Сборник методических рекомендаций для проведения лабораторных занятий по химии.Для студентов профессионального образования

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

Государственное профессиональное образовательное учреждение

«Донецкий техникум промышленной автоматики»

                         Методические рекомендации для проведения занятий

лабораторных работ студентов

По дисциплине " химия "

Для студентов I курса образовательно-квалификационного уровня

                                              «младший специалист»

                           (общий объём -68 ч., из них 16 ч. –лабораторные работы)

                           zanyattya

Язык оригинала: белорусский

                                                                                       Составила

  преподаватель химии,

                                                                                       специалист

                                                                                                      высшей категории

                                                                                             Поплавская Е.Ф.

                                                                    2015г.

Сборник методических материалов для проведения лабораторных работ студентов по дисциплине " Химия " ​​для студентов I курса всех специальностей среднего профессионального образования, ГПОУ «Донецкий техникум промышленной автоматики» - 2015г.

Сборник может использоваться студентами при подготовке и проверке знаний   студентов по дисциплине " Химия " ​​для студентов I курса всех специальностей среднего профессионального образования. Сборник рекомендован также для работы преподавателей при подготовке к занятиям по дисциплине «Химия».

Составитель: Поплавская Е.Ф.- преподаватель квалификационной категории «специалист высшей категории» ГПОУ «Донецкий техникум промышленной автоматики» - 2015г.

Рассмотрено и утверждено на заседании цикловой комиссией естественно-научных дисциплин и БЖД (протокол № 1от 02.09.2015г.)             О.М. Пугачёва

                  Лабораторная работа № 1

                                                 Тема: Гидролиз солей.

Цель работы: ознакомление с явлением гидролиза солей и практическими следствиями этого явления, изучение гидролиза солей разных типов, исследование процесса гидролиза солей и установление факторов, влияющих на гидролиз, научиться писать уравнения гидролиза солей.

Оборудование: реактивы: NH₄Cl, CH₃COONa, NaCl, Na₂CO₃, ZnSO_4, КОН, FeCl₃, Na₂CO_3, универсальный индикатор, штатив с пробирками, предметные стёкла, пипетка, стеклянная палочка.

       Структура занятия, основное содержание и методы работы:
                                                         Ход занятия:
I. Организационный этап:                                                                                     

           Проверка домашнего задания. (выборочно)

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности студентов:          

        Опрос техники безопасности, Тестирование.

III. Выполнение лабораторной работы (согласно инструкции):                                   

Ход работы:

Опыт 1. Испытание растворов солей индикатором. Гидролиз солей.

Взять пять пробирок. В пробирки влить последовательно по 1 мл. раствора каждой соли: NH₄Cl(1), CH₃COONa(2), NaCl(3), Na₂CO₃(4)_. и воды(5). Чем образована каждая соль?

Затем в каждую пробирку добавить 1 – 2 капли раствора универсального индикатора. Отметить окраску растворов в пробирках. Определить значение рН раствора, пользуясь данными таблицы 1.

Окраска универсального индикатора в зависимости от значения рН раствора:

Таблица 1.      

рН	Окраска индикатора
2 3 4 5 6 7 8 9	розовая красно-оранжевая оранжевая желто-оранжевая желтая желто-зеленая зеленая сине-зеленая

Записать наблюдения. Сделать выводы. Составить уравнения реакций гидролиза в молекулярной и ионной форме

 

Опыт 2. Влияние концентрации раствора на степень гидролиза соли.

Налить в пробирку 1–2 мл раствора сульфата цинка (ZnSO₄), добавить по каплям раствор гидроксида калия (КОН) до появления осадка, а затем до его растворения. К полученному раствору добавить воду до появления осадка. Записать наблюдения.

 Сделать выводы. Составить уравнения реакций гидролиза в молекулярной и ионной формах.

Опыт 3. Влияние температуры на степень гидролиза соли.

Налить в пробирку 1–2 мл раствора ацетата натрия CH₃COONa и прибавить 1–2 капли фенолфталеина. Нагреть раствор в пробирке и наблюдать изменение окраски индикатора. Записать наблюдения. Сделать вывод о влиянии температуры на степень гидролиза солей и дать объяснение.

Опыт 4. Смещение равновесия гидролиза.

Налить в пробирку 2–3 капли раствора хлорида железа (III) FeCl₃, а затем прибавить по каплям раствор карбоната натрия Na₂CO₃ до появления осадка и выделения газа. Записать наблюдения. Сделать вывод. Составить уравнения реакций.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений студентов:

Контрольные вопросы и задания.

1.                      Что такое гидролиз солей? Дайте определение.

