Лабораторные работы по общей химии для студентов не химических специальностей

1.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Башкирский государственный педагогический
университет им. М.Акмуллы»
(ФГБОУ ВПО «БГПУ ИМ.М.АКМУЛЛЫ»)
Институт дополнительного образования
Дополнительная профессиональная программа
(профессиональная переподготовка)
«Учитель химии и биологии»
Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей.
Фахретдинова Дилара Назибовна
1

2.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Цель
исследования
заключается
в
разработке
методического пособия для лабораторных работ по общей
химии для студентов нехимических специальностей как
современного
способствующего
дидактического
средства
обучения,
активизации
самостоятельной
работы
студентов нехимических специальностей.
2

3.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Задачи:
1. Разработать методические указания к лабораторным занятиям
по общей химии для студентов нехимических специальностей;
2. Подобрать лабораторные работы по химии для студентов
нехимических специальностей, согласно требованиям ФГОС;
3. Составить вопросы, задания и упражнения для самоконтроля.
3

4.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Лабораторные работы по общей химии сгруппированы
по пяти разделам этой дисциплины.
1. Атомно-молекулярное учение
2. Закономерности химических реакций
3. Растворы
4. Электрохимические процессы
5. Специальные вопросы химии
4

5.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Таблица 1.
Разделы
Атомномолекулярное
учение
Закономерности
химических
реакций
Растворы
Электрохимические Специальные
процессы
вопросы
химии
Темы
Основные классы
неорганических
веществ;
Исследование
теплового
эффекта
химической
реакции
Установление
формулы
кристаллогидрата
Исследование
скорости
химических
реакций
Исследование
химического
равновесия
Способы очистки
веществ от
примесей
Приготовление
раствора и
определение его
концентрации
Изучение
окислительновосстановительных
реакций
Комплексные
соединения
Ионообменные
реакции
Гальванические
элементы
Качественные
реакции
Гидролиз солей
Электролиз
Произведение
растворимости
5

6.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Таблица 2.
1
2
3
4
5
6
7
Название работ
Основные классы неорганических веществ
Установление формулы кристаллогидрата
Способы очистки веществ от примесей
Исследование тепловых эффектов химической реакции
Исследование скорости химических реакций
Исследование химического равновесия
Приготовление раствора и определение его концентрации
Цель 1
+
+
+
+
+
Цель 2
+
+
+
+
8
9
10
11
12
13
14
15
Ионообменные реакции
Гидролиз солей
Произведение растворимости
Изучение окислительно-восстановительных реакций
Электрохимические процессы. Гальванические элементы
Электролиз
Комплексные соединения
Качественные реакции
+
+
+
+
+
+
+
+
6

7.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
В раздел «Атомно-молекулярное учение» входят три
работы:
1. Основные классы неорганических веществ;
2. Установление формулы кристаллогидрата;
3.
Способы очистки веществ от примесей.
7

8.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
«Атомно-молекулярное учение»
Основные классы неорганических
веществ
Лабораторная работа № 1. Получение и
изучение свойств оксидов
Лабораторная работа №2. Получение и
свойства оснований и кислот
Лабораторная работа № 3. Получение и
свойства солей
Установление формулы
кристаллогидрата
Лабораторная работа № 1. Определение
количества (моль) воды в кристаллогидрате
– медном купоросе.
Способы очистки веществ от примесей
Лабораторная работа № 1. Очистка воды.
Опыт 1. Очистка воды декантацией
Опыт 2. Очистка воды фильтрованием
Опыт 3. Очистка воды фильтрованием под
вакуумом.
Опыт 3. Очистка воды перегонкой
Лабораторная работа № 2. Очистка йода
возгонкой.
Лабораторная работа № 3.Очистка
дихромата калия перекристаллизацией
8

9.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Основные классы неорганических веществ
Лабораторная работа № 1. Получение и изучение свойств оксидов
Цель: на основе знаний о свойствах классов неорганических веществ уметь проводить химические реакции,
подтверждающие их свойства и способы получения.
Приборы и оборудование: Фарфоровая чашка, стеклянный стакан на 50 мл, металлическая ложка, спиртовка,
стеклянная палочка, коническая колба, штатив с пробирками, штатив с пробирками, штатив лабораторный, прибор
для получения углекислого газа.
Реактивы и материалы: сера, магний, кристаллический дихромат аммония, оксид меди (II), оксид цинка, мел
(мрамор).
Растворы: раствор соляной кислоты и раствор гидроксида натрия, раствор серной кислоты, раствор лакмуса,
раствора фенолфталеина, дистиллированная вода, известковая вода.
Опыт 1. Получение оксидов окислением простых веществ (S, Mg)
Последовательность проведения работы:
А) Работа под тягой. В металлическую ложечку поместить кусочек серы (с горошину) и нагреть в пламени
спиртовки. Ложечку с горячей серой внести в коническую колбу или банку с водой, когда сера сгорит ложечку
удалить, в воду капнуть несколько капель раствора лакмуса.
S + O2 → SO2↑
SO2 + H2O → H2SO3
В отчете описать опыт, объяснить среду раствора и сделать вывод о химической природе оксида серы.
Б) Взять щипцами небольшой кусочек стружки магния и поджечь его пламенем спиртовки. Горящий магний держать
над фарфоровой чашкой. В чашку с образовавшимся оксидом магния добавить несколько миллилитров воды,
размешать стеклянной палочкой и определить среду раствора индикатором фенолфталеином или универсальной
индикаторной бумагой.
Mg + O2→MgO
MgO + H2O → Mg(OH)2
В отчете описать опыт, объяснить среду раствора и сделать вывод о химической природе оксида магния.
9

10.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Лабораторная работа № 1. Получение и изучение свойств оксидов
Опыт 1. Получение оксидов окислением
простых веществ (S, Mg).
Опыт 2. Получение оксида хрома (III)
разложением соли.
S + O2 → SO2↑(газ)
SO2 + H2O → H2SO3
2H2SO3 + O2 = 2H2SO4
(под тягой)
(NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + N2↑ + 4H2O↑
Рис.1: Горение серы
Mg + O2→MgO
MgO + H2O → Mg(OH)2
Рис.3: Разложение дихромата аммония
Рис.2: Горение магния
10

11.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Лабораторная работа № 1. Получение и изучение свойств оксидов
Опыт 3. Взаимодействие основного оксида с кислотой.
CuO(черный) + Н2SО4 (p) → CuSO4(голубой) + H2O
Опыт 4. Взаимодействие кислотного оксида с основаниями.
СО2 + Cа(ОН)2 (муть) → СаСО3↓ + Н2О
Опыт 5. Взаимодействие амфотерного оксида с кислотой и со щелочью.
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
ZnO+ 2 NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]
11

12.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Лабораторная работа № 2. Получение и свойства оснований и кислот
Опыт 1. Получение нерастворимых оснований.
CuSO4 + 2KOH → Cu(OH)2↓ + K2SO4
Рис.4: Получение гидроксида меди (II)
FeCl3 + 3 KOH → Fe(OH)3↓ + 3KCl
Рис.5: Получение гидроксид железа (III)
Опыт 2. Получение растворимых оснований.
2Na + 2HOH → H2↑ + 2NaOH
Рис. 6: Получение гидроксида натрия
12

13.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Лабораторная работа № 2. Получение и свойства оснований и кислот
Опыт 3.Получение и свойства
амфотерных оснований.
Опыт 4. Взаимодействие щелочи с
кислотой
Al2(SO4)3 + 3NaOH(недаст.) → Al(OH)3↓
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Al(OH)3↓ + NaOH(изб.) → Na[Al(OH)4](р-р)
Al(OH)3↓ + 3HCl → AlCl3(р-р) + 3H2О
Рис.8: Реакция нейтрализации
Опыт 5. Получение фосфорной кислоты.
Рис.7: Получение гидроксид алюминия
4Р + 5О2 → P2O5
P2O5 + 3Н2О → 2Н3РО4
Рис.9: Получение фосфорного
ангидрида
13

14.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Лабораторная работа № 3. Получение и свойства солей
Опыт 1. Взаимодействие соли с кислотой
AgNO3 + HCl → AgCl ↓ + HNO3
Рис.10: Получение хлорида серебра (I)
BaCl2 + H2SO4 → Ba(SO4)2↓ + 2HCl
Рис.11: Получение сульфата бария (II)
Опыт 2. Взаимодействие соли со щелочью
CoCl2 + 3 NaOH → Co(OH)2 ↓ + 3 NaCl
Рис.12: Получение гидроксида кобальта (II)
14

15.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
15

16.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
«Атомно-молекулярное учение»
Основные классы неорганических
веществ
Лабораторная работа № 1. Получение и
изучение свойств оксидов
Лабораторная работа №2. Получение и
свойства оснований и кислот
Лабораторная работа № 3. Получение и
свойства солей
Установление формулы
кристаллогидрата
Лабораторная работа № 1. Определение
количества (моль) воды в кристаллогидрате
– медном купоросе.
Способы очистки веществ от примесей
Лабораторная работа № 1. Очистка воды.
Опыт 1. Очистка воды декантