Какие свойства кислорода позволяют собирать его
КОНКУРС “Я ИДУ НА
УРОК”
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА (1 ч) 8 КЛАСС
Работа проводится учащимися
самостоятельно под контролем учителя.
Предлагаю результат моей многолетней работы по
подготовке и проведению практических работ в
общеобразовательной школе на уроках химии в 8–9-х
классах:
- «Получение и свойства
кислорода», - «Приготовление
растворов солей с определенной массовой долей
растворенного вещества», - «Обобщение сведений о
важнейших классах неорганических соединений», - «Электролитическая
диссоциация», - «Подгруппа кислорода»
(см. след. номера газеты «Химия»).
Все они апробированы мною на занятиях. Их
можно использовать при изучении школьного курса
химии как по новой программе О.С.Габриеляна, так и
по программе Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана.
Ученический эксперимент – это вид
самостоятельной работы. Эксперимент не только
обогащает учащихся новыми понятиями, умениями,
навыками, но и является способом проверки
истинности приобретенных ими знаний,
способствует более глубокому пониманию
материала, усвоению знаний. Он позволяет более
полно осуществлять принцип вариативности
восприятия окружающего мира, т. к. главная
сущность этого принципа – связь с жизнью, с
будущей практической деятельностью учащихся.
Цели. Уметь получать кислород в
лаборатории и собирать его двумя методами:
вытеснением воздуха и вытеснением воды;
подтвердить опытным путем свойства кислорода;
знать правила техники безопасности.
Оборудование. Металлический штатив с
лапкой, спиртовка, спички, пробирка с
газоотводной трубкой, пробирка, комочек ваты,
пипетка, химический стакан, лучинка,
препаровальная игла (или проволока),
кристаллизатор с водой, две конические колбы с
пробками.
Реактивы. KMnO4 кристаллический (5–6
г), известковая вода Сa(OH)2, древесный уголь,
Fe (стальная проволока или скрепка).
Правила техники безопасности.
Осторожно обращайтесь с химическим
оборудованием!
Помните! Пробирку прогревают, держа ее в
наклонном положении, по всей длине двумя-тремя
движениями в пламени спиртовки. При нагревании
направляйте отверстие пробирки в сторону от себя
и соседей.
 |
Тушите спиртовку только колпачком (а). |
Предварительно учащиеся получают
домашнее задание, связанное с изучением
содержания предстоящей работы по инструкции,
одновременно используя материалы учебников 8-го
класса авторов О.С.Габриеляна (§ 14, 40) или
Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана (§ 19, 20). В тетрадях для
практических работ записывают название темы,
цель, перечисляют оборудование и реактивы,
оформляют таблицу для отчета.
ХОД УРОКА
Один опыт я ставлю выше,
чем тысячу мнений,
рожденных только
воображением.
М.В.Ломоносов
1. Перманганат калия (КMnO4) поместите в
сухую пробирку. У отверстия пробирки положите
рыхлый комочек ваты.
2. Закройте пробирку пробкой с газоотводной
трубкой, проверьте на герметичность (рис. 1).
Рис. 1. |
(Пояснения учителя, как проверить
прибор на герметичность.) Укрепите прибор в лапке
штатива.
3. Газоотводную трубку опустите в стакан, не
касаясь дна, на расстоянии 2–3 мм (рис. 2).
Рис. 2. |
4. Подогрейте вещество в пробирке.
(Помните правила техники безопасности.)
5. Проверьте наличие газа тлеющей лучинкой
(угольком). Что наблюдаете? Почему кислород можно
собирать методом вытеснения воздуха?
6. Соберите полученный кислород в две колбы для
проведения следующих опытов. Колбы закройте
пробками.
7. Оформите отчет, пользуясь табл. 1, которую
разместите на развороте тетради.
1. Пробирку заполните водой. Закройте пробирку
большим пальцем и переверните ее вверх дном. В
таком положении опустите руку с пробиркой в
кристаллизатор с водой. Подведите к концу
газоотводной трубки пробирку, не вынимая ее из
воды (рис. 3).
Рис. 3. |
2. Когда кислород вытеснит воду из
пробирки, закройте ее большим пальцем и выньте из
воды. Почему кислород можно собирать способом
вытеснения воды?
Внимание! Выньте газоотводную трубку из
кристаллизатора, не прекращая нагревать
пробирку с КMnО4. Если этого не сделать, то
воду перебросит в горячую пробирку. Почему?
1. Закрепите уголек на металлической проволоке
(препаровальной игле) и внесите в пламя
спиртовки.
2. Раскаленный уголек опустите в колбу с
кислородом. Что наблюдаете? Дайте объяснение
(рис. 4).
Рис. 4. |
3. После извлечения несгоревшего угля
из колбы, прилейте в нее 5–6 капель известковой
воды
Са(ОН)2. Что наблюдаете? Дайте объяснение.
4. Оформите отчет о работе в табл. 1.
1. Прикрепите к одному концу стальной проволоки
кусочек спички. Зажгите спичку. Проволоку с
горящей спичкой опустите в колбу с кислородом.
Что наблюдаете? Дайте объяснение (рис. 5).
Рис. 5. |
2. Оформите отчет о работе в табл. 1.
Таблица 1
| Выполняемые операции (что делали) | Рисунки с обозначениями исходных и полученных веществ | Наблюдения. Условия проведения реакций. Уравнения реакций | Объяснения наблюдений. Выводы |
|---|---|---|---|
| Сборка прибора для получения кислорода. Проверка прибора на герметичность | |||
| Получение кислорода из KMnО4 при нагревании | |||
| Доказательство получения кислорода c помощью тлеющей лучинки | |||
| Характеристика физических свойств О2. Собирание О2 двумя методами: вытеснением воздуха, вытеснением воды | |||
| Характеристика химических свойств О2. Взаимодействие с простыми веществами: горение угля, горение железа (стальная проволока, скрепка) |
Сделайте
письменный общий вывод о проделанной работе (5
мин).
ВЫВОД. Один из способов получения
кислорода в лаборатории – разложение КMnO4.
Кислород – газ без цвета и запаха, тяжелее
воздуха в 1,103 раза (Mr(O2) = 32, Mr(возд.)
= 29, из чего следует 32/29 1,103),
малорастворим в воде. Вступает в реакции с
простыми веществами, образуя оксиды.
Приведите рабочее место
в порядок (3 мин): разберите прибор, расставьте
посуду и принадлежности на свои места.
Сдайте тетради на
проверку.
Домашнее задание.
Задача. Определите, какое из соединений
железа – Fe2О3 или Fe3О4 –
богаче железом?
| Дано: | Найти: |
| Fe2O3, Fe3O4. | (Fe) в Fe2O3, ‘(Fe) в Fe3O4 |
Решение
(Х) = n•Ar(X)/Mr,
где n – число атомов элемента Х в формуле
вещества.
Mr(Fe2O3) = 56•2 + 16•3 = 160,
(Fe) = 56•2/160 = 0,7,
(Fe) = 70%,
Mr (Fe3O4) = 56•3 + 16•4 = 232,
‘(Fe)
= 56•3/232 = 0,724,
‘(Fe) = 72,4%.
Ответ. Fe3O4 богаче железом, чем Fe2O3.
Учитель во время практической работы наблюдает
за правильностью выполнения приемов и операций
учащимися и отмечает в карточке учета умений
(табл. 2).
Таблица 2
Карточка учета умений
| Операции практической работы | Фамилии учащихся | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| А | Б | В | Г | Д | Е | |
| Сборка прибора для получения кислорода | ||||||
| Проверка прибора на герметичность | ||||||
| Укрепление пробирки в лапке штатива | ||||||
| Обращение со спиртовкой | ||||||
| Нагревание пробирки с KМnО4 | ||||||
| Проверка выделения О2 | ||||||
| Собирание О2 в сосуд двумя методами: вытеснением воздуха, вытеснением воды | ||||||
| Сжигание угля | ||||||
| Сжигание Fe (стальной проволоки) | ||||||
| Kультура выполнения опытов | ||||||
| Оформление работы в тетради | ||||||
Образец отчета о проделанной практической
работе (табл. 1)
| Выполняемые операции (что делали) | Рисунки с обозначениями исходных и полученных веществ | Наблюдения. Условия проведения реакций. Уравнения реакций | Объяснения наблюдений. Выводы |
|---|---|---|---|
| Сборка прибора для получения кислорода. Проверка прибора на герметичность | Выделяются пузырьки воздуха | Прибор собран герметично | |
| Получение кислорода из KMnO4 при нагревании | При нагревании KMnO4 происходит реакция: | О2 получают в лаборатории разложением KMnO4 при нагревании | |
| Доказательство получения кислорода при помощи тлеющей лучинки | Тлеющая лучинка (уголь) ярко загорается в О2 | Полученный газ О2 поддерживает горение | |
| Характеристика физических свойств О2. Собирание О2 двумя методами: вытеснением воздуха (а), вытеснением воды (б) | Kислород вытесняет воздух и воду из сосудов | Kислород – газ без цвета и запаха, немного тяжелее воздуха, поэтому его собирают в сосуд, поставленный на дно. Kислород малорастворим в воде | |
| Характеристика химических свойств О2. Взаимодействие с простыми веществами: горение угля (a), горение железа (стальная проволока, скрепка, стружка) (б) | Раскаленный уголек ярко горит в О2: Известковая вода мутнеет, т. к. | О2 взаимодействует с простыми веществами – металлами и неметаллами. Образование осадка белого цвета подтверждает наличие в колбе СО2 |
О.М.БЫКОВА,
учитель химии
Красноярской средней школы № 2
(с. Красный Яр, Астраханская обл.)
Источник
Цель работы
Получить кислород (методом
вытеснения воздуха) и изучить его свойства.
Необходимое оборудование и реактивы
Оборудование:
- штатив лабораторный с лапкой или пробиркодержатель;
- спиртовка;
- два химических стакана;
- стеклянная пластинка;
- пробирка;
- пробка с газоотводной трубкой;
- ложка для сжигания веществ;
- спички;
- лучинка;
- вата.
Вещества:
- перманганат калия (твердый) KMnO4;
- уголь С;
- известковая вода – Са(ОН)2.
Меры предосторожности
Работа со спиртовкой:
- Не переносите горящую спиртовку с места на место.
- Гасите спиртовку только с помощью колпачка.
- При нагревании не забудьте прогреть пробирку. Для этого пробирку, закрепленную в лапке штатива, медленно проведите сквозь пламя от донышка до отверстия и обратно. Эту операцию повторите несколько раз: чтобы стекло равномерно прогрелось. Признаком прогрева стекла можно считать исчезновение запотевания на стенках пробирки.
- Дно пробирки должно находиться в верхней части пламени.
- Дно пробирки не должно касаться фитиля.
Работа со стеклом:
- Помните, что горячее стекло по внешнему виду не отличается от холодного. Не прикасайтесь к горячей пробирке.Закрепляя пробирку в лапке штатива, не закручивайте сильно винт. При нагревании стекло расширяется и пробирка может треснуть
Проверка прибора на герметичность:
- Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, опустите конец трубки в стакан с водой. Плотно обхватите ладонью пробирку и внимательно следите за появлением пузырьков воздуха.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Загрузите по очереди два следующих видео – опыта и внимательно наблюдайте за
экспериментом:
1. Получение
кислорода (нажмите “Посмотреть опыт”)
Кислород(
O 2 ) в лаборатории получают разложением перманганата калия KMnO 4
(марганцовки). Для опыта понадобится пробирка с газоотводной трубкой. В пробирку
насыпаем кристаллический перманганат калия. Для сбора кислорода приготовим
колбу. При нагревании перманганат калия начинает разлагаться, выделяющийся
кислород поступает по газоотводной трубке в колбу. Кислород тяжелее воздуха,
поэтому не покидает колбу и постепенно заполняет ее. Тлеющая лучинка вспыхивает
в колбе: значит нам удалось собрать кислород.
2
KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
↑
Чистый кислород впервые получили независимо друг отдруга
шведский химик Шееле (при прокаливании селитры) и английский ученый Пристли
(при разложении оксидов ртути и свинца). До их открытия ученые считали, что
воздух ‑ однородная субстанция. После открытия Шееле и Пристли Лавуазье создал
теорию горения и назвал новый элемент Oxygenium (лат.) – рождающий кислоту, кислород.
Кислород – необходим для поддержания жизни. Человек может выдержать без
кислорода всего несколько минут.
2. Обнаружение кислорода
Кислород поддерживает горение – это свойство кислорода используется для его
обнаружения
3. Горение угля в кислороде
Кислород
активно взаимодействует со многими веществами. Посмотрим, как реагирует
кислород с углем. Для этого раскалим кусочек угля на пламени спиртовки. На
воздухе уголь едва тлеет, потому что кислорода в атмосфере около двадцати
процентов по объему. В колбе с кислородом уголь раскаляется. Горение углерода
становится интенсивным. При сгорании углерода образуется углекислый газ:
С+О2= СО2
Добавим в колбу с газом известковую воду – она мутнеет.
Известковая вода обнаруживает углекислый газ. Вспомните, как разжигают гаснущий
костер. Дуют на угли или интенсивно обмахивают их для того, чтобы увеличить
подачу кислорода в зону горения.
Оформите и сдайте отчёт о проделанной работе
Практическая работа №3
Получение
и свойства кислорода
Цель работы:
Получить кислород (методом
вытеснения воздуха) и изучить его свойства.
Приборы и оборудование: KMnO4 – перманганат калия (марганцовка), С – древесный
уголь , известковая вода, пробка с газоотводной трубкой, лучинка, спиртовка,
спички, колба, вата, пробирка.
Ход работы:
Название | Наблюдения, Уравнение |
1. Получение и собирание | KMnO4t = K2MnO4 |
2. Обнаружение кислорода | |
3. Сжигание древесного угля | C + O2 t = .?. (назовите продукты) |
Вывод: __________________________________________
Источник
НЕОБХОДИМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВЫ
пробирка химическая – 5 шт.
держатель для пробирок
шпатель или маленькая фарфоровая ложечка
спиртовка или сухое топливо
спички или зажигалка
калия перманганат
(твёрдый)
калия нитрат
или натрия нитрат
(твёрдый)
пероксид водорода
, 3%-ный раствор
халат химический
очки защитные
перчатки
Перед началом работы ознакомьтесь с правилами техники безопасности при работе в лаборатории
ВСЕ ПЕРЕЧИСЛЕННЫЕ ОПЫТЫ НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ ВОСПРОИЗВОДИТЬ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ!
Цель работы: ознакомление с основными лабораторными методами получения и собирания кислорода, изучение процессов горения простых веществ в кислороде.
Опыт №1. Получение кислорода методом термического разложения перманганата калия и нитратов щелочных металлов
Необходимая посуда и реактивы: пробирки химические, держатель для пробирок, шпатель или фарфоровая ложечка, сухое топливо или спиртовка, спички или зажигалка, калия перманганат, калия нитрат (или натрия нитрат), лучинка.
В пробирку с помощью шпателя или ложечки поместите небольшое количество твёрдого перманганата калия. При выполнении операций с реактивами не забудьте надеть защитные перчатки. Пробирку с веществом поместите в штатив для пробирок.
Снимите защитные перчатки. С помощью спичек или зажигалки зажгите спиртовку. Если Вы используете сухое топливо, подложите под него кусочек огнеупорного материала (например, плитку).
Аккуратно закрепите пробирку в держателе. Следите, чтобы давление на стенки пробирки не было очень большим – при нагревании стекло может треснуть.
Наденьте защитные очки. Равномерно прогрейте пробирку в пламени по всей длине. После этого нагревайте ту часть пробирки, в которой находится перманганат. Следите, чтобы вещество не перегревалось – резкое возрастание количества выделяемого газа может привести к выбросу вещества из пробирки.
Прекратите нагревание пробирки. Возьмите лучинку, подожгите её и тут же потушите – на конце лучинки должно наблюдаться небольшое свечение.
Осторожно внесите тлеющую лучинку в пробирку. Отметьте наблюдения.
Остывшую пробирку извлеките из держателя и поместите в штатив для пробирок.
Проведите аналогичный опыт по разложению нитрата натрия или нитрата калия.
Опыт №2. Получение кислорода методом разложения пероксида водорода
Необходимая посуда и реактивы: пробирки химические, держатель для пробирок, шпатель или фарфоровая ложечка, сухое топливо или спиртовка, спички или зажигалка, пероксид водорода (3%-ный раствор), марганца (IV) оксид, лучинка.
В две пробирки прилейте небольшое количество раствора пероксида водорода. Не забудьте надеть перчатки!
В первую пробирку внесите на кончике шпателя немного диоксида марганца. Опишите наблюдаемое явление.
Снимите защитные перчатки. С помощью тлеющей лучинки докажите наличие кислорода в пробирке.
Вторую пробирку с раствором пероксида водорода закрепите в держателе для пробирок и равномерно прогрейте по всей длине в пламени горелки. Затем осторожно нагрейте нижнюю часть пробирки с раствором.
Прекратите нагревание. С помощью лучинки докажите, что в ходе термического разложения пероксида водорода выделяется кислород.
Опыт №3. Собирание кислорода. Взаимодействие кислорода с простыми веществами.
Необходимая посуда и реактивы: пробирка химические, трубка газоотводная, склянки для собирания кислорода, штатив с лапкой, пинцет, шпатель или фарфоровая ложечка, ложечка для сжигания, вата, сухое топливо или спиртовка, спички или зажигалка, калия перманганат, сера, сурьма, уголь, вода дистиллированная, раствор перманганата калия, лучинка.
Соберите прибор, как показано на рисунке:
В пробирку поместите перманганат калия. С помощью пинцета поместите внутрь пробирки небольшой кусочек ваты на расстоянии 1,5-2 см от отверстия. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой.
Равномерно прогрейте пробирку, закреплённую в лапке штатива, по всей длине. После этого горелку поместите так, чтобы нагревалась только нижняя часть пробирки, с веществом (см. рисунок).
Соберите кислород в склянку методом вытеснения воздуха. Чтобы проверить, полностью ли заполнилась склянка, допустимо осторожно поднести к её отверстию тлеющую лучинку.
Когда склянка заполнится, выньте газоотводную трубку. Заполненную склянку накройте стеклом. Повторите заполнение для 1-3 склянок (в зависимости от того, сколько в наличии имеется простых веществ для сжигания).
После того, как все склянки будут наполнены, прекратите нагрев пробирки. Газоотводную трубку с выделяющимся кислородом направьте от огня.
В ложечку для сжигания поместите немного серы. Отметьте внешний вид вещества, его цвет, агрегатное состояние, запах.
Внесите ложечку для сжигания в пламя горелки, дождитесь, пока сера не загорится. Отметьте изменения, произошедшие с веществом при нагревании.
Ложечку с горящей серой внесите в первую склянку. Осторожно! Образующийся в ходе эксперимента диоксид серы крайне ядовит! Прикройте отверстие склянки стеклом, чтобы избежать утечки сернистого газа.
После того, как реакция завершится, ополосните склянку дистиллированной водой. Раствор налейте в две пробирки.
В первую пробирку добавьте 2-3 капли индикатора. Что происходит? Отметьте наблюдения и сделайте вывод о характере полученного оксида серы.
Во вторую пробирку добавьте немного раствора перманганата калия. Какие изменения вы наблюдаете? Запишите уравнение протекающей реакции.
Повторите опыт по сжиганию сурьмы, угля, металлической проволоки (при наличии). Все наблюдения занесите в рабочий журнал.
После окончания работы вымойте посуду, уберите рабочее место, тщательно вымойте руки.
Оформите записи в лабораторном журнале. Сделайте вывод в соответствии с целью практической работы.
Источник