Дидактическое пособие для учителя химии

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 47

Дидактическое пособие для учителя химии

Воронеж

2014

Содержание.

1. Программа «Организация проектно-исследовательской деятельности учащихся»

2. Тематическое планирование

3.Основы химического исследования

4. Литература

Автор программы: Фурцева М.А.,

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Более 10 лет в педагогическом сообществе организация исследовательской деятельности учащихся рассматривается как мощная инновационная образовательная технология.

Вместе с тем новый стандарт рассматривает ее уже не как инновационную, а как обязательную, то есть заданную стандартом, тем самым переводя инновацию в системный, штатный режим на всех ступенях образования. «На ступени основного общего образования устанавливаются планируемые результаты освоения четырёх междисциплинарных учебных программ, одна из которых: «Основы учебно-исследовательской и проектной деятельности».

В основу программы положена методика организации проектной деятельности учащихся (методическое пособие "Проектная деятельность школьников в процессе обучения химии"- авторы О.С. Аранская, И.В.Бурая; Издательский центр "Вентана-Граф", Москва, 2005). Деятельность в целом, по мнению выдающегося отечественного психолога А.Н. Леонтьева, представляет собой процесс активного взаимодействия человека с миром, во время которого человек удовлетворяет какие-либо свои потребности. Деятельностью можно назвать любую активность человека, которой он сам придает некоторый смысл.

Проект - это специально организованный учителем и самостоятельно выполняемый учащимися комплекс действий, завершающихся созданием продукта.

Проект - это "пять П":

Проблема

Проектирование (планирование)

Поиск информации

Продукт

Презентация

Содержание программы обусловливает необходимость использования разных форм и методов обучения: ТРИЗ методы, эксперименты, семинары, выпуск электронного журнала, оформление буклетов, создание коллекций и макетов. Занятия важно строить с опорой на знания курсов: химии, экологии и биологии.

Актуальность: школа призвана воспитывать деловых людей, способных к восприятию новых идей, принятию нестандартных решений, умеющих работать в коллективе. Программа направлена на углубление знаний учащихся в области химии, биологии, географии формирование интереса к предметам, развитие любознательности, раскрывает перед учащимися интересные и важные стороны практического использования знаний, способствует интеллектуальному развитию школьников. Тематика программы позволит стимулировать развитие познавательного интереса учащихся, способствовать формированию умений работать со специальной литературой, приобретению навыков продуктивной работы в группах, развивать творческие способности школьников. Темы занятий нацеливают на овладение законами химии, биологии, географии на приобретение практических умений и навыков проведения химического и биологического анализа, способствуют формированию у учащихся научной картины мира.

ЗАДАЧИ:

-углубить и расширить знания в области химии, биологии, географии;

-развить познавательный интерес к химии, биологии, приобщить учащихся к самостоятельному поиску;

-способствовать решению задач экологического воспитания;

-развить навыки выполнения химического эксперимента.

Объект эксперимента: экологическая образовательная среда.

Предмет эксперимента: организация учебно-исследовательской и проектной деятельности учащихся.

№

Тема занятия

виды деятельности

Дата

Введение -2 час

1-2

Вводное занятие. Жизнь вокруг нас.

Инструктаж по ТБ.

Знать/понимать

Значение химии , биологии, экологии в народном хозяйстве, в развитии науки и в познании окружающего мира.

Правила работы в лаборатории и охрана труда. Правила безопасной работы в химической лаборатории: со стеклом, металлом, пробками. Техника демонстрации опытов (на примере занимательных опытов).

Практическая работа. Монтаж приборов по заданному образцу. Испытание приборов для получения газов на герметичность.

. Методы лабораторных исследований. Техника лабораторных работ. Марки химических реактивов. Дистиллированная вода и её свойства. Химическая посуда, её мытьё и сушка. Весы и взвешивание. Измельчение твёрдых веществ. Растворение и растворы. Фильтрование растворов. Способы очистки жидких, твёрдых и газообразных веществ.

Практическая работа. Выполнение типовых химических операций, обращение с лабораторным оборудованием, химической посудой и реактивами, очистка и определение физических констант веществ.

3-4

Этапы работы над научным исследованием. Виды исследовательских работ.

Знать/понимать

Форма исследовательской работы (доклад, научная статья, научный отчёт, реферат, монография). Структура исследовательской работы.

5-6

7-8

Тайна вулканов

Химические процессы при извержении вулкана, состав лавы, создание макета вулкана России.

Рецепты химических вулканов.

Составлять географическую карту вулканов.

Практическая работа « Вулканы своими руками».

Оформление буклета « Вулканы России».

9-11

Змеи друзья или враги? Создание моделей змей.

Строение, среда обитания змей. Практическая работа « Химический террариум».

Презентация « Змеи нашего края», « Химический террариум».

12-14

Тайнопись

История зарождения письменности. Виды и способы письма.

Практическая работа « Химические чернила».

Проведение просветительской акции для младших школьников.

15-18

Очумелые ручки

Практическая работа. Известь как строительный материал. Гипс.

Оформление отчёта. Изготовление магнита на холодильник.

19-20

21-22

Химическая сладкоежка.

История появления шоколада. Химический состав шоколада. Схема производства шоколада.

Практическая работа. Обнаружение в шоколаде белков, жиров, углеводов. Оформление отчёта.

Практическая работа «Из крахмала - патока и глюкоза»,

Практическая работа « Сахар из свеклы».

23-24

25-26

Хлеб - всему голова.

Практическая работа. Определение плотности хлеба.

Определение влажности хлеба. Рецепты хлеба Великой Отечественной войны.

27-28

Волшебство на кухне

Как сделать акварельные краски из соды своими руками.

Газировка.

Практическая работа. Бомбочки для ванны

29-30

Музей кристаллов

Способы выращивания кристаллов из поваренной соли, медного купороса , сахара.

Создать коллекцию кристаллов.

31-32

Действие алкоголя и никотина на живые организмы.

Химический состав алкоголя, действие на живые организмы.

Создание буклета.

33

Культура выступления.

Развитие дикции, произношения и речевых умений учащихся

34

Итоговое занятие

Презентации проектов учащихся.

Создание диска с работами учащихся.

Занятие 1.

Химические вулканы, создание макета вулкана.

Вулкан Бёттгера

Реактивы и материалы: дихромат аммония(NH4)2Cr2O7 (кристаллы оранжевого цвета), лучинки, спички, фильтровальная бумага (большой лист), асбест или стеклоткань.

Ход работы: Насыпаем в чашку на 2/3 ее объема кристаллическимй дихромат аммония, поджигаем спиской лучинку и вносим ее в массу кристаллов. Начинается реакция разложения.

(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O

Реакция сопровождается выбросом раскаленных докрасна твердых частиц оксида хрома(III) (после остывания они зеленого цвета), выделением газообразного азота и паров воды:

История открытия: В 1843 году Рудольф Бёттгер получил дихромат аммония (NH₄)₂Cr₂O₇ -- оранжево-красное кристаллическое вещество. Он решил испытать это вещество. Насыпав на тарелку горку кристаллов, он поднес к ней горящую лучинку. Кристаллы не вспыхнули, но вокруг конца горящей лучинки что-то "закипело", начали стремительно вылетать раскаленные частицы. Горка стала увеличиваться и скоро приняла внушительные размеры. Изменился и цвет: вместо оранжевого он стал зеленым. Позднее было установлено, что дихромат аммония самопроизвольно разлагается не только от зажженной лучинки или спички, но и от нагретой стеклянной палочки. При этом выделяется газообразный азот, пары воды, твердые частички раскаленного оксида хрома и большое количество теплоты.

Вулкан Лемери

Реактивы и материалы: порошки Fe, S лучинки, спички, фильтровальная бумага (большой лист), асбест или стеклоткань.

Ход работы: смешать в железной чашке 2 г железных опилок и 2 г порошкообразной серы, дотронуться до нее раскаленной стеклянной палочкой.

Fe+S=FeS

Вулкан Лемери -- результат простой химической реакции взаимодействия железа и серы с образованием сульфида железа. Эта реакция протекает весьма энергично и сопровождается значительным тепловыделением.

История открытия: французский химик, аптекарь и врач Никола Лемери (1645--1715) смешав в железной чашке 2 г железных опилок и 2 г порошкообразной серы, дотронулся до нее раскаленной стеклянной палочкой наблюдал нечто похожее на вулкан. Через некоторое время из приготовленной смеси начали вылетать частицы черного цвета, а сама она, сильно увеличившись в объеме, так разогрелась, что начала светиться. Вулкан Лемери -- результат простой химической реакции взаимодействия железа и серы с образованием сульфида железа. Эта реакция протекает весьма энергично и сопровождается значительным тепловыделением.

Ферратный вулкан

Реактивы и материалы: порошки Fe, KNO₃ лучинки, спички, фильтровальная бумага (большой лист), асбест или стеклоткань.

Ход работы: смешать 1 г железного порошка или пудры с 2 г сухого нитрата калия, предварительно растертого в ступке. Смесь поместить в углубление горки, сделанной из 4--5 столовых ложек сухого просеянного речного песка, смачивают этиловым спиртом и поджигают. Начинается бурная реакция с выделением искр, буроватым дымом и сильным разогревом. При взаимодействии нитрата калия с железом образуется феррат калия и газообразный монооксид азота, который, окисляясь на воздухе, дает бурый газ -- диоксид азота. Если твердый остаток после окончания реакции поместить в стакан с холодной кипяченой водой, получится красно-фиолетовый раствор феррата калия.

Вулкан из соды

Реактивы и материалы: тарелка, пластилин, питьевая сода (гидрокарбонат натрия), уксусная кислота , краситель любая жидкость для мытья посуды.

Ход работы:пластилин делят на две части и одну из них раскатывают в плоский "блин" - основание вулкана, а из второй лепят полый конус с отверстием наверху (склоны вулкана). Защепив обе части по краям, надо налить внутрь воду и убедиться, что "вулкан" не пропускает ее снизу. Объем внутренней полости "вулкана" не должен быть очень велик (лучше всего 100-200 мл, это емкость чайной чашки или обычного стакана). Вулкан на тарелке ставят на поднос.

Чтобы "зарядить" вулкан "лавой", готовят смесь жидкости для мытья посуды (1 столовая ложка), сухой питьевой соды (1 столовая ложка) и красителя (достаточно нескольких капель). Эту смесь наливают в "вулкан", а потом добавляют туда уксусную кислоту (четверть чашки). Начинается бурная реакция с выделением углекислого газа. Из жерла вулкана показывается ярко окрашенная пена.

Угольный вулкан

Реактивы и материалы: KNO3, древесный уголь

Ход работы : в фарфоровой чашке расплавить 2-3 г нитрата калия KNO3 и в расплав бросить кусочек древесного угля. Уголь начинает ярко гореть, подпрыгивая над расплавом, а иногда может в очередном прыжке даже вылететь из чашки. Этот «вулканический» опыт будет выглядеть особенно эффектно, если показывать его в вечернем полумраке на открытом воздухе.

Вулкан Шееле

Реактивы и материалы: KMnO₄, C₃H₅(OH)₃
Ход работы : В фарфоровую чашку насыпают в виде горки тщательно растертый в ступке перманганат калия KMnO4. В вершине горки делают небольшое углубление, вносят туда несколько капель глицерина C3H5(OH)3, не содержащего примеси воды. Через 1-2 мин происходит вспышка фиолетового цвета и вулкан "просыпается".

Занятие 2.

Химический террариум

Дихроматная змея

Реактивы и материалы: дихромат калия K₂Cr₂O₇, нитрат калия KNO₃ и сахар
Ход работы : Смешивают, а затем растирают в ступке 10 г дихромата калия K2Cr2O7, 5 г нитрата калия KNO3 и 10 г сахара. Полученный порошок увлажняют этиловым спиртом и спрессовывают в стеклянной трубочке диаметром 4--5 мм. Получается "палочка" смеси, образующая при поджигании сначала черную, а потом зеленую змею, она горит со скоростью 2 мм в секунду и удлиняется в 10 раз!
Дихроматная змея 2

Реактивы и материалы: дихромат калия K₂Cr₂O₇, дихромат аммония (NH₄)₂Cr₂O₇ и сахар
Ход работы : смешать порошок 1 г дихромата аммония (NH4)2Cr2O7, 2 г нитрата аммония NH4NO3 и 1 г сахарной пудры. Эту смесь смачивают водой, лепят из нее палочку и сушат на воздухе. Если палочку поджечь, из нее в разные сторону поползут черно-зеленые змеи.

Нитратный червяк

Реактивы и материалы: речной песок, нитрата аммония и сахарный песок, этиловый спирт.
Ход работы : В столовую тарелку насыпают 3--4 ложки просеянного речного песка, делают из него горку с углублением в вершине и готовят реакционную смесь, состоящую из 1/2 чайной ложки нитрата аммония и 1/2 чайной ложки сахарного песка, тщательно перетертых в ступке. Затем в углубление горки наливают еще 1/2 столовой ложки этилового спирта и насыпают 1 чайную ложку приготовленной нитратно-сахарной смеси. После этого остается только поджечь спирт. Сразу же на поверхности смеси появляются черные шарики обугленного сахарного песка, и вслед за ними вырастает черный блестящий и толстый "червяк", спускающийся с горки. Если нитратно-сахарной смеси было взято не более 1 чайной ложки, то длина червяка не превысит 3--4 см. А его толщина зависит от диаметра углубления горки.

Спиртовая и глюконатная змеи

Реактивы и материалы: нитрат аммония, таблетка глюконата кальция
Ход работы : Если таблетку твердого спирта (сухого горючего) пропитать концентрированным водным раствором нитрата аммония, капая его из пипетки, а потом высушить, то после трех-четырехкратного повторения этих операций можно получить исходное сырье для спиртовой змеи. Подожженная таблетка вспучивается; цвет змеи черный.

Для получения глюконатной змеи достаточно поднести к пламени таблетку глюконата кальция, который продается в каждой аптеке. Из таблетки выползет змея, объем которой намного превышает объем исходного вещества.

Содовая «гадюка»

Реактивы и материалы: речной песок ,сахарная пудра ,гидрокарбонат натрия NaHCO3 (питьевая сода),этанол C2H5OH .
Ход работы : насыпают 3-4 ложки сухого просеянного речного песка и делают из него горку с углублением в вершине. Затем готовят реакционную смесь, состоящую из 1 чайной ложки сахарной пудры и 1/4 чайной ложки гидрокарбоната натрия NaHCO3 (питьевая сода). Пропитывают песок 96-98%-м раствором этанола C2H5OH и насыпают в углубление горки приготовленную реакционную смесь, после этого поджигают спирт.
Через 3-4 мин на поверхности смеси появляются черные шарики, а у основания горки - черная жидкость. Когда почти весь спирт сгорит, смесь чернеет, и из песка медленно выползает извивающаяся толстая черная «гадюка». У основания она окружена «воротником» догорающего спирта.

«Черный удав» из стакана

Реактивы и материалы: сахарная пудра, вода, H₂SO₄

Ход работы : сахарную пудру в количестве 75 г помещают в высокий стеклянный стакан, смачивают ее 5-7 мл воды и перемешивают длинной стеклянной палочкой. Потом к влажному сахару приливают по этой палочке 30-40 мл концентрированной серной кислоты H2SO4. Затем смесь быстро перемешивают стеклянной палочкой, которую оставляют в стакане. Через 1-2 мин содержимое стакана начинает чернеть, вспучиваться и в виде объемистой, рыхлой и ноздреватой массы подниматься, увлекая вверх стеклянную палочку. Смесь в стакане сильно разогревается и даже немного дымится. Она медленно выползает из стакана.

Занятие 3

Химические чернила

Светочувствительные чернила.

Реактивы и материалы: щавелевая кислота, молибденовая кислота

Ход работы : при насыщении горячего раствора щавелевой кислоты молибденовой кислоты получаются кристаллы щавелевомолибдевой кислоты. Из этих кристаллов приготовьте горячий насыщенный раствор. Таким раствором можно писать на бумаге, но в рассеянном свете написанное остается невидимым. Под влиянием солнечных лучей происходит проявление письма в темно-синий цвет. Синяя окраска при действии воды исчезает. При нагревании синий цвет переходит в черный, который уже не изменяется водой.

Чудесные чернила.

Реактивы и материалы: йод, йодистый калий и соляная кислота

Ход работы : в стакан налейте 25 мл воды и добавьте несколько капель раствора йода в йодистом калии и 3-5 капель соляной кислоты. Если к такому составу прилить раствор крахмала, то появляется синее окрашивание. При нагревании происходит обесцвечивание раствора из-за разрушения соединения крахмала с йодом. При охлаждении окрашивание восстанавливается, так как снова образуется соединение.

Краски-невидимки.

Реактивы и материалы: раствор хлористой меди

Ход работы : Приготовьте слабый раствор хлористой меди и сделайте им рисунки на бумаге. При обычной температуре они будут невидимы. При нагревании бумаги рисунок появится, а при остывании опять исчезнет.

Мраморные письмена.

Реактивы и материалы: воск или парафин, соляная кислота

Ход работы : на мраморной пластинке напишите карандашом ,затем надпись покройте расплавленным воском или парафином. Если воск плохо пристает, то подогрейте каменную плитку и после этого наносите на покрытие. Затем пластинку погрузите минут на 15 в разбавленную соляную кислоту. Промойте в слабом растворе соды и ополосните в горячей воде. Остаток воска снимите ватой, и изделие готово.

Травление стекла.

Реактивы и материалы: воск или парафин, плавиковая кислота

Ход работы :чтобы выгравировать надпись или рисунок на стекле, залейте его поверхность расплавленным воском или парафином. Затем карандашом без сильного нажима нанесите рисунок на воск. По этим линиям препариальной иглой снимите слой воска до стекла. Стекло смочите плавиковой кислотой. Через несколько минут смойте ее водой и удалите весь воск. Этим способом можно наносить любые рисунки на стекло.

Винегрет из невидимых чернил

Надписи, сделанные луковым и лимонным соками становятся видимыми при нагревании бумаги.

Надпись или рисунок, сделанные 10-20% раствором серной кислоты после высушивания незаметны. Если теперь лист нагреть, например с помощью утюга, то через некоторое время на бумаге появляется надпись или рисунок черного цвета.

Хлорид кобальта можно успешно использовать для тайнописи: буквы, написанные его раствором, содержащим в 25 мл воды 1 г соли, совершенно невидимы и проявляются, делаясь синими, при легком нагревании бумаги.

Информацию, написанную водным раствором хлорида железа FeCl3 можно прочесть, обработав ее ватным тампоном, смоченным разбавленным водным раствором тиоцианата калия: все невидимые буквы станут кроваво-красными.

Тайные письма можно написать и разбавленным водным раствором медного купороса. Проявлялся написанный такими чернилами текст, если бумагу подержать над склянкой с нашатырным спиртом. Буквы окрашиваются в ярко-синий цвет.

Надписи, сделанные густым рисовым отваром после высыхания незаметны. Если такое письмо слегка смочить слабым спиртовым раствором иода, то появляются синие буквы.

Еще один рецепт секретных чернил включает применение 10%-го водного раствора желтой кровяной соли. Написанные этим раствором буквы исчезают при высыхании бумаги. Чтобы увидеть надпись, надо смочить бумагу 40%-м раствором хлорида железа. Ярко-синие буквы, которые появляются при такой обработке, уже не исчезают при высыхании.

Удаление записи от пасты шариковой ручки на бумаге

В состав пасты вводят бирюзовый или зеленый фталоцианиновые красители, которые и являются самыми устойчивыми к действию щелочей, окислителей, восстановителей и кислот.

Ход работы:

1.Чтобы устранить нежелательную надпись с бумаги, подложите под нее чистый лист и обработайте специально приготовленной смесью. Возьмите 1 ч. ложку 70%-ого уксусного концентрата и тщательно смешайте ее с небольшим количеством марганцовки (на кончике ножа) до получения темно-фиолетовой жидкости. Для нанесения раствора лучше применять маленькую кисточку с мелким и тонким ворсом. Смочите ее в полученном составе и проводите ею по бумаге до тех пор, пока надпись не исчезнет. Для удаления записи от шариковой ручки с толстой бумаги вместо кисточки желательно использовать ватные ушные палочки. По завершению работы след от чернил приобретет коричневый оттенок. От этого легко избавиться при помощи ватного тампона, обработанного в перекиси водорода. Затем прогладьте лист теплым утюгом через светлую и чистую ткань.

2.Воспользуйтесь раствором из щавелевой и лимонной кислот, взятых по 10 г, и 100 мл воды. Смочите полученным средством надпись с помощью тонкой кисти несколько раз, а после этой же кисточкой обработайте следы от пасты обычной водой. Затем бумагу следует просушить.

3.Приготовьте состав из 10 г соляной кислоты, 10 г поваренной соли и 30 мл воды. Этот раствор используйте также, как и все остальные.

Занятие 4.

