Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ по дисциплине химия (стр. 5 )

Рекомендуемые источники информации:__________

Лабораторная работа № 3

Тема: Ознакомление с химическими  свойствами кальция. Распознавание минералов, содержащих кальций

Цель: Расширить знания о кальции, как элементе и веществе. Показать зависимость физических свойств кальция от наличия в нём металлической связи и особенностей кристаллического строения; на основе строения атома выявить закономерности химических свойств металла. Продолжить формирование умений обрабатывать и анализировать полученные данные.

Оборудование: ПСХЭ,  набор реактивов и лабораторной посуды для проведения реакций.

Краткое содержание темы:

Кальций – это металл, он относится к щелочноземельным металлом. К этой группе относят металлы кальций, стронций, барий, радий (иногда бериллий и магний). Они названы так потому, что их оксиды  (по терминологии алхимиков «земли») сообщают воде щелочную среду.

Оксид кальция (CaO) - негашеная известь Получение: Оксид кальция в промышленности получают путем обжига известняка CaCO3.  Применение: При взаимодействии с водой выделяется большое количество теплоты, и оксид кальция превращается в гидроксид кальция - гашеная известь.

Гидроксид кальция (Ca(OH)2) - гашеная известьПолучение: Получается при взаимодействии негашеной извести с водой. Применение: Гидроксид кальция применяется в виде гашеной извести, известкового молока, и известковой воды. Гашеная известь: белый рыхлый порошок немного растворенный в воде. Тестообразную смесь гашеной извести с цементом, водой и песком используют в строительстве. Смесь постепенно твердеет.
Известковое молоко: суспензия, похожая на молоко. Она образуется при смешивании избытка гашеной извести с водой. Известковое молоко применяется для получения хлорной извести, производстве сахара, для побелки стволов деревьев.
Известковая вода: Прозрачный раствор гидроксида кальция. Известковую воду получают фильтрованием известкового молока. При прохождении через нее оксида углерода (IV) раствор мутнеет.

Мрамор, мел и известняк – хорошо известные и широко применяемые минералы. Известняк – прекрасный строительный камень, сырьё для получения цемента, гашеной и негашёной извести, стекла. Мел – это школьные мелки. зубная паста, его используют для получения побелки, бумаги, резины. Мрамор – это минерал скульпторов и архитекторов, он встречается в природе гораздо реже. Довольно широко распространены такие минералы кальция, как гипс, флюорит, доломит. Кроме этого в виде солей кальций присутствует в природной воде, обуславливая её жёсткость. Соединения находятся практически во всех животных и растительных организмах. На долю кальция приходится 3.38% массы земной коры (5-ое место после кислорода, кремния, алюминия и железа).

Гипс. Существует несколько видов гипса - природный, жженый и безводный. Жженый гипс или алебастр получают при нагревании природного гипса до температуры 150о - 180о С. Если смешать алебастр с водой, то получится полужидкая пластическая масса, которая быстро твердеет из-за присоединения воды. Свойство жженого гипса застывать используется на практике. Алебастр смешивают с известью и используют как штукатурку. Из чистого алебастра изготавливают скульптуры, а в медицине он используется при переломах.

Задание:

1.  Вставить  пропущенные слова в тексте:

Порядковый номер  кальция  _______. Кальций -  элемент __________группы,  __________ подгруппы Заряд ядра атома  кальция равен ______ В атоме  кальция __________ электронов. В ядре атома кальция _________ протонов. В ядре атома кальция ________ нейтронов. Атом  кальция имеет  _________энергетических уровня. Схема строения атома  _________________. На внешнем уровне в атоме кальция _________ электронов. Степень окисления атома  кальция в соединениях равна ________. Простое вещество  кальций является _________________________. Тип химической связи  ____________________________ Тип кристаллической решётки  _____________________

№	Содержание работы и последовательность выполнения	Применяемое оборудование и материалы	Инструкционные указания и требования
22.	Поместить кусочек Са в пробирку, добавить воды, к пробирке поднести зажженную спичку, к полученному раствору добавить раствор фенолфталеина	Пробирка, кальций мет., стакан с водой, спички, склянка с раствором фенолфталеина	Проделать опыт и записать в тетрадь уравнение реакции взаимодействия кальция с водой
33.	В фарфоровую чашку поместить небольшой кусочек оксида кальция, облить водой, добавить по каплям р-р фенолфталеина	Фарфор. чашка с оксидом кальция, стакан с водой, склянка с раствором фенолфталеина	Проделать опыт и записать в тетрадь уравнение реакции взаимодействия оксида кальция с водой
44.	Изучить физические свойства природных соединений кальция	Коллекция минералов	Записать в тетрадь химический состав  и описание внешнего вида минералов

Критерии оценки, формы отчета: письменный отчет с описанием наблюдений и записью уравнений химических реакций.

Рекомендуемые источники информации:

1) страница 152. Сборник задач и упражнений по химии (с дидактическим материалом): учебное пособие для студентов СПУЗ/ , . – 7-еизд. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 304 с.

2) страница 195-198. Химия. 11 класс. Базовый уровень: Учебник для общеобразовательных учреждений. – 8-е изд. стереопит. – М.: Дрофа, 2013. – 223, [1]с.: ил.

3) страница 98-102. Химия в строительстве: учебное пособие для ССУЗов/ . – М.: Дрофа, 2010. – 174 с., ил.

Лабораторная работа № 4

Тема: Получение и свойства этилена и ацетилена (Получение этилена реакцией дегидратации этанола, ацетилена – гидролизом карбида кальция. Свойства этилена и ацетилена: горение, отношение к растворам перманганата калия и бромной воде)

Цель: закрепление знаний по теме «Получение и химические свойства алкенов и алкинов»; развитие  умений работать с химическими веществами, записывать уравнения реакций, наблюдать и делать выводы.

Оборудование: набор реактивов, лабораторной посуды и оборудования для проведения реакций.

Краткое содержание темы: 

Алкены – непредельные углеводороды. Сегодня нам предстоит познакомиться с лабораторным способом получения алкенов, охарактеризовать химические свойства этих веществ на примере этилена, обусловленные двойной связью. Общая формула этих соединений СnН2n. Их часто называют этиленовыми (по названию простейшего представителя — этена или этилена С2Н4).

Все алкены нерастворимы в воде и хорошо растворяются в органических растворителях. Этилен (этен) – бесцветный газ с очень слабым сладковатым запахом, немного легче воздуха, малорастворим в воде.

1) Получение алкенов в лаборатории  дегидратацией  спирта:

При нагревании спиртов с концентрированной серной кислотой происходит отщепление молекулы воды. Серная кислота одновременно является катализатором и водопоглощающим агентом, смещающим равновесие в сторону алкена.

  2) Химические свойства этилена:

а)  реакция горения: этилен горит светящимся пламенем с образованием оксида углерода(IV) и воды.

б)  реакция окисления: этилен легко окисляется уже при обычной температуре, например при действии перманганата калия. Если этилен пропускать через водный раствор перманганата калия KMnO4, то характерная фиолетовая окраска последнего исчезает,  образуется бурый осадок диоксида марганца (качественная реакция на двойную связь) и двухатомный спирт этиленгликоль.

Алкины – это углеводороды с общей формулой CnH2n–2, молекулы которых содержат одну тройную связь.  Ацетилен – первый член гомологического ряда ацетиленовых углеводородов, или алкинов. Молекулярная формула ацетилена C2H2. Физические свойства. Ацетилен – бесцветный газ, легче воздуха, мало растворим в воде, в чистом виде почти без запаха.

1) Получение ацетилена.

Карбид кальция получают в электропечах при нагревании кокса с негашеной известью:

В лаборатории и в промышленности ацетилен получают гидролизом карбида кальция, т. е. взаимодействием его с водой (карбидный способ). Побочным продуктом при этом является гашенная известь.

  2) Химические свойства ацетилена:

а) реакция горения: ацетилен при полном сгорании образует оксид углерода(IV) и воду. На воздухе он горит сильно коптящим пламенем.

б) реакции окисления: ацетилен очень чувствителен к окислителям. При пропускании через раствор перманганата калия ацетилен легко окисляется, а раствор KMnO4 обесцвечивается:

Обесцвечивание перманганата калия может быть использовано как качественная реакция на тройную связь.

Задание:

№ п/п	Содержание работы и последовательность выполнения	Применяемое оборудование и материалы	Инструкционные указания и требования
1.	В сухую пробирку поместить песок, 2 капли этилового  спирта и 4 капли концентрированной Н2SО4. Закрыть пробирку пробкой и нагреть смесь.  Конец газоотводной трубки опустить в раствор KMnO4. Вынуть конец трубки из раствора и осторожно поднести к отверстию трубки спичку, поджечь выделяющийся газ.	Пробирка, пробка с газоотводной трубкой,  Н2SО4 (конц.), этиловый спирт С2Н5ОН, спиртовка	Проделать опыт и записать в тетрадь уравнения реакции образования этилена, реакции окисления и горения этилена. Записать наблюдения.
2.	В сухую пробирку поместить небольшой кусочек карбида кальция, добавить  3 капли воды и закрыть пробкой с газоотводной трубкой. Конец газоотводной трубки опустить в раствор KMnO4. Вынуть конец трубки из раствора и осторожно поднести к отверстию трубки спичку, поджечь выделяющийся газ.	Пробирки, пробка с газоотводной трубкой, CaC2,  вода, KMnO4 (раствор)	Проделать опыт и записать в тетрадь уравнения реакции образования ацетилена, реакции окисления и горения ацетилена. Записать наблюдения.

Критерии оценки, формы отчета: письменный отчет с описанием наблюдений и записью уравнений химических реакций.