Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Химия»Содержание №42/2003

КОНКУРС "Я ИДУ НА УРОК"

Получение и свойства
кислорода

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА (1 ч) s.gif (272 bytes) 8 КЛАСС

Работа проводится учащимися самостоятельно под контролем учителя.
Предлагаю результат моей многолетней работы по подготовке и проведению практических работ в общеобразовательной школе на уроках химии в 8–9-х классах:

  • «Получение и свойства кислорода»,
  • «Приготовление растворов солей с определенной массовой долей растворенного вещества»,
  • «Обобщение сведений о важнейших классах неорганических соединений»,
  • «Электролитическая диссоциация»,
  • «Подгруппа кислорода» (см. след. номера газеты «Химия»).

Все они апробированы мною на занятиях. Их можно использовать при изучении школьного курса химии как по новой программе О.С.Габриеляна, так и по программе Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана.
Ученический эксперимент – это вид самостоятельной работы. Эксперимент не только обогащает учащихся новыми понятиями, умениями, навыками, но и является способом проверки истинности приобретенных ими знаний, способствует более глубокому пониманию материала, усвоению знаний. Он позволяет более полно осуществлять принцип вариативности восприятия окружающего мира, т. к. главная сущность этого принципа – связь с жизнью, с будущей практической деятельностью учащихся.

Цели. Уметь получать кислород в лаборатории и собирать его двумя методами: вытеснением воздуха и вытеснением воды; подтвердить опытным путем свойства кислорода; знать правила техники безопасности.
Оборудование. Металлический штатив с лапкой, спиртовка, спички, пробирка с газоотводной трубкой, пробирка, комочек ваты, пипетка, химический стакан, лучинка, препаровальная игла (или проволока), кристаллизатор с водой, две конические колбы с пробками.
Реактивы. KMnO4 кристаллический (5–6 г), известковая вода Сa(OH)2, древесный уголь,
Fe (стальная проволока или скрепка).

Правила техники безопасности.
Осторожно обращайтесь с химическим оборудованием!
Помните! Пробирку прогревают, держа ее в наклонном положении, по всей длине двумя-тремя движениями в пламени спиртовки. При нагревании направляйте отверстие пробирки в сторону от себя и соседей.

Тушите спиртовку только колпачком (а). Запрещается зажигать одну спиртовку с помощью другой (б). Запрещается передавать спиртовку в зажженном виде (в). Запрещается пробовать вещество на вкус (г). Работу проводить только над столом (д)
Тушите спиртовку только колпачком (а).
Запрещается зажигать одну спиртовку с помощью другой (б).
Запрещается передавать спиртовку в зажженном виде (в).
Запрещается пробовать вещество на вкус (г).
Работу проводить только над столом (д)

Предварительно учащиеся получают домашнее задание, связанное с изучением содержания предстоящей работы по инструкции, одновременно используя материалы учебников 8-го класса авторов О.С.Габриеляна (§ 14, 40) или Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана (§ 19, 20). В тетрадях для практических работ записывают название темы, цель, перечисляют оборудование и реактивы, оформляют таблицу для отчета.

ХОД УРОКА

 

Один опыт я ставлю выше,
чем тысячу мнений,
рожденных только
воображением.

М.В.Ломоносов

Получение кислорода
методом вытеснения воздуха

(10 мин)

1. Перманганат калия (КMnO4) поместите в сухую пробирку. У отверстия пробирки положите рыхлый комочек ваты.
2. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, проверьте на герметичность (рис. 1).

Рис. 1. Проверка прибора на герметичность

Рис. 1.
Проверка прибора
на герметичность

(Пояснения учителя, как проверить прибор на герметичность.) Укрепите прибор в лапке штатива.

3. Газоотводную трубку опустите в стакан, не касаясь дна, на расстоянии 2–3 мм (рис. 2).

Рис. 2. Получение из перманганата калия кислорода и собирание его методом вытеснения воздуха. Обнаружение кислорода тлеющей лучинкой

Рис. 2.
Получение из перманганата калия кислорода
и собирание его методом вытеснения воздуха.
Обнаружение кислорода тлеющей лучинкой

4. Подогрейте вещество в пробирке. (Помните правила техники безопасности.)
5. Проверьте наличие газа тлеющей лучинкой (угольком). Что наблюдаете? Почему кислород можно собирать методом вытеснения воздуха?
6. Соберите полученный кислород в две колбы для проведения следующих опытов. Колбы закройте пробками.
7. Оформите отчет, пользуясь табл. 1, которую разместите на развороте тетради.

Получение кислорода
методом вытеснения воды

(10 мин)

1. Пробирку заполните водой. Закройте пробирку большим пальцем и переверните ее вверх дном. В таком положении опустите руку с пробиркой в кристаллизатор с водой. Подведите к концу газоотводной трубки пробирку, не вынимая ее из воды (рис. 3).

Рис. 3. Прибор для получения кислорода и собирание его методом вытеснения воды

Рис. 3.
Прибор для получения кислорода
и собирание его методом вытеснения воды

2. Когда кислород вытеснит воду из пробирки, закройте ее большим пальцем и выньте из воды. Почему кислород можно собирать способом вытеснения воды?
Внимание! Выньте газоотводную трубку из кристаллизатора, не прекращая нагревать пробирку с КMnО4. Если этого не сделать, то воду перебросит в горячую пробирку. Почему?

Горение угля в кислороде

(5 мин)

1. Закрепите уголек на металлической проволоке (препаровальной игле) и внесите в пламя спиртовки.
2. Раскаленный уголек опустите в колбу с кислородом. Что наблюдаете? Дайте объяснение (рис. 4).

Рис. 4. Горение угля в кислороде

Рис. 4.
Горение угля в кислороде

3. После извлечения несгоревшего угля из колбы, прилейте в нее 5–6 капель известковой воды
Са(ОН)2. Что наблюдаете? Дайте объяснение.
4. Оформите отчет о работе в табл. 1.

Горение стальной (железной) проволоки
в кислороде

(5 мин)

1. Прикрепите к одному концу стальной проволоки кусочек спички. Зажгите спичку. Проволоку с горящей спичкой опустите в колбу с кислородом. Что наблюдаете? Дайте объяснение (рис. 5).

Рис. 5. Горение Fe (стальная проволока) в кислороде

Рис. 5.
Горение Fe
(стальная проволока)
в кислороде

2. Оформите отчет о работе в табл. 1.

Таблица 1

Выполняемые операции
(что делали)
Рисунки с обозначениями исходных и полученных веществ Наблюдения. Условия
проведения реакций.
Уравнения реакций
Объяснения наблюдений. Выводы
Сборка прибора для получения кислорода. Проверка прибора на герметичность      
Получение кислорода
из KMnО4 при нагревании
     
Доказательство получения кислорода c помощью
тлеющей лучинки
     
Характеристика физических свойств О2. Собирание О2 двумя методами:
вытеснением воздуха,
вытеснением воды
     
Характеристика
химических свойств О2. Взаимодействие
с простыми веществами:
горение угля, горение железа (стальная проволока, скрепка)
     

Сделайте письменный общий вывод о проделанной работе (5 мин).

ВЫВОД. Один из способов получения кислорода в лаборатории – разложение КMnO4. Кислород – газ без цвета и запаха, тяжелее воздуха в 1,103 раза (Mr(O2) = 32, Mr(возд.) = 29, из чего следует 32/29 1,103), малорастворим в воде. Вступает в реакции с простыми веществами, образуя оксиды.

Приведите рабочее место в порядок (3 мин): разберите прибор, расставьте посуду и принадлежности на свои места.

Сдайте тетради на проверку.

Домашнее задание.

Задача. Определите, какое из соединений железа – Fe2О3 или Fe3О4 – богаче железом?

Дано: Найти:
Fe2O3,
Fe3O4.
(Fe) в Fe2O3,
'(Fe) в Fe3O4

Решение

(Х) = nAr(X)/Mr, где n – число атомов элемента Х в формуле вещества.

Mr(Fe2O3) = 56•2 + 16•3 = 160,

(Fe) = 56•2/160 = 0,7,
(Fe) = 70%,

Mr (Fe3O4) = 56•3 + 16•4 = 232,
'(Fe) = 56•3/232 = 0,724,
'(Fe) = 72,4%.

Ответ. Fe3O4 богаче железом, чем Fe2O3.

Учитель во время практической работы наблюдает за правильностью выполнения приемов и операций учащимися и отмечает в карточке учета умений (табл. 2).

Таблица 2

Карточка учета умений
Операции практической работы Фамилии учащихся
А Б В Г Д Е
Сборка прибора для получения кислорода            
Проверка прибора на герметичность            
Укрепление пробирки в лапке штатива            
Обращение со спиртовкой            
Нагревание пробирки с KМnО4            
Проверка выделения О2            
Собирание О2 в сосуд двумя методами:
вытеснением воздуха,
вытеснением воды
           
Сжигание угля            
Сжигание Fe (стальной проволоки)            
Kультура выполнения опытов            
Оформление работы в тетради            

 

Образец отчета о проделанной практической работе (табл. 1)
Выполняемые операции
(что делали)
Рисунки с обозначениями исходных и полученных веществ Наблюдения.
Условия
проведения реакций. Уравнения реакций
Объяснения наблюдений.
Выводы
Сборка прибора для получения кислорода.
Проверка прибора на герметичность

Выделяются пузырьки воздуха Прибор собран герметично
Получение кислорода из KMnO4
при нагревании

При нагревании KMnO4 происходит реакция:

О2 получают в лаборатории разложением KMnO4 при нагревании
Доказательство получения кислорода при помощи
тлеющей лучинки

Тлеющая лучинка
(уголь) ярко загорается
в О2
Полученный газ О2 поддерживает горение
Характеристика
физических свойств О2. Собирание О2 двумя методами:
вытеснением воздуха (а),
вытеснением воды (б)

Kислород вытесняет воздух и воду из сосудов Kислород – газ без цвета и запаха,
немного тяжелее воздуха, поэтому
его собирают в сосуд, поставленный на дно. Kислород малорастворим в воде
Характеристика химических свойств О2. Взаимодействие с простыми веществами: горение угля (a), горение железа (стальная проволока, скрепка, стружка) (б)

Раскаленный уголек ярко горит в О2:

Известковая вода мутнеет, т. к. образуется нерастворимый в воде осадок СaСО3:
СО2 + Са(ОН)2 СaСО3 + H2O. Железо горит ярким пламенем в кислороде:

О2 взаимодействует
с простыми
веществами – металлами и неметаллами. Образование осадка белого цвета подтверждает наличие в колбе СО2 

О.М.БЫКОВА,
учитель химии
Красноярской средней школы № 2
(с. Красный Яр, Астраханская обл.)