Методики проведения лабораторных работ по химии в организациях НПО и СПО в объеме 10 часов по стандартам третьего поколения

Министерство просвещения

Приднестровской Молдавской Республики

Методики проведения

лабораторных работ

по химии

Тирасполь

2014

Общие положения

Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ предназначены для овладения студентами умений и навыков самостоятельной работы по проведению химического эксперимента.

Перечень лабораторных работ соответствует учебному плану по дисциплине «Химия».

Методические рекомендации выполняют функцию управления самостоятельной работой студента, поэтому каждое занятие имеет унифицированную структуру, включающую в себя определение целей работы, перечень оборудования и веществ, выполнение работы и вывод к работе.

Благодаря такой структуре занятий студент получает возможность овладеть дополнительными умениями, оформлять результаты эксперимента, составлять таблицы, анализировать и обобщать их, делать заключения и выводы, что служит подготовительным этапом для выполнения более сложных исследовательских работ.

При выполнении лабораторных работ основным методом обучения является самостоятельная работа студента с высоким уровнем индивидуальных заданий для управления преподавателя.

Оценка преподавателем выполненной студентом работы осуществляется комплексно:

- по результатам выполнения;

- устному сообщению;

- оформлению работы.

Правила оформления работы:

1. Лабораторные работы оформляются в тетрадях на 12 листов в клетку или в лабораторных журналах.

2. Студент должен чётко записать тему работы, её цель, реактивы, оборудование, выполнение работы (название опыта, что делаю, что наблюдаю, уравнения реакций и вывод к опыту), общий вывод к работе. Если предусмотрено оформление работ в виде таблиц, то необходимо все результаты занести в таблицу. После каждого задания должно быть сделано заключение с обобщением.

3. В конце работы преподаватель ставит оценку работы или отмечает факт выполнения работы (работа выполнена и подпись).

Тематика лабораторных работ по химии:

1. Получение солей различными способами.

2. Решение экспериментальных задач по теме «Неметаллы».

3. Решение экспериментальных задач по теме «Металлы».

4. Изучение свойств карбоновых кислот. Гидролиз мыла.

5. Анализ пищевых продуктов.

Распознавание пластмасс и волокон.

Решение экспериментальных задач по курсу органической химии.

Лабораторная работа №1.

Тема: Получение солей различными способами.

Цель работы: используя знания о химических свойствах оксидов солей, кислот и оснований:

1) получите средние соли различными способами;

2) напишите уравнения выполненных реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде, указав признаки и условия их протекания.

Соблюдайте правила безопасности в работе с кислотами и щелочами. Будьте осторожны при обращении с нагревательными приборами.

Оборудование. Штатив лабораторный, штатив с пробирками, колбы конические (емкостью 100-150 мл), воронки для фильтрования, фильтры, палочки стеклянные, чашки выпарительные, трубки стеклянные (3-5 мм), горелка спиртовая (спиртовка), спички.

Вещества. Серная и соляная кислоты (10%-ные растворы), магний (порошок), железо (опилки), оксиды магния, меди (II) и железа (III), гидроксиды магния, меди (II) и железа (III), лакмусовая бумага.

Выполнение работы.

Предлагается выполнить один из трёх вариантов задания.

Вариант I. Получение сульфата магния, исходя из:

а) магния, б) оксида магния, в) гидроксида магния.

Вариант II. Получение хлорида железа (III), исходя из:

а) оксида железа (III), б) гидроксида железа (III).

Вариант III. Получение хлорида меди (II), исходя из:

а) оксида меди (II), б) гидроксида меди (II).

Напишите уравнения выполненных реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде, указав признаки и условия их протекания.

Запишите вывод о проделанной работе.

Лабораторная работа №2.

Тема: Решение экспериментальных задач по теме «Неметаллы».

Цель работы: используя свои знания о химических свойствах простых веществ и соединений, образованных элементами - неметаллами:

1) распознайте предложенные вам вещества;

2) осуществите ряд химических превращений;

3) напишите уравнения выполненных реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде, указав признаки и условия их протекания.

При выполнении опытов не забывайте соблюдать правила техники безопасности.

Оборудование. Штатив с пробирками, шпатель, ступка с пестиком, пробиркодержатель, горелка спиртовая (спиртовка), спички.

Вещества. Растворы нитрата аммония, сульфата натрия, серной кислоты - пробирки 1, 2, 3; растворы сульфата аммония, фосфата натрия, серной кислоты - пробирки I, II, III; растворы серной кислоты, гидроксида натрия, хлорида бария, нитрата серебра, железо (гвоздь), лакмусовая бумага.

Выполнение работы.

Предлагается выполнить один из двух вариантов задания.

Вариант I

1. Используя имеющиеся в вашем распоряжении реагенты, распознайте вещества.

В трёх пробирках 1, 2, 3 находятся растворы нитрата аммония, сульфата натрия, серной кислоты.

2. Осуществите превращения: серная кислота → сульфат натрия → сульфат бария.

Вариант II

1. Используя имеющиеся в вашем распоряжении реагенты, распознайте вещества.

В трёх пробирках I, II, III находятся растворы сульфата аммония, фосфата натрия, серной кислоты.

2. Осуществите превращения: медь ← медный купорос → гидроксид меди (II).

Напишите уравнения выполненных реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде, указав признаки и условия их протекания.

Запишите вывод о проделанной работе.

Лабораторная работа №3.

Тема: Решение экспериментальных задач по теме «Металлы».

Цель работы: используя знания о химических свойствах металлов и их соединений:

1) распознайте выданные вам образцы веществ;

2) осуществите химические превращения;

3) получите по реакции обмена указанное преподавателем вещество;

4) напишите уравнения выполненных реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде, указав признаки и условия их протекания.

При выполнении опытов не забывайте соблюдать правила техники безопасности.

Оборудование. Штатив лабораторный с кольцом, штатив с пробирками, фильтр, воронка стеклянная, палочка стеклянная, стакан химический, горелка спиртовая (спиртовка), спички.

Вещества. Кристаллические хлориды натрия и кальция, карбонат кальция - пробирки; растворы хлоридов натрия и аммония, гидроксида натрия - пробирки 1, 2, 3; соляная и серная кислоты, гидроксид натрия, карбонаты натрия, кальция (мел, мрамор) и калия, сульфаты натрия и магния, хлорид бария (все реагенты - 10%-ные растворы), лакмусовая бумага.

Выполнение работы.

Предлагается выполнить один из двух вариантов задания.

Вариант I

1. Используя имеющиеся в вашем распоряжении реагенты, распознайте вещества.

В трёх пробирках I, II, III находятся кристаллические хлориды натрия и кальция, карбонат кальция.

2. Осуществите превращения:

оксид кальция → хлорид кальция → карбонат кальция.

Напишите уравнения выполненных реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде, указав признаки и условия их протекания.

3. Получите по реакции ионного обмена хлорид натрия и выделите продукт реакции из смеси. Запишите вывод о проделанной работе.

Вариант II

1. Используя имеющиеся в вашем распоряжении реагенты, распознайте вещества.

В трёх пробирках находятся 1, 2, 3находятся растворы хлоридов натрия и аммония, гидроксида натрия.

2. Осуществите превращения:

сульфат магния → карбонат магния → хлорид магния.

Напишите уравнения выполненных реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде, указав признаки и условия их протекания.

3. Получите по реакции ионного обмена сульфат бария и выделите продукт реакции из смеси. Запишите вывод о проделанной работе.

Лабораторная работа №4.

Тема: Изучение свойств карбоновых кислот. Гидролиз мыла.

Цель работы: используя знания о химических свойствах карбоновых кислот и их солей:

1) изучите физические и химические свойства уксусной кислоты;

2) исследуйте процесс гидролиза мыла;

3) напишите уравнения выполненных реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде, указав признаки и условия их протекания.

При выполнении опытов не забывайте соблюдать правила техники безопасности.

Оборудование. Штатив лабораторный, штатив с пробирками, пробка с газоотводной трубкой, шпатель, палочка стеклянная, стакан химический (100 мл), горелка спиртовая (спиртовка), спички.

Вещества. Магний (порошок), оксид магния, раствор серной и соляной кислот 1:1, 20 %-ный раствор гидроксида натрия, раствор мыла, 10%-ный раствор карбоната натрия; мыло (стеарат натрия), этанол, спиртовой раствор фенолфталеина, лакмусовая бумага, вода дистиллированная.

Выполнение работы.

Задание 1. Изучение физических и химических свойств уксусной кислоты.

Отметьте физические свойства уксусной кислоты. Прилейте в четыре пробирки 5-7 капель раствора уксусной кислоты. В одну пробирку добавьте несколько капель раствора фенолфталеина, затем нейтрализуйте ее раствором щелочи. В другую пробирку насыпьте в кислоту немного порошка магния. В оставшиеся пробирки уксусной кислоты внесите соответственно оксид магния и раствор карбоната натрия.

Напишите уравнения выполненных реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде, указав признаки и условия их протекания.

Задание 2. Исследование процесса гидролиза мыла.

Поместите в пробирку стружки мыла (1 г), прилейте 4 - 5 мл воды и взболтайте смесь в течение 1,5 - 2 минут (при нагревании растворение ускоряется). Поместите в другую пробирку стружки мыла 1г и прилейте 3 - 4 мл этанола. Сравните скорость растворения мыла в воде и спирте.

В обе пробирки добавьте по 3 - 4 капли раствора фенолфталеина. Почему окраска фенолфталеина изменилась только в водном растворе мыла. Составьте уравнения реакций гидролиза мыла в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде, считая, что оно состоит и стеарата натрия.

К спиртовому раствору мыла прибавьте по каплям дистиллированную воду. По мере прибавления воды появляется розовое окрашивание, интенсивность окраски постепенно увеличивается. Объясните наблюдаемое явление.

Запишите вывод о проделанной работе.

Лабораторная работа №5.

Тема: Анализ пищевых продуктов.

Цель работы: используя знания о жирах, углеводах и белках:

1) выделите из предложенных пищевых продуктов жиры, углеводы, белок,

2) с помощью характерных реакций обнаружьте выделенные вещества.

Оборудование. Штатив с пробирками, нож, пробиркодержатель, пипетка, полоски фильтровальной бумаги, ступка с пестиком, шпатель, пинцет, кусочки марли (12 х12 см), горелка спиртовая (спиртовка), спички.

Вещества. Бензин экстракционный, 0,1 %-ный раствор йода, 10 %-ные растворы гидроксида натрия, сульфата меди (ΙΙ), пищевые продукты: мука пшеничная, ломтики белого хлеба, клубни картофеля, фарш мясной, семена подсолнечника (орехи), дистиллированная вода (в стакане).

Выполнение работы.

Задание 1. Выделение крахмала из муки.

Поместите на кусочек марли около 1 г муки, соедините вместе края и уголки марли так, чтобы образовался мешочек. Зажав пинцетом, перенесите мешочек в стакан, на две трети наполненный водой, и поболтайте его в течение нескольких минут.

Вода в стакане становится мутной из-за отмываемого из муки крахмала, а в марлевом мешочке остается белковая масса (клейковина).

Для обнаружения крахмала в пищевых продуктах прилейте несколько капель раствора йода в стакан с полученной взвесью (смесью). Что вы наблюдаете?

Установите наличие крахмала в клубне картофеля и в хлебе.

Задание 2. Обнаружение белка в мясе.

Поместите в пробирку 1 г мясного фарша, прилейте не более чем на одну треть пробирки воды и кипятите смесь в течение нескольких минут. Отлейте 1,5 - 2 мл полученного бульона в чистую пробирку, разбавьте его равным объемом раствора щелочи и добавьте 4 - 5 капель раствора сульфата меди (ΙΙ).

О чем свидетельствует красно-фиолетовое окрашивание раствора?

Задание 3. Экстрагирование жира из пищевых продуктов.

Насыпьте в сухую пробирку приблизительно на 2 см по ее высоте муку, налейте 2-3 мл бензина и встряхивайте содержимое в течение 1 мин. После отстаивания смеси перенесите несколько капель жидкости на полоску фильтрованной бумаги. После испарения бензина на бумаге останется жирное пятно.

Для обнаружения жира в семенах подсолнечника или орехов на дно ступки положите полоску фильтровальной бумаги, на ней разместите семена подсолнечника (орех) и пестиком раздавите их. На бумаге образуется жирное пятно.

Лабораторная работа №5.

Тема: Распознавание пластмасс и волокон.

Цель работы: используя знания о высокомолекулярных веществах, распознайте наиболее распространенные в быту пластмассы, волокна и изделия из них.

Оборудование. Штатив с пробирками, трубки стеклянные, пинцет, пробиркодержатель, ножницы, проволока медная со спиралью на конце.

Вещества. Образцы пластмасс и волокон в пронумерованных пакетах, 10 % - ный раствор гидроксида натрия, серная кислота (конц.), ацетон, лакмусовая бумажка (синяя).

Выполнение работы.

Определите, что содержится в каждом из предложенных вам пакетов, пользуясь приведенными в таблицах сведениями о пластмассах и волокнах.

Таблица 1. Свойства пластмасс.

Таблица 2. Свойства волокон.

Лабораторная работа №5.

Тема: Решение экспериментальных задач по курсу органической химии.

Цель работы: используя знания об органических веществах:

1. осуществите указанные в задании превращения органических веществ.

2. установите с помощью характерных реакций каждое из 3 выданным вам органических веществ.

3. докажите опытным путем качественный состав выданного вам органического соединения.

Комплект 1.

Оборудование. Штатив с пробирками, проволока медная со спиралью на конце, зажимы для пробирок, спиртовая горелка (спиртовка), спички.

Вещества. Хлорид натрия (крист.), растворы: лакмуса, хлорида железа (ΙΙΙ) (10%), бромной воды, сульфата меди (ΙΙ) (10%), гидроксида натрия (10%), этанола, фенола (2%), серной кислоты 1:1, нитрата серебра 1%, аммиачной воды (10%); склянки с веществами для исследования: а) №1, №2, №3 - глицерин, тетрахлорметан), уксусная кислота; б) №5, №6 - этанол, растворы фенола и формальдегида; в) №7, №8, №9 - растворы уксусной и муравьиной кислот, этиленгликоль.

Пробирки для исследования: №1 и №2 - с бензином прямой гонки и крекинг- бензином, №3 и №4 - с растворами уксусной и муравьиной кислот, кусочки образцом полиэтилена и поливинилхлорида.

Задания приведены в 3 вариантах различной степени трудности, которая возрастает с увеличением номера варианта.

Выполнение работы.

Задание 1. С помощью характерных реакций определите каждый из выданных вам органических веществ.

Вариант Ι. (№1,№2,№3) - глицерин, тетрахлорметан, уксусная кислота;

Вариант ΙΙ. (№4, №5, №6) - этанол, растворы фенола и формальдегида;

Вариант ΙΙΙ. (№7, №8, №9) - растворы уксусной и муравьиной кислот, этиленгликоль.

Напишите уравнения проведенных реакций.

Задание 2. Проделайте реакции, с помощью которых можно осуществить превращения, и напишите уравнения соответствующих реакций.

Вариант Ι. - Из фенола получите трибромфенол.

Вариант ΙΙ. - Из этанола получите ацетальдегид.

Вариант ΙΙΙ. - Из этанола получите хлорэтан.

Задание 3. Распознайте вещества.

Вариант Ι (№1, №2) - бензин прямой гонки и крекинг-бензин.

Вариант ΙΙ (№3, №4) - растворы муравьиной и уксусной кислот.

Вариант ΙΙΙ (№5, №6) - кусочки образцов полиэтилена и поливинилхлорида.

Ответ обоснуйте.

Комплект 2.

Оборудование. Штатив с пробирками, проволока медная со спиралью на конце, стаканы химические, колба с водой, пробиркодержатель, пипетки, трубки стеклянные.

Вещества. Этанол, бутанол, спиртовой раствор йода, раствор сульфата меди (ΙΙ) или аммиачный раствор оксида серебра, формальдегид (10%), полиэтилен, поливинилхлорид, уксусная кислота (70%), сахароза (крист.), гидроксид натрия (10%), серная кислота (конц.), лакмус, фенолфталеин, наборы для распознавания: а) пробирки № 1,2,3 (глицерин, бензин, крахмальный клейстер); б) пробирки № 4, 5, 6 (порошки глюкозы, сахарозы, крахмала); в) № 7,8,9 (белок, крахмал, мыло).

Выполнение работы.

Задание 1. Проделайте реакции, с помощью которых можно получить вещества:

Вариант Ι - из карбоновой кислоты - соль этой кислоты.

Вариант ΙΙ - из альдегида - карбоновую кислоту.

Поясните, как вы установили наличие полученного вещества, и напишите уравнения проделанной реакции.

Задание 2. Распознайте каждое из выданных вам органических веществ и напишите уравнения соответствующих реакций.

Вариант Ι - в пробирках № 1,2,3 - глицерин, крахмальный клейстер, бензин.

Вариант ΙΙ - в пробирках № 4,5,6 - порошки глюкозы, сахарозы крахмала.

Вариант ΙΙΙ - в пробирках № 7,8,9 - белок, крахмал, мыло.

Задание 3. Докажите качественный состав органических веществ.

Вариант Ι - сахарозы.

Вариант ΙΙ - полиэтилена.

Вариант ΙΙΙ - поливинилхлорида.