Методические рекомендации по проведению лабораторных

Методические рекомендации по проведению лабораторных опытов по химии
в 9 классе (УМК М.С. Габриелян)
Лабораторный опыт 1. Получение гидроксида цинка и исследование его свойств
Оборудование
Реактивы
Ход эксперимента
Штатив с
Раствор хлорида
В две пробирки внести 1–2 мл раствора
пробирками
цинка
любой соли цинка. В каждую
Раствор
добавить по каплям раствор NaОН до
гидроксида
образования осадка (пробирки встряхивать
натрия
для перемешивания). К полученному
Соляная кислота
осадку в одну пробирку прибавить раствор
(р-р)
кислоты, в другую – избыток раствора
щелочи. Происходит ли растворение
осадка
в обеих пробирках? Записать наблюдения и
составить уравнения реакций.
Лабораторный опыт 2.Ознакомление с образцами металлов
Литий, натрий, алюминиевая фольга, медь, железный гвоздь или проволока, порошок
магния и др.
Лабораторный опыт 3. Взаимодействие металлов с растворами кислот и солей.
Оборудование
Реактивы
Ход эксперимента
Штатив с
Железо и
Взаимодействие металлов с
пробирками
железный гвоздь,
бескислородными кислотами (соляной
очищенный
кислотой) (опыты проводятся в
наждачной
пробирках).
бумагой
Fe + HCl =
Медь
Cu + HCl =
Свинец
Pb + HCl =
Соляная кислота
Добавить в пробирку с железной пластиной
Гексацианоферрат гексациано-феррата(III) калия. Добавить в
(III) калия (р-р)
пробирку со свинцом иодида калия
Раствор йодида
наблюдается выпадение осадка PbJ2.
калия
В пробирку с раствором сульфата меди
Раствор сульфата (II) опустить железный гвоздь. Изменить
меди
условия опыта: опустить медную проволоку в
раствор хлорида железа (III).
Лабораторный опыт 4. Ознакомление с природными соединениями :
А) натрия
Хлорид натрия (NaCl) или поваренная соль — одно из важнейших жизненно
необходимых соединений, считается, что оно стало известно человеку еще в неолите,
то есть, получается, что человечество употребляет хлорид натрия более шести тысяч
лет!
В ветхом завете существует упоминание вещества под названием «нетер», оно
использовалось в качестве моющего средства. Скорее всего — это сода, карбонат
натрия, который содержится в водах солевых озер в Египте.
Важнейшие соединения натрия — оксид натрия Na2O, пероксид натрия
Na2O2 и гидроксид натрия NaOH. Пероксид натрия применяется при отбеливании
тканей, для регенерации воздуха в изолированных помещениях. Гидроксид натрия –
один из важнейших продуктов основной химической промышленности. В
колоссальных количествах он потребляется для очистки продуктов переработки нефти.
Кроме того, гидроксид натрия широко применяется в мыловаренной, бумажной,
текстильной и других отраслях промышленности, а также при производстве
искусственного волокна.
Натрий — один из важнейших элементов, участвующих в минеральном обмене
животных и человека. В человеческом организме натрий в виде растворимых солей
(хлорида, фосфата, бикарбоната) содержится в основном во внеклеточных жидкостях
— плазме крови, лимфе, пищеварительных соках. Осмотическое давление плазмы
крови поддерживается на необходимом уровне, прежде всего за счет хлорида натрия.
Б) кальция
Большая часть кальция содержится в составе силикатов и алюмосиликатов различных
горных пород (граниты, гнейсы и т. п.), особенно в полевом шпате — анортите
Ca[Al2Si2O8].
В виде осадочных пород соединения кальция представлены мелом и известняками,
состоящими в основном из минерала кальцита (CaCO3). Кристаллическая форма
кальцита — мрамор — встречается в природе гораздо реже.
Довольно широко распространены такие минералы кальция, как кальцит CaCO3,
ангидрит CaSO4, алебастр CaSO4·0.5H2O и гипс CaSO4·2H2O, флюорит CaF2,
апатиты Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), доломит MgCO3·CaCO3. Присутствием солей кальция
и магния в природной воде определяется её жёсткость.
3Ca3(PO4)2 ·Са(OH)2 — основа костной ткани позвоночных, в том числе и человека;
из карбоната кальция CaCO3 состоят раковины и панцири многих беспозвоночных,
яичная скорлупа и др.
В) алюминия
Криолит — А1F3 • 3NaF
Бокситы — алюминиевая руда Аl2O3 • хH2O (встречается, как правило, с примесями
оксидов кремния SiO2, железа Fe2О3, карбонатом кальция СаСО3).
Каолин — А12О3 • 2SiO2 • 2Н2О.
Глиноземы — смесь каолинов с песком SiO2, известняком СаСО3, магнезитом
МgСО3.
Г) железа
Железо — один из самых распространённых элементов в Солнечной системе,
особенно на планетах земной группы, в частности, на Земле. Значительная часть
железа планет земной группы находится в ядрах планет, где его содержание, по
оценкам, около 90 %. Содержание железа в земной коре составляет 5 %, а в мантии
около 12 %. Из металлов железо уступает по распространённости в коре только
алюминию. При этом в ядре находится около 86 % всего железа, а в мантии 14 %.
Содержание железа значительно повышается в изверженных породах основного
состава, где оно связано с пироксеном, амфиболом, оливином и биотитом. В
промышленных концентрациях железо накапливается в течение почти всех
экзогенных и эндогенных процессов, происходящих в земной коре. В морской воде
железо содержится в очень малых количествах 0,002—0,02 мг/л. В речной воде
несколько выше — 2 мг/л.
Важнейшая геохимическая особенность железа — наличие у него нескольких степеней
окисления. Железо в нейтральной форме — металлическое — слагает ядро земли,
возможно, присутствует в мантии и очень редко встречается в земной коре. Закисное
железо FeO — основная форма нахождения железа в мантии и земной коре.
В природе также широко распространены сульфиды железа — пирит FeS2 (серный
или железный колчедан)
Лабораторный опыт 5. Получение гидроксида алюминия и его взаимодействие с
растворами кислот щелочей
Оборудование
Реактивы
Ход эксперимента
Штатив с
Раствор хлорида
В две пробирки внести 1–2 мл раствора
пробирками
алюминия
любой соли алюминия. В каждую
Раствор гидроксида добавить по каплям раствор NaОН до
натрия
образования осадка (пробирки встряхивать
Серная кислота
для перемешивания). К полученному осадку
в одну пробирку прибавить раствор
кислоты, в другую – избыток раствора
щелочи.
Лабораторный опыт 6. Качественные реакции на катионы Fe2+и Fe3+.
Оборудование
Реактивы
Ход эксперимента
Штатив с
Свежеприготовленный
В 2 пробирки налейте
пробирками
раствор сульфата
свежеприготовленный раствор
железа (II)
сульфата железа (II). Добавьте в одну
Раствор гидроксида
раствор гидроксида натрия, в другую
натрия
раствор гексацианоферрата(III) калия
Раствор
(красная кровяная соль).
гексацианоферрата(III)
калия (красная
кровяная соль).
Штатив с
Раствор хлорида
В 3 пробирки налейте по 1 мл
пробирками
железа(Ш)
раствора хлорида железа(Ш).
Раствор
а) К раствору в первой пробирке
гидроксида натрия
прилейте по каплям раствор
Раствор
гидроксида натрия до появления явных
гексацианоферрата(II)
признаков химической реакции.
калия
Отметьте цвет образовавшегося осадка.
K4[Fe(CN)6] (жёлтой
б) Во вторую пробирку добавьте 1-2
кровяной соли)
капли раствора гексацианоферрата(II)
Вода
калия
Раствор роданида
K4[Fe(CN)6] (жёлтой кровяной соли).
калия
Перемешайте содержимое пробирки,
отметьте цвет осадка.
в) К раствору в третьей пробирке
добавьте 2 мл воды и одну каплю
раствора роданида калия. Перемешайте
содержимое пробирки и рассмотрите
на свету. Отметьте цвет.
Выводы: реактивами на ионы
железа(//) являются щёлочи и
гексацианоферрат(Ш) калия (красная
кровяная соль), а на ионы железа(Ш)
— щелочи гексацианоферрат(///) калия
(жёлтая кровяная соль) и тиоцианаты.
Лабораторный опыт 7. Качественная реакция на хлорид-ион.
Оборудование
Реактивы
Ход эксперимента
Штатив с
Раствор нитрата
Галогенид-ионы можно определить с
пробирками
серебра
помощью нитрата серебра AgNO3.
Раствор иодида калия
Раствор бромида
Приготовим пробирки с иодидом калия
натрия
KI, бромидом натрия NaBr, хлоридом
Раствор хлорида
натрия NaCl. Добавляем нитрат
натрия
серебра. В пробирках появляются
творожистые осадки нерастворимых
галогенидов серебра. Осадок хлорида
серебра - белого цвета
NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3
Осадок бромида серебра -бледножелтого цвета
NaBr + AgNO3 = AgBr↓+ NaNO3
Осадок иодида серебра - желтого
цвета.
KI + AgNO3 = AgI↓+ KNO3
Реакция с нитратом серебра –
качественная реакция на хлорид-,
бромид- и иодид-ионы
Лабораторный опыт 8. Качественная реакция на сульфат-ион.
Оборудование
Реактивы
Ход эксперимента
Штатив с
Раствор хлорида
Качественная реакция на сульфат и
пробирками
бария
сульфит-ионы – реакция с растворимой
Раствор сульфита
солью бария. Возьмем растворы
натрия
сульфата и сульфита натрия и добавим
Раствор сульфата
в пробирки раствор хлорида бария.
натрия
BaCl2 + Na2SO3 = BaSO3↓ + 2NaCl
Раствор азотной
BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaCl
кислоты
В двух пробирках появляются белые
кристаллические осадки сульфата
бария и сульфита бария. Как различить
эти осадки? При добавлении раствора
азотной кислоты осадок сульфита
бария растворяется, а осадок сульфата
бария остается без изменения.
BaSO3+ 2HNO3 = Ba(NO3 )2 +SO2 ↑
+H2O
Лабораторный опыт 9. Распознавание солей аммония
Оборудование
Реактивы
Ход эксперимента
Штатив с
Раствор хлорида
Для того чтобы отличить соли
пробирками
аммония
аммония от других солей, необходимо
Спиртовка
Лакмусовая бумага
провести реакцию со щелочью. Если
держатель
Вода
при в результате реакции происходит
выделение аммиака, значит, это соль
аммония. Выделение аммиака можно
зафиксировать при помощи влажной
индикаторной бумаги (лакмусовая
бумажка при этом синеет) или по
запаху.
Лабораторный опыт 10. (заменен на практическую работу)
Лабораторный опыт 11.Качественная реакция на карбонат-ион
Оборудование
Реактивы
Ход эксперимента
Штатив с
Крист. Карбонат
Действие кислоты является
пробирками
калия
качественной реакцией на карбонатРаствор карбоната
ион
натрия
Раствор соляной
кислоты
Лабораторный опыт 12. Ознакомление с природными силикатами.
Силикаты природные (от лат. silex — кремень), класс наиболее распространённых
минералов; природные химические соединения с комплексным кремнекислородным
радикалом. С. слагают более 75% земной коры (а вместе с кварцем около 87%) и более
95% изверженных горных пород. С. включают около 500 минеральных видов, в том
числе важнейшие породообразующие — полевые шпаты, пироксены, амфиболы,
слюды и др.
Лабораторный опыт 13. Ознакомление с продукцией силикатной промышленности
Керамика.
Фарфор = каолин+ глина + кварц + полевой шпат.
Родина фарфора – Китай, где фарфор известен уже в 220г. В 1746 г –налажено
производство фарфора в России
«Фаянс»-от названия итальянского города Фаэнца, где в 14-15веках было развито
керамическое ремесленничество. Фаянс – отличается от фарфора большим
содержанием глины (85%), более низкой температурой обжига.
Стекло – хрупкий, прозрачный материал, способен размягчаться и при застывании
принимает любую форму. Стекло получают варкой шихты (сырьевой смеси,
состоящей из песка, соды и известняка) в специальных стекловаренных печах.
Основные реакции, протекающие при плавке шихты
1. Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2
2. CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2
3. Na2SiO3 + CaSiO3 + 4SiO2 = Na2O * CaO * 6SiO2 - формула оконного стекла
При добавлении оксида свинца получают хрусталь.
Цемент – мелкоизмельчённый клинкер с минеральными добавками.
Клинкер - шарики тёмно-серого цвета получают спеканием глины и известняка в
специальных вращающихся печах.
Лабораторный опыт 14. Изготовление моделей молекул углеводородов (заменен
практической работой)
Лабораторный опыт 15. Свойства глицерина.
Оборудование
Реактивы
Ход эксперимента
Штатив с
Раствор щелочи
К 2 мл раствора щелочи в пробирке
пробирками
Раствор сульфата
прибавьте несколько капель раствора
меди
сульфата меди (II).
Раствор глицерина
CuSO4 + 2 NаOH = Cu(OH)2 + Nа2 SO4
К образовавшемуся осадку
гидроксида меди (II) прилить глицерин и
смесь
встряхнуть. Наблюдается ярко
синее окрашивание
Лабораторный опыт 16. Взаимодействие глюкозы с гидроксидом меди при нагревании и
без нагревания
Оборудование
Реактивы
Ход эксперимента
Штатив с
Раствор гидроксида
Налейте в пробирку 3-4 мл раствора
пробирками
натрия
щелочи (10%), добавьте 1-2 мл раствора
Спиртовка
Раствор сульфата
соли меди (II), взболтайте полученную
Держатель
меди
взвесь гидроксида меди (щелочь в этом
Раствор глюкозы
опыте должна быть в небольшом избытке)
и добавьте 2-3 мл раствора глюкозы.
Наблюдайте растворение осадка при
перемешивании смеси с образованием
темно-синего раствора глюконата меди,
аналогичного глицерату меди. Нагрейте
раствор на медленном огне и наблюдайте
изменение окраски в результате
образования желтого осадка гидроксида
меди (I), который затем разлагается до
оксида меди (I)
Лабораторный опыт 17.Взаимодействие крахмала с иодом
Оборудование
Реактивы
Ход эксперимента
Химический
Крахмальный
Налейте в пробирку 2 мл воды,
стакан
клейстер
насыпьте щепотку крахмала и хорошо
Плитка
Раствор йода
перемешайте. Полученную взвесь
Стеклянная
Раствор соляной
вылейте в кипящую воду (50 мл) и,
палочка
кислоты
помешивая ложечкой, прокипятите
Штатив с
Раствор сульфата
еще минуту. Образовался коллоидный
пробирками
меди
раствор крахмала. (Если крахмала
Колба
взять побольше – получится
Раствор гидроксида
крахмальный клейстер.) Проверьте в
натрия
отдельной пробе, происходит ли
взаимодействие полученного раствора
крахмала в растворе с иодом.
Налейте в пробирку 2 мл раствора
крахмала, добавьте 2 капли раствора
соляной кислоты и прокипятите при
слабом нагревании 3-4 минуты. После
этого с каплей раствора проделайте
пробу на иод. Если раствор не посинел,
значит, гидролиз крахмала прошел до
конца. Для проверки наличия глюкозы,
образовавшейся в результате
гидролиза крахмала, проведите с
раствором характерные реакции.
Гидролиз крахмала происходит и под
действием ферментов амилазы.
Смешайте в пробирке 2 мл крахмала с
равным количеством слюны и нагрейте
минуту, опустив в теплую (около 40
о
С) воду. Проверьте с помощью
иодной воды, завершился ли гидролиз
крахмала, и проделайте реакции,
характерные для глюкозы. Сделайте
выводы о скорости и условиях
ферментативного катализа по
сравнению с кислотным.
Добавьте несколько капель иодной
настойки к 10 мл воды (слабо-желтый
раствор), и вы получите индикатор для
обнаружения крахмала. Подействуйте
этим раствором на крахмальный
раствор и крахмалосодержащие
продукты (берите минимальные
порции) – хлеб, муку, плоды, сырые и
вареные овощи и др. Определите
наличие крахмала в различных сортах
бумаги, детской присыпке, манной
каше и др. Там, где появляется синее
окрашивание, присутствует крахмал.
Налейте в пробирку 3 мл воды и
добавьте по капле иодной воды и
крахмального раствора. Отметьте
окраску смеси. Осторожно, не доводя
до кипения, нагрейте смесь, а затем
вновь охладите ее до комнатной
температуры. Как изменяется окраска
при нагревании и охлаждении.
Предложите свою гипотезу для
объяснения явления. Опишите ваши
наблюдения всех опытов и сделайте
выводы о соответствии свойств
вещества его строению.