Лабораторные работы по методике преподавания химии

На данной странице размещен иллюстрационный видео-материал, который иллюстрирует проведение некоторых опытов по методике преподавания химии.

Взрыв гремучей смеси AVI - 4,3 Мб

Опыт 1. Взрыв "гремучей смеси"

"Гремучую смесь" готовят смешиванием водорода и кислорода (2:1) в большой толстостенной пробирке или цилиндре. Заполнение сосуда газами проводится вытеснением воды из пробирки (цилиндра). Воду желательно подкрасить, лучше будет видно заполнение сосуда газом. После заполнения пробирки смесью газов ее под водой закрывают пробкой и вынимают из воды. Затем ее заворачивают в полотенце, открывают пробку и поджигают "гремучую смесь".

 

Взрыв гремучей смеси MPG - 12,3Мб
Взрыв смеси воздуха с  водородом в жестяной банке AVI - 2,1 Мб

Опыт 2. Взрыв смеси воздуха с водородом в жестяной банке

Для этой цели в дне высокой и узкой жестяной банки делают отверстие, которое закрывают заточенной спичкой и заклеивают влажной фильтровальной бумагой. Поставив банку вверх дном на газоотводную трубку от аппарата, ее заполняют чистым водородом в течение 2-3 минут. Закрывают аппарат Киппа, убирают газоотводную трубку, открывают отверстие на дне банки и поджигают водород у отверстия. Водород загорается вначале тихо, затем слышится гудение и, наконец, сильный взрыв. Банка подпрыгивает.

 

Взрыв смеси воздуха с  водородом в жестяной банке MPG - 6 Мб
Восстановление оксида меди (II) водородом AVI - 3,5 Мб

Опыт 3. Восстановление оксида меди (II) водородом

Проверенный на чистоту водород пропускают над оксидом меди, который нагревают в пробирке. Пробирку закрепляют в штативе немного наклонно вниз отверстием так, чтобы образующаяся вода стекала. Для лучшего обнаружения красной меди остаток после опыта растирают в фарфоровой ступке, на дне которой будет хорошо заметна окраска меди. Охлаждать медь нужно в потоке водорода, иначе часть ее опять окислится.

 

Восстановление оксида меди (II) водородом MPG - 12,1 Мб
Горение угля в кислороде AVI - 0,8 Мб

Опыт 4. Горение угля в кислороде

В медной проволоке закрепляют кусочек древесного угля, накаливают его в пламени спиртовки и вносят в колбу с кислородом. Как обнаружить наличие углекислого газа в колбе после сгорания угля?

 

Горение угля в кислороде MPG - 5,3 Мб

 

Горение серы в кислороде AVI - 1,9 Мб

Опыт 5. Горение серы в кислороде

В ложечку для сжигания помещают серу, зажигают на воздухе и вносят в колбу с кислородом. Отметьте яркость горения вещества на воздухе и кислороде. Как доказать наличие сернистого газа в продуктах сгорания?

 

Горение серы в кислороде MPG - 9,2 Мб

 

Горение фосфора в кислороде AVI - 0,9 Мб

Опыт 6. Горение фосфора в кислороде

В ложечку для сжигания помещают фосфор, зажигают на воздухе и вносят в колбу с кислородом. Отметьте яркость горения вещества на воздухе и кислороде. Как доказать наличие оксида фосфора (V) в продуктах сгорания?

 

Горение фосфора в кислороде MPG - 3,6 Мб
Горение кислорода в водороде AVI - 4,0 Мб

Опыт 7. Горение кислорода в водороде

Большой цилиндр закрепляют в кольце штатива и полностью наполняют водородом. Если цилиндр заполнен водородом, полученным в аппарате Киппа реакцией цинка с соляной кислотой, из-под нижнего края его начинает подниматься белый дым (смесь водорода со следами хлористого водорода). Далее регулируют спокойный ток кислорода из газометра, в стороне на столе зажигают спиртовку, а от нее длинную лучину. Поджигают лучиной водород у края цилиндра и через пламя водорода в цилиндр быстро вводят длинную стеклянную трубку соединенную с газометром. Кислород ярко горит в водороде. Цилиндр покрывается каплями воды. Какой вывод можно сделать из этого опыта? Заполнение цилиндра водородом можно провести и путем вытеснения воды.

 

Горение кислорода в водороде MPG - 11,6 Мб
Горение сложного вещества (парафина) в  кислороде AVI - 1,4 Мб

Опыт 8. Горение сложного вещества (парафина) в кислороде

Колбу для сжигания заполняют кислородом и приливают немного известковой воды. На проволоке закрепляют тонкую свечу, зажигают ее на воздухе и опускают в колбу с кислородом. Сравнивают горение свечи в воздухе и в кислороде. После горения отмечают выделение воды на стенках колбы и помутнение известковой воды. Делают вывод о продуктах горения парафина.

