МУ по Химии общеобразовательная дисциплина

Тема: Свойства альдегидов

Цель: Получить этаналь и на его примере познакомиться с качественными реакциями на альдегиды.

Должны знать: строение молекул альдегидов, структурную изомерию, систематическую номенклатуру, получение и свойства альдегидов.

Должны уметь: проводить качественные реакции на альдегиды; составлять уравнения реакций, характеризующих свойства альдегидов; называть по систематической номенклатуре.

Реактивы и оборудование: раствор АgNО₃ ( 2 %), разбавленный раствор аммиака, раствор NаОН, раствор сульфата меди (II), фуксинсернистая кислота, этиловый спирт, оксид меди (II), песок, пробка с газоотводной трубкой, спиртовка, пробирки.

Литература: Г.Е. Рудзитис. Химия -10. М., «Просвещение», 2000 г, глава № 8, стр. 96 - 102.

Ю.М. Ерохин Химия М., 2002, глава № 24, стр. 317 - 324.

Теоретическое пояснение

Простейший альдегид метаналь - бесцветный газ с резким запахом, токсичен. Раствор метаналя в воде (35 -40 %) называется формалином и применяется для дезинфекции помещений, поскольку он убивает возбудителей заразных болезней.

Уксусный альдегид (этаналь) - бесцветная легко летучая жидкость с резким запахом; температура кипения 20,8 ⁰ С; смешивается во всех соотношениях с водой, спиртом, эфиром; является исходным сырьём для получения уксусной кислоты и ряда других соединений.

Порядок выполнения работы

Опыт №1. Получение уксусного альдегида окислением этилового спирта оксидом меди.

В пробирку наливают 1 мл этилового спирта, который засыпают чистым речным песком.

Песок поглощает спирт, а пробирку можно укрепить горизонтально. Рядом с песком насыпают немного оксида меди (II). Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опускают в пробирку-приемник с небольшим количеством воды, которую опускают в сосуд с водой. В начале опыта сильно накаливают оксид меди. Пламя время от времени переносят на песок, пропитанный спиртом. Пары спирта, проходя над нагретым оксидом меди (II), окисляются в уксусный альдегид, который поглощается водой. Оксид меди восстанавливается в медь, в пробирке с водой ощущается характерный запах уксусного альдегида. Полученный раствор уксусного альдегида разделяют на две порции. С одной из них проделывают реакцию серебряного зеркала или реакцию с гидроксидом меди (II).

Как видим, опыт имеет большое значение. Он показывает генетическую связь спиртов с альдегидами и карбоновыми кислотами.

• Какие вещества образуются при взаимодействии этанола с оксидом меди(II)? Составьте уравнение происходящей реакции.

Опыт №2. Качественные реакции на альдегиды.

а) Окисление уксусного альдегида оксидом серебра (I) В чистую пробирку наливают 4-5 мл 2 - % раствора нитрата серебра, добавляют 2-3 капли раствора гидроксида натрия.

Образующийся осадок оксида серебра растворяют добавлением нескольких капель 5-8-процентного водного раствора аммиака. К полученному аммиачному раствору оксида серебра приливают несколько капель уксусного альдегида и слегка нагревают. В результате на стенках пробирки выделяется металлическое серебро, образующее зеркальный налет.

Опыт считается удовлетворительным, когда не получается зеркала, а серебро выпадает в виде черного мелко раздробленного порошка серебра (обычно в недостаточно чистой посуде).

Осадок оксида серебра растворяется в водном растворе аммиака. Аммиачный раствор реагирует с альдегидом. Оксид серебра неустойчив и окисляет альдегид в кислоту.

• Напишите уравнение происходящей реакции.

б) Окисление уксусного альдегида гидроксидом меди (II). В пробирку наливают 1 мл раствора уксусного альдегида и добавляют 1 мл раствора сульфата меди (II) и приливают при взбалтывании раствор гидроксида натрия до образования синего раствора ( щелочь должна быть в избытке). Смесь слабо нагревают.

• Какого цвета образовался осадок?

• Что образуется при окислении этаналя?

• Почему при взаимодействии альдегидов с гидроксидом меди(II) появляется желтый, а затем красный осадок? Напишите уравнения соответствующих реакций.

в) Для обнаружения следов альдегидов можно использовать

чувствительную реакцию с фуксинсернистой кислотой. В пробирку с фуксинсернистой кислотой добавляют несколько капель разбавленного раствора альдегида, сразу же появляется розовая окраска. Фуксинсернистая кислота является характерным реактивом на альдегиды.

• Что образуется при окислении альдегидов?

Контрольные вопросы

1. Что общего между реакцией «серебряного зеркала» и реакцией этаналя с гидроксидом меди (II)? Можно ли сущность этих реакций выразить одной схемой? Напишите ее.

2. Как можно отличить альдегиды от других органических веществ?

3. Изобразите структурные формулы всех альдегидов, молекулярная формула которых С₅Н₁₀О, и назовите их.

4. Основываясь на строении функциональной группы, поясните, почему для альдегидов характерны реакции присоединения.

5. Перечислите области применения важнейших альдегидов. На каких свойствах основано их использование?

6. В двух пробирках находятся уксусный альдегид и этиленгликоль. Как определить где какое вещество? Напишите уравнения реакций.

Тема: Белки

Цель: Экспериментально изучить состав и свойства белковых веществ.

Должны знать: структуру, свойства и значение белков.

Должны уметь: проводить качественные реакции на белки, определять наличие белковых соединений в пищевых продуктах.

Реактивы и оборудование: раствор белка, раствор NаОН, растворы солей: Na₂SO₄, MgSO₄, (NH₄)₂SO₄, NaCl, Pb(NO₃)₂, Pb(CH₃COO)_2, CuSO₄; HNO₃ (к),формалин, фенолфталеин,

спиртовка, пробирки.

Литература: Г.Е. Рудзитис. Химия -11. М., «Просвещение», 2000 г, глава № 12, стр. 18 - 22.

Ю.М. Ерохин Химия М., 2002, глава № 25, стр. 361 - 364.

Теоретическое пояснение

Белки представляют собой высокомолекулярные вещества, состоящие из остатков альфа - аминокислот.

Белки составляют основу опорных тканей животных и человека (кости, хрящи, сухожилия), выполняют покровные и защитные функции (волосы, шерсть, рога, копыта), откладываются в виде питательных запасных веществ в семенах и яйце.

Гидролиз белков протекает по схеме:

Белки + H₂O → полипептиды + H ₂O →

дипептиды + H₂O → альфа - аминокислоты.

Ход работы

Выполнение предложенных опытов позволит сделать вывод о свойствах белковых веществ.

I. Осаждение белков.

Опыт № 1. К 2-3 мл. раствора яичного белка в пробирке добавьте равный объём насыщенного раствора хлорида натрия. Встряхните жидкость в пробирке и наблюдайте её помутнение. Затем прилейте равный объём воды.

• Сохраняется ли при этом помутнение?

Данный опыт свидетельствует о нестойкости растворов белков, в результате чего происходит осаждение их, которое, однако, является обратимым, поскольку при действии растворителя вновь наблюдается образование раствора белка. Такое же влияние оказывают и растворы ряда других солей, например:

Na₂SO₄, MgSO₄, (NH₄)₂SO₄.

• А как будет вести себя раствор белка, если добавить соль какого-нибудь тяжёлого металла?

Опыт № 2. В две пробирки налейте по 2 мл. раствора белка. В первую прибавьте 1 мл. раствора нитрата меди (II), во вторую столько же нитрата свинца (II) Pb(NO₃)₂

• Что при этом наблюдается? Попробуйте добавить теперь в каждую пробирку по 1-2 мл. воды.

• Наблюдается ли при этом переход белка в раствор?

Проведённый опыт свидетельствует, что катионы тяжёлых металлов образуют при взаимодействии с белками нерастворимые в воде соединения. А это позволяет сделать заключение, что эти ионы представляют собой яд для организма.

• А как действуют на белки некоторые органические вещества?

Опыт № 3. К 1-2 мл. раствора белка прилейте равный объём раствора формалина.

• Что при этом наблюдается? Добавьте теперь равный объём воды.

• Происходит ли при этом растворение белка?

• Как назвать такое свёртывание белка?

Подобное необратимое свёртывание белка происходит и при действии спирта, в силу чего он применяется для сохранения биологических препаратов.

Опыт № 4. В пробирку налейте 3 мл. раствора белка и медленно нагревайте над пламенем спиртовки.

Что при этом наблюдается? Попробуйте теперь растворить в воде выпавший осадок.

• Какое явление вы наблюдали?

• К обратимым или необратимым оно относится?

Необратимое осаждение называется денатурацией (разрушение третичной и вторичной структур белковых молекул).

Сделайте вывод какие реагенты вызывают:

• обратимое;

• необратимое осаждение.

II. Обнаружение в беках азота и серы.

Опыт № 5. Возьмите в пробирку 1-2 мл. белка и около 1 г. твёрдого гидроксида натрия и осторожно нагрейте. Выделяется аммиак (NH₃), который обнаруживают с помощью ватки, смоченной фенолфталеином (цвет становится малиновым).

• О наличии какого элемента в составе белка говорит выделение аммиака?

После остывания пробирки налейте в неё 1-2 мл. воды и затем несколько капель ацетата свинца (II).

• Что при этом происходит?

Образование чёрного сульфида свинца PbS указывает на наличие в белках серы.

Белок + NaOH + Pb(CH₃COO)₂ → чёрное окрашивание.

ацетат свинца (II)

• Наличие каких элементов вы обнаружили в составе белка?

• В виде каких сложных веществ наблюдалось их выделение?

III. Цветные реакции на белки.

Опыт № 6. Ксантопротеиновая реакция.

К 1 мл раствора белка в пробирке добавьте несколько капель концентрированной азотной кислоты. Нагрейте образовавшийся осадок.

Как видно из опыта, белки дают с азотной кислотой жёлтое окрашивание. Эта качественная реакция на белки называется ксантопротеиновой.

Белок + HNO₃ (к) → жёлтое окрашивание.

Опыт № 7. К раствору белка в пробирке (1-2 мл) добавьте несколько капель сульфата меди (II), а затем раствора едкого натра до появления фиолетового окрашивания.

Данная качественная реакция на белки получила название биуретовой. Она свидетельствует о наличии в белках пептидных группировок.

Белок + CuSO₄ + NaOH → ярко-фиолетовое окрашивание

(конц)

• При помощи каких реакций можно распознать растворы белка от других коллоидных растворов?

Экспериментальные задачи.

1. Прокипятите в пробирке с небольшим объёмом воды кусочек мяса и докажите наличие в растворе белка путём биуретовой реакции.

2. В молоке содержатся белки (казеин, альбумин и др.). Докажите их наличие с помощью цветной реакции. Для исследования вам выдан 1 мл. молока.

3. В раствор гидроксида натрия поместите намного волос и прокипятите в течение 5-6 минут. При помощи известных вам реакций докажите наличие в растворе белка.

Составьте отчёт по работе.

Уберите рабочее место, промойте пробирки.

Контрольные вопросы.

1. Какие вещества являются белками?

2. Из остатков каких молекул построены макромолекулы белка?

3. Перечислите важнейшие химические свойства белков.

4. Приведите примеры обратимого и необратимого свёртывания белков. Как вы объясните результаты этих явлений?

5. Вам даны две пробирки, наполненные бесцветными жидкостями. В одной из них находится раствор белка, в другой - раствор глюкозы. Как вы установите содержимое каждой пробирки?

6. Как можно доказать наличие белков в пищевых продуктах?

Тема: Химические свойства глюкозы, сахарозы, крахмала.

Цель: исследовать химические свойства углеводов, познакомиться с качественной реакцией на крахмал.

Должны знать: состав и строение моносахаридов (глюкозы), дисахаридов (сахарозы), полисахаридов (крахмал); свойства глюкозы, сахарозы, крахмала и их применение.

Должны уметь:

• проводить наблюдения, делать выводы, записывать уравнения химических реакций, характеризующих химические свойства углеводов;

• практически проводить реакции, подтверждающие свойства глюкозы, сахарозы, крахмала в лабораторных условиях, соблюдая правила по технике безопасности;

• проводить качественную реакцию на крахмал.

Реактивы и оборудование: сульфат меди (II), гидроксид натрия, раствор глюкозы, раствор сахарозы, раствор серной кислоты, крахмал, спиртовой раствор иода, прибор для нагревания, пробирки, химические стаканчики на 50 мл, стеклянная палочка, стеклянная лопаточка.

Литература: Г.Е. Рудзитис Химия -10 /учебник/ глава № 10, стр. 125 - 137.

Ю.М. Ерохин Химия /учебник/ М., 2002, глава № 24, стр. 338 - 346.

Ход работы

Опыт № 1. Свойства глюкозы.

Задание.

Опытным путем докажите наличие в молекулах глюкозы определенных функциональных групп.

Налейте в пробирку 2 мл раствора глюкозы, 0,5 мл раствора сульфата меди (II) и добавляйте небольшими порциями раствор гидроксида натрия (щелочь должна быть в избытке) до образования синего раствора.

• Что доказывает появление такой окраски раствора?

• Что представляет собой раствор синего цвета?

• Наличие, какой функциональной группы в молекуле глюкозы доказывает этот опыт?

Полученный раствор нагрейте.

• Что наблюдаете?

• Почему при нагревании в пробирке появляется сначала желтый, а затем красный осадок?

• Наличие, какой функциональной группы в молекуле глюкозы доказывает этот опыт?

• Составьте уравнения реакций взаимодействия глюкозы с гидроксидом меди (II) при обычных условиях и при нагревании.

Опыт № 2. Свойства сахарозы.

Задание.

Исследуйте, вступает ли сахароза в реакцию с гидроксидом меди (II) и является ли она, подобно глюкозе, альдегидоспитром.

(порядок выполнения смотри в предыдущем опыте)

• О чем свидетельствует этот опыт?

Опыт № 3. Свойства крахмала.

Задание.

Исследуйте важнейшие свойства крахмала.

1) Отношение крахмала к воде.

В пробирку с 1 мл воды поместите немного крахмала (одну стеклянную лопаточку). Содержимое пробирки взболтайте.

• Растворяется ли крахмал в воде при комнатных условиях?

Полученную суспензию порциями влейте в пробирку с кипящей водой, постоянно раствор взбалтывая. Образуется коллоидный раствор - крахмальный клейстер. Полученный клейстер разбавьте холодной водой (1: 2) и используйте для последующих опытов.

2) Взаимодействие крахмала с иодом.

К 1 мл крахмального клейстера добавьте 2 капли спиртового раствора иода.

• Что наблюдаете?

3) Гидролиз крахмала.

Вариант №1.

Ферментативный гидролиз.

В слюне человека находится пищеварительный фермент амилаза. Под действием амилазы происходит гидролиз крахмала.

Разжуйте хорошо маленький кусочек черного хлеба и поместите его в пробирку. Внесите в нее 2 капли раствора соли меди и несколько капель гидроксида натрия до образования раствора слабо - голубого цвета. Пробирку с содержимым нагрейте.

• Что наблюдаете?

Вариант № 2.

Кислотный гидролиз.

В стакан с 3 мл крахмального клейстера добавьте 0,5 мл раствора серной кислоты и нагревайте через асбестовую сетку 4 минуты. Следите за тем, чтобы не происходило обугливания. Для определения, прошел ли гидролиз, отберите пипеткой 3 - 4 капли раствора (гидролизата) в пробирку и прибавьте каплю раствора иода. Если раствор дает желтый цвет, гидролиз крахмала закончен. Остается теперь определить конечный продукт гидролиза - глюкозу.

В пробирку внесите 5 капель гидролизата, 2 капли раствора соли меди и несколько капель раствора щелочи до появления синеватой окраски раствора. Смесь слабо нагрейте.

• Что наблюдаете?

• Что происходит с крахмалом при его нагревании в присутствии серной кислоты?

• О чем свидетельствует появление осадка желтого и красного цвета?

• Сравните условия ферментативного и кислотного гидролиза, какой гидролиз происходит быстрее и при более мягких условиях?

• Напишите схему гидролиза крахмала.

Экспериментальные задачи.

1. Предложите вариант обнаружения глюкозы в ягодах и фруктах.

2. Докажите наличие крахмала в картофеле, хлебе, зернах риса, яблоках.

Контрольные вопросы.

1. Какие вещества относятся к углеводам и почему им было дано такое название?

2. Как классифицируют углеводы и почему?

3. Какие из следующих углеводов подвергаются гидролизу:

А) фруктоза;

Б) крахмал;

В) сахароза;

Г) глюкоза?

4. Как опытным путем можно доказать, что в молекуле глюкозы имеются пять гидроксильных групп и альдегидная группа?

5. Для каких углеводов характерна реакция «серебряного зеркала»:

а) сахарозы;

б) глюкозы;

в) крахмала;

г) целлюлозы?

6. При добавлении раствора глюкозы к голубому осадку гидроксида меди (II):

а) образуется желтый осадок;

б) цвет осадка не изменится;

в) образуется раствор ярко - синего цвета;

г) образуется осадок ярко - синего цвета.

Тема. Качественные реакции.

Цель работы: Определить какие вещества можно использовать в качестве реактивов на

ионы: SO₄^2-, NH₄⁺, CO₃^2-, NO₃^-, CL^-, I^-.

Должны знать: положение неметаллов в периодической системе, особенности строения их атомов; состав, свойства оксидов и гидроксидов неметаллов.

Должны уметь: распознавать анионы, составлять уравнения реакций, характеризующих химические свойства неметаллов и их соединений.

Реактивы и оборудование: растворы сульфата калия, нитрата бария, серной кислоты, хлорида аммония, гидроксида калия, карбоната магния, соляной кислоты, гидрокарбоната натрия, нитрата натрия, хлорида калия, иодида натрия, нитрата свинца, медная проволока, пробирки.

Литература: Г.Е. Рудзитис. Химия -9. М., «Просвещение», 2000 г, стр. 58 - 62,87,88.

Ю.М. Ерохин Химия М., 2002, стр.100, 123, 138.

Ход работы.

Опыт № 1. Качественная реакция на сульфат- ( SO₄^2- ) ион.

Внесите в пробирку 0,5 мл раствора сульфата калия и столько же раствора нитрата бария. Что наблюдаете? Опыт повторите с раствором серной кислоты.

Задание. 1.Составить молекулярные и ионные уравнения:

• взаимодействия сульфата калия и нитрата бария;

• взаимодействия серной кислоты и нитрата бария

2. Сделать вывод о качественной реакции на и сульфат- ион.

Опыт № 2. Качественная реакция на ион аммония (NH₄⁺)

В пробирку налить 0,5 мл раствора хлорида аммония и прибавить столько же раствора гидроксида калия. Содержимое пробирки нагреть до кипения. К отверстию пробирки поднести смоченную водой фенолфталеиновую бумажку. Изменилась ли окраска индикаторной бумажки? Почему? Прекратите нагревание пробирки и осторожно испытайте запах аммиака.

Задание. 1. Составить молекулярное и ионное уравнение взаимодействия хлорида

аммония и гидроксида калия.

2. Сделать вывод о качественной реакции на ион аммония.

Опыт № 3.Качественная реакция на карбонаты (CO₃^2-)

В пробирку поместить 0,5 см² карбоната магния, в другую - столько же гидрокарбоната натрия. В обе пробирки добавить по несколько капель раствора соляной кислоты. Для определения выделяющегося газа внести в пробирку горящую спичку.

Задание. 1. Составить уравнения взаимодействия карбоната магния и гидрокарбоната

натрия с соляной кислотой.

2. Сделать вывод о качественной реакции на карбонаты.

Опыт № 4. Качественная реакция на нитраты (NO₃^-)

Покройте дно пробирки нитратом натрия и добавьте 4 - 5 капель раствора серной кислоты. Нагрейте содержимое пробирки в течение нескольких секунд до начала кипения. Осторожно поместите в полученный раствор конец длинной медной проволоки и извлеките ее сразу же при появлении бурого газа. Закройте пробирку пробкой, а смоченную кислотой проволоку опустите в сосуд с водой.

Задание. 1. Составьте уравнения проведенных реакций.

2. Как можно обнаружить ион NO₃^- в нитратах?

Опыт № 5. Качественная реакция на хлорид и иодид ионы.

Внесите в одну пробирку 0,5мл раствора хлорида калия, во вторую - столько же раствора иодида натрия. Прибавьте к растворам по 3 -4 капли раствора нитрата свинца. Что наблюдаете?

Задание. 1.Составить молекулярные и ионные уравнения:

• Взаимодействия хлорида калия и нитрата свинца;

• Взаимодействия иодида натрия и нитрата свинца.

2. Сделать вывод о качественной реакции на хлорид и иодид ионы.

Контрольные вопросы

1. Как можно распознать галогены?

2. Какие реакции называются качественными?

3. О наличии какого иона свидетельствует выпадение осадка белого цвета при действии на соль хлоридом бария?

4. Можно ли распознать карбонат ион при помощи кремниевой кислоты?

Тема: Качественное определение углерода, водорода и хлора в органических веществах.

Цель: опытным путем подтвердить качественный состав углеводорода

(парафина)

Должны знать: состав и свойства предельных углеводородов.

Должны уметь: практически определять наличие углерода, водорода, хлора в органических соединениях; соблюдать правила по технике безопасности при работе в химическом кабинете.

Реактивы и оборудование: парафин, известковая вода, оксид меди (II), дихлорэтан,

сульфат меди (II) безводный, соляная кислота (1:3), медная

проволока со спиралью на одном ее конце, горелка,

пробка с газоотводной трубкой, пробирки.

Литература: Г.Е. Рудзитис Химия -10 /учебник/

Ю.М. Ерохин Химия /учебник/ М., 2002.

Ход работы

Опыт № 1 Качественное определение водорода и углерода.

Элементарный состав жидких и твердых углеводородов можно установить их окислением, например:

C₆H₁₄ + 19 CuO = 6 CO₂ + 7 H₂O + 19 Cu

В сухую пробирку поместите около 1 г порошка оксида меди (II) и 0,2 г парафина. Чтобы пропитать порошок парафином, слегка нагрейте пробирку до плавления парафина и затем содержимое ее встряхните. Поместите в пробирку недалеко от открытого конца немного безводного сульфата меди (II) /пробирку держать в горизонтальном положении!/. Пробирку закройте пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустите в пробирку с известковой водой (1 мл)

Смесь парафина с оксидом меди слегка нагрейте и наблюдайте за происходящими изменениями.

Как только прекратили нагревание, тотчас уберите пробирку с мутной жидкостью (иначе произойдет ее засасывание). Когда пробирка остынет, уберите из нее твердый продукт реакции на белый лист бумаги.

Задания для самостоятельных выводов

1. Почему изменяется цвет сульфата меди (II)? О содержании какого элемента в исследуемом веществе это свидетельствует?

2. О содержании какого элемента свидетельствует помутнение известковой воды?

3. Что образовалось из оксида меди (II) и какие наблюдения это подтверждают?

4. Какой можно сделать вывод о качественном составе парафина?

Опыт № 2 Качественное определение хлора.

Для того чтобы определить наличие хлора, изготовьте из медной проволоки спираль и прокаливайте ее в пламени до тех пор, пока пламя перестанет окрашиваться в зеленый цвет. Прокаленную спираль опустите в пробирку с дихлорэтаном или в другое органическое вещество, содержащее хлор, затем вновь поместите спираль в пламя горелки. Наблюдайте зеленое окрашивание пламени, свидетельствующее о наличии хлора во взятом органическом растворителе. При взаимодействии меди с хлором образуется хлорид меди (II), который придает пламени зеленое окрашивание.

Снова прокалите спираль, внесите ее в пробирку с соляной кислотой. В чем убеждает вас этот опыт?

Задания для самостоятельных выводов

1. Что общего в проделанных опытах?

2. От присутствия какого элемента пламя окрашивается в зеленый цвет?

Контрольные вопросы

1. По каким продуктам реакции можно судить о наличии в органическом веществе элементов углерода и водорода?

2. В состав молекулы предельного углеводорода входит 14 атомов углерода. Напишите уравнение реакции полного окисления этого вещества оксидом меди (II).

3. В результате анализа вещества установлено в нем: С - 24 %; Н - 4 %; CL - 72 %; М_r = 99. Определите молекулярную формулу вещества и число изомеров.

4. Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

C _____ CH₄ ____ CH₃CL ____ C₂H₆ _____ C₂H₅CL

Тема: Металлы побочных подгрупп.

Задачи работы: 1. Установить зависимость кислотно-основных и окислительно-

восстановительных свойств соединений хрома от степени

его окисления.

2. Определить, какие вещества можно использовать в качестве

реактивов на ионы железа Fe²⁺ u Fe³⁺.

Должны знать: положение металлов в периодической системе, особенности строения их атомов; окислительно-восстановительные свойства соединений хрома, железа.

Должны уметь: определять свойства металла в зависимости от его положения в электрохимическом ряду напряжений, составлять уравнения реакций, характеризующих химические свойства металлов побочных подгрупп.

Литература: Г.Е. Рудзитис. Химия -9. М., «Просвещение», 2000 г, глава № 6, стр. 103 - 115.

Ю.М. Ерохин Химия М., 2002, глава № 21, стр. 249 - 272.

Техника безопасности. Проявлять осторожность в обращении с ядовитыми солями бария.

Реактивы: растворы сульфата хрома (III) Cr₂(SO₄)₃, гидроксида калия KOH,

соляной кислоты HCl, хромата калия K₂CrO₄, дихромата калия K₂Cr₂O₇,

серной кислоты H₂SO₄, сульфита натрия Na₂SO₃, иодида калия KJ,

крахмала, нитрата бария Ba(NO₃)₂, нитрата свинца Pb(NO₃)₂,

роданида калия KSCN, гексацианоферрата калия K₃(Fe(CN)₆),

сульфата железа (II) FeSO₄, сульфата железа (III) Fe₂(SO₄)₃.

Теоретическое пояснение.

Хром - элемент побочной подгруппы YI группы, проявляет степени окисления от +1 до +6; наибольшее значение имеют соединения со степенями +3 и +6.

Большинство двухвалентных соединений хрома неустойчивы и обладают восстановительными свойствами. Оксид и гидроксид хрома (II) имеют основные свойства.

Гидроксид хрома (III) обладает амфотерными свойствами, растворяясь как в кислотах, так и в щелочах. Для соединений хрома (III) характерно проявление восстановительных свойств. Под действием окислителей они переходят в соединения хрома (YI).

Известны многочисленные соединения шестивалентного хрома, главными из них являются: оксид хрома (YI) CrO₃ и соли хромовой H₂CrO₃ и дихромовой кислоты H₂Cr₂O_7. Соли хромовой кислоты (хроматы) окрашены в желтый цвет, присущий иону CrO₄^2-; соли дихромовой кислоты ( дихроматы) имеют оранжевую окраску из-за присутствия иона Cr₂O₇^2-. При изменении реакции среды возможен переход хроматов в дихроматы и наоборот.

2 CrO₄^2- + 2H⁺ = Cr₂O₇^2- + H₂O

Cr₂O₇^2- + 2OH^- = 2CrO₄^2- + H₂O

Хроматы и дихроматы - сильные окислители. Наиболее сильно окислительные свойства проявляются в кислой среде, при этом соединения хрома (YI) восстанавливаются до соединений хрома (III).

Ход работы

Опыт № 1.Получение гидроксида хрома (III) и доказательство его амфотерности.

Налейте в пробирку 1мл сульфата хрома (III) и прибавьте по каплям раствор гидроксида калия до образования осадка. Полученный осадок разлейте в две пробирки. В одну из них прилейте раствор серной или соляной кислоты, в другую раствор гидроксида калия до полного растворения осадков.

Задание. 1. Составить молекулярные и ионные уравнения взаимодействия:

• сульфата хрома (III) и гидроксида калия;

• гидроксида хрома (III) и соляной кислоты;

• гидроксида хрома (III) и гидроксида калия с образованием тетрагидроксохромита калия K(Cr(OH)₄)

2. Сделать вывод о свойствах гидроксида хрома (III)

Опыт № 2. Переход хроматов в дихроматы и обратно.

К 4 -5 каплям раствора хромата калия добавить 2 -3 капли раствора серной кислоты. Отметить изменение окраски. К полученному раствору добавьте гидроксид калия. Наблюдать изменение окраски.

Задание. 1. Составить молекулярные и ионные уравнения превращения хромата калия в дихромат и обратно.

2. Сделать вывод об устойчивости хроматов и дихроматов в зависимости от реакции среды.

Опыт № 3. Окислительные свойства дихроматов.

3.1 окисление сульфита натрия.

В пробирку внести 4 -5 капель раствора дихромата калия, добавить 2 -3 капли раствора серной кислоты и по каплям приливать раствор сульфита натрия до изменения окраски раствора.

3.2 окисление иодида калия.

В пробирку внести 4 -5 капель раствора дихромата калия, подкислить 2 -3 каплями раствора серной кислоты и добавлять по каплям раствор иодида калия до изменения окраски. Для подтверждения образования свободного иода каплю этого раствора добавить в пробирку с 1 мл раствора крахмала.

Задания. 1. Составить уравнения окислительно - восстановительных реакций между:

• сульфитом натрия, дихроматом калия и серной кислотой с образованием сульфатов натрия, калия, хрома (III) и воды;

• иодидом калия, дихроматом калия и серной кислотой с образованием свободного иода, сульфатов калия, хрома (III) и воды.

2. Сделать вывод об окислительно - восстановительной способности дихроматов.

Опыт № 4. Получение малорастворимых хроматов

В две пробирки внести по 1 мл раствора хромата калия, а затем добавить в первую пробирку 0,5 мл раствора нитрата бария; во вторую - нитрата свинца. Отметить окраску выпавших осадков.

Задание. Составить молекулярные и ионные уравнения наблюдаемых реакций.

Опыт № 5 .Качественные реакции на ионы железа Fe²⁺ и Fe³⁺

1. Действие гексацианоферрата(III) калия на ион железа Fe²⁺

К 1 мл раствора сульфата железа (II) добавить 2 -3 капли гексацианоферрата (III) калия. Отметить окраску осадка (турнбулева синь)

Задание. Составить молекулярное и ионное уравнения взаимодействия сульфата железа (II) и гексацианоферрата калия с образованием осадка турнбуллевой сини. Сделать вывод о качественном реактиве на ион Fe²⁺

2. Действие роданида калия на ион железа Fe³⁺

К 1 мл раствора сульфата железа (III) добавить 1 - 2 капли раствора роданида калия. Как изменилась окраска раствора?

Задание. Составить молекулярное и ионное уравнения взаимодействия сульфата железа (III) и роданида калия, учитывая, что образовавшаяся соль - роданит железа Fe(CNS)₃ - малодиссоциирующее соединение. Сделать вывод о качественном реактиве на ион Fe³⁺

Контрольные вопросы

1. С какими из водных растворов электролитов будет реагировать железо: K₂WO₄, Na₂MoO₄, Cr₂(SO₄)₃, Mo(NO₃)₃, учитывая, что в ряду напряжений хром расположен между цинком и железом, молибден и вольфрам находятся правее хрома?

2. Какой осадок образуется при взаимодействии раствора сульфата хрома(III) c раствором сульфида калия при нагревании?

3. На основании учения о строении атомов поясните, чем металлы по химическим свойствам отличаются от неметаллов?

Тема: Реакции ионного обмена. Гидролиз солей.

Задачи работы: Установить:

1. Причины, вызывающие протекание реакций ионного обмена до конца.

2. Реакцию среды растворов солей при гидролизе.

Должны знать: теорию электролитической диссоциации Аррениуса; иметь представление о гидролизе солей.

Должны уметь: записывать уравнения реакций ионного обмена, определять кислотность растворов кислотно-основными индикаторами; составлять ионные уравнения (I стадия) гидролиза солей; предсказывать реакцию среды в растворах солей.

Реактивы и оборудование: растворы: сульфата меди, гидроксида калия, сульфата алюминия, хлорида аммония, нитрата бария, карбоната натрия, силиката натрия; соляная кислота, лакмус, фенолфталеин, универсальная индикаторная бумага, пробирки.

Техника безопасности. Использовать растворы в тех количествах и концентрациях, какие указаны в инструкции.

Литература: Г.Е. Рудзитис. Химия -9. М., «Просвещение», 2000 г, глава № 1, стр. 12 - 21.

Ю.М. Ерохин Химия М., 2002, глава № 6, стр. 79 - 85.

При выполнении опытов пользуйтесь таблицей « Растворимость кислот, оснований, солей в воде»

Ход работы.

1.Реакции обмена между растворами электролитов.

Опыт № 1. Реакции, идущие с образованием осадка.

В одну пробирку налейте 1 мл раствора сульфата меди, во вторую - столько же сульфата алюминия. В первую пробирку добавьте 1мл гидроксида калия, во вторую - раствор нитрата бария. Наблюдайте образование осадков.

Задание. Составьте уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде. Объясните, почему образовались осадки. Назовите полученные вещества, укажите цвет и характер осадков. Укажите причину необратимости реакций.

Опыт № 2. Реакции, идущие с выделением газа.

В одну пробирку налейте 1мл карбоната натрия, во вторую - раствор хлорида аммония. Добавьте в первую соляную кислоту, а во вторую - раствор щелочи и наблюдайте выделение газа. Во второй пробирке (при нагревании) выделяется газ с острым запахом, в первой - газ без запаха.

Задание. Составьте уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде. Назовите полученные вещества. Укажите причину необратимости реакций.

Опыт № 3. Реакции, идущие с образованием малодиссоциирующего вещества.

В одну пробирку налейте 2мл раствора гидроксида калия и добавьте 1 - 2 капли фенолфталеина. Что наблюдается? Объясните причину изменения цвета индикатора. Затем прилейте раствор соляной или серной кислоты до обесцвечивания.

В другую пробирку налейте 2 мл сульфата меди и добавьте немного раствора гидроксида калия. Образуется голубой осадок гидроксида меди (II). Прилейте в пробирку серную кислоту до растворения осадка.

Задание. Составьте уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде. Назовите полученные вещества. Поясните, почему в первой пробирке произошло обесцвечивание, а во второй - растворение осадка. Каким общим свойством обладают растворимые и нерастворимые основания?

2 . Гидролиз солей.

Гидролизом соли называется взаимодействие ионов растворенной соли с ионами Н⁺ и ОН^- воды, сопровождающееся, как правило, изменением рН раствора.

Водородный показатель рН изменяется от 1 до 14. Если рН = 7, реакция среды нейтральная. Если рН > 7, реакция среды щелочная. Если рН < 7, реакция среды кислая. Исходя из значения рН, реакция среды может быть охарактеризована следующим образом:

рН 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

. . . . . . . . . . . . . .

Увеличение кислотности среды Увеличение щелочности среды

Нейтральная

среда

Практически определить водородный показатель можно с помощью универсального индикатора, который в зависимости от значения рН принимает характерную окраску.

Гидролиз может происходить только в том случае, если из ионов соли и воды образуются малодиссоциирующие вещества.

Опыт № 4. Испытание растворов солей индикаторами.

К 1 мл раствора хлорида натрия прилейте 1-2 капли лакмуса. Происходит ли изменение цвета раствора? Испытайте раствор хлорида натрия другими индикаторами.

Проведите аналогичные опыты с растворами сульфата алюминия, карбоната натрия, хлорида аммония, нитрата бария, силиката натрия.

Результаты испытаний запишите в таблицу:

.

Задание.

1. Написать уравнения реакций гидролиза солей (первую стадию), растворы которых имели, кислую или щелочную реакцию. Уравнения реакций записать в молекулярной и ионной формах.

2. Пользуясь сокращенным ионным уравнением, указать, какие ионы в результате гидролиза соли влияют на изменение окраски индикатора.

3. Сделать вывод о зависимости гидролиза соли от природы образующих ее кислот и оснований.

Контрольные вопросы

1. Какой процесс называется гидролизом? От чего зависит реакция среды при растворении различных солей в воде?

2. Как обнаружить присутствие в растворах ионов водорода, гидроксид-ионов?

3. Какие из следующих электролитов содержат в водном растворе ионы хлора: HCLO₃, KClO₄, CaCl₂, MgOHCl, CuCl₂?

4. Что называют ионным произведением воды?

Тема: Общие свойства металлов.

Цель: Исследовать химические свойства металлов, приобрести навыки пользования электрохимическим рядом напряжений металлов.

Должны знать: положение металлов в периодической системе, особенности строения их атомов; общие свойства металлов главных подгрупп.

Должны уметь: определять свойства металла в зависимости от его положения в электрохимическом ряду напряжений, составлять уравнения реакций, характеризующих химические свойства металлов главных подгрупп.

Литература: Г.Е. Рудзитис. Химия -9. М., «Просвещение», 2000 г, глава № 6, стр. 103 - 115.

Ю.М. Ерохин Химия М., 2002, глава № 11, стр. 170 - 195.

Техника безопасности: 1. Во избежание химических ожогов проявлять осторожность при работе с растворами кислот.

2. В работе используются растворы ядовитых солей: нитрата свинца, сульфатов цинка и меди. Не допускать их попадания на руки.

Реактивы и оборудование: цинк (гранулы и порошок), свинец (мелкие кусочки),

железо, алюминий (порошок), магний (порошок),

медь, раствор H₂SO_4, раствор хлорида (сульфата) цинка,

раствор хлорида (сульфата) меди (II),

раствор хлорида (сульфата) железа (II),

раствор ацетата свинца, спиртовка, пробирки.

Теоретическое пояснение

Большинство металлов на внешнем энергетическом уровне содержит небольшое число электронов(1 - 3). При химических реакциях они способны только отдавать электроны, образуя при этом положительно заряженные ионы. Поэтому все металлы - восстановители. Способность отдельных металлов к отдаче электронов проявляется в различной степени. Мерой активности металлов в растворах могут служить значения их стандартных электродных потенциалов.

Расположив металлы в порядке возрастания электродных потенциалов, получим электрохимический ряд напряжений металлов:

Li, Cs, K, Rb, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Ti, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sd, Bi, Cu, Ag, Hg, Pt, Au.

В ряд напряженности металлов включен и водород.

1. Металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, при нормальных условиях способны вытеснить водород из раствора кислот; металлы, стоящие после водорода, не вытесняют его из раствора кислот.

2. Каждый предыдущий металл электрохимического ряда напряжений вытесняет все последующие из растворов солей.

Порядок выполнения работы

Опыт №1. Горение металлов на воздухе.

Взять немного цинка и, растирая между пальцами, сыпать сверху на пламя спиртовки. Отметить наблюдаемый эффект.

Опыт повторить с порошком алюминия.

• Составить уравнение реакции горения алюминия и цинка.

• Сделать вывод об отношении металлов к кислороду воздуха.

Опыт №2. взаимодействие металлов с водой.

В пробирку, наполненную на ¼ водой, добавить микрошпатель порошка магния. Нагреть содержимое пробирки, отметить происходящее явления.

Опыт повторить с медью.

• Составить уравнение происходящей реакции.

Опыт №3. Взаимодействие металлов с раствором серной кислоты.

В три пробирки внести по 7-8 капель раствора серной кислоты и по кусочку металла: в первую-цинка, во вторую-железа, в третью-меди. Для ускорения реакции содержимое пробирок слегка подогреть. Отметить происходящие процессы.

• Составить молекулярные и молекулярно-ионные уравнения реакции цинка и железа с раствором серной кислоты.

• Используя ряд напряжений металлов, сделать вывод о возможности реакции между металлом и раствором серной кислоты.

Опыт№4. Взаимодействие металлов с растворами солей.

А.) Налейте в одну пробирку 1,5 мл. раствора нитрата (или ацетата) свинца, в другую - столько же раствора хлорида или сульфата цинка. В первую пробирку опустите гранулу цинка, во вторую-кусочек свинца. Пробирки не взбалтывайте. Через 3-4 минуты рассмотрите их и установите, в какой из пробирок произошли изменения.

B.) Налейте в одну пробирку 1,5 мл. раствора хлорида или сульфата меди (II), в другую-столько же раствора хлорида или сульфата железа (II). Наклонив первую пробирку, осторожно опустите в неё железный стержень или гвоздь, во вторую-кусочек меди. Через 2-3 минуты рассмотрите их и установите, в какой из пробирок произошли изменения.

Укажите с какими растворами солей вступили в реакцию:

• Цинк;

• Свинец;

• Железо;

• Медь.

• Напишите сокращенные ионные уравнения проведенных реакций.

Опыт№5. Окрашивание пламени летучими соединениями металлов.

Приборы и реактивы: спиртовка, нихромовое проволочное колечко, впаянное в стеклянную палочку; насыщенные растворы хлоридов лития LiCl, натрия NaCl, калия KCl, медиCuCl₂ кальция CaCl₂, стронция SrCl₂, бария BaCl₂, концентрированная хлороводородная кислота HCl

Нихромовую проволоку промыть в хлороводородной кислоте и прокалить на пламени спиртовки. Внести её в раствор соли калия, а затем в несветящееся пламя спиртовки. Отметить окраску пламени.

То же самое проделать с растворами солей кальция, меди, бария, стронция, лития и натрия.

• Сделать вывод об изменении окраски пламени исследованными солями металлов.

Контрольные вопросы

1. Какие металлы способны реагировать с растворами кислот?

2. Что такое пассирование металлов? Привести примеры.

3. Составьте уравнение взаимодействия лития, кальция и алюминия: a) с хромом; б) с кислородом; в) с азотом. Назвать образовавшиеся продукты.

4. Какие из перечисленных металлов будут реагировать с раствором хлороводородной кислоты: марганец, серебро, висмут, алюминий, олово? Составить уравнения реакций.

Тема: Химические свойства спиртов.

Цель: исследовать химические свойства спиртов /окисление, этерификация/; на примере глицерина познакомиться с качественной реакцией на многоатомные спирты.

Должны знать: определение, состав, строение, номенклатуру одноатомных и многоатомных спиртов; свойства предельных одноатомных спиртов; качественную реакцию на многоатомные спирты.

Должны уметь:

• проводить наблюдения, делать выводы, записывать уравнения химических реакций, характеризующих химические свойства спиртов;

• практически проводить реакцию этерификации в лабораторных условиях, соблюдая правила по технике безопасности;

• проводить качественную реакцию с гидроксидом меди (II) на многоатомные спирты.

Реактивы и оборудование: этанол, сульфат меди (II), смесь этилового спирта, уксусной и серной кислот (1:1), насыщенный раствор хлорида натрия, медная проволока, глицерин, гидроксид калия, делительная воронка, прибор для нагревания,

пробка с газоотводной трубкой, пробирки, химические стаканчики на 50 мл.

Литература: Г.Е. Рудзитис Химия -10 /учебник/ глава № 7.

Ю.М. Ерохин Химия /учебник/ М., 2002, глава № 24, стр. 307 - 315.

Ход работы

1. Окисление спирта в альдегид.

Возьмите медную проволоку и приготовьте из нее спираль. Накалите медную спираль в пламени - на ее поверхности образуется черный налет оксида меди(II) - и быстро опустите спираль в пробирку с этиловым спиртом. Погасите горючее. Выньте спираль и, не нагревая ее, снова опустите в пары спирта. Эту операцию повторите несколько раз. Что происходит с медной спиралью? Обратите внимание на запах образовавшегося альдегида.

• Какие реакции происходят с медью? Напишите уравнения реакций.

• Составьте уравнение реакции окисления этилового спирта оксидом меди (II).

• Процесс окисления этилового спирта является эндотермическим или экзотермическим? Какие у вас доказательства?

2. Получение этилового эфира уксусной кислоты.

В пробирку налейте 2 мл смеси спирта, уксусной и серной кислот и для равномерного кипения добавьте немного речного песка. Пробирку закройте пробкой с газоотводной трубкой. Свободный конец газоотводной трубки опустите в пробирку-приемник с насыщенным раствором хлорида натрия. Закройте пробирку-приемник влажным ватным тампоном (смочить раствором соли). Смесь осторожно кипятите 4-5 минут. Закончив нагревание, выньте ватный тампон.

• Ощущаете ли запах эфира? (вспомните, как нюхать вещества!)

• Какое вещество собралось в верхнем слое ( в пробирке-приемнике) и почему?

Отделите эфир от воды при помощи делительной воронки. Полученный эфир вылейте в специальную банку.

• Почему эфир можно отделить от воды при помощи делительной воронки?

• Составьте уравнение реакции этерификации.

• Какова роль серной кислоты в реакции этерификации?

3. Растворение глицерина в воде и реакция его с гидроксидом меди (II).

Рассмотрите склянку с глицерином, наклоните ее.

• Что можно сказать о цвете и вязкости глицерина? Выньте пробку:

• Есть ли у глицерина запах?

К 0,5 мл воды добавьте 2 капли глицерина, содержимое взболтайте. Прибавьте еще 4 капли глицерина и снова взболтайте.

• Что можно сказать о растворимости глицерина?

К полученному раствору глицерина прилейте 2 капли раствора соли меди и по каплям добавляйте раствор щелочи до изменения окраски раствора (щелочь должна быть в избытке). Образуется глицерат меди ярко-синего цвета.

Запомните: эта реакция является качественной на глицерин (многоатомные спирты)

• Составьте уравнения происходящих реакций.

Контрольные вопросы

1. Что такое спирты? Какова общая формула предельных одноатомных спиртов?

2. Что такое атомность спирта? Как классифицируются спирты по атомности? Приведите формулы простейших одно-, двух -, трехатомных спиртов.

3. Составьте уравнение реакции окисления пропанола - 1 оксидом меди (II). Назовите продукт восстановления и окисления.

4. Как можно распознать многоатомные спирты?

5. Составьте структурные формулы:

• 2-метилпропанол-2,

• 2,4,4- триметилпентанол-2,

• бутантриол - 1,3,4.

Тема: Получение уксусной кислоты и изучение ее свойств.

Цель: Получить уксусную кислоту в ходе реакции обмена между ацетатом

натрия и серной кислотой и исследовать её свойства.

Должны знать: получение, физические и химические свойства кислот; виды изомерии, систематическую номенклатуру.

Должны уметь: получать уксусную кислоту в лабораторных условиях; составлять уравнения реакций, подтверждающих химические свойства и способы получения карбоновых кислот.

Реактивы и оборудование: ацетат натрия (тв), Н₂SО₄ (1:1), Мg, NaOH, СНзСООН (1:3), ф/ф, Na₂СОз, раствор олеиновой кислоты, раствор КМпО₄, пробирки, пробка с газоотводной трубкой, прибор для нагревания.

Литература: Г.Е. Рудзитис. Химия -10. М., «Просвещение», 2000 г, глава № 8, стр 103 - 113.

Ю.М. Ерохин Химия М., 2002, глава № 24, стр. 325 - 332.

Теоретическое пояснение

В лаборатории карбоновые кислоты, как и неорганические, можно получить из их солей, действуя на них серной кислотой при нагревании.

Безводная уксусная кислота замерзает при t: -16,6° С образуя кристаллы в виде льда. Такую кислоту называют ледяной.

Уксусная эссенция представляет собой 70-80% раствор уксусной кислоты, а столовый уксус 3 - 9 % водный раствор уксусной кислоты, используется как вкусовое и консервирующее средство.

Общие химические свойства карбоновых кислот аналогичны соответствующим свойствам неорганических кислот (см. табл. №14 стр. 107, Г.Е. Рудзитис. Химия -10. )

Порядок выполнения работы

Опыт №1. Получение уксусной кислоты.

Поместите в пробирку 2г. ацетата натрия и прибавьте 1 мл концентрированной серной кислоты. Пробирку закройте пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустите в другую пробирку. Смесь нагревайте (осторожно) до тех пор, пока в пробирке - приёмнике соберётся 1 мл жидкости.

Вопросы: 1) Какое вещество образовалось в пробирке - приёмнике? Какие признаки это подтверждают?

2. Составьте уравнение проделанной реакции и определите её тип.

Опыт№2. Взаимодействие уксусной кислоты с металлами.

Полученную кислоту разбавьте водой (1:1). В 2 пробирки влейте по 1 мл раствора уксусной кислоты. В 1-ю добавьте немного Mg (порошок), во 2-ю - цинк (1 гранулу). В первой пробирке происходит бурная реакция, а во второй - реакция протекает спокойно (иногда она начинается только при нагревании).

Вопросы: 1) Как уксусная кислота реагирует с магнием и цинком?

2) Сравните скорость этих реакций и напишите уравнения в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде.

Опыт№3. Взаимодействие уксусной кислоты с основаниями.

Влейте в пробирку 1-1,5 мл раствора гидроксида натрия и добавьте несколько капель раствора фенолфталеина. При добавлении уксусной кислоты происходит обесцвечивание.

Вопросы: 1) Почему в ходе реакции происходит обесцвечивание Ф/Ф. Напишите сокращённое ионное уравнение объясняющее этот процесс.

2) Какие вещества образуются при взаимодействии уксусной кислоты с основаниями?

Опыт№4. Взаимодействие уксусной кислоты с солями.

К раствору карбоната натрия добавьте уксусную кислоту.

1. Что наблюдаете? Составьте молекулярное и ионное уравнение происходящей реакции.

2. Какие свойства уксусной кислоты сходны со свойствами неорганических веществ-
   
   кислот?

Экспериментальная задача.

Докажите опытным путём, что олеиновая кислота (спиртово-водный раствор) является непредельной. Ответ подтвердите уравнением реакции.

Контрольные вопросы

1. Какие соединения относятся к карбоновым кислотам; как их классифицируют?

2. Какие две кислоты имеют общую формулу С₄Н₈О₂? Напишите их структурные
   
   формулы и назовите их.

3. Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно получить карбоновые кислоты:

• взаимодействием солей карбоновых кислот с серной кислотой;

• окислением альдегидов;

• окислением спиртов.

4) Выведите формулу карбоновой кислоты, имеющей следующий состав: С - 62,0 %

О - 27,6 % , Н - 10,4 %. Плотность вещества по водороду равна 58. Напишите структурные формулы изомеров этой предельной одноосновной кислоты и назовите их по международной номенклатуре.

5) Как используются муравьиная, уксусная и высшие карбоновые кислоты?

Тема: Решение экспериментальных задач на получение и распознавание органических веществ.

Цель: Применяя теоретические знания о химических свойствах органических веществ, качественных реакциях и способах получения органических соединений решить экспериментальные задачи, соблюдая при этом правила по технике безопасности.

Должны знать: характерные реакции кислородсодержащих органических соединений, качественные реакции на многоатомные спирты, альдегиды, крахмал, белки.

Должны уметь: получать вещество в одну стадию; распознавать глюкозу, сахарозу, крахмал, раствор мыла и другие кислородсодержащие соединения; проводить характерные реакции, элементарный анализ.

Реактивы и оборудование: сульфат меди (II), гидроксид натрия, сульфат меди безводный, оксид меди (II), известковая вода, раствор (спиртово-водный) подсолнечного масла, раствор перманганата калия, ацетат натрия, серная кислота, этиловый спирт, медная проволока, хлорид железа (III), глицерин, уксусная кислота, глюкоза, белок, крахмал, спиртовой раствор иода, пробирки под номерами, установка для нагревания.

Литература: Г.Е. Рудзитис. Химия: органическая химия. М., 1999. стр. 147 - 157.

Ю.М. Ерохин. Химия. М., 2002, главы 24, 25.

Ход работы.

Предлагаемая работа охватывает кислородсодержащие соединения: спирты, альдегиды, кислоты, углеводы, белки. Поэтому повторите необходимые сведения об этих соединениях и проведите предварительный анализ предложенных задач, только после этого приступайте к их решению.

Задачи лабораторной работы распределены на варианты. Узнайте у преподавателя свой вариант и получите задание.

Каждый студент обязательно должен решить не менее четырех экспериментальных задач.

Задачи

1. Докажите опытным путем, что в состав глицерина входят химические элементы углерод и водород.

2. Докажите опытным путем, что в состав полиэтилена входят химические элементы углерод и водород.

3. В двух пробирках даны вещества: в одной - раствор хозяйственного мыла, в другой - слабый раствор щелочи. Определите, где какое вещество.

4. Вам выдан раствор (спиртово-водный) подсолнечного масла. Как доказать, что в молекулах масла содержаться преимущественно остатки непредельных кислот?

5. Исходя из ацетата натрия или калия получите, уксусную кислоту. Докажите опытным путем, что это кислота.

6. Исходя из этилового спирта получите соответствующий альдегид.

7. Выданы пробирки (под номерами) с растворами глицерина и глюкозы. Определите каждое вещество при помощи одних и тех же реактивов.

8. Докажите опытным путем, что в спелых фруктах (например, яблоках) содержится глюкоза.

9. В трех пробирках под номерами даны растворы крахмала, сахарозы и глицерина. Определите каждое вещество с помощью характерных реакций.

10. В трех пробирках под номерами даны растворы белка, глицерина и глюкозы. Определите каждое вещество при помощи одних и тех же реактивов.

11. В пяти пробирках под номерами находятся растворы веществ: гидроксид натрия, глицерин, глюкоза, белок и хлорид бария. Пользуясь раствором сульфата меди, установите содержимое каждой пробирки.

12. С какими нижеуказанными растворами веществ будет реагировать свежеполученный гидроксид меди (II):хлорид железа (III), серная кислота, гидроксид натрия, глицерин, этанол, уксусная кислота, глюкоза, белок, крахмал? Проведите вначале анализ, затем на опытах докажите возможность тех или иных реакций.

Контрольные вопросы.

1. Как определить одним реактивом метаналь и глюкозу?

2. Какие химические свойства можно предположить для вещества состава С₅Н₁₀О₅? Запишите два наиболее характерных уравнения реакций.

3. Какое общее химическое свойство присуще сложным эфирам, сахарозе, крахмалу?

4. Напишите уравнения химических реакций для осуществления превращений, соответствующих схеме:

Крахмал → глюкоза → этиловый спирт

↓

глюконовая кислота.

Решение экспериментальных задач по теме «Неметаллы»

Цель: Применяя теоретические знания о химических свойствах неметаллов и их соединениях, качественных реакциях и способах получения неорганических веществ решить экспериментальные задачи, соблюдая при этом правила техники безопасности.

Знать: особенности строения атомов неметаллов, состав, свойства важнейших химических соединений неметаллов.

Уметь: характеризовать общие свойства неметаллов, выполнять химические опыты, подтверждающие свойства неметаллов и их важнейших соединений.

Реактивы и оборудование: лакмус, фенолфталеин, хлорид бария, гидроксид калия, карбонат натрия, нитрат калия, серная кислота, цинк, оксид меди (II), медь, соляная кислота, сульфат меди (II), сульфат калия, сульфат аммония, пробирки.

Ход работы

1. Получите задание с указанием номера варианта.

2. Для оформления результатов работы составьте отчет согласно следующей схеме

( на развороте тетради )

Вариант №1.

Задача №1. Проделайте реакции, подтверждающие качественный состав H₂SO_4.

Задача № 2. Вам выданы вещества: лакмус, карбонат натрия, нитрат калия, серная кислота, гидроксид калия, цинк, оксид меди (II), медь. Убедитесь опытным путем, с какими из данных веществ реагирует соляная кислота. Составьте уравнения реакций. Какие из данных реакций относятся к окислительно-восстановительным?

Задача № 3. Получите двумя способами ZnSO_4.

Задача № 4. Даны пробирки с растворами сульфата калия, серной кислоты, гидроксида калия. Опытным путем определите, в какой пробирке находится каждое из указанных

веществ.

Вариант №2.

Задача №1. Проделайте реакции, подтверждающие качественный состав сульфата аммония.

Задача № 2. Проделайте реакции, характерные для соляной кислоты

Задача № 3. Получите двумя способами CuSO₄.

Задача № 4.Определите каждый из выданных растворов : карбонат натрия, хлорид аммония, сульфат натрия.

Контрольные вопросы

1.Какие степени окисления могут иметь атомы неметаллов в соединениях?

2. При взаимодействии с какими веществами неметаллы играют роль окислителей, восстановителей?

3. Как изменяются окислительные свойства неметаллов в периодах и подгруппах?

4. Напишите уравнения реакций, в результате которых можно осуществить следующие превращения:

Zn_____ ZnSO₄ _____ Zn(OH)₂ _____ ZnCL₂

5. Составьте электронный баланс для окислительно-восстановительных реакций

( см. задачу №1 )

6. Почему степень окисления азота может быть + 5 и - 3 ?

Тема: Получение этилена и изучение его свойств.

Цель: Получить газ этилен и доказать непредельный характер этого углеводорода.

Должны знать: химические свойства и практическое применение алкенов.

Должны уметь: получать этилен в лабораторных условиях; составлять уравнения реакций, характеризующих химические свойства непредельных углеводородов; определять по характерным реакциям непредельные углеводороды; применять правила безопасности при работе с органическими веществами.

Реактивы и оборудование: смесь С₂Н₅ОН и Н₂SO₄ (к) ( 1:3), бромная вода, р-р К Мn О₄,

пробирки, пробка с газоотводной трубкой, спиртовка, песок.

Литература: Г.Е. Рудзитис. Химия -10. М., «Просвещение», 2000 г, глава № 8, стр. 96 - 102.

Ю.М. Ерохин Химия М., 2002, глава № 24, стр. 317 - 324.

Теоретическое пояснение

Этилен (этен - С₂ Н₄) - бесцветный газ, почти без запаха, немного легче воздуха, плохо растворим в воде.

Химические свойства этилена и его гомологов в основном определяются наличием в их молекулах двойной связи, для них характерны реакции присоединения, окисления и полимеризации.

В лаборатории этилен получают при нагревании смеси этилового спирта с концентрированной серной кислотой.

Порядок выполнения работы

Опыт № 1. Получение этилена.

В пробирку налейте 2 мл этилового спирта и осторожно добавьте 6 мл концентрированной серной кислоты. Затем всыпьте немного предварительно прокаленного песка, чтобы избежать толчков жидкости при кипении. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, закрепите, ее в держателе и осторожно нагрейте.

• Какой газ выделяется при нагревании смеси этилового спирта с серной кислотой?

• Какова роль серной кислоты в реакции?

Опыт № 2. Доказательство непредельного характера этилена.

а) В пробирку налейте 2 - 3 мл бромной воды. Опустите газоотводную трубку до дна пробирки с бромной водой и пропустите через нее выделяющийся газ.

б) В другую пробирку налейте 2 - 3 мл разбавленного раствора перманганата калия, подкисленного серной кислотой, и пропустите через него газ.

• Что происходит при пропускании газа через бромную воду и раствор перманганата калия? Напишите уравнения соответствующих реакций.

• Чем отличаются свойства этилена от свойств предельных углеводородов?

• Какие реакции являются качественными для алкенов?

Опыт № 3. Горение этилена.

Как только произойдет обесцвечивание, тотчас же выньте газоотводную трубку из раствора и поверните ее отверстием кверху, подожгите выделяющийся газ.

• Как горит этилен: светящимся, несветящимся или коптящим пламенем? Напишите уравнение происходящей реакции.

• Сделайте выводы о физических и химических свойствах этилена в своем отчете.

Опыт № 4. Экспериментальная задача

Вам выдан бензин. Определите, есть в нем непредельные углеводороды.

Уборка рабочего места

Разберите прибор. Остывшую смесь в пробирке разбавьте водой и вылейте в специальную банку - слив. Промойте все пробирки.

Контрольные вопросы.

1. Какие углеводороды называются непредельными?

2. Какие непредельные углеводороды относятся к алкенам?

3. Напишите молекулярные и структурные формулы первых четырех членов
   
   гомологического ряда алкенов. Назовите их.

4. Какой тип реакции характерен для алкенов. Почему?.

5. Как можно практически освободить метан от примеси этилена?

6. Как двумя способами можно получить хлорэтан? Напишите уравнения соответствующих реакций.