2.                      Какие соли подвергаются гидролизу? Приведите примеры.

3.                      Какие факторы влияют на гидролиз солей и почему?

Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза следующих солей        NiCl₂, NaNO_2.

Домашнее задание: повторить тему «Гидролиз солей». Написать уравнения реакций гидролиза солей: сульфата натрия, сульфата меди, сульфата калия.

    ЗАНЯТИЕ №
                                                       Лабораторная работа № 2

Тема: Химические свойства серной кислоты.

Цель: Закрепить знания о свойствах серной кислоты, понятие «реактив на ион». Научиться использовать знания при проведении лабораторной работы.

Оборудование: растворы: серной кислоты, сульфата натрия, хлорида бария; цинк; лакмусовая бумажка; пробирки. инструкции к лабораторной работе.

Структура занятия, основное содержание и методы работы:
Ход занятия:

I. Организационный этап:                                                                                                         

             Проверка домашнего задания.
                                                                                                                                         II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности студентов                                                                                                                       

        1) Фронтальный  письменный опрос.                                                                                         

       2) Беседа:                                                                                                                        

           1. Какие реакции называют качественными?                                                                 

          2. Какие качественные реакции на сульфат-ионы вы знаете?

III. Выполнение лабораторной работы (согласно инструкции):

                                                    Ход работы:

Опыт №1: Взаимодействие серной кислоты с металлами.

Налейте в пробирку 1 мл разбавленной серной кислоты, опустите кусочек цинка. Что наблюдаете? Напишите уравнение реакции, сделайте вывод.
Опыт №2: Определение сульфат - ионов в растворе.                                                            

Налейте в пробирку немного раствора сульфата натрия и добавьте несколько капель раствора хлорида бария. Белый осадок свидетельствует о том, что в пробирке находятся ионы SO4. Напишите уравнения реакций в молекулярной, полной и сокращенной ионных формах.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений студентов.
        Контрольные вопросы:
          Как осуществить такие преобразования:

       S →SO₂ →H₂SO₄ →Fe₂(SO₄)₃

           ↓    ⌡                ↓

        PbS              Na₂SO₄→ NaHSO4

V. Домашнее задание:

1.Задача, Какая масса сожженной серы, если в результате получено -диоксид серы объемом 89,6 м (н.у.), что составляет 80% от теоретически возможного выхода.                                                                                                                2.Составьте уравнения ОВР:                                                                                                         Na + H₂SO₄

           ЗАНЯТИЕ №
                                                  Лабораторная работа № 3                                                                                         Тема: Химические свойства металлов.

Цель: закрепить знания о свойствах металлов и их солей. Научиться использовать знания при проведении лабораторной работы.

Оборудование: Растворы: медного купороса, хлорид цинка; кристаллы солей: хлорид натрия, хлорид калия, хлорид бария, нитрат стронция; металлический натрий; железные гвозди; горелка; шпатель; пробирки; инструкции к лабораторной работе.

Структура занятия, основное содержание и методы работы:
                                                     Ход занятия:

I. Организационный этап:

            Проверка домашнего задания. (Выборочно)

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности студентов:

         Беседа:                                                                                                                   1. У какого элемента ярче выражены металлические свойства? (по группам и периодам в периодической системе).                                                                           2. Какие общие физические и химические свойства имеют все металлы?               3. Почему металлы отличаются физическими свойствами?

III. Выполнение лабораторной работы (согласно инструкции):                                         

                                                    Ход работы:

Опыт № 1. Окраска пламя солями: натрия, калия, бария, стронция.

  В пламя горелки внести на металлической ложке кристаллы солей NaCl, KCl, ВаСІ₂, Sr(NО₃)₂ CuSO₄ .  Обратите внимание на цвет пламени. Какое практическое значение имеет это явление?                                                                 Опыт № 2. Взаимодействие солей с металлами.

Налить в пробирку 1-2 мл  раствора медного купороса и опустить в нее железную скрепку. Через 1-2 мин. обратите внимание на изменение цвета железного гвоздя. Написать уравнение реакции, протекающей между медным купоросом и железным. Тоже проделать с раствором хлористого цинка. Объяснить это явление, пользуясь электрохимическим рядом напряжений металлов.

Опыт № 3. Взаимодействие натрия с водой.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений студентов:
       Контрольные вопросы:                                                                                        1. Написать уравнения реакций следующих превращений:                      Са(НСО₃)₂> СаСО₃ >СаО>Са(ОН)₂>Са(NO)₂

2. Задача. Сколько граммов СаСО₃ образуется при пропускании через известковое молоко Са (ОН)₂ 10 м³ воздуха, содержащего 0,03% С0₂

V. Домашнее задание:
1. Задача. Какой объем аммиака требуется для полной нейтрализации 19,6 г серной кислоты.
2. Составьте схему электронного баланса указать процессы окисления и восстановления:                                                                                                                        H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ —> S + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

         ЗАНЯТИЕ №
                                               Лабораторная работа № 4
Тема: Выявление ионов железа (II), (III) и алюминия.                                                                                                     

Цель: Закрепить знания о свойствах соединений металлов, определить с помощью качественных реакций образцы солей. Научиться использовать знания при проведении лабораторной работы.

Оборудование: раствор солей железа ІІ (FеS0₄), хлорид железа ІІІ (Fе Сl₃), хлорид алюминия (АlСl₃), щелочи, желтая кровяная соль K₄[Fe(CN)₆], красная кровяная соль K₃[Fe(CN)₆], инструкции к лабораторной работе.

Структура занятия, основное содержание и методы работы:
                                                        Ход занятия:

I. Организационный этап:

         Проверка домашнего задания. (Выборочно)

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности студентов:

         Беседа:
       1. Какие оксиды алюминия вам известны, сравните их свойства.
      2. Какие гидроксиды алюминия вам известны, сравните их свойства.
      3. Составьте уравнения химических реакций взаимодействия алюминия с азотной кислотой (составьте электронный баланс).

III. Выполнение лабораторной работы (согласно инструкции):

                                                 Ход работы:
Опыт №1 Изучение свойств соединений железа и алюминия.

В три пробирки налить по 1 мл растворов солей FеS0₄, FеСl₃ и АlСl₃. В каждую из них долить 0,5 мл щелочи. Что вы наблюдаете? Запишите свои наблюдения, составьте уравнение реакции для каждой пробирки в молекулярной, ионной полной и сокращенной форме. Напишите вывод.

К каждому из вновь образованных осадков долейте остаток щелочи. Обратите внимание на поведение осадков. Запишите свои наблюдения, составьте уравнение реакции в молекулярной, ионной полной и сокращенной форме. Запишите вывод.          

  Опыт №2 Качественные реакции на двух и трехвалентное железо.

Для выявления солей двух и трехвалентного железа воспользуйтесь реактивами на эти вещества - желтой и красной кровяной солью. Для этого в две пробирки с растворами соли FеS0₄ и FеСl₃ долейте по 1 мл качественных реактивов. Запишите свои наблюдения, составьте уравнение реакции в молекулярной, ионной полной и сокращенной форме. Запишите вывод.    Напишите общий вывод к лабораторной работе.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений студентов:

Контрольные вопросы:

3. Выполните преобразования:

V. Домашнее задание:

   1. Задача. 6г. смеси Аl и Сu обработали соляной кислотой и собрали 3,7 л водорода. Определите процентный состав смеси.
   2. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций:

ЗАНЯТИЕ №
                                                     Лабораторная работа № 5

Тема: «Химические свойства углеводородов».

Цель: Получить в лабораторных условиях и изучить химические свойства угвеводородов на примере этилена, ацетилена, способствовать приобретению умений и навыков при проведении химических эксперементов.

Оборудование: пробирка с газоотводной трубкой, горелка, растворы серной кислоты, бромная вода, этиловый спирт, карбид кальция.

Внимание! Работая в химической лаборатории, выполняй все правила техники безопасности. Будь внимательный, наблюдательный, аккуратный. Аккуратно работай с кислотами и щелочами.

Структура занятия, основное содержание и методы работы:
Ход занятия:

I. Организационный этап:

Опрос по технике безопасности.

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности студентов:

      Беседа:

1.    Приведите общие формулы гомологических рядов алканов, алкенов, алкинов.

2.    Какими видами химической связи образованы молекулы этана, этена, этина?

3.    Объясните, которая свойство ацетилена используется при сварке металлов?

4.    Назовите Отличительные химические свойства насыщенных и ненасыщенных углеводородов.

5.    Какой класс углеводородов является наиболее химически активным?

6.     Какую реакцию можно использовать для выявления этана и этина?

III. Выполнение лабораторной работы (согласно инструкции):

                                                      Ход работы:

Опыт №1. Получение этилена и его изучение.

а) в пробирку налить по 1мл этилового спирта и серной кислоты. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и нагрейте до кипения. Какой газ выделяется?

б) подожгите газ, который выделяется в конце газоотводной трубы. Каким пламенем горит этилен?

в) полученный этилен пропустите в растворы бромной воды и перманганата калия. Что произошло? Объясните, почему происходит обесцвечивание растворов? Запишите наблюдения и уравнения реакции.

Опыт №2. Получение ацетилена и его изучение.

а) в пробирку насыпать немного карбида кальция и долить воды. Закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой.

б) подожгите газ, который выделяется в конце газоотводной трубы. Каким пламенем горит ацетилен?

в) полученный ацетилен пропустите в раствор бромной воды и пергаманата калия. Объясните, почему происходит обесцвечивание растворов? Запишите наблюдения и уравнение реакций.

         Сделать вывод в конце работы.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений студентов:
        1.Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно совершить схему преобразований:

С₂Н₆ —> С₂Н₅Вг —> С₄Н₁₀ —> С0₂

2. Напишите структурные формулы веществ:

    а) 2-метил-2-бутен;

   б) 2,3-диметил-1-бутен;

   в) 3-этил-2,3-диметил-1-гептен;

   г) 3,3,4,4-тетраметил-1-гексен;

   д) 3-бром-2-метил-2-бутен;

Домашнее задание:

Задача: Определите объем этилена, который можно получить при дегидратации 92 г этилового спирта, если выход продукта составляет 50 %.

             ЗАНЯТИЕ №
                                               Лабораторная работа № 6                                                                                          Тема: Химические свойства оксигеносодержащих соединений.  

   Цель: Научиться использовать знания о свойствах органических оксигеносодержащих веществ при выполнении лабораторной работы.

Оборудование: штатив с пробирками, медный провод, горелка, держатель, спирт этанол, глицерин, оксид серебра, формалин. инструкции к лабораторной работе.

Структура занятия, основное содержание и методы работы:
                                                      Ход занятия:
I. Организационный этап:

         Проверка домашнего задания. (Выборочно)

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности студентов:                                                                                                                                         

        1) Тестирование.

        2) Беседа:

1. Какие реакции называют качественными?                                                                  2. К какому классу веществ относят глицерин?                                                          3. Какие вещества относят к альдегидам?                                                                   4. К какому классу веществ относят глюкозу? Какими качественными реакциями она?

III. Выполнение лабораторной работы (согласно инструкции):

Ход работы:
Опыт №1. Изучение качеств глицерина.

В пробирку с 1 мл воды капните немного глицерина. Обратите внимание на его физическое состояние. Как он ведет себя в воде? Опишите его физические качества. Напишите молекулярную и структурную формулу глицерина.

В пробирку налейте 1 мл едкого натра NaOH и долейте 1-2 капли медного купороса. Составьте уравнение реакции.

Долейте до осадка раствор глицерина с первой пробирки, хорошо встряхните. Запишите свои наблюдения, напишите уравнение реакции, сделайте вывод.                                                                                                                             Опыт №2 Окисление спирта в альдегид.

Налейте в пробирку 1 мл спирта этанола. Прожарьте медный провод над пламенем спиртовки и обратите внимание на цвет проволоки. Осторожно опустите его в пробирку со спиртом. Понюхайте жидкость в пробирке, обратите внимание на цвет проволоки.
Опишите свои наблюдения, составьте уравнение реакции. Сделает вывод.
Опыт №3. Окисление альдегида (реакция «серебряного зеркала»)

В пробирку с раствором оксида серебра добавили несколько капель формалина. Медленно и равномерно нагрейте пробирку до кипения

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений студентов.
Контрольные вопросы:
1. Напишите уравнения последующего преобразования, назовите все вещества

_{1                       2                                       3                               4} 

C —> CH₄ —> CH₃Cl —> CH₃OH —> CH₂O

V. Домашнее задание:
       1. Задача. Определите, какой объем водорода можно получить при взаимодействии 5 моль спирта этанола с необходимым количеством металлического натрия.
       2. Какие соединения можно получить дегидратацией изобутилового спирта?

          

                                                       ЗАНЯТИЕ №
                                               Лабораторная работа № 7

Тема: Изучение свойств карбоновых кислот и эфиров.

Цель: Закрепить знания о строении и свойствах карбоновых кислот, способы получения сложных эфиров. Научиться использовать знания при выполнении лабораторной работы.

Оборудование: растворы: ацетата натрия, серной кислоты; сухие соли: гидрокарбоната натрия, карбоната кальция; цинк; уксусная кислота (концентрированная), изоамиловый спирт, серная кислота (концентрированная), NaCl, штатив с пробирками, сухой спирт, спички, вода; инструкции к лабораторной работе.

Структура занятия, основное содержание и методы работы:
Ход занятия:
I. Организационный этап:

         Проверка домашнего задания. (Выборочно)

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности студентов:

             Тестирование.
III. Выполнение лабораторной работы (согласно инструкции):

                                                      Ход работы:
ОПЫТ № 1. Получение уксусной кислоты, изучение ее свойств.

Налить в пробирку 1-2 мл раствора ацетата натрия СН₃СООNa, понюхать. К этому раствору долить 1 мл раствора серной кислоты и снова понюхать. Записать наблюдения; уравнение реакции. Сделать вывод о силе полученной уксусной кислоты и ее физических свойств.

ОПЫТ № 2. Изучение химических свойств уксусной кислоты.

а) Полученную в первом опыте уксусную кислоту разлить на три части. В одну пробирку добавить щепотку гидрокарбоната натрия NаНС0₃, в другую щепотку карбоната кальция СаС0₃. Записать наблюдения, уравнения реакции, сделать вывод

б) в третью пробирку с уксусной кислотой опустить кусочек цинка закрыть пробирку (на 10-15 '), полученный водород поджечь. Записать наблюдения, уравнения реакции, сделать вывод.

ОПЫТ № 3. Получение эфира.

Налить в пробирку 1 мл концентрированной уксусной кислоты и столько же изомилового спирта. Осторожно добавить 1 мл концентрированной серной кислоты и слегка нагреть до появления запаха. Эту смесь вылить в стакан с насыщенным раствором поваренной соли. На поверхности раствора появляются капли эфира. Понюхать с соблюдением правил техники безопасности.

Записать наблюдения, уравнения реакции, указать роль серной кислоты в этой реакции.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений студентов:
        Контрольные вопросы:

1.Написать молекулярные и ионные уравнения реакций между:
а) стеаратом натрия и серной кислотой

б) муравьиной кислотой и гидроксидом натрия.
2.Етиловий эфир муравьиной кислоты используют как ароматизаторы при производстве мыла. Составьте уравнение реакции образования этого эфира.

V. Домашнее задание:

      1. Какая масса раствора калий гидроксида с массовой частью щелочи 30% потратится для нейтрализования 50 г раствора уксусной кислоты с массовой частью кислоты 10%?

      2. Как осуществить преобразования:
Метан -> Бромметан -> метанол -> формальдегид?

      ЗАНЯТИЕ №
                                                        Лабораторная работа № 8                                                                                   Тема: Изучение свойств углеводов и белков.

Цель: Закрепить знания о качественных реакциях, продолжить формировать навыки проведения качественных реакций. Научиться использовать знания при выполнении лабораторной работы.

Оборудование: штатив с пробирками, горелка, спички, пробирки, держатель, раствор глюкозы, гидроксида натрия, сульфата меди (II), водный раствор яичного белка, концентрированная азотная кислота, концентрированный раствор аммиака.

Структура занятия, основное содержание и методы работы:

                                                       Ход занятия:
I. Организационный этап:

         Проверка домашнего задания. (Выборочно)

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности студентов:

        Тестирование.

III. Выполнение лабораторной работы (согласно инструкции):

                                                      Ход работы:
Опыт № 1. Взаимодействие глюкозы с гидроксидом меди (II).

В пробирку налейте 1 мл раствора гидроксида натрия и добавьте несколько капель раствора сульфата меди (II). Составьте уравнение реакции, опишите цвет осадка. К осадку добавьте раствор глюкозы и взболтайте смесь. Почему исчез осадок? Составьте уравнение реакции. О наличии какой функциональной группы свидетельствует этот опыт? Продолжаем опыт - нагреваем синий раствор, не доводя до кипения. Наблюдаем образование желтого, а затем красного осадка. Составьте уравнение реакции. О наличии какой функциональной группы свидетельствует этот опыт?

Опыт № 2. Цветные реакции белков.

1. В 2мл раствора белка в пробирку добавьте несколько капель
концентрированной азотной кислоты. Что наблюдаете, что происходит со структурой белка? Нагрейте содержимое пробирки. Как изменился цвет осадка? Охладите пробирку и добавьте осторожно, по каплям, концентрированный раствор аммиака (в избытке). Что наблюдаете? Как называется эта реакция?

             2. В 2мл раствора белка долейте равный объем раствора щелочи
и затем несколько капель слабого раствора медного купороса. Что наблюдаете? Как называется эта цветная реакция белка?

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений студентов:
      Контрольные вопросы:

      1) Чем обусловлено появления вкусной корочки на хлеба?
      2) Какая связь называется амидной? Какие вещества имеют амидные связи?
      3) Задача: Рассчитайте массовую долю сахара в стакане чая (250 мл.), в который положили две чайные ложки сахара (по 8 г в каждой)?

V. Домашнее задание: повторить тему, оформить отчет.