Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждении
высшего профессионального образования
«Российский государственный профессионально-педагогический университет»
Машиностроительный институт
Кафедра общей химии
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по дисциплине «Химия»
для студентов всех форм обучения
специальности 050501.65 Профессиональное обучение (по отраслям)
Екатеринбург 2009
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Химия». Екатеринбург, ГОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. университет», 2009. 43 с.
Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой по дисциплине «Химия» и предназначены для студентов всех форм обучения специальности 050501.65 Профессиональное обучение (по отраслям).
Составители: доцент, канд. хим. наук
доцент, канд. хим. наук
Одобрены на заседании кафедры общей химии.
Протокол от 2009 , № .
Заведующий кафедрой ОХ
Рекомендованы к печати методической комиссией машиностроительного института ГОУ ВПО РГППУ.
Протокол от 16.03. 2009 , № 6.
Председатель методической
комиссии МаИ РГППУ
©ГОУ ВПО «Российский
государственный
профессионально-
педагогический
университет», 2009
©
©
СОДЕРЖАНИЕ
Введение - 3
Работа № 1- 4
ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА АТОМОВ - 4
И ОДНОАТОМНЫХ ИОНОВ - 4
Работа № 2- 7
КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ-- 7
Работа № 3- 10
ТЕПЛОВЫЕ ЭФФЕКТЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ-- 10
Работа № 4- 12
ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТРОПИИ И НАПРАВЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 12
Работа № 5- 14
СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ-- 14
Работа № 6- 18
ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ - 18
Работа № 7- 21
КОНЦЕНТРАЦИЯ РАСТВОРОВ - 21
Работа №8- 22
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ И-- 22
РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА-- 22
Работа № 9- 25
ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ-- 25
Работа №10- 27
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ-- 27
Работа №11- 29
ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА-- 29
Работа №12- 31
ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСПЛАВОВ И ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ 31
Работа №13- 34
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ С ВОДОРОДНОЙ ДЕПОЛЯРИЗАЦИЕЙ. ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ-- 34
Работа №14- 37
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ С КИСЛОРОДНОЙ ДЕПОЛЯРИЗАЦИЕЙ. 37
Работа №15- 39
ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ. 39
Введение
Методические указания представляют собой руководство к лабораторным занятиями и составлены в соответствии с рабочей программой дисциплины «Химия»
Лабораторные занятия являются важнейшей и неотъемлемой частью учебного процесса при изучении химии. Основные задачи лабораторной работы заключаются в установлении связи теории с практикой, углублении и закреплении теоретических знаний посредством практических действий.
Лабораторные работы охватывают основные разделы курса химии, включая строение атома, энергетику химических процессов, химическую кинетику и равновесие, растворы, окислительно-восстановительные и электрохимические процессы, свойства металлов. Содержание лабораторных работ позволяет сформировать тот обязательный минимум знаний, который необходим для общетеоретической подготовки студентов по химии.
Лабораторный практикум включает 15 работ. Студенты дневной формы обучения выполняют все пятнадцать работ, студенты заочной формы обучения выполняют четыре работы: № 6, №8, №10 и №13 или шесть работ:
№ 6, №8, № 10, № 11, №12 и №13 в зависимости от учебного плана специализации.
Результаты работы оформляются в виде отчета и представляются в одном из трех видов: электронном, машинописном на формате А4 или рукописном в ученической тетради. В отчете указываются номер, тема и цель работы, название опыта и выполняются все задания под заголовком «Запись результатов опыта».
Следует отметить, что каждая лабораторная работа представляет собой комплексное исследование, основанное на глубоком знании теоретического материала всего курса химии. Поэтому перед выполнением лабораторных работ следует серьезно изучить теоретический материал, изложенный в учебном пособии «Основные аспекты курса химии» данного учебно-методического комплекса.
Работа № 1
ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА АТОМОВ
И ОДНОАТОМНЫХ ИОНОВ
Цель работы: получить навыки составления формул, выражающих
электронную конфигурацию атомов и одноатомных
ионов металлических и неметаллических элементов
Опыт 1. Электронная структура атомов и одноатомных ионов металлов
При окислении атомов металлов число электронов в электронной оболочке уменьшается и образуются ионы с положительным зарядом. Например:
Mg − 2ē = Mg 2+
3s2 …3s0
В ы п о л н е н и е о п ы т а
В три пробирки наливают раствор нитрата свинца Pb(NO3)2. В первую пробирку помещают железо, во вторую – цинк, в третью – магний. Через несколько минут на поверхности металлов, опущенных в раствор соли свинца, наблюдается налет металлического свинца, вытесненного из соли свинца более активными металлами – железом, цинком и магнием.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Напишите уравнения реакций взаимодействия нитрата свинца и металлами – железом, цинком и магнием. Заполните таблицу по образцу:
До реакции | После реакции | ||
Химический символ атома или иона металла | Электронная конфигурация атома или иона | Химический символ атома или иона металла | Электронная конфигурация атома или иона |
Fe | 3d64s2 | ||
Zn | |||
Mg | |||
Pb2+ |
Приведите графические электронные схемы, отвечающие электронным конфигурациям атомов магния, железа, цинка и свинца.
Какими значениями квантовых чисел (n, l и ml) характеризуется атомные орбитали валентных электронов в атомах магния, железа, цинка и свинца?
Найдите в периодической системе электронные аналоги свинца и запишите электронные конфигурации (сокращенные электронные формулы) атомов этих элементов.
Опыт 2. Электронная структура атомов и одноатомных ионов неметаллов
При восстановлении атомов неметаллов число электронов в электронной оболочке возрастает и образуются ионы с отрицательным зарядом. Например:
Cl0 + ē = Cl–
3s23p5 …3s23p6
В ы п о л н е н и е о п ы т а
В две пробирки наливают растворы сульфида и иодида натрия. Опускают в каждую пробирку по очереди газоотводную трубку от аппарата Кипа, в котором получают газы, и пропускаем медленный ток хлора (Cl2) через раствор соли. В пробирке с сульфидом натрия (Na2S) появляется желтый осадок серы, а в пробирке с иодидом натрия (NaI) – бурый осадок иода.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Напишите уравнения реакций и заполните таблицу по образцу:
До реакции | После реакции | ||
Химический символ атома или иона неметалла | Электронная конфигурация атома или иона | Химический символ атома или иона неметалла | Электронная конфигурация атома или иона |
S2– | 3s23p6 | ||
I– | |||
Cl |
Приведите графические электронные схемы, отвечающие электронным конфигурациям атомов серы, хлора и йода.
Какими значениями квантовых чисел (n, l и ml) характеризуется атомные орбитали валентных электронов в атомах серы, хлора и йода. Найдите в периодической системе электронные аналоги хлора и запишите электронные конфигурации (сокращенные электронные формулы) атомов этих элементов.
Работа № 2
КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Цель работы: ознакомиться с реакциями образования и химическими
свойствами гидроксидов и солей
Опыт 1. Получение гидроксидов меди и цинка, исследование их свойств
В ы п о л н е н и е о п ы т а
В две пробирки наливают 2 мл раствора сульфата меди, в другие две пробирки – 2 мл раствора сульфата цинка. В каждую пробирку добавляют по каплям раствор гидроксида натрия до образования осадков. В пробирках с раствором сульфата меди образуется осадок синего цвета, а в пробирках с сульфатом цинка – аморфный осадок белого цвета.
Для определения химических свойств полученных гидроксидов добавляют в одну пробирку с гидроксидом меди раствор соляной кислоты, в другую – раствор гидроксида натрия; аналогично поступают с гидроксидом цинка: в одну пробирку наливают раствор соляной кислоты, в другую – щелочь. В соляной кислоте осадки и гидроксида меди, и гидроксида цинка растворяются, а в щелочи растворяется только гидроксид цинка, т. е. гидроксид меди со щелочью не взаимодействует.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Составьте молекулярные уравнения реакций получения гидроксидов меди и цинка. Напишите реакции взаимодействия гидроксидов меди и цинка с соляной кислотой и гидроксидом натрия. Сформулируйте вывод о химических свойствах гидроксидов меди и цинка.
Опыт 2. Получение кислой и средней соли
В ы п о л н е н и е о п ы т а
Наливают в пробирку 2 мл раствора гидроксида кальция. Пропускают через этот раствор углекислый газ, получаемый в аппарате Киппа путем взаимодействия кусочков мрамора (CaCO3) с соляной кислотой. Образуется осадок белого цвета – средняя соль. При дальнейшем пропускании углекислого газа происходит полное растворение осадка в результате образования кислой соли.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