 

Горение сложного вещества (парафина) в  кислороде MPG - 5,0 Мб
Аммиачный фонтан AVI - 6,4 Мб

Опыт 9. "Аммиачный фонтан"

При комнатной температуре один объем воды растворяют 700 объемов аммиака. После заполнения аммиаком круглодонной колбы ее закрывают хорошо подогнанной пробкой, со вставленной в нее трубкой с оттянутым носиком. Конец трубки опускают в сосуд с водой, содержащей фенолфталеин, закрывают этот конец под водой указательным пальцем, колбу вынимают из воды, переворачивают и встряхивают несколько раз, чтобы несколько капель воды попали в склянку (пальцем все время плотно прижимают отверстие трубки). Снова опускают трубку в сосуд с водой и отнимают палец от конца трубки. Вода быстро входит в сосуд, образуя малиновый фонтан.

 

Аммиачный фонтан MPG - 18,5 Мб
Горение аммиака в кислороде AVI - 1,3 Мб

Опыт 10. Горение аммиака в кислороде

В колбу наливают 30-40 мл концентрированного аммиака и закрывают ее пробкой с устройством для сжигания аммиака. Изогнутую трубку соединяют с газометром резиновым шлангом. Нагревают раствор аммиака, пускают ток кислорода из газометра и лучиной поджигают аммиак. Для успеха опыта нельзя перегревать раствор аммиак, так как выделяющиеся пары воды конденсируются в трубке, и пламя гаснет. Как еще можно продемонстрировать что явление?

 

Горение аммиака в кислороде MPG - 4,6 Мб
Окислительные свойства нитратов AVI - 2,6 Мб

Опыт 11. Окислительные свойства нитратов

Все опыты по разложению нитратов металлов проводить в вытяжном шкафу. Нитраты легких металлов (лития, калия, натрия) и нитраты тяжелых металлов (меди, свинца и др.) при нагревании разлагаются различным образом.

Пробирку на 1/5 ее объема заполняют нитратом калия и вертикально закрепляют в лапке штатива. Соль расплавляют, и когда в расплаве появляются пузырьки кислорода, в пробирку бросают кусочек угля. Он ярко горит, бегая по расплавленной поверхности нитрата. Теперь в пробирку бросают кусочек серы, которая горит ослепительно ярко. Если взять большие количества селитры и серы, то пробирка может расплавиться и упасть. Поэтому из предосторожности под нее следует положить асбестовую ветку или чашку с песком.

 

Окислительные свойства нитратов MPG - 8,4 Мб
Реакция лития и натрия с водой AVI - 4,7 Мб

Опыт 12. Реакция лития и натрия с водой

В кристаллизатор, в который налита вода помещают небольшой кусочек лития. Начинается бурная реакция металла с водой. Затем туда же помещают небольшой кусочек натрия. Отметьте сравнительную активность лития и натрия в реакции с водой.

Горение водорода, выделяющегося при реакции натрия с водой, можно показать в другом варианте опыта. Этот опыт проводить только за стеклом вытяжного шкафа. На поверхность воды в кристаллизаторе кладут лист фильтровальной бумаги и помещают небольшой кусочек натрия, при этом натрий самопроизвольно загорается и образовавшаяся прозрачная капля расплава мгновенно растрескивается. Какое вещество образовалось, чем оно опасно?

 

Реакция лития и натрия с водой MPG - 14,1 Мб
Реакция натрия с концентрированной соляной кислотой AVI - 1,4 Мб

Опыт 13. Реакция натрия с концентрированной соляной кислотой

Опыт можно проводить только в концентрированной соляной кислоте. Реакцию натрия с разбавленной соляной кислотой или другими кислотами, например, серной или азотной, чрезвычайно опасны!

Кусочек натрия бросают в пробирку, заполненную на 2/3 объема конц. соляной кислотой и накрывают ее воронкой. На дно пробирки опускаются белые кристаллы поваренной соли, выделяющийся водород поджигают.

 

Реакция натрия с концентрированной соляной кислотой MPG - 6,6 Мб
Реакция кальция с водой AVI - 3,1 Мб

Опыт 14. Реакция кальция с водой

В пробирку (или цилиндр) наливают воду и закрывают пробкой. Затем ее опускают в кристаллизатор с водой и под водой открывают пробку. Очищенный от окислов кусочек кальция пинцетом подводят под отверстие пробирки, которую держат вертикально и не вынимают из кристаллизатора с водой. На поверхности кальция начинается реакция и кальций поднимается в пробирке, которая постепенно заполняется водородом. Собранный водород поджигают. Если цилиндр заполнить водой на 2/3 объема и проделать тот же опыт с кальцием, то при поджигании водорода слышен резкий хлопок. При добавлении фенолфталеина раствор приобретает малиновую окраску.

 

Реакция кальция с водой MPG - 11,1 Мб
Реакция магния с водой AVI - 2,7 Мб

Опыт 15. Реакция магния с водой

В тонкостенную пробирку насыпают песок слоем 1-2 см. С помощью пипетки полностью увлажняют песок водой так, чтобы стенки пробирки оставались сухими. Пробирку закрепляют горизонтально в штативе, с помощью скальпеля в ее центр вносят порошок магния и закрывают ее пробкой с газоотводной трубкой. Верхней частью пламени спиртовки через стекло нагревают магний. Как только магний загорится, пламя переносят на влажный песок. Пары воды проходят над магнием, он ярко горит. После вытеснения воздуха из пробирки у конца газоотводной трубки поджигают водород. После опыта в пробирке образуется треoщина. Поэтому под нее следует подложить асбестовую сетку.

