Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Химия»Содержание №19/2007

В ПОМОЩЬ МОЛОДОМУ УЧИТЕЛЮ

 

Учебный эксперимент
в начале курса химии

Изучение простейших физических
и химических свойств веществ

На первых уроках химии ученики узнают, что наука химия изучает вещества, их строение, свойства и процессы превращения одних веществ в другие. Учащиеся должны сразу же усвоить, что изучить вещество – это значит определить его свойства, которые устанавливаются только опытным путем. Некоторые из них можно установить с помощью наших органов чувств (агрегатное состояние, цвет, запах, вкус, звучание при ударе предмета о предмет или при его разламывании, состояние поверхности предмета при его исследовании на ощупь). Большинство других свойств (температуры изменения агрегатных состояний, плотность, растворимость, электропроводность, горючесть, изменение при нагревании, взаимодействие с другими веществами и т.д.) можно определить лишь с помощью специальных экспериментов и приборов. После показа опытов рекомендуем проведение беседы с использованием заданий (приведены курсивом) или составление сводных таблиц.

Опыты по изучению
физических свойств веществ

ОПЫТ 1. Вещество и тело

Разложите на столе две группы предметов:

1) стеклянная трубка, медная трубка, стальная трубка, резиновая трубка, пластмассовая трубка и другие трубки из различных веществ;

2) стеклянный стакан, стеклянная трубка, стеклянная пластинка, стеклянная колба и другие предметы из стекла.

Рассмотрите и назовите каждый предмет и вещество, из которого состоит предмет. Дайте развернутый ответ на вопрос «Чем отличается понятие “тело” от понятия “вещество?».

ОПЫТ 2. Определение свойств вещества
с помощью органов чувств

Оборудование и реактивы. Вода, лед. уксусная кислота, сера, сахар, клетчатка (вата), крахмал, цинк, медь, ванилин, аммиак (2–3 капли 25%-го раствора в плотно закрытой колбе), древесные лучинки, полиэтиленовая пленка и другие вещества, изделия из различных веществ. Рассмотрите вещества и изделия, определите их агрегатные состояния и внешние признаки.

Внимание! Определение запаха и проба вещества на ощупь проводятся строго по указанию учителя с соблюдением всех правил техники безопасности. Определение вкуса веществ в лаборатории (школьном кабинете химии) категорически запрещается!

Ваши наблюдения занесите в табл. 1.

Таблица 1

Особенные свойства веществ

Свойство Вещество
………... ………... ……….. ………... ……….
Агрегатное состояние          
Цвет          
Запах          
Звук при ударе          
Звук при разламывании          
Проба на ощупь          

 

Опыты по определению физических свойств
веществ специальными методами

Оборудование и реактивы. Нагревательные приборы, термометр (от 10 до 150 °С), весы, прибор для определения электропроводности, ареометры, цилиндры, колбы, пробирки, стеклянные палочки, гайки из различных сплавов массой 50–100 г, нитки, лед, вода, раствор поваренной соли (20–30%), мел, медная проволока, медный купорос, растительное масло.

ОПЫТ 3. Температура плавления вещества

Поместите в колбу несколько кусочков льда, закройте колбу пробкой со вставленным в нее термометром и отметьте температуру плавления льда (замерзания воды).

ОПЫТ 4. Температура кипения вещества

Налейте в колбу 50–60 мл воды, закройте колбу пробкой с термометром и газоотводной трубкой, нагрейте до кипения и отметьте температуру кипящей воды.

ОПЫТ 5. Определение плотности жидкости

Налейте в один цилиндр воду, в другой – раствор поваренной соли и определите с помощью ареометра значения плотностей этих жидкостей.

ОПЫТ 6. Определение плотности твердых тел

Определите на весах массу (в граммах) гайки и привяжите к ней нить длиной 40–50 см. В мерный цилиндр налейте определенный объем воды, опустите в воду гайку и по разнице объемов жидкости в цилиндре установите объем (в миллилитрах) гайки. На основе полученных данных рассчитайте плотность (в г/см3) вещества, из которого сделана гайка, по формуле:

плотность = масса/объем (г/см3).

Полученный результат сравните со справочными данными по плотности различных металлов и сделайте вывод, из какого металла или сплава сделана взятая для эксперимента гайка.

ОПЫТ 7. Определение электропроводности веществ

С помощью прибора по определению электропроводности веществ определите, проводят ли испытуемые вещества электрический ток (напряжение в сети не выше 36 В).

ОПЫТ 8. Определение растворимости веществ

Налейте в колбы по 20–30 мл воды и добавьте небольшие порции (1–2 г) медного купороса, мела и растительного масла. Перемешайте полученные смеси и запишите результаты о растворимости исследованных веществ.

Для обобщения результатов всех проведенных измерений и исследований физических свойств веществ заполните табл. 2.

Таблица 2

Физические свойства веществ

Свойство Вещество
………... ………... ……….. ………... ……….
Агрегатное состояние          
Цвет          
Запах          
Температура плавления, °С          
Температура кипения, °С          
Плотность, г/см3          
Электропроводность (да, нет)          
Растворимость в воде (да, нет)          

П р и м е ч а н и е. Значения температур плавления и кипения, а также плотности веществ, не установленные экспериментально, найдите в химическом справочнике.

Опыты по изучению
химических свойств веществ

Свойства веществ, проявляющиеся в процессе их превращения в другие вещества, называются химическими свойствами. Явления, которые при этом происходят, называются химическими явлениями. Химические свойства веществ также определяются с помощью специальных методов, простейшие из которых – нагревание и приведение веществ в непосредственное соприкосновение друг с другом. На первом этапе обучения, когда ученики еще не усвоили химическую символику, уравнения реакций не записываются. Даются лишь названия веществ, участвующих в процессе.

Оборудование и реактивы. Штатив, горелка, стаканы, пробирки, древесные лучинки; вода, мел или мрамор, раствор соляной кислоты, раствор нитрата серебра, железная, медная и алюминиевая проволока.

ОПЫТЫ 1–4. Вещества горючие и негорючие

Подожгите лучинку в пламени горелки. Отметьте ваши наблюдения, сделайте предположения о превращении вещества лучинки в процессе ее горения. Погасите лучинку, опустив ее в стакан с водой. Внесите в пламя горелки с помощью пинцета небольшие отрезки железной, медной и алюминиевой проволоки. Обратите внимание, что эти вещества не горят, но медная проволока покрывается черным налетом, а образец алюминия плавится.

ОПЫТ 5. Разложение древесины

Поместите несколько тонких лучинок в пробирку, закрепите ее почти в горизонтальном положении с наклоном отверстия вниз, подставьте под отверстие стакан и сильно нагрейте содержимое пробирки. Наблюдайте образование ряда новых веществ в различных агрегатных состояниях.

ОПЫТ 6. Мрамор превращается в газ

Поместите кусочек мела или мрамора в пробирку и прилейте 2–3 мл раствора соляной кислоты. Наблюдайте выделение нового вещества – углекислого газа и исчезновение исходного вещества.

ОПЫТ 7. Образование нерастворимых веществ

В пробирку с раствором соляной кислоты объемом 2–3 мл добавьте несколько капель раствора нитрата серебра. Наблюдайте образование нового вещества в виде белого творожистого осадка (нерастворимого в воде хлорида серебра).

ОПЫТ 8. Из белого вещества – черное

Осадок, полученный в опыте 7, выставьте на яркий свет. Наблюдайте потемнение вещества (образование серебра).

Результаты опытов 1–8 занесите в табл. 3, указав в ней: исходные вещества, название опыта, внешние признаки, продукты реакции, химическое свойство вещества (горючесть, разложение при нагревании, реакция с кислотой, реакция с нитратом серебра, разложение под действием света).

Таблица 3

Химические свойства веществ

Исходные вещества Название опыта Признаки реакции Продукты реакции Свойство вещества
……………. ………. …………. ………….. ………….

Описать вещество – это значит перечислить его свойства. На данном этапе изучения химии можно рекомендовать следующий план описания свойств вещества:

• название;

• агрегатное состояние;

• цвет, запах (вкус) и другие внешние признаки;

• нахождение в природе;

• плотность;

• температура плавления (замерзания);

• температура кипения;

• электропроводность;

• горючесть (негорючесть);

• изменения при нагревании;

• значение для растений и животных (необходимо, губительно или безразлично);

• значение для человека;

• свойства, на которых основано применение;

• другие данные.

Г.И.ШТРЕМПЛЕР,
профессор кафедры химии
и методики обучения
Саратовского государственного
университета

Печатается с продолжением