Перечень лабораторных работ и модульных уроков по химии

Лабораторные работы

1 семестр
Вопросы входного контроля к лабораторным работам
Лабораторная работа №1. Разделение смесей и очистка веществ
Лабораторная работа №2. Устранение жесткости воды
Лабораторная работа №3. Получение и собирание газов
Лабораторная работа №4. Качественные реакции на неорганические соединения
Лабораторная работа №5. Щелочные и щелочно-земельные металлы

2 семестр
Лабораторная работа №6. Качественное определение углерода, водорода и хлора в органических веществах
Лабораторная работа №7. Получение этилена и опыты с ним
Лабораторная работа №8. Свойства углеводов
Лабораторная работа №9. Получение и свойства карбоновых кислот
Лабораторная работа №10. Свойства белков. Цветные реакции белков

Модульные уроки
Модуль "Химическая промышленность и химическая технология"
Модуль "Металлы, сплавы"
Модуль "Алкины"
Модуль "Способы утилизации отходов"

Лабораторная работа №3

Качественные реакции на неорганические соединения.

Цель: обобщить знания учащихся по распознаванию неорганических веществ с помощью

качественных реакций, уметь решать экспериментальные задачи.

Вопросы входного контроля:

1. Что такое соли? Как могут быть получены соли? Приведите по одному уравнению реакции получения солей алюминия, нитратов и хлоридов.

2. Что такое реакция нейтрализации? Приведите уравнение реакции нейтрализации.

3. Как называются соли соляной, серной, фосфорной, азотной кислот? Приведите по одному примеру солей этих кислот, дайте названия веществам.

Общие сведения: Большинство качественных реакций в неорганической химии — это ионные реакции. Для того, чтобы определить наличие кислоты или щелочи в водном растворе, можно воспользоваться индикатором. При избытке катионов водорода H+ (H3O+), т.е. в кислой среде, фиолетовый лакмус и оранжевый метилоранж принимают красную окраску. При избытке гидроксид-ионов OH–, т.е. в щелочной среде, фиолетовый лакмус примет синюю окраску, оранжевый метилоранж — желтую, а бесцветный фенолфталеин — малиновую.

Качественной реакцией на сульфат-ион SO42– является реакция образования осадка BaSO4, не растворимого в кислотах. Поэтому для определения серной кислоты, растворимых сульфатов и гидросульфатов используют реактив, содержащий ионы бария Ba2+, например хлорид бария BaCl2. Признаком реакции является выпадение кpисталлического осадка белого цвета BaSO4, не растворимого в кислотах. Для определения хлорид-ионов Cl– (соляной кислоты и растворимых хлоридов) используют реактив, содержащий ионы серебра Ag+, например нитрат серебра AgNO3. Признаком реакции является выпадение творожистого осадка белого цвета AgCl, не растворимого в кислотах. Для определения бромоводородной и иодоводородной кислот, их солей: бромидов и иодидов можно также использовать реактив, содержащий ионы серебра Ag+ (AgNO3). В случае бромидов наблюдается образование творожистого осадка светло-желтого цвета AgBr, а в случае иодидов — творожистого осадка интенсивно-желтого цвета AgI. Оба осадка не растворяются в кислотах. Растворимые соли фосфорной кислоты — фосфаты — можно распознать с помощью реактива, содержащего ионы серебра Ag+ (AgNO3). Признаком реакции является выпадение осадка желтого цвета Ag3PO4, растворяющегося в избытке азотной или фосфорной кислот.

Оборудование и материалы: соли алюминия, раствор гидроксида натрия, соляная кислота, медные стружки, нитрат натрия, нитрат серебра, серная кислота, фосфат натрия или калия, растворы хлоридов, пробирки.

Порядок выполнения работы: Откройте Виртуальную лабораторию химии, найдите раздел Химические реакции, Качественные реакции на неорганические вещества.

Опыт 1. Качественная реакция на ионы Al³⁺.

В пробирку налейте соль алюминия. Осторожно по каплям при перемешивании добавьте разбавленный раствор гидроксида натрия до появления белого осадка. Осадок разделите на две пробирки. В первую добавьте соляную кислоту, во вторую – концентрированный раствор щелочи. Перемешайте растворы. Что наблюдаете?

Запишите уравнения реакций взаимодействия соли алюминия с гидроксидом натрия (белый осадок) и взаимодействия полученного осадка с соляной кислотой и щелочью.

Опыт 2. Качественная реакция на нитраты.

Внимание! Работу проводить в вытяжном шкафу. В пробирку прилейте раствор нитрата натрия и положите шпателем медные стружки. Добавьте концентрированную серную кислоту. Что наблюдаете?

Результаты опыта занесите в таблицу:

	Взаимодействие нитрата натрия с концентрированной серной кислотой в присутствии меди.
Видимые признаки реакции
Уравнение реакции

Опыт 3. Качественная реакция на фосфаты.

В пробирку прилейте раствор фосфата натрия или калия. Добавьте несколько капель нитрата серебра. Что наблюдаете? Результаты опыта занесите в таблицу:

	Взаимодействие фосфата с нитратом серебра
Видимые признаки реакции
Уравнение реакции

Опыт 4. Качественная реакция на хлорид-ионы Cl^-.

В три пробирки прилейте растворы хлорида. Добавьте в каждую по 3-4 капли нитрата серебра. Что наблюдаете? Результаты опыта занесите в таблицу:

	Взаимодействие хлорида и нитрата серебра	Взаимодействие хлорида и нитрата серебра	Взаимодействие хлорида и нитрата серебра
Видимые признаки реакции
Уравнение реакции

По окончании работы сформулируйте Вывод, основываясь на результатах проделанных опытов. Оформите отчет о проделанной работе.

Лабораторная работа №2

Advego — общайся и зарабатывай деньги!

Получение и собирание газов.

Цель: актуализировать знания о некоторых свойствах газообразных веществ; установить отличие газообразных веществ от твердых и жидких; обобщить и систематизировать знания учащихся о способах получения, собирания и распознавания водорода, кислорода, аммиака, углекислого газа.

Вопросы входного контроля:

1. Какие способы получения водорода в лаборатории и в промышленности вам известны? Приведите уравнения реакций получения водорода в лаборатории и в промышленности. Какие условия требуются для протекания этих реакций?

2. Какие вам известны способы получения оксида углерода (IV)?

3. Какие способы собирания газообразных веществ вам известны? Приведите примеры, зарисуйте.

Общие сведения: Так как водород самый легкий газ, его собирают в перевернутый вверх дном сосуд. К отверстию перевернутого вверх дном сосуда подносят зажженную лучину. Раздается глухой хлопок, если водород чистый или «лающий» звук, если водород содержит примеси. Кислород – газ, содержание которого в атмосфере составляет 21%. Кроме кислорода в верхних слоях атмосферы содержится аллотропное видоизменение – озон О3. В лаборатории кислород получают разложением перманганата калия KMnO4 или пероксида водорода H2O2 . Кислород собирают в сосуд вытеснением воздуха, потому что он тяжелее воздуха. Кислород собирают методом вытеснения воды, так как он мало растворим в воде. Углекислый газ или оксид углерода (IV) СО2 – бесцветный, не имеющий запах газ. Он примерно в полтора раза тяжелее воздуха. Растворим в воде. В лаборатории углекислый газ получают действием соляной кислоты на карбонат кальция. Углекислый газ можно распознать по помутнению известковой воды или с помощью горящей лучинки. Так как аммиак легче воздуха, то его следует собирать так же как и водород – в перевернутую вверх дном пробирку. Аммиак можно распознать по характерному запаху. Также аммиак можно распознать по изменению окраски влажной лакмусовой бумажки и по появлению белого дыма при поднесении стеклянной палочки, смоченной в соляной кислоте.

Оборудование: прибор для получения газов, соляная кислота, раствор известковой воды, пробирки.

Порядок выполнения работы: Откройте Виртуальную лабораторию химии, найдите раздел Оборудование химической лаборатории, Приборы для получения и собирания газов.

Опыт 1. Получение оксида углерода (IV).

Соберите прибор, показанный на рисунке, проверьте его на герметичность. Выберите способ проверки прибора на герметичность с помощью ладоней. Если прибор герметичен, прилейте в капельную воронку соляную кислоту. Возьмите пробирку, наполните ее соляной кислотой, газоотводную трубку опустите в пробирку с раствором известковой воды. Приведите прибор в действие, открыв кран капельной воронки и зажим на газоотводной трубке. Что наблюдаете? Напишите уравнение реакции получения оксида углерода (IV). Остановите реакцию, закрыв зажим на газоотводной трубке.

Опыт 2. Проверка полученного водорода на чистоту.

Соберите прибор, показанный на рисунке, проверьте его на герметичность. Выберите способ проверки прибора на герметичность с помощью ладоней. Если прибор герметичен, прилейте в капельную воронку раствор соляной кислоты. На газоотводную трубку наденьте маленькую пробирку, поместив ее вверх дном. Приведите прибор в действие, открыв кран капельной воронки и зажим на газоотводной трубке. Для проверки водорода на чистоту, поднесем пробирку горлышком к горелке. По каким признакам можно судить о чистоте водорода? Напишите уравнение реакции получения водорода. Остановите реакцию, закрыв зажим на газоотводной трубке.

Зарисуйте прибор для получения и собирания газов.

По окончании работы сформулируйте Вывод, основываясь на результатах проделанных опытов. Оформите отчет о проделанной работе.

   

     Литература:

  1.  Химия:  учеб. для студ. сред. проф. учеб. заведений / О.С.Габриэлян, И.Г. Остроумов. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.- 336с.

  2. Гольдфарб Я.Л. Сборник задач и упражнений по химии: Учеб. пособие. – М.: Просвещение, 1984.- 191 с.                                                                   

           3. В.М. Потапов, Г.П. Хомченко Химия.- М.: Высшая школа,- 1985.

Лабораторная работа №1. Разделение смесей и очистка веществ

Advego — общайся и зарабатывай деньги!

Цель: получить практические навыки способов разделения смесей и очистки веществ.

Общие сведения: Разделение смесей - процесс выделения чистых веществ из смесей. Разделяемые продукты имеют различные химические и физические свойства. Для разделения применяют осаждение, электролиз, экстракцию, хроматографию, дистилляцию, зонную плавку и другие методы.

Кристаллиза́ция — процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое кристаллическое с образованием кристаллов. Фазой называется однородная часть термодинамической системы отделённая от других частей системы(других фаз) поверхностью раздела, при переходе через которую химический состав, структура и свойства вещества изменяются скачками. Кристаллизация — это процесс выделения твёрдой фазы в виде кристаллов из растворов или расплавов, в химической промышленности процесс кристаллизации используется для получения веществ в чистом виде. Кристаллизация начинается при достижении некоторого предельного условия, например, переохлаждения жидкости или пересыщения пара, когда практически мгновенно возникает множество мелких кристалликов — центров кристаллизации. Кристаллики растут, присоединяя атомы или молекулы из жидкости или пара. Рост граней кристалла происходит послойно, края незавершённых атомных слоев (ступени) при росте движутся вдоль грани. Зависимость скорости роста от условий кристаллизации приводит к разнообразию форм роста и структуры кристаллов (многогранные, пластинчатые, игольчатые, скелетные, дендритные и другие формы, карандашные структуры и т. д.).

Простая дистилляция — частичное испарение кипящей жидкой смеси путём непрерывного отвода и конденсации образовавшихся паров в холодильнике. Полученный конденсат называется дистиллятом, а неиспарившаяся жидкость — кубовым остатком.

Испаре́ние — процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное (пар). Процесс испарения является обратным процессу конденсации (переход из парообразного состояния в жидкое. Испарение(парообразование), переход вещества из конденсированной (твердой или жидкой) фазы в газообразную (пар); фазовый переход первого рода.

Экстра́кция (от лат. extraho — извлекаю) — метод извлечения вещества из раствора или сухой смеси с помощью подходящего растворителя (экстраге́нта). Для извлечения из раствора применяются растворители, не смешивающиеся с этим раствором, но в которых вещество растворяется лучше, чем в первом растворителе. Экстракция может быть разовой (однократной или многократной) или непрерывной (перколя́ция). Простейший способ экстракции из раствора — однократная или многократная промывка экстрагентом в делительной воронке. Делительная воронка представляет собой сосуд с пробкой и краном для слива нижнего слоя жидкости. Для непрерывной экстракции используются специальные аппараты — экстракторы, или перколяторы.

Оборудование и материалы: химические стаканы, шпатель, кусочки фарфора, колба-испаритель, водяной холодильник, водяная баня, песчаная баня, весы, делительная воронка, загрязненный раствор медного купороса, загрязненная вода, эмульсия масла, чистый бензин, фарфоровая чашка.

Порядок выполнения работы:

Откройте Виртуальную лабораторию химии. Выберите в меню раздел Свойства Неорганических веществ 1)Разделение смесей и очистка веществ. 

Опыт 1. Разделение смеси растворимых и нерастворимых веществ (перекристаллизация медного купороса).

Используя шпатель, поместите 20 г. загрязненного медного купороса CuSO₄  в химический стакан. Добавьте дистиллированную воду и включите электронагреватель. Наблюдайте за происходящими изменениями.

Соберите установку для горячего фильтрования как показано на схеме. Отфильтруйте горячий раствор медного купороса в колбу-приемник.

Взвесьте чашку, запишите массу пустой чашки в таблицу.

Перелейте фильтрат в чашку и упарьте его на песчаной бане до появления кристаллов. Взвесьте очищенный медный купорос. Рассчитайте массовую долю примесей в медном купоросе.

 

Занесите результаты в таблицу.

Масса пустой чашки	Масса очищенного медного купороса	Массовая доля примесей

Опыт 2. Очистка жидкостей от неперегоняющихся примесей (получение дистиллированной воды).

Зарисуйте установку для перегонки. В колбу-испаритель прилейте загрязненную воду и шпателем внесите несколько кусочков фарфора для равномерного кипения смеси.

Соберите установку для перегонки жидкостей. Включите подачу холодной воды в водяной холодильник. Нагрейте воду в колбе-испарителе до кипения и поддерживайте равномерное кипение жидкости. Что вы наблюдаете?

Опыт 3. Разделение смесей экстрагированием, отстаиванием и выпариванием.

Внимание: работу проводить в вытяжном шкафу за защитным стеклом.

В делительную воронку налейте эмульсию масла в воде. К эмульсии прилейте равный объем чистого бензина. Хорошо взболтайте смесь, периодически открывая делительную воронку. Дайте смеси отстояться. Что вы наблюдаете?

Открыв кран, слейте в химический стакан нижний (водный) слой, верхний слой перелейте в фарфоровую чашку так, чтобы в нее не попали капельки воды.

Опустив защитное стекло, поставьте фарфоровую чашку на водяную баню, чтобы ускорить испарение бензина – растворителя.

Вопросы итогового контроля:

1. Что происходит при нагревании и кипении загрязненной воды в колбе испарителе? С какой цель может применяться данный процесс на практике?

2. Что происходит при отстаивании эмульсии масла и чистого бензина? С какой цель может применяться данный процесс на практике?

3. Распределите перечисленные вещества по группам:

Простые вещества	Сложные вещества	Смеси

Медь, молоко, кислород, железо, минеральная вода, гранит, сахар, поваренная соль, воздух.

4. Составьте план разделения смеси, состоящей из поваренной соли и случайно попавших в нее частиц древесного угля.

Выпаривание, прокаливание, фильтрование, перемешивание, растворение в воде, притягивание магнитом, возгонка, экстракция. 

По окончании работы сформулируйте Вывод, основываясь на результатах проделанных опытов. Оформите отчет о проделанной работе.

© Copyright: Наталия Кириллова, 2016
Свидетельство о публикации №216012200696

   

     Литература:

  1.  Химия:  учеб. для студ. сред. проф. учеб. заведений / О.С.Габриэлян, И.Г. Остроумов. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.- 336с.

  2. Гольдфарб Я.Л. Сборник задач и упражнений по химии: Учеб. пособие. – М.: Просвещение, 1984.- 191 с.                                   

  3. В.М. Потапов, Г.П. Хомченко Химия.- М.: Высшая школа,- 1985.

Эксперимент "Кошачья лапка"

Как-то на микробиологии нам дали волю — предложили провести собственный эксперимент. Выдали две чашки Петри с крахмало-аммиачным агаром. Мы не долго думали — решили в первую чашечку отпечатать два пальца человека (один протёр руку влажной салфеткой, второй — нет), а во вторую чашечку сделать отпечаток лапы кота. Через некоторое время мы вернулись посмотреть на результат. Кот жив и даже не был против.

*найдено на просторах интернета

Лабораторная работа №6. Свойства белков

Свойства белков. Цветные реакции белков.

Цель: Привитие практических навыков по качественному анализу.

Вопросы входного контроля:

1. Что представляет собой молекула белка? Как называют связи между соседними аминокислотами полимерной цепи?

2. В чем заключается денатурация белка? Какие воздействия на белок могут привести к его денатурации?

3. Какую роль играют белки в жизни организмов? Приведите примеры выполнения белками своей биологической роли.

4. Дайте определения терминам: пептид, полипептид, полиамид, белок. Как соотносятся между собой эти понятия?

Общие сведения. При нагревании белки разлагаются с образованием летучих веществ, обладающих характерным запахом. При действии на белки концентрированной НNОз  или сульфата меди в присутствии щелочи образуются  вещества характерной окраски, с помощью которых можно определить присутствие белков в данном продукте. Белки подвергаются денатурации под действием химических веществ или повышенной температуры (водные растворы белков при нагревании свертываются).

Реактивы и оборудование: водный раствор белка, гидроксид натрия, сульфат меди, концентрированная азотная кислота

Порядок выполнения опыта:

1. Денатурация белка. Налить в пробирку 4 капли водного раствора белка и нагреть в пламени горелки до кипения. Обратить внимание на образование хлопьев в пробирке. Охладить содержимое пробирки.

2. Биуретовая  реакция. Внести в пробирку 4 капли свежеприготовленного раствора белка, 2 капли раствора щелочи и 2 капли раствора сульфата меди. Жидкость окрашивается в фиолетовый цвет.

3. Ксантопротеиновая реакция. Внести в пробирку 4 капли свежеприготовленного раствора белка, 2 капли конц. НNОз. Образуется белый осадок. Нагреть содержимое пробирки. Отметить окрашивание осадка  в желтый цвет. Охладить смесь и осторожно добавить несколько капель конц. раствора аммиака до образования оранжевой окраски.

Распознавание пластмасс

В разных пакетах под номерами имеются образцы пластмасс. Пользуясь при­веденными ниже данными, определите, под каким номером какая пластмасса находится.

Полиэтилен. Полупрозрачный, эластичный, жирный на ощупь материал. При нагревании размягчается, из расплава можно вытянуть нити. Горит сине­ватым пламенем, распространяя запах расплавленного парафина, продолжает гореть вне пламени.

Поливинилхлорид. Эластичный или жесткий материал, при нагревании быстро размягчается, разлагается с выделением хлороводорода. Горит коптящим пламенем, вне пламени не горит.

Полистирол. Может быть прозрачным и непрозрачным, часто хрупок. При нагревании размягчается, из расплава легко вытянуть нити. Горит коптящим пламенем, распространяя запах стирола, продолжает гореть вне пламени.

Полиметилметакрилат. Обычно прозрачен, может иметь различную окраску. При нагревании размягчается, нити не вытягиваются. Горит желтоватым пла­менем с синей каймой и характерным потрескиванием, распространяя эфирный запах.

Фенолформальдегидная пластмасса. Темных тонов (от коричневого до чер­ного). При нагревании разлагается. Загорается с трудом, распространяя запах фенола, вне пламени постепенно гаснет. 

Распознавание волокон

В разных пакетах под номерами содержатся образцы волокон. Пользуясь приведенными ниже данными, определите, под каким номером какое волокно находится.

Хлопок. Горит быстро, распространяя запах жженой бумаги, после сгорания остается серый пепел.

Шерсть, натуральный шелк. Горит медленно, с запахом жженых перьев, после сгорания образуется черный шарик, при растирании превращающийся в порошок.

Ацетатное волокно. Горит быстро, образуя нехрупкий, спекшийся шарик темно-бурого цвета. В отличие от других волокон растворяется в ацетоне.

Капрон. При нагревании размягчается, затем плавится, из расплава можно вытянуть нити. Горит, распространяя неприятный запах.

Лавсан. При нагревании плавится, из расплава можно вытянуть нити. Горит коптящим пламенем с образованием темного блестящего шарика.

Приготовьте образцы тканей: хлопок, шерсть, натуральный шелк, ацетатное волокно, капрон, лавсан и некоторые другие. Держа тигельными щипцами, осторожно нагревайте кусочки тканей. Отметьте происходящие явления и занесите данные в таблицу:

Образцы волокон	Что делали	Что наблюдали
1.      Хлопок 2.      Шерсть 3.      Шелк 4.      Ацетатное волокно 5.      Капрон 6.      Лавсан 7.      …………… 8.      ……………

Вопросы итогового контроля:

1. Почему раствор белка при нагревании мутнеет? Почему образующийся при нагревании осадок не растворяется при охлаждении и разбавлении водой?

    2. Какие цветные реакции на белки вам известны? Как практически можно использовать данные реакции? Напишите уравнения реакций.

    3. Напишите уравнение реакции гидролиза белков, имеющих общую формулу:

      (- NH-CH-CO-)_{n .} Какое значение имеет этот процесс в биологии и как он может

                 | ‌

                 R

использоваться в промышленности?

4. Как распознать изделие из натуральной шерсти и искусственного волокна?

5. Охарактеризуйте важнейшие физические и химические свойства белков. Приведите уравнения химических реакций.

По окончании работы сформулируйте Вывод, основываясь на результатах проделанных опытов. Оформите отчет о проделанной работе.