 

Реакция магния с водой MPG - 9,9 Мб
Алюмотермия AVI - 3,2 Мб

Опыт 16. Алюмотермия

В ступке тщательно смешивают 3 г оксида железа и 1 г алюминиевого порошка с размером частиц 0,5-1 мм (нельзя использовать алюминиевую пудру). Смесь помещают в бумажный кулечек, который помещают почти полностью в сухой песок, насыпанный в железную банку.

Отдельно готовят запал: смесь 0,4 г порошка алюминия и 0,4 г хорошо измельченного перманганата калия или бертолетовой соли (измельчение последних проводится отдельно в чистой ступке). Запал высыпают на поверхность смеси оксида железа с алюминием, вставляют в него ленту магния и поджигают магний длинной лучиной. Опыт опасен для глаз. Поджигание запала необходимо проводить в защитных очках или за стеклом вытяжного шкафа. Наблюдают ослепительно яркую вспышку, огненный столб искр. Тигельными щипцами достают королек металла, покрытый шлаком. Шлак разбивают и вынимают кусок железа. Мелкие кусочки железа можно отыскать магнитом. Опыт следует проводить на листе жести или асбеста, так как огненные брызги могут испортить поверхность стола.

 

Алюмотермия MPG - 8,1 Мб
Горение в хлоре меди AVI - 1,4 Мб

 

Опыт 17. Горение в хлоре меди

Лучше всего для этой цели взять 5-6 тонких медных проволочек, вставленных в корковую пробку. Пучок из них после сильного нагревания в пламени спиртовки опускают в банку с хлором (на дне которой насыпан песок). Медь сильно раскаляется и сгорает, наполняя банку дымом из мельчайших твердых частичек хлоридов меди (I)и(II).

 

Горение в хлоре меди MPG - 6,3 Мб

 

Горение в хлоре железа AVI - 0,7 Мб

 

Опыт 18. Горение в хлоре железа

В железной ложечке сильно нагревают небольшое количество порошка железа и постукивая о край колбы высыпают в сосуд с хлором и песком. Железо горит, разбрасывая в разные стороны искры.

 

Горение в хлоре железа MPG - 2,3 Мб

 

Горение фосфора в хлоре AVI - 0,8 Мб

 

Опыт 19. Горение фосфора в хлоре

Опустите конец стеклянной палочки в красный фосфор так, чтобы его немного осталось на палочке. При внесении палочки в пробирку с хлором фосфор загорается без предварительного нагревания.

 

Горение фосфора в хлоре MPG - 3,1 Мб

 

Горение в хлоре ацетилена AVI - 1,3 Мб

 

Опыт 20. Горение в хлоре ацетилена

В колбу с хлором сначала приливают воды и бросают кусочек карбида кальция. Сразу же происходит вспышка ацетилена и энергичное выделение копоти (углерода).

 

Горение в хлоре ацетилена MPG - 4,4 Мб

 

Реакция брома с алюминием AVI - 0,1 Мб

Опыт 21. Реакция брома с алюминием

В пробирку наливают 1-2 мл брома и закрывают пробкой с хлоркальциевой трубкой, заполненной кусочками древесного угля (для поглощения брома). Пробирку закрепляют в лапке штатива и на случай, если она лопнет, подставляют кристаллизатор с водой. Открывают пробирку и бросают в нее небольшой кусочек алюминиевой проволоки или несколько листочков алюминиевой фольги (обертка из-под конфет).

Пробирку снова закрывают пробкой с трубкой. Через несколько секунд кусочки алюминия начинают реагировать с бромом, раскаляются и передвигаются по поверхности брома. В хлоркальциевой трубке пары брома поглощаются углем. Опыт можно проводить без вытяжки, Нельзя брать более активные металлы, может произойти взрыв.

 

Реакция брома с алюминием MPG - 0,6 Мб
Реакция хлора с водородом AVI - 0,6 Мб

Опыт 22. Реакция хлора с водородом

Проверенный на чистоту водород поджигают у конца газоотводной трубки от прибора, в котором он получается, и вносят в сосуд с хлором. Водород продолжает гореть и в хлоре, но характер пламени резко изменится, оно становится белесым. Надо сжигать водород до полного удаления хлора. Затем в банку приливают раствор синего лакмуса, если в банке остались следы хлора, то он разрушает лакмус, и раствор обесцвечивается.

 

Реакция хлора с водородом MPG - 2,2 Мб

 


© Сиянко П.И. (демонстрация, методики) E-mail: siyanko@chemwood.dcn-asu.ru
© Катраков И.Б. (видеосъемка) E-mail: katrakov@chemwood.dcn-asu.ru
© Маркин В.И. (монтаж, оформление) E-mail: markin@chemwood.dcn-asu.ru