Очумелые ручки

Гипс

В природе гипс встречается в виде соли CaSO₄*2H₂0. При осторожном нагревании природный гипс частично теряет воду , превращаясь в жженый гипс CaSO₄*¹/₂H₂O. Жжёный гипс широко используется В строительстве, медицине, изготовлении скульптур и т.д.

Применение его основано на том, что он при добавлении воды снова превращается в дигидрат CaSO₄*2H₂O и становится твёрдым.

Растворимость гипса в воде

Опыт 1.В стакане с водой растворите гипс. Для этого в воду бросьте гипс и как следует помешайте раствор стеклянной палочкой. Затем раствор отфильтруйте. В фильтре останется насыщенный раствор гипса(гипсовая вода).

Опыт2.Налейте гипсовую воду в стакан или колбу и нагрейте её до кипения. Раствор мутнеет , так как при нагревании растворимость гипса уменьшается . Так, в 100 мл воды при 20̊̊ ̊С растворяется 0,203 г гипса, а при 100 ̊С-только 0,16 г.

Застывание гипса в различных формах

Опыт 1. К жжёному гипсу добавьте столько воды, чтобы образовалась масса консистенции сметаны, так, чтобы её можно было выливать.

Спичечную коробочку изнутри смажьте каким-либо маслом и налейте в неё кашицу из гипса. Через несколько минут гипс застывает. Образующийся кирпичик из глины легко вынуть из коробочки. Если взять детские формочки, то можно приготовить магниты на холодильник.

Занятие 5.

Известь как строительный материал.

Смесь гашеной извести с речным песком с давних времён используется широко в строительстве, например для скрепления кирпичей. Проделайте несколько способов , показывающих важные качества извести как строительного материала.

Опыт 1. Приготовьте смесь трёх частей по объёму речного песка и одной части гашеной извести. В смесь прилейте столько воды, чтобы образовалась масса в виде густой кашицы. Ею заполните несколько спичечных коробок , которые оставьте стоять на несколько дней.

Опыт 2. Через неделю возьмите один из спичечных коробков (опыт1 ) и выньте из него получившейся маленький кирпичик. Испытайте его на прочность , например разбейте молотком или положите под пресс, и отметьте, при какой нагрузке можно раздавить кирпич. То же самое проделайте через 2-3 недели с другими кирпичиками. Как изменяется их прочность со временем?

Опыт 3. Недели через три разбейте один кирпичик и несколько кусочков его положите в пробирку, куда налейте соляной кислоты. Наблюдается вспенивание. Пробирку закройте пробкой с газоотводной трубкой , конец которой опустите в известковую воду. Происходит помутнение, указывающее на образование углекислого газа. За счёт чего же получается углекислый газ?

Из белка-пластмасса

С кислого молока полностью снимите сливки. Скисшее молоко фильтруйте через фильтровальную бумагу. При этом белок (казеин) остается на бумаге. Его промойте в дистиллированной воде, потом, завязав в ткань, кипятите в воде, для того чтобы удалить жир. После этого казеин отфильтруйте и высушите между листами фильтровальной бумаги.

В хорошо растертый увлажненный казеин высыпьте маленькими порциями порошок извести и тщательно перемешайте смесь. Образовавшимся густым сиропом заполните заранее приготовленные форма. Из этой пластмассы можно получать различные предметы.

Занятие 6

Химическая сладкоежка.

Из крахмала - патока и глюкоза

В колбу объемом 500 мл влейте 100 мл воды и 2 мл концентрированной серной кислоты. Раствор нагрейте до кипения и к нему медленно, следя за тем, чтобы не приостанавливалось кипение, прилейте 225 г крахмала, взмученного в небольшом количестве воды. Происходит образование крахмального клейстера. Колбу закройте пробкой с холодильной трубкой и кипятите содержимое около часа. За это время крахмал превращается в глюкозу.

Раствор охладите и нейтрализуйте избыток серной кислоты порошком углекислого кальция. Осадок сернокислого кальция отфильтруйте, а раствор глюкозы в фарфоровой чашке упарьте на водяной бане до образования густого сиропа - патоки. Из нее через несколько дней образуется кристаллическая глюкоза.

Сахар из свеклы

Возьмите 500г хорошо промытой сахарной свеклы и протрите на терке. Полученную массу разотрите в фарфоровой ступке. Затем свекловичную пасту перенесите в литровую колбу и сюда же добавьте 624 мл 15-процентного взмученного известкового молока. Колбу закройте пробкой и в течение нескольких часов периодически встряхивайте ее. Полученный сок отожмите через ткань или пресс, а твердый остаток поместите опять в колбу, прилейте к нему 400 мл холодной воды и выдержите около 3 часов. В дальнейшем произведите вновь отжимание. Обе порции сока соедините вместе и через сок медленно пропустите углекислый газ. Произойдет образование карбоната кальция. В дальнейшем сок отфильтруйте от этой соли и подвергните очистке путем пропускания через слой активированного угля. Уголь обесцветит и уничтожит неприятный запах сока.

Полученный бесцветный сок упарьте в 5-8 раз и охладите. Для лучшей кристаллизации внесите в виде затравки несколько крупинок сахарного песка. Выпавшие кристаллы отделите от патоки.

Если свекла имеет большой процент сахара, то из 500 г можно получить около 40 г чистого сахарного песка и некоторое количество сладкой патоки.

Занятие 7

Хлеб - всему голова.

Каждый пищевой продукт, производимый в больших количествах, должен удовлетворять определённым требованиям. Это относится к хлебу, как к продукту массового потребления. Важнейшие количественные показатели правильно выпеченного хлеба: плотность 1.25; влажность 49%, кислотность в пределах 9.11 условных градусов, показывающих количество миллиграммов эквивалентов кислот, содержащихся в 100 г хлебного мякиша.

Задача: научить проводить анализ выпеченного хлеба (плотность, влажность, кислотность).

Оборудование: эксикатор с серной кислотой, лабораторные технические весы с разновесом, бюкс, сушильный шкаф, мерный цилиндр на 50 мл, коническая колба 150-200 мл, химический стакан на 400 мл, керосин, ржаной хлеб, вода, спиртовой раствор фенолфталеина, щелочь.

Определение плотности хлеба

Ход работы:

1.25 г ржаного хлеба (пшеничного) мякиша (без корки) тщательно размять пальцами до образования однородной массы и скатать из неё шарики величиной от горошины до лесного ореха.

2.Взвесить хлебные шарики с точностью до 0,01 г.

3.В мерный цилиндр с делениями до десятых долей миллилитра налить около 30 мл керосина.

4.Осторожно опустить в керосин по одному шарику хлеба. Через 5 минут определить уровень керосина в мерном цилиндре и записать его.

5.Разность между двумя уровнями керосина в цилиндре будет равняться объёму массы хлеба, записать его.

6.Отношение массы хлеба к его объёму даст плотность хлеба.

Определение влажности хлеба

Ход работы:

1) Взвесить пустой бюкс, предварительно просушенный при 100-110?C и охлажденный в эксикаторе, результаты записать в таблицу.

2) Взять 5 г. ржаного (пшеничного) хлеба, (без корки) мякиша, положить его во взвешенный бюкс, взвесить и результаты записать.

3) Высушить хлеб в бюксе в сушильном шкафу при t 100-110? C до постоянной массы. Перед взвешиванием бюкс с хлебом охладить в эксикаторе над серной кислотой. Результат записать в таблицу.

4) Произвести расчет: разность между вторым и первым взвешиванием равна массе влажного хлеба a. Разность между третьим и первым взвешиванием равна массе сухого хлеба b.

Определение кислотности хлеба

Ход работы:

1) 25 г мякиша хлеба взвесить, положить его в мерный стакан, прилить дистиллированной воды до 250 мл и размять хлеб стеклянной палочкой до однородной массы. Дать отстояться раствору до прозрачной жидкости в верхней половине стакана и отфильтровать (примерно 1/3 объёма).

2) Отобрать пипеткой 50 мл отфильтрованного раствора в коническую колбу, добавить 2-3 капли фенолфталеина и титровать 0,1н раствором соли.

3) Вычислить кислотность хлеба. Допустим, что на 50 мл кислой жидкости пошло a мл 0,1н раствора щелочи, и на всю жидкость:

Это количество щелочи нейтрализует кислоту, содержащуюся в 250 г хлеба. На кислоту, содержащуюся в 100 г хлеба, потребуется:

Количество миллиграмм-эквивалентов щелочи в 20a мл содержится:

0,1 мг/экв•20•a мл

Столько же мл/экв кислоты содержится в 100 г хлеба. Это и есть условные градусы кислотности хлеба.

Занятие 8

Волшебство на кухне

Как сделать акварельные краски из соды своими руками:
Ход работы:1.Возьмите небольшую миску, смешайте 3 столовые ложки соды, уксус, кукурузный крахмал и 1,5 чайной ложки светлого кукурузного сиропа. Смесь начнёт пениться и шипеть.
2.Когда закончится реакция соды и уксуса (пропадут пузырьки), разлейте смесь в небольшие крышки от банок или мисочки.
3.Добавьте в каждую ёмкость по 8 капель пищевого красителя и хорошенько перемешайте. Вы можете использовать свой краситель для каждой ёмкости или же смешивать их, чтобы получить новые оттенки.
4.Краски готовы! Ими можно пользоваться сразу или дождаться, когда они затвердеют. В последнем случае потребуется смочить кисточки водой.

Газировка

Реактивы и оборудование: небольшая мисочка; сода - 3 чайные ложки; лимонная кислота - 6 чайных ложек; сахарная пудра - 2 столовые ложки; чистая баночка.

Для приготовления «шипучки» лучше взять новую пачку соды. Открытая, простоявшая более 30 дней, успевает выдохнуться и впитать в себя все запахи, поэтому для опыта не подойдёт.

Ход работы:

1. Берем сухую и чистую мисочку. В мисочке не должно быть ни капли воды, иначе реакция начнется незамедлительно!

2. В миску засыпаем пищевую соду и лимонную кислоту. Хорошенько разминаем смесь до образования мелкого порошка.

3. Добавляем к полученной смеси сахарную пудру. Еще раз все хорошенько перемешиваем и разминаем.

4. Берем сухую и чистую баночку. Пересыпаем туда смесь и плотно закрываем крышкой. На банку можно наклеить этикетку «шипучка».

«Шипучка готова«! Чтобы сделать газировку, нужно залить две чайные ложки «шипучки» водой, морсом, соком или разведенным в воде вареньем. При добавлении к смеси любой жидкости кристаллы лимонной кислоты вступят в реакцию с кристаллами пищевой соды, в воде начнут выделяться пузырьки углекислого газа, что вызовет шипение напитка.

Кристаллы из соды.

Реактивы и оборудование: два стакана; сода; шерстяная нить; блюдце; две скрепки; горячая вода.

Ход работы:

1. Наполнить до половины два стакана горячей водой. В каждом стакане растворить по 6 чайных ложек соды. Если 6 ложек мало, добавлять соду до тех пор, пока не образуется нерастворимый осадок.

2. Оставить стаканы остывать при комнатной температуре, поставить между ними блюдце.

3. Отрезать шерстяную нить длиной 30-35 см. К ее концам прикрепить скрепки и опустить концы нити в стаканы так, чтобы нить провисала, но блюдца не касалась.

Через несколько дней начнут появляться кристаллы. Чтобы кристаллы продолжали расти, понадобиться обновлять раствор по мере его высыхания.

Бомбочки для ванны.

Реактивы и оборудование: 2 части соды, 1 часть лимонной кислоты и любой натуральный наполнитель (к примеру, 1 часть сухого молока), 1 часть любого масла (оливковое, облепиховое, миндальное, масло грецкого ореха), эфирные масла в пропорции 10 капель на 1 ванную и наполнители: зелёный чай, мелкие лепестки цветов или кокосовую стружку. Главное, чтоб наполнитель был очень мелким, тогда бомбочки лучше слипнутся.

Ход работы: Сначала нужно любым способом измельчить лимонную кислоту. Будьте при этом очень осторожны: лимонная пыль действует раздражающе на дыхательные пути! Затем перемешайте все компоненты, положите их в любую форму и оставьте на один час.

Затем аккуратно достаньте бомбочки из форм и дайте им полежать в течение суток в сухом месте. Через сутки бомбочки будут готовы к использованию.

Занятие 9

Анализ почвы

Различные почвы отличаются по внешнему виду. Черноземные почвы, содержащие много перегноя, окрашены в тёмный цвет, подзолистые почвы - сероватые. Различные почвы и по структуре. В этом можно убедиться на следующем опыте.

Опыт 1. Поместите в цилиндры или пробирки одинаковые количества песчаной, суглинистой и чернозёмная почв. Прибавьте к каждой песчаной, суглинистой и чернозёмных почв. Прибавьте к каждой из них примерно тройное по объёму количество воды, тщательно перемешайте и оставьте отстаиваться. Вначале оседают более крупные частицы, а затем - более мелкие. На поверхности жидкости плавают коричневые кусочки не вполне перегнивших растительных остатков. Над твёрдым остатком долгое время остаётся мутная жидкость, содержащая растворимы вещества и нерастворимые, взвешенные в ней мелкие крупинки.

Сравните окраску приготовленных вами смесей почв и воды, обратите внимание на различие в них крупных и мелких частиц, отметьте, какая почва быстрее отстаивается, в какой больше мелких частиц, находящихся долгое время во взвешенном состоянии в жидкости.

Вода с растворёнными в ней веществами плохо удерживается крупнозернистой, например песчаной, почвой и проходит в глубокие слои земли, куда не достигают корни растений. Этим отчасти объясняется плодородие песчаной почвы. Наоборот, чем больше в почве частиц меньше 0,001мм, тем больше в почве удерживается минеральных и органических веществ, необходимых растению.

Та часть твёрдой почвы, которая удерживает воду с растворёнными в ней веществами, называется поглощающим комплексом. Водный раствор веществ, задерживающихся в поглощающем комплексе почвы, называется почвенным раствором.
Поглощающий комплекс как бы хранит нужные растениям вещества, а почвенный раствор забирает их и отдаёт корням растений. Если же в почвенный раствор вводятся в большом количестве какие-либо вещества извне (например, при удобрении почвы), часть их может перейти в поглощающий комплекс.

Почвенный раствор трудно полностью выделить из почвы даже при очень больших давлениях. Поэтому чтобы определить, какие веществ находятся в почвенном растворе, воздушно-сухую почву обрабатывают водой. При этом вещества, находившиеся в почвенном растворе, переходят в водную вытяжку.

Опыт 2. Профильтруйте приготовленную вами в первом опыте смесь воды и чернозёмной почвы. Несколько капель полученного фильтрата поместите на стеклянную пластинку и подогрейте над горелкой до выпаривания воды. На пластинке остаётся пятно солей, находившихся в почвенном растворе.

Опыт 3. Часть отфильтрованной водной вытяжки из почвы перенесите на лакмусовую бумажку. Если бумажка покраснеет, значит в почвенном растворе есть кислоты. Такая почва называется кислой. Посинение лакмусовой бумажки происходит в водной вытяжке щелочной почвы. Бывают почвы и нейтральные.

2. Обработка почвы нейтральными солями.

Поглощающий комплекс находится во взаимодействии с почвенным раствор. В этом можно убедиться, обработав почву водным раствором хлористого калия. После фильтрования сравнивают почвы. Результаты получаются разные.

Опыт 1. Поместите примерно по одному грамму подзолистой почвы в две пробирки. В одну налейте 10 мл дистиллированной воды, тщательно взболтайте жидкость и наклейте этикетку на пробирку «Водная вытяжка». Во вторую пробирку прилейте 10 мл нормального раствора хлористого калия. Также энергично взболтайте жидкость и наклейте на пробирку этикетку «Солевая вытяжка».
Когда обе вытяжки отстоятся, профильтруйте в чистую пробирку 5 мл водной вытяжки, во вторую пробирку-5 мл солевой вытяжки. В каждую пробирку прибавьте по 2-3 капли спиртового раствора фенолфталеина и приливайте из бюретки по каплям раствора щелочи, содержащий в литре 0,4 г едкого натра. Порозовение всей водной и солевой вытяжки совпадает с концом нейтрализации кислоты, извлеченной из почвы.
Сравните объемы растворов щелочи, израсходованные на нейтрализацию кислотности водной и солевой вытяжек почвы. Кислотность водной вытяжки меньше.
Объясняется это тем, что хлористый калий при реакции с веществами поглощающего комплекса обменивает ионы калия на ионы водорода, входившие в состав сложных соединений в поглощающем комплексе. По этой причине в вытяжке повышается концентрация кислоты.
Увеличение кислотности солевой вытяжки может произойти и за счёт вытеснения ионов алюминия из поглощающего комплекса хлористым калием. В результате реакции обмена между поглощающем комплексом, содержащим нерастворимые в воде соединения алюминия, и хлористым калием, калий переходит в поглощающий комплекс, а в вытяжке должен был бы находиться хлористый алюминий, но последний подвергается гидролизу, и в вытяжке получается вследствие этого значительное количество соляной кислоты.
Гидролиз хлористого алюминия можно себе представить так.
Хлористый алюминий ALCL3 в водной среде диссоциирует на ионы AL3+ и 3CL-. Вода, хотя и очень мало, но все же диссоциирует на ионы H+ и OH-. При взаимодействии ионов алюминия с гидроксильными ионами получается слабодиссоциирующее основание AL(OH)3, тогда как ионы H+ соляной кислоты, поступающие в раствор в результате гидролиза хлористого алюминия, обусловливают дополнительную кислотность солевой вытяжки.
Опыт 2. Чтобы убедиться в том, что в солевую вытяжку, кроме кислот, из твердой чести почвы переходит также и соль алюминия, проделайте качественную реакцию на алюминий. Для этого насыпьте в пробирку около четверти её объема подзолистого калия, тщательно переболтайте (около 10 минут) и профильтруйте через складчатый фильтр. В чистую пробирку налейте около 5 мл профильтрованной вами солевой вытяжки почвы, прибавьте около 1 мл насыщенного раствора хлористого аммония с аммиаком. (В 100 мл дистиллированной воды на холоду растворяют 1 мл 25-процентного раствора аммиака и 27,1 г хлористого аммоня.) Аммиак используется для выделения белого студенистого осадка гидрата окси алюминия, по образованию которого делают заключение о наличии алюминия:
ALCL3+3NH4OH=AL(OH)3+3NH4CL.
Хлористый аммоний добавляется для того, чтобы не выпал, в случае присутствия магния, белый студенистый осадок гидрата окиси магния, который можно принять за осадок гидрата окиси алюминия.
Чтобы лучше был заметен осадок гидрата окиси алюминия, в эту же пробирку добавьте одну каплю спиртового раствора красителя-ализаринового красного (или конго красного). Хорошенько взболтайте и поставьте пробирку в кипящую воду для удаления избытка аммиака (примерно на 15 минут). Если соль алюминия присутствует, то после охлаждения пробирки на дне её окажется окрашенный в розовый цвет студенистый осадок гидрата окиси алюминия.

Литература

1. Внеклассная работа по химии/ Сост. М.Г. Гольдфельд.- М.: Просвещение 1976.

2. Войтович В.А. Химия в быту. - М.: Знание 1980.

3. Гроссе Э., Вайсмантель Х. Химия для любознательных. - Л. Химия , 1978.

4. Урок окочен - занятия продолжаются: Внеклассная работа по химии./Сост. Э.Г. Золотников, Л.В. Махова, Т.А. Веселова - М.: Просвещение 1992.

5. В.Н.Алексинский Занимательные опыты по химии (2-е издание, исправленное) - М.: Просвещение 1995.

6. Г.И. Штремплер Химия на досуге - М.: Просвещение 1993.

7. А.Х. Гусаков А.А. Лазаренко Учителю химии о внеклассной работе - М.:Просвещение 1978.

8. И.Н. Чертиков П.Н. Жуков Химический Эксперимент. - М.: Просвещение 1988.

9. Леенсон И.А. Занимательная химия. - М.: РОСМЭН, 1999.

10. Воскресенский П.И., Неймарк А.М. Основы химического анализа .-М.: Просвещение, 1972.

11. Хомченко Г.П., Севастьянова К.И. Практические работы по неорганической химии. -М.: Просвещение 1976.

12. Балаев И.И. Домашний эксперимент по химии.-М.: Просвещение 1977.

13. Грабецкий А.А., Назаров Т.С. Кабинет химии. - М. Просвещение, 1983.

14. Программно-методические материалы . Химия 8-11 классы. - М. Дрофа 2005

Список рекомендуемой детям литературы

1. Леенсон И.А. Занимательная химия. - М.: РОСМЭН, 1999.

2. Воскресенский П.И., Неймарк А.М. Основы химического анализа .-М.: Просвещение, 1972.

3. Хомченко Г.П., Севастьянова К.И. Практические работы по неорганической химии. -М.: Просвещение 1976.

4. Балаев И.И. Домашний эксперимент по химии.-М.: Просвещение 1977.