Первый -при скорости фильтрования 0,54-10 м-с, второй - при скорости фильтрования 1,04-10-3 м-с-.
Пример 1У-8. После проведения опытов на лабораторном фильтре определенной температуре и постоянной разности давлений найдено, что отношение массы влажного осадка к массе твердых частиц осадка т=1,82, а массовое удельное сопротивление осадка Гм=1,ОЫО" м-кг. Вода не содержит заметного количества , концентрация твердых частиц в суспензии с = 0,047 кг-кг. Вычислить значения Хи, Хо и Го, если рж=ЮОО кг-м- а рт = 2710 кг-м- . Решение. 1. Из уравнения (IV, 55) следует
Через суспензию карбоната кальция в воде пропускают ток диоксида углерода раствор становится прозрачным. Какими способами можно вновь осадить исходное вещество
Такой результат достигается более простым путем - действием на бумагу высокодисперсной суспензии карбоната кальция в его насыщенном растворе.
Пример 13. После проведения опытов на лабораторном фильтре с водной суспензией карбоната кальция при определенной температуре и постоянной разности давлений найдено, что отношение веса влажного осадка к весу твердых частиц осадка т = 1,82, а весовое удельное сопротивление осадка гш = 1,01 10 м-н К Вода не содержит заметного количества растворенных нелетучих веществ , конпентрапия твердых частнц в суспензии Са = 0,047 н н-. Вычислить значения дгв. и го, если у = Ю ООО н-м, а ут = 27 100 Н М.
Имеются примеры успешного использования коагулирующего действия ультразвука (УЗ) при обработке водных суспензий карбоната кальция, кварца и угля, красителей, волокон целлюлозы, золя двуокиси марганца . Оптимальные частоты лежат в диапазоне от нескольких килогерц до 1 мгц.
Что произойдет от пропускания 0. в раствор Са(ОН)г Что произойдет при пропускании этого же газа в водную суспензию карбоната кальция
Преципитат (брушит) осаждают гидроокисью кальция (известковое молоко) или суспензией карбоната кальция (мел, известняк) при 40-50° С
Измерение pH. Анализируемый газ барботируют через раствор , pH которого известен, например через раствор бикарбоната натрия или через суспензию карбоната кальция. Затем определяют рн, пользуясь стеклянным электродом . Величина pH является функцией объема поглощенного СО2. Так можно определить 0,03-6% СО2 с большой точностью.
Если хлорофилл, растворенный в петролейном эфире , фильтруют через адсорбент, помещенный в колонку (я использую главным образом суспензию карбоната кальция, которой плотно заполняю стеклянную трубку), пигменты распределяются по колонке сверху вниз в соответствии с их адсорбционной способностью , образуя различным образом окрашенные зоны. Сильно адсорбирующиеся
Гидролиз. 1,2-Дихлорбутен-2 взаимодействует с водной суспензией карбоната кальция при 70 °С, при этом получается эквимольная смесь 2-хлор-бутен -2-ола-1 и З-хлорбутен-З-ола-2
Значительно легче, чем галоидопроизводные углеводородов , гидролизуются галоидопроизводные кислот. а-ГалоидокЦлоты при нагрева- НИИ их с растворами углекислого калия и углекислого натрия или с суспензиями карбонатов кальция и бария дают с хорошими выходами а-оксикислоты. Этим способом получают, например, гликолевую кислоту из хлоруксусной кислоты и оксиянтарную кислоту из бромянтарнои кислоты.
Бокситы. Авторы изучили селективную флокуляцию измельченных каолинит-бемитовых бокситов, содержащих 50,3 % А120,з и 19,3 % ЗЮг, при высокой концентрации солей кальция в пульпе. Флокулянтом служил ПАА, диспергатором - сода, гексаметафосфат и щелочь. Показано, что выделение каолинитового продукта возможно лишь при содержании кальция в жидкой фазе менее 30 мг/дм. Так как содержание кальция в жидкой фазе бокситовых суспензий в природных водах значительно выше (50-300 мг/дм), то в пульпу вводили раствор соды для связывания ионов кальция в нерастворимый карбонат. Добавленный гексаметафосфат, адсорбируясь в виде полифосфатного аниона на поверхности образующегося СаСОз, препятствует укрупнению частиц карбоната. Одновременно ГМФ влияет на взаимодействие продуктов реакции с ПАА и усиливает его флокулирующее действие на суспензию карбоната кальция. Авторы это объясняют тем, что образующиеся в жидкой фазе на поверхности минералов труднорастворимые продукты являются центрами закрепления флокулянта, что приводит к снижению селективности при больших концентрациях кальция в жидкой фазе.
Стабильные суспензии карбоната кальция в сульфонатах кальция получают взаимодействием натрия с водным раствором хлористого кальция и карбоната натрия с последующим обезвоживанием и фильтрованием . Имеется сообщение о процессе производства коллоидно-дис-персного карбоната кальция смешением раствора обычного сульфоната кальция в масле с известью и водой и последующим пропусканием через полученную смесь газообразной двуокиси углерода . Образующиеся нептизированные сульфонатом частицы содержат 70-90% карбоната кальция и 10-30% гидрата окиси кальция и имеют почти сферическую форму диаметр частицы - предпочтительно менее 60 А. Они чрезвычайно трудно отделяются отстаиванием. По данным рентгенодифракционных исследований, эти частицы не обладают кристаллической структурой . Недавно сообщалось с получении дисперсий карбоната кальция , содержащих около 5 моль карбоната на 1 м.оль диспергирующего сульфоната. Такие дисперсии получают нейтрализацией сульфоновой кислоты , избытком извести в спиртах с последующим пропусканием двуокиси углерода. Включение щелочных компонентов в сульфонатные присадки облегчается применением фенола и алкилфенолов. После взаимодействия среднего сульфоната, фенолов, воды и гидрата окиси кальция или бария воду удаляют нагреванием. Полученный продукт , представляющий собой сложную смесь фенолята, сульфоната и диспергированного основания, можно обработать двуокисью углерода для выделения части фенола . Если взять большой избыток алкилфенола и основания по отношению к сульфонату и воздействовать на смесь двуокисью углерода, т получаются высокоосновные сульфонаты, содержащие 8 моль щелочного-бариевого соединения на 1 моль сульфоната. Для полного удаления фенола применяют обработку двуокисью углерода перед обезвоживанием в этом случае получаемый продукт содержит 1-3 моль основного бария (вероятно, в виде карбоната) на 1 моль сульфоната бария .
В тех случаях, когда альдегид чувствителен к действию щелочей , гидролиз соответствующего бензальгалогенида осуществляют кислотой или водной суспензией карбоната кальция. Предполагают, что аналогичный гидролиз дихлорметильной группы имеет место в реа.кции Реймера- Тимана (см. стр. 242).
Убальдини и Синирамед предложили другие способы определения карбоксильных групп в гуминовых кислотах . Согласно одному из этих способов , гуминовую кислоту смешивают с суспензией карбоната кальция в водном ацетате кальция и выделяющуюся при этом двуокись углерода взвешивают. Данные,
Существует два метода приготовления суспензий: дисперсионный и конденсационный.
Техника приготовления суспензий дисперсионным методом предопределяется физико-химическими свойствами лекарственных веществ, входящих в ее состав, которые по отношению к воде разделяют на две группы: гидрофильные и гидрофобные (см.
Рис. 14.1).
Приготовление суспензий гидрофильных веществ не требует введения стабилизаторов, так как на поверхности частиц, имеющих сродство к дисперсионной среде, образуется гидратный (сольватный) слой, обеспечивающий устойчивость системы.
 |
Для получения тонкоизмельчен- ных лекарственных веществ рекомендуется при их растирании применять воду или другую вспомогательную жидкость, которая снижает твердость вещества и способствует процессу диспергирования, доводя размер частиц до 0,1-5 мкм. Это объясняется расклинивающим действием жидкостей, которые, проникая в микротрещины, образующиеся при дроблении вещества, создают расклинивающее действие Рр, которое действует противоположно стягивающему действию вогнутого мениска -
так называемому лапласовскому давлению Рл и значительно больше Рл. Микротрещины расширяются, и происходит дальнейшее измельчение вещества (эффект Ребиндера, рис. 14.2). Чем выше энергия смачивания, тем более выражен расклинивающий эффект, тем лучше диспергируется вещество. Академик Б.В.Дерягин установил, что максимальный эффект диспергирования в присутствии жидкости наблюдается при добавлении 0,4-0,6 мл жидкости на 1 г твердого вещества (40-60%). Гидрофильные лекарственные вещества легче диспергируются в присутствии воды, а гидрофобные - спирта.
Суспензии, в которых частички дисперсной фазы хорошо диспергированы и покрыты сольватными оболочками, состоящими из молекул дисперсионной среды, характеризуются большей агрегативной устойчивостью, ибо образовавшиеся оболочки на поверхности частиц препятствуют их агрегации.
Для получения более тонких и устойчивых водных суспензий гидрофильных набухающих веществ (висмута нитрата основного, цинка оксида, магния оксида, кальция фосфата, карбоната и глицерофосфата, коалина, натрия гидрокарбоната, железа глицерофосфата) наиболее целесообразно использовать прием взмучивания, который является разновидностью дисперсионного метода. Сущность приема заключается в том, что вещество диспергируют сначала в сухом виде, затем - с учетом правила Дерягина. Полученную тонкую пульпу разбавляют примерно в 10 раз водой (раствором), растирают и сливают верхний слой суспензии в склянку для отпуска. Операцию взмучивания повторяют до тех пор, пока все вещество не будет диспергировано и получено в виде тонкой взвеси.
Если диспергированное вещество способно набухать в растворителе, его растирают очень тщательно в сухом виде, так как добавление жидкости понижает и затрудняет диспергирование.
Суспензии могут быть стабилизированы электролитами, создающими в пограничном слое дзета-потенциал определенного знака и величины за счет адсорбции ионов из раствора и диссоциации или гидролиза поверхностного слоя твердой фазы. Однако электролиты, добавленные к суспензии, стабилизируют последние лишь при определенных концентрациях. При превышении концентрации электролита стабилизирующее действие переходит в коагулирующее.
Наиболее сильно проявляют стабилизирующее действие в суспензиях ВМС, которые образуют защитные гидратные слои на поверхности частиц дисперсной фазы или охватывают частицы длинными цепочечноподобными макромолекулами (рис. 14.3).
Устойчивость суспензий с гидрофильными веществами значительно повышается в присутствии вязких веществ (сахарный сироп, фруктовые сиропы). В этом случае вещества тщательно растираются
с небольшим количеством сиропа и полученную пульпу разбавляют оставшимся сиропом, а затем - водой.
Стабилизированные суспензии дозируются более точно.
Для получения устойчивых суспензий гидротротых веществ необходимо введение стабилизаторов, лиофилизирующих (увеличивающих сродство к воде) поверхность частиц и способствующих образованию сольватных оболочек.
В качестве стабилизаторов используют природные или синтетические ВМС: камеди (аравийскую и абрикосовую), белки, желатозу, слизи (алтея, льняного семени, салепа), природные полисахариды и комплексы, метилцеллюлозу, натрий-карбоксиметилцеллюлозу, по- ливинилпирролидон, полиглюкин, твины, спены и другие ПАВ, способные уменьшать поверхностную энергию в системе.
При использовании стабилизаторов целесообразно применять их растворы, с которыми растирают суспендируемое вещество. Не следует использовать излишне большие количества стабилизаторов, значительно увеличивающих вязкость суспензии. Соотношение между твердой фазой суспензии и ВМС зависит от степени гидрофобности и гидрофилизирующих свойств вещества. Количество стабилизатора, необходимое для стабилизации суспензии, определяется преимущественно эмпирически. В общем случае его коли честю не должно превышать количество суспендируемого вещества.
При приготовлении суспензий гидротротых веществ с нерезко выраженными свойствами - бензонафтол, терпингидрат, сульфаниламиды (сульфадимезин, сульфадиметоксин, сульфамонометоксин, салазопиридазин, фталазол, этазол и др.) - на 1 г вещества берут 0,25 г абрикосовой камеди или 0,5 г желатозы, или 1 г 5% раствора метилцеллюлозы, или 0,1 г твина-80. Суспензии сульфаниламидов и антибиотиков часто готовят с применением в качестве стабилизаторов метилцеллюлозы или твина-80.
Одновременно следует учитывать, что твины и спены нельзя использовать в суспензиях салицилатов, производных параоксибен- зойной кислоты, фенола и других веществ, с которыми они несовместимы, а также отрицательное действие концентрированных растворов электролитов на защитные свойства растворов камедей и желатозы.
Для приготовления суспензий гидрофобных веществ с резко выраженными свойствами (камфора, ментол и др.) количество гидрофи- лизирующих веществ увеличивается в 2 раза по отношению к их массе.
Особого подхода требует приготовление суспензии серы, где применение общепринятых стабилизаторов нецелесообразно ввиду уменьшения ее фармакологического действия. В качестве стабилизатора суспензии серы для наружного применения рекомендуется мыло медицинское в количестве 0,1-0,2 г на 1 г серы. Являясь ПАВ, мыло медицинское разрыхляет поры кожи, способствует проникновению серы, что целесообразно при лечении чесотки и других кожных заболеваний. Мыло медицинское в качестве стабилизатора необходимо применять только по согласованию с врачом. Для получения стабильной суспензии серы в сочетании с кислотами, солями щелочно-земельных и тяжелых металлов количество мыла следует увеличить до 0,3-0,4 г на 1 г серы, так как мыло с указанными веществами образует нерастворимые соли.
При приготовлении суспензии с серой в качестве стабилизатора можно использовать также натрий-карбоксицеллюлозу.
Конденсационный метод используют в аптечной практике с целью получения высокодисперсных (тонких) суспензий (мутных микстур) путем:
0 химического взаимодействия веществ, порознь растворимых, но реагирующих при сливании растворов с образованием взвеси. Например, при сливании растворов натрия гидрокарбоната и кальция хлорида образуется тонкая суспензия кальция карбоната;
0 разведения водой или водными растворами солей жидких экстрактов или настоек. В результате значительного понижения концентрации спирта выпадают вещества, нерастворимые в спиртоводных растворах (концентрация спирта менее 20%), с образованием мутных микстур.
Во избежание получения грубодисперсных систем необходимо настойки й экстракты добавлять к разбавленным водным растворам солей, т.е. в конце процесса приготовления микстуры в соответствии с требованиями ГФ.
В мутных микстурах осадки, как правило, образуются достаточно тонкими и хорошо распределяются в жидкой среде при взбалтывании. Но иногда выпавший осадок склонен к агрегации и оседанию или флокуляции, может прилипать к стенкам склянки для отпуска. В таких случаях рекомендуется использовать стабилизатор, который добавляют либо к водной микстуре, либо к настойке или жидкому экстракту, а затем жидкости смешивают.
Во всех случаях, когда в микстуру входят сиропы, слизи или вещества, содержащие слизь, которые могут стабилизировать гидрофобные компоненты суспензии, целесообразно их смешивать с настойками, жидкими экстрактами, нашатырно-анисовыми каплями и т.д., а затем добавлять к водным растворам солей.
Следует отметить, что используют лишь разрешенные к медицинскому применению загустители, ПАВ, корригенты и другие вспомогательные вещества.
Не допускается приготовление суспензий, содержащих ядовитые вещества (ГФ XI).
Все виды суспензий отпускают в склянках из бесцветного стекла (чтобы можно было видеть результаты взбалтывания) с предупредительной этикеткой “Перед употреблением взбалтывать”. Микстуры- суспензии хранят в прохладном, защищенном от света месте.
Приготовление дисперсных систем.
Цель:
- получить дисперсные системы и исследовать их свойства
- практически познакомиться со свойствами различных видов дисперсных систем;
- провести эксперимент, соблюдая правила техники безопасности.
Оборудование и реактивы:
- дистиллированная вода;
- вещества и растворы: карбонат кальция, масло, раствор глицерина, мука, желатин
- фарфоровая чашка;
- пробирки, штатив.
Теоретическая часть
Чистые вещества в природе встречаются очень редко, чаще всего встречаются смеси. Смеси разных веществ в различных агрегатных состояниях могут образовывать гомогенные(растворы) и гетерогенные(дисперсные) системы.
Дисперсными-
называют гетерогенные системы, в которых одно вещество - дисперсная фаза (их может быть несколько) в виде очень мелких частиц равномерно распределено в объеме другого -дисперсионной среде.
Среда и фазы находятся в разных агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном. По величине частиц веществ, составляющих дисперсную фазу, дисперсные системы делятся 2 группы:
- Грубодисперсные (взвеси) с размерами частиц более 100 нм. Это непрозрачные системы, в которых фаза и среда легко разделяются отстаиванием или фильтрованием. Это- эмульсии, суспензии, аэрозоли.
- Тонкодисперсные- с размерами частиц от 100 до 1 нм. Фаза и среда в таких системах отстаиванием разделяются с трудом. Это: золи (коллоидные растворы- "клееподобные") и гели (студни).
| Коллоидные системы прозрачны и внешне похожи на истинные растворы, но отличаются от последних по образующейся “светящейся дорожке” – конусу при пропускании через них луча света. Это явление называют эффектом Тиндаля. При определенных условиях в коллоидном растворе может начаться процесс коагуляции. | ^ |
Коагуляция – явление слипания коллоидных частиц и выпадения их в осадок. При этом коллоидный раствор превращается в суспензию или гель. Гели или студни
представляют собой студенистые осадки, образующиеся при коагуляции золей. Со временем структура гелей нарушается (отслаивается) – из них выделяется вода. Это явление синерезиса Различают 8 типов дисперсных систем.(д/с + д/ф)
|
Ход работы
| Опыт | Результат | |
| Опыт №1 Приготовление суспензии карбоната кальция в воде. | В стеклянную пробирку влить 4-5мл воды и всыпать 1-2 ложечки карбоната кальция. Пробирку закрыть резиновой пробкой и встряхнуть несколько раз. | Наблюдения: *Внешний вид и видимость частиц:_______________________ _____________________________ _____________________________ *Способность осаждаться и способность к коагуляции ___________________ ____________________________ ______________________________ |
| Опыт №2 Приготовление эмульсии масла в воде и изучение ее свойств | В стеклянную пробирку влить 4-5мл воды и 1-2 мл масла, закрыть резиновой пробкой и встряхнуть несколько раз. Изучить свойства эмульсии. Добавить 2-3 капли глицерина. | Наблюдения: *Внешний вид и видимость частиц: ______________________________ ______________________________ _____ *Способность осаждаться и способность к коагуляции __________________________ *Внешний вид после добавления глицерина _____________________ ____________________________ |
| Опыт №3 Приготовление коллоидного раствора и изучение его свойств | В стеклянный стакан с горячей водой внести 1-2 ложечки муки (или желатина), тщательно перемешать. Пропустить через раствор луч света фонарика на фоне темной бумаги | Наблюдения: *Внешний вид и видимость частиц __________________________ *Способность осаждаться и способность к коагуляции _____________________________ _____________________________ _____________________________ *Наблюдается ли эффект Тиндаля ______________________________ ______________________________ |
Общий вывод:____
Лабораторная работа№3-4
Испытание растворов кислот индикаторами. Взаимодействие металлов с кислотами. Взаимодействие кислот с оксидами металлов.
Взаимодействие кислот с основаниями. Взаимодействие кислот с солями.
Испытание растворов щелочей индикаторами. Взаимодействие щелочей с солями. Разложение нерастворимых оснований.
Взаимодействие солей с металлами. Взаимодействие солей друг с другом. Гидролиз солей различного типа.
Цель работы:
· изучить свойства сложных неорганических веществ
Приборы и реактивы :
· пробирки, штативы.
· Растворы: HCl, NaOH, K 2 CO 3 , CH 3 COOH, CaO, Fe(OH) 3 , H 2 SO 4 , BaCl 2 , KOH, Ca(OH) 2 , Mg(OH) 2 , CuSO 4 , FeCl 3 , K 2 S, K 3 PO 4 , CaCl 2 , Na 3 PO 4 ,
· гранулы цинка,
· индикаторы.
Теоретическая часть
Гидролиз – это процесс взаимодействия ионов соли с водой, приводящий к образованию слабого электролита. Все соли можно разделить на 4 группы:
- Соль образована сильным основанием и сильной кислотой К 2 SО 4 , Na NO 3 ,)– гидролиз не идет, среда нейтральная рН = 7 .
- Соль образована слабым основанием и слабой кислотой (MgСО 3 , Al 2 S 3 , Zn(NO 2) 2) - гидролиз протекает практически в нейтральной среде рН ближе к 7 , гидролиз идет по катиону и аниону:
- Соль образована сильным основанием и слабой кислотой (например: Na 2 СО 3 , К 2 S, Ва(NO 2) 2, СН 3 СОО Li) -гидролиз протекает в щелочной среде рН >7 , гидролиз идет по аниону.
- Соль образована слабым основанием и сильной кислотой (MgSО 4 , AlCL 3 , Zn(NO 3) 2, ..) - гидролиз протекает в кислой среде рН< 7 , гидролиз идет по катиону.
Глубина гидролиза зависит от температуры (чаще всего ее приходится повышать) и концентрации раствора (при разбавлении раствора гидролиз усиливается)
Если продукты гидролиза летучи,или нерастворимы, то он необратим.
Лабораторная работа №1
Ознакомление со свойствами смесей и дисперсных систем
Цель: получить дисперсные системы и исследовать их свойства
Оборудование: пробирки, штатив*
Реактивы: дистиллированная вода, раствор желатина, кусочки мела, раствор серы
Методические указания:
1. Приготовление суспензии карбоната кальция в воде.
Налить в 2 пробирки по 5мл дистиллированной воды.
В пробирку №1 добавить 1мл 0,5%-ного раствора желатина.
Затем в обе пробирки внести небольшое количество мела и сильно взболтать.
Поставить обе пробирки в штатив и наблюдать расслаивание суспензии.
Ответьте на вопросы:
Одинаково ли время расслаивания в обеих пробирках? Какую роль играет желатин? Что является в данной суспензии дисперсной фазой и дисперсионной средой?
2. Исследование свойств дисперсных систем
К 2-3мл дистиллированной воды добавьте по каплям 0,5-1мл насыщенного раствора серы. Получается опалесцирующий коллоидный раствор серы. Какую окраску имеет гидрозоль?
3. Напишите отчет:
В ходе работы отобразите проведенные опыты и их результат в виде таблицы:
Цель | Схема опыта | Результат |
|
Приготовить суспензию карбоната кальция в воде | |||
Исследовать свойства дисперсных систем |
Сделайте и запишите вывод о проделанной работе.
Практическая работа №2
Приготовление раствора заданной концентрации
Цель: приготовить растворы солей определенной концентрации.
Оборудование: стакан, пипетка, весы, стеклянная лопаточка, мерный цилиндр
Реактивы: сахар, поваренная соль, пищевая сода, холодная кипяченая вода
Методические указания:
Приготовьте раствор вещества с указанной массовой долей вещества (данные указаны в таблице для десяти вариантов).
Произведите расчеты: определите, какую массу вещества и воды потребуется взять для приготовления раствора, указанного для вашего варианта.
|
варианта | наименование | массовая доля вещества | масса раствора |
поваренная соль | |||
пищевая сода | |||
поваренная соль | |||
пищевая сода | |||
поваренная соль | |||
пищевая сода | |||
1. Отвесьте соль и поместите ее в стакан.
2. Отмерьте измерительным цилиндром необходимый объем воды и вылейте в колбу с навеской соли.
Внимание! При отмеривании жидкости глаз наблюдателя должен находиться в одной плоскости с уровнем жидкости. Уровень жидкости прозрачных растворов устанавливают по нижнему мениску.
3. Напишите отчет о работе:
-укажите номер практической работы , ее название, цель, используемое оборудование и реактивы;
Оформите расчеты в виде задачи;
Схемой отобразите приготовление раствора;
Сделайте и запишите вывод.
Лабораторная работа №2
Свойства неорганических кислот
Цель: изучить свойства неорганических кислот на примере соляной кислоты
Оборудование: пробирки, шпатель, пипетка, пробиркодержатель, спиртовка*
Реактивы: раствор соляной кислоты, лакмус, фенолфталеин, метилоранж; гранулы цинка и меди, оксид меди, раствор нитрата серебра.
Методические указания:
1. Испытание растворов кислот индикаторами:
В три пробирки налейте раствор соляной кислоты и поставьте их в штатив.
В каждую из пробирок добавьте несколько капель каждого индикатора: 1- метилоранж, 2- лакмус, 3- фенолфталеин. Зафиксируйте результат.
Индикатор | |||
нейтральная | щелочная |
||
Фенолфталеин | бесцветный | бесцветный | |
метилоранж | оранжевый |
2. Взаимодействие кислот с металлами:
Возьмите две пробирки и поместите в 1 – гранулу цинка, во 2 – гранулу меди.
3. Взаимодействие с оксидами металлов:
Поместите в пробирку порошок оксида меди (II), прилейте раствора соляной кислоты. Нагрейте пробирку и зафиксируйте результат и объясните.
4. Взаимодействие с солями:
В пробирку налейте раствор нитрата серебра и добавьте раствор соляной кислоты. Результат зафиксируйте и объясните.
5. Напишите отчет о работе:
Укажите номер лабораторной работы, ее название, цель, используемое оборудование и реактивы;
Заполните таблицу
Наименование опыта | Схема проведения опыта | Наблюдения | Объяснение наблюдений | Химическое уравнение реакции |
|
*(при наличии технической возможности) компьютер, OMS модуль
Лабораторная работа №3
«Факторы, влияющие на скорость химической реакции»
Цель: выявить зависимость скорости химической реакции от различных факторов.
Оборудование: пробирки, стаканы, шпатель, электроплитки, колбы, мерный цилиндр, штатив, газоотводные трубки, весы, воронка, фильтровальная бумага, стеклянная палочка*
Реактивы: гранулы цинка, магния железа, кусочки мрамора, соляная и уксусная кислота; цинковая пыль; пероксид водорода , оксид марганца (II).
Методические указания:
1. Зависимость скорости химической реакции от природы веществ.
Налейте в три пробирки раствор соляной кислоты. В первую пробирку положите гранулу магния, во вторую – гранулу цинка, в третью – гранулу железа.
Возьмите 2 пробирки: в 1 – налейте соляной кислоты, во 2 – уксусной кислоты. В каждую пробирку положите по одинаковому кусочку мрамора. Зафиксируйте наблюдения, определите какая реакция идет с большей скоростью и почему.
2. Зависимость скорости химической реакции температуры.
В два химических стакана налейте одинаковое количество соляной кислоты и накройте их стеклянной пластинкой. Поставьте оба стакана на электроплитку: для первого стакана установите температуру - 20˚С, для второго - 40˚С. На каждую стеклянную пластинку положите по грануле цинка. Приведите приборы в действие, одновременным сбрасыванием гранул цинка с пластинок. Зафиксируйте наблюдений и объясните.
3. Зависимость скорости химической реакции от площади соприкосновения реагентов.
Соберите две одинаковых установки:
В колбы налейте по 3 мл соляной кислоты одинаковой концентрации, установите их горизонтально на штативе, шпателем в первую колбу (в ее горлышко) поместите порошок цинка, во вторую – гранулу цинка. Закройте колбы газоотводными т рубками. Одновременно приведите приборы в действие повернув их в вертикальную плоскость на 90 градусов против часовой стрелки.
4. Зависимость скорости химической реакции от катализатора.
В два химических стакана налейте одинаковое количество 3% пероксида водорода. Взвесьте один шпатель катализатора – оксида марганца (II). В первый стакан добавьте взвешенный катализатор. Что наблюдаете, оцените скорость разложения пероксида водорода с катализатором и без него.
5. Напишите отчет:
Проведенные опыты, их результаты и объяснения зафиксируйте в виде таблицы
Наименование опыта | Схема проведения опыта | Наблюдения | Объяснение наблюдений | Химическое уравнение реакции |
|
Сформулируйте и запишите вывод о влияние каждого фактора на скорость химической реакции
*(при наличии технической возможности) компьютер, OMS модуль
Практическая работа №3
Решение экспериментальных задач по теме: «Металлы и неметаллы»
Цель: научиться распознавать предложенные вам вещества, используя знания об их химических свойствах.
Оборудование: штатив с пробирками
Реактивы: растворы нитрата натрия, сульфата натрия, хлорида натрия, фосфата натрия, нитрата бария, нитрата кальция, нитрата серебра и нитрата меди
Методические указания:
1. Распознавание неметаллов:
В четырех пробирках находятся растворы: 1 - нитрата натрия, 2 - сульфата натрия, 3 – хлорид натрия, 4 – фосфат натрия, определите в какой из пробирок находится каждое из указанных веществ (для определения аниона следует подобрать такой катион, с которым анион даст осадок).
1 - нитрата натрия | 2 - сульфата натрия | 3 – хлорид натрия | 4 – фосфат натрия |
|
Вещество (идентификатор) | ||||
Наблюдения | ||||
Химическая реакция |
2. Распознавание металлов:
В четырех пробирках находятся растворы: 1 – нитрата бария, 2 – нитрата кальция, 3 - нитрата серебра, 4 – нитрат меди, определите в какой из пробирок находится каждое из указанных веществ (для определения катиона металла следует подобрать такой анион, с которым катион даст осадок).
Результаты проведенных опытов зафиксируйте в отчетной таблице:
1 - нитрата бария | 2 – нитрат кальция | 3 – нитрат серебра | 4 – нитрат меди |
|
Вещество (идентификатор) | ||||
Наблюдения | ||||
Химическая реакция |
Укажите номер практической работы, ее название, цель, используемое оборудование и реактивы;
Заполните отчетные таблицы
Напишите вывод о способах идентификации металлов и неметаллов.
Лабораторная работа №4
«Изготовление моделей молекул органических веществ»
Цель: построить шаростержневые и масштабные модели молекул первых гомологов предельных углеводородов и их галогенопроизводных.
Оборудование: набор шаростержневых моделей.
Методические указания.
Для построения моделей используйте детали готовых наборов или пластилин с палочками. Шарики, имитирующие атомы углерода, готовят обычно из пластилина темной окраски, шарики, имитирующие атомы водорода, - из светлой окраски, атомы хлора – из зеленого или синего цвета. Для соединения шариков используют палочки.
Ход работы:
1. Соберите шаростержневую модель молекулы метана. На «углеродном» атоме наметьте четыре равноудаленные друг от друга точки и вставьте в них палочки, к которым присоединены «водородные» шарики. Поставьте эту модель (у нее должны быть три точки опоры). Теперь соберите масштабную модель молекулы метана. Шарики «водорода» как бы сплющены и вдавлены в углеродный атом.
Сравните шаростержневую и масштабную модели между собой. Какая модель более реально передает строение молекулы метана? Дайте пояснения.
2. Соберите шаростержневую и масштабную модели молекулы этана. Изобразите эти модели на бумаги в тетради.
3. Соберите шаростержневые модели бутана и изобутана. Покажите на модели молекулы бутана, какие пространственные формы может принимать молекула, если происходит вращение атомов вокруг сигма связи. Изобразите на бумаге несколько пространственных форм молекулы бутана.
4. Соберите шаростержневые модели изомеров C5H12 . изобразите на бумаге.
5. Соберите шаростержневую модель молекулы дихлорметана CH2Cl2
Могут ли быть изомеры у этого вещества? Попытайтесь менять местами атомы водорода и хлора. К какому выводу вы приходите?
6. Напишите отчет:
Укажите номер лабораторной работы, ее название, цель, используемое оборудование;
Зафиксируйте выполненные задания в виде рисунка и ответов на вопросы к каждому заданию
Сформулируйте и запишите вывод.
Практическая работа №4
Решение экспериментальных задач по теме: «Углеводороды»
Цель: научиться распознавать предложенные вам углеводороды, используя знания об их химических свойствах.
Методические указания:
Проанализируйте, как можно распознать пропан, этилен, ацетилен, бутадиен и бензол, исходя из знаний об их химических и физических свойствах
Результаты анализа зафиксируйте в отчетной таблице:
ацетилен | бутадиен | ||||
физические свойства | |||||
химические свойства |
(укажите в таблице только наиболее отличительные свойства каждого из классов углеводородов)
3. Напишите отчет и сформулируйте вывод:
Укажите номер практической работы, ее название и цель
Заполните отчетную таблицу
Напишите вывод о способах идентификации углеводородов.
Лабораторная работа №5
«Свойства спиртов и карбоновых кислот»
Цель: на примере этанола, глицерина и уксусной кислоты изучить свойства предельных одноатомных спиртов, многоатомных спиртов и карбоновых кислот.
Оборудование: пробирки,металлические щипцы, фильтровальная бумага, фарфоровая чашка, газоотводная трубка, спички, шпатель, штатив, штатив для пробирок*
Реактивы: этанол, металлический натрий; сульфат меди(II), гидроксид натрия, глицерин; уксусная кислота, дистиллированная вода, лакмус, гранулы цинка, оксид кальция, гидроксид меди, мрамор, гидроксид кальция.
1. Свойства предельных одноатомных спиртов.
В две пробирки налейте этилового спирта.
В 1 добавьте дистиллированной воды и несколько капель лакмуса. Зафиксируйте наблюдения и объясните.
Во вторую пробирку металлическими щипцами поместите кусочек натрия, предварительно промокнув его в фильтровальной бумаге. Зафиксируйте наблюдения и объясните.
Выделяющийся газ соберите в пустую пробирку. Не переворачивая пробирку, поднесите к ней зажженную спичку. Зафиксируйте наблюдения и объясните.
В фарфоровую чашку налейте небольшое количество этилового спирта. С помощью лучинки подожгите спирт в чашке. Зафиксируйте наблюдения и объясните.
2. Качественная реакция на многоатомные спирты.
В пробирку налейте раствор сульфата меди (II) и раствор гидроксида натрия. Зафиксируйте наблюдения и объясните.
Затем прилейте небольшое количество глицерина. Зафиксируйте наблюдения и объясните.
3. Свойства предельных карбоновых кислот.
В пять пробирок налейте уксусной кислоты.
В 1 прилейте небольшое количество дистиллированной воды и несколько капель лакмуса. Во 2 поместите гранулу цинка. Выделяющийся газ соберите в пустую пробирку, и проверьте его на горючесть.
В 3 поместите один шпатель оксида кальция.
В 4 поместите один шпатель гидроксида меди.
В 5 поместите кусочек мрамора. Выделяющийся газ пропустите через раствор гидроксида кальция.
Зафиксируйте наблюдения в каждой из пяти пробирок, напишите уравнения химических реакций и объясните наблюдаемые изменения.
4. Напишите отчет по указанному ниже плану:
Укажите номер лабораторной работы, ее название, цель, используемое оборудование и реактивы;
Проведенные опыты, их результаты и объяснения зафиксируйте в виде таблицы (на двойном развороте страницы)
Наименование опыта | Схема проведения опыта (описание действий) | Наблюдения | Объяснение наблюдений | Химические уравнения реакций |
|
предельные одноатомные спирты |
|||||
многоатомные спирты |
|||||
карбоновые кислоты |
|||||
Сформулируйте и запишите вывод о свойствах спиртов и карбоновых кислот
*(при наличии технической возможности) компьютер, OMS модуль
Лабораторная работа №6
«Свойства жиров и углеводов»
Цель: изучить свойства углеводов и доказать непредельный характер жидких жиров.
Оборудование: пробирки, мерная пипетка, спиртовка, стеклянная палочка, пробиркодержатель*
Реактивы: аммиачный раствор оксида серебра, раствор глюкозы, раствор сахарозы, раствор гидроксида натрия, раствор сульфата меди (II), растительное масло, бромная вода.
1. Свойства углеводов:
А) Реакция «серебряного зеркала»
В пробирку налейте аммиачный раствор оксида серебра (I). Добавьте пипеткой немного раствора глюкозы. Зафиксируйте наблюдения, объясните их исходя из строения молекулы глюкозы.
Б) Взаимодействие глюкозы и сахарозы с гидроксидом меди (II).
В пробирке №1 налито 0,5 мл раствора глюкозы, добавьте 2 мл раствора гидроксида натрия.
К полученной смеси добавьте 1 мл раствора сульфата меди (II).
К полученному раствору аккуратно добавьте 1 мл воды и нагрейте на пламени спиртовки до кипения. Прекратите нагревание, как только начнется изменение цвета.
Прибавьте к раствору сульфата меди (II) раствор сахарозы и смесь взболтайте. Как изменилась окраска раствора? О чем это свидетельствует?
Зафиксируйте наблюдения и ответьте на вопросы:
1. Почему образовавшийся вначале осадок гидроксида меди(II) растворяется с образованием прозрачного синего раствора?
2. Наличие каких функциональных групп в глюкозе обусловлена эта реакция?
3. Почему при нагревании происходит изменение цвета реакционной смеси с синего на оранжево-желтый?
4. Что представляет собой желто-красный осадок?
5. Наличие какой функциональной группы в глюкозе является причиной данной реакции?
6. Что доказывает реакции с раствором сахарозы?
2. Свойства жиров:
В пробирку прилить 2-3 капли растительного масла и добавить 1-2 мл бромной воды. Все перемешать стеклянной палочкой.
Зафиксируйте наблюдения и объясните.
3. Напишите отчет:
Укажите номер лабораторной работы, ее название, цель, используемое оборудование и реактивы;
Составьте схему каждого проведенного опыта, подпишите свои наблюдения на каждом этапе и уравнения химических реакций; ответьте на вопросы.
Сформулируйте и запишите вывод
*(при наличии технической возможности) компьютер, OMS модуль
Лабораторная работа №7
«Свойства белков»
Цель: изучить свойства белков
Оборудование: пробирки, пипетка, пробиркодержатель, спиртовка*
Реактивы: раствор куриного белка, раствор гидроксида натрия, раствор сульфата меди (II), концентрированная азотная кислота, раствор аммиака , раствор нитрата свинца, раствор ацетата свинца.
1. Цветные «реакции белков»
Налейте в пробирку раствор куриного белка. Добавьте 5-6 капель гидроксида натрия и взболтайте содержимое пробирки. Прибавьте 5-6 капель раствора сульфата меди (II).
Зафиксируйте наблюдения.
В другую пробирку налейте раствор куриного белка и добавьте 5-6 капель концентрированной азотной кислоты. Затем добавьте раствор аммиака и слегка нагрейте смесь. Зафиксируйте наблюдения.
2. Денатурация белка
Налейте в 4 пробирки раствор белка куриного яйца.
Раствор в первой пробирке нагрейте до кипения.
Во вторую добавьте по каплям раствор ацетата свинца.
В третью пробирку добавьте раствор нитрата свинца.
В четвертую прилейте в 2 раза больший объем органического раствори% этанола, хлороформа, ацетона или эфира) и перемешайте. Образование осадка можно усилить добавлением нескольких капель насыщенного раствора хлорида натрия.
Зафиксируйте наблюдения и объясните.
3. Напишите отчет:
Укажите номер лабораторной работы, ее название, цель, используемое оборудование и реактивы;
Составьте схему каждого проведенного опыта, подпишите свои наблюдения на каждом этапе и объяснения происходящих явлений.
Сформулируйте и запишите вывод
*(при наличии технической возможности) компьютер, OMS модуль
Практическая работа №5
«Решение экспериментальных задач на идентификацию органических соединений»
Цель: обобщить знания о свойствах органических веществ, научиться распознавать органические вещества, на основе знаний о качественных реакциях для каждого класса веществ
Оборудование: пробирки, спиртовка, пробиркодержатель, пипетка, стеклянная палочка*
Реактивы: раствор белка, раствор глюкозы, пентен – 1, глицерин, фенол, хлорид железа (III), раствор гидроксида меди, аммиачный раствор оксида серебра, раствор брома в воде, нитрат свинца
1. Идентификация органических соединений.
Проведите эксперименты, на основе анализа которых определите в какой из пробирок находится каждое из указанных веществ: 1- раствор белка, 2- раствор глюкозы, 3 - пентен – 1, 4 - глицерин, 5 - фенол.
2. Зафиксируйте полученные результаты в виде отчетной таблицы.
раствор белка | раствор глюкозы | пентен - 1 | глицерин | ||
хлорид железа (III) | |||||
гидроксид меди | |||||
аммиачный раствор оксида серебра | |||||
раствор брома в воде | |||||
нитрат свинца |
В каждой ячейке нарисуйте полученный результат, отметьте реакции – индетифицирующие каждое из веществ. Сформулируйте и запишите вывод о способах идентификации органических веществ.
*(при наличии технической возможности) компьютер, OMS модуль
Департамент образования и науки Кемеровской области
ГБОУ СПО «Ленинск-Кузнецкий политехнический техникум»
Методическая разработка урока
Предмет: химия
Тема урока: лабораторная работа «Приготовление суспензии карбоната кальция»
Преподаватель: Т. В. Лошакова
Ленинск-Кузнецкий 2015
Введение ……………………………………3
Описание конспекта урока…………………4
Литература ………………………………….5
Приложения ……………………………… .6
Введение
Лабораторная работа «Приготовление суспензии карбоната кальция» проводится для обобщения и закрепления учебного материала после изучения темы «Дисперсные системы и растворы» в разделе «Общая и неорганическая химия» в части «Строение вещества», приобретения навыков обращения с лабораторным оборудованием и приобретения практических умений разделения смесей: растворов и дисперсных систем, что для групп строительных профессий имеет практическое значение. В ходе работы обучающиеся учатся самооценке собственной деятельности по предложенным критериям при заполнении листов самооценки, что способствует приобретению навыка адекватной самооценки и критического отношения к собственным действиям для формирования навыков самодисциплины и дальнейшего самосовершенствования.
Группа: -----
Профессия: мастер отделочных строительных работ
Тип урока: лабораторная работа
Форма проведения: классно-урочная
Количество времени : 2 урока (учебная пара)
Цель: закрепить знания о свойствах дисперсных систем и их отличии от истинных растворов, познакомиться со способами разделения смесей на примере суспензии карбоната кальция и раствора поваренной соли, приобрести навыки обращения с лабораторным оборудованием.
Оборудование и реактивы: молотый карбонат кальция (СаСО 3), штатив с пробирками, поваренная соль (NaCl ), вода, пробиркодержатель, спиртовка, спички.
Методы: лабораторная работа, словесный (объяснение), словесно-наглядный (объяснение с демонстрацией).
Этапы работы:
1 урок:
Организационный момент (пояснение цели и структуры занятия, формы его проведения) – 1- 2 минуты
Актуализация знаний: игра «Конкурс знатоков» 10-15 минут
Объяснение задач, техника безопасности – 5-7 минут
Оформление лабораторной работы – 15-20 минут
2 урок:
Выполнение лабораторной работы – 25- 30 минут
Подведение итогов работы, заполнение сводной таблицы, заполнение оценочных листов – 5-7 минут
Приведение в порядок рабочих мест, сдача отчетов -5 минут
Подведение результатов работы, выставление оценок, домашнее задание.
Описание конспекта урока
1. Организационный момент (пояснение цели и структуры занятия, формы его проведения)
2. Актуализация знаний игра «Конкурс знатоков»: обучающихся делят на две команды, назначают судью, по очереди члены команд вытягивают вопросы (по 3- 4 вопроса), затем задают свои вопросы членам команды-соперника, выслушивают и комментируют ответы. За каждый правильный ответ судья начисляет командам один балл, заполняет лист – опросник (вносит фамилию обучающегося и кол. баллов).
Вопросы: 1. Часто ли мы в жизни встречаемся с чистыми веществами, пример? (Не встречаемся, любое, даже химически чистое вещество обязательно содержит определенный процент примесей)
2. Что такое смеси, на какие классы их можно разделить? (Гомогенные (растворы) и гетерогенные (дисперсные системы))
3. Что такое гомогенные системы, пример? (Однородные системы, растворы, например р-р поваренной соли, размеры частиц фазы менее 1 нм – сопоставимы с размером молекул и ионов)
4. Что такое гетерогенные системы (или дисперсные), пример? (Системы, в которых размер частиц фазы более одного нм)
5. Приведите классификацию гетерогенных систем.(Взвеси и коллоидные растворы, разница в размере частиц фазы)
6. Что такое дисперсная фаза, среда?
7. Какими способами можно разделить взвеси? (Фильтрование, отстаивание, центрифугирование…)
8. Чем дисперсные системы отличаются от истинных растворов?(Размером частиц)
9. Как можно разделить вещества в водном растворе поваренной соли? (Выпариванием)
3. Объяснение задач лабораторной работы, вспоминаем технику безопасности при проведении лабораторных работ (общие правила) и правила нагревания веществ в пробирке, правила обращения со спиртовкой (преподаватель при помощи и подсказках учеников демонстрирует обращение со спиртовкой, правильное закрепление пробирки в пробиркодержателе, нагревание вещества в пробирке), обучающиеся расписываются в тетради инструктажа по ТБ.
4. В лабораторной тетради, пользуясь инструктивными картами, оформляют лабораторную работу.
5. Под руководством преподавателя приступают к лабораторной работе, выполняют ее.
6. Оформляют результаты работы в сводной таблице в лабораторной тетради, заполняют индивидуальные листы самооценки работы на занятии согласно представленным в листах критериям.
7. Приводят в порядок рабочие места. Сдают оборудование и отчеты – лабораторные тетради с листами самооценки.
8. Преподаватель подводит итоги работы, обращает внимание на ошибки и недочеты, поощряет отличившихся, озвучивает отметки за участие в «Конкурсе знатоков», комментирует домашнее задание.
Литература:
Габриелян, О.С. Химия. 11 класс. Учеб. для общеобразоват. учреждений. [Текст] О.С.Габриелян, Г.Г.Лысова. – М.: Дрофа, 2006. -386 с.
Габриелян О.С. Практикум по общей, неорганической и органической химии: учеб. пособие для студ. сред. проф. учеб. заведений. [Текст] Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Дорофеева Н.М. – М., 2007.- 325с.
Приложения
Приложение 1
Лабораторная работа «Приготовление суспензии карбоната кальция»
Цель: познакомиться со способами разделения смесей на примере суспензии карбоната кальция и раствора поваренной соли
Оборудование и реактивы: молотый карбонат кальция (СаСО 3), штатив с пробирками, поваренная соль (NaCl ), вода, пробиркодержатель, спиртовка, спички.
Ход работы:
А) Рассмотрите вещества в пробирках, какое из них имеет кристаллическое строение, опишите вещества в сводной таблице.
Б) Добавьте в обе пробирки немного воды, взболтайте содержимое, пронаблюдайте, что происходит, наблюдения запишите в сводную таблицу, в какой пробирке образовался раствор, а в какой дисперсная система, укажите в дисперсной системе фазу и среду.
В) Поставьте обе пробирки в штатив и наблюдайте, что произойдет к концу урока, наблюдения занесите в таблицу.
Г) Добавьте в чистую пробирку немного раствора, каким способом можно разделить эту смесь?
Д) Закрепите пробирку с небольшим количеством раствора в пробиркодержателе, зажгите спиртовку и произведите выпаривание раствора поваренной соли соблюдая технику безопасности, наблюдения занесите в таблицу.
5. Оформите работу в тетради (заполните сводную таблицу), заполните самооценочный лист.
Наблюдения:
Суспензия карбоната кальция: (СаСО 3)
Раствор хлорида натрия: (NaCl)
Приложение 2
Самооценочный лист
Фамилия:
Соблюдение дисциплины, правил поведения, тишины, отметки о нарушениях
Участие в ответах команды знатоков
Количество правильных ответов на вопросы
Соблюдение техники безопасности при выполнении работы
Правильный порядок действий (согласно хода работы) и аккуратность при выполнении работы
Оценка
Приложение 3
Лист-опросник
Вопрос:
Команда 1
Команда 2
Фамилия ответившего:
Баллы:
