stal-kom.ru/okrashivayut-plameni-solyami-metallov/
  4. Ольгерт Ольгин «Чудеса на выбор». Издательский дом Мищирякова
  5. Горение. Материалы из википедии. https://ru.wikipedia.org/wiki/Горение
  6. Огонь. Материалы из Википедии. https://ru.wikipedia.org/wiki/Огонь
  7. Пламя. Материалы из Википедии. https://ru.wikipedia.org/wiki/Пламя
  8. Вещество голубое и красное | Контент-платформа Pandia.ru
  https://pandia.ru/text/78/055/15468.php
  
  Использованные источники
  

• 97 слайд

  9. Из чего делают фейерверки. https://pitersalut.ru/articles/iz-chego-delayut-feyerverki/
  10. Журнал химиков энтузиастов http://chemistry-chemists.com/Video1/Lithium-Combustion.html
  11. Лабораторные работы по методике преподавания химии http://www2.asu.ru/departments/chemistry/site/org/mph/labor/labor.html
  12. Опыты цветное пламя https://www.toybytoy.com/game/Experiments_Colour_flame
  13. Взвешивание- https://www.ixbt.com/live/chome/portativnye-elektronnye-vesy-do-500-gramm-podrobnyy-obzor-i-testirovanie.html
  14. От огня и воды к электричеству -http://energetika.in.ua/ru/books/book-1/part-1/section-2
  15. Огненная жизнь: ярко и оригинально. Как сделать цветной огонь? Опыты для детей https://metalbiz.ru/electrodes/fiery-life-bright-and-original-how-to-make-a-color-fire.html
  

• 98 слайд

  СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !