Практического занятия № 02

Автор: Чудинова Л.Е.

Тема: Получение, собирание и распознавание газов. Решение экспериментальных задач.

. Цели работы: 1.Закрепляем и углубляем знания о получении, собирании и распознавании газов.

Решаем экспериментальные задачи: проводим идентификацию неорганических

веществ в растворах с помощью качественных реакций или путем выявления

характерных свойств.

2. Вырабатываем умение логически последовательного изложе­ния материала.

3. Формируем навык оформления лабораторной работы по стандарту.

Теоретические основы:

Водород – самый лёгкий газ, плохо растворимый в воде.

При нормальных условиях водород — бесцветный газ, не имеющий запаха. Как и кислород, в воде водород растворим очень мало: в 100 объемах воды может раствориться 2 объема водорода, его можно собирать над водой. При температуре 253°С он сжижается.

Водород — легкий газ, его можно собрать в пробирку и перелить в другую посуду. Если заполнить резиновый шар водородом, то он поднимется вверх. Мыльные пузыри, наполненные водородом, поднимаются вверх.

Водород в 14,5 раза легче воздуха. Чтобы убедиться в этом, на одну чашку весов поставим колбу, заполненную воздухом, а на другую — колбу, заполненную водородом. Массы обеих колб без газов одинаковые. Чашка с колбой, заполненной водородом, поднимется вверх, следовательно, водород легче воздуха.

В исследовательской работе по прогнозированию погоды используются зондовые шары, наполненные водородом, для того чтобы поднять на нужный уровень метеорологические приборы.

Из курса физики вам известно, что кинетическая энергия молекул газообразных веществ не зависит от температуры. Чем меньше масса молекулы, тем выше скорость их столкновений. Водород — один из немногих газов, который способен быстро передавать тепло из одного тела в другое. Среди других газов он обладает наибольшей теплопроводностью, которая в 7 раз превышает теплопроводность кислорода.

Кислород – самый распространённый на элемент на Земле.

Некоторые физические свойства кислорода вам уже известны. Кислород — бесцветный газ, не имеющий вкуса и запаха, поэтому его трудно отличить от воздуха. Кислород в чистом виде впервые экспериментально был получен шведским ученым К. Шееле и английским ученым дж. Пристли в ХVIII в. Кислород намного тяжелее воздуха. Масса 1 л кислорода при температуре О С и давлении 1 атм (101,325 кПа) равна 1,43 г, а масса 1 л воздуха — 1,29 г.

Кислород малорастворим в воде. При нормальных условиях, т.е. при температуре 0°С и давлении 1 атм, в 100 объемах воды растворяется всего 3 объема кислорода, поэтому кислород можно собирать и хранить в газометре с водой.

При температуре —183° С кислород переходит в жидкое состояние, а при —21 8°С — становится твердым веществом.

Оксид углерода(IV) СО₂. Содержание оксида углерода(IV) (углекислого газа) в воздухе составляет в среднем 0,03 %. Выдыхаемый человеком воздух содержит уже около 4 % СО₂. В атмосферу в результате сжигания различных видов топлива поступает более 10 млрд т углекислого газа ежегодно! При большом содержании в воздухе углекислый газ ядовит. При повышении содержания СО₂ в воздухе до 0,2 % появляется головокружение, тошнота, резкое снижение работоспособности. Воздух, который содержит 14 % углекислого газа, смертелен.

Углекислый газ мало растворим в воде. В одном литре жидкой воды растворяется примерно 1 л газообразного СО₂.

В последние десятилетия равновесие круговорота углекислого газа в природе нарушилось. Все больше и больше его поступает в атмосферу за счет развития промышленности, а массовая вырубка лесов и уничтожение планктона из-за загрязнения Мирового океана снижают возможности утилизации. В результате возникает и усиливается так называемый «парниковый эффект». Углекислый газ атмосферы беспрепятственно пропускает солнечные лучи, они нагревают поверхность Земли, а вот обратному излучению тепла в космическое пространство СО₂ мешает.

Углекислый газ используют при производстве сахара и пищевой соды, удобрения мочевины и некоторых других соединений. Им газируют напитки, его используют при тушении пожаров.

Углекислый газ в сжатом состоянии хранят в баллонах черного цвета с надписью «Углекислота».

Аммиак — бесцветный газ с характерным резким запахом, почти в два раза легче воздуха. При увеличении давления или охлаждении он легко сжижается в бесцветную жидкость (температура кипения —33,4°С). Аммиак очень хорошо растворяется в воде (при 20°С в 1 объеме воды растворяется до 700 объемов NН₃).

Раствор аммиака в воде называется аммиачной водой или нашатырным спиртом NН₄ОН. При кипячении растворенный аммиак улетучивается из раствора.

Входной контроль:

Отвечаем на вопросы:

1. Из какого сырья получают кислород в промышленности?

2. Чему равна массовая доля водорода в воде, азота в аммиаке, кислорода в углекислом газе?

Ход выполнения работы:

Задание №1

Оборудование: гранулы цинка,соляная кислота, раствор пероксида водорода, оксид марганца, кусок мрамора, раствор уксусной кислоты, раствор известковой воды, раствор хлорида аммония, лакмусовая бумажка, спиртовка, пробирки, шпатель, стеклянная трубочка.

Опыт № 1 Получение, собирание и распознавание водорода.

В пробирку помещаем две гранулы цинка и приливаем в нее 1-2 мл соляной кислоты.

Отвечаем на вопрос: Что наблюдаете? Напишите уравнение реакции.

Накрываем меньшую пробирку пробиркой большего диаметра, немного заходя за край меньшей пробирки. Через 1—2 ми­нуты поднимаем большую пробирку вверх и, не перевора­чивая ее, подносим к пламени спиртовки.

Отвечаем на вопрос: Что наблюдаете? Что можно сказать о чистоте собранного вами водорода?

Почему водород собирали в перевернутую пробирку?

Опыт № 2 Получение, собирание и распознавание кислорода.

В пробирку объемом 20 мл приливаем 5—7 мл раствора пе­роксида водорода. Готовим тлеющую лучинку (поджигаем ее и, когда она загорится, взмахами руки гасим). Под­носим к пробирке с пероксидом водорода, куда предвари­тельно насыпаем немного (на кончике шпателя) оксида мар­ганца (IV).

Отвечаем на вопрос: Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции.

Опыт № 3 Получение, собирание и распознавание углекислого газа.

В пробирку объемом 20 мл помещаем кусочек мра­мора и приливаем раствор уксусной кислоты. Через 1—2 минуты вносим в верхнюю часть пробирки горящую лучинку.

Отвечаем на вопрос: Что наблюдаете?

Запиши­те уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.

В пробирку наливаем 1—2 мл прозрачного раствора из­вестковой воды. Используя чистую стеклянную трубоч­ку, осторожно продуваем через раствор выдыхаемый вами воздух.

Отвечаем на вопрос: Что наблюдаете?

Запишите уравнение ре­акции в молекулярной и ионной формах.

Опыт № 4 Получение, собирание и распознавание аммиака

В пробирку приливаем 1—2 мл раствора хлорида аммо­ния, а затем такой же объем раствора щелочи. Закрепляем пробирку в держателе и осторожно нагреваем на пламени горелки.

Отвечаем на вопрос: Что наблюдаете?

Запишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.

Подносим к отверстию пробирки влажную красную лакмусовую бумажку.

Отвечаем на вопрос: Что наблюдаете? Осторожно по­нюхайте выделяющийся газ. Что ощущаете?

Задание №2

1. С помощью качественных реакций определите, в какой из выданных вам пробирок находятся растворы: хлорида натрия, карбоната натрия, сульфата натрия, ацетата натрия.

Записываем уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

2. С помощью качественных реакций определите, в какой из выданных вам пробирок находятся растворы: хлорида аммония, хлорида бария, хлорида алюминия.

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

3. С помощью универсальной индикаторной бумаги определите, в какой из выданных вам пробирок находятся растворы солей: карбонат натрия, нитрат аммония, сульфат калия.

Записываем уравнения реакций гидролиза в молекулярной и ионной формах.

4. Проводим химические реакции, позволяющие осуществить следующие превращения:

медь → оксид меди(II) → сульфат меди(II) → гидроксид меди(II) → оксид меди(II).

5. Опытным путем подтвержлаем качественный состав хлорида аммония.

6. Получаем гидроксид меди(II) реакцией обмена и осуществляем реакции, подтверждающие его

свойства.

Выходной контроль:

Отвечаем на вопросы:

1. Почему водород считается экологически чистым топливом?

2. Напишите формулы и назовите соединения водорода со следующими элементами: фтором, бромом, иодом, селеном, литием, кальцием.

Содержание отчёта:

Сделайте общий вывод в соответствии с целями, поставленными перед вами в этой работе.

Список литературы:

1. О.С. Габриелян, И.Г. Остроумова «Химия» [текст]:- учебник для профессий и специальностей Технического профиля. Москва, Издательский дом «Академия», 2012 г.

2. Габриелян О.С. Химия[текст]:: учеб. для студ. проф. учеб. заведений / О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов. – М., 2005.

3. Габриелян О.С. Химия в тестах, задачах, упражнениях: учеб. пособие для студ. сред. проф. учебных заведений / О.С. Габриелян, Г.Г. Лысова – М., 2006.

4. Габриелян О.С. Практикум по общей, неорганической и органической химии: учеб. пособие для студ. сред. проф. учеб. заведений / Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Дорофеева Н.М. – М., 2007.

5. Ерохин Ю.М. Химия: учебник для средне профессиональных учебных заведений, 4-е изд. М.: Издательский Центр Академия, 2004-384 с.

6. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия: органическая химия: учебник для 10 кл. ОУ, 8-е изд. М. Просвещение, 2001, 160 с.

7. www.twirpx.com - Учебные материалы.

8. www.amgpgu.ru - Лекционный курс.

9. www.uchportal.ru – Учительский портал.

10. https://o5-5.ru – 5 и 5 Учебный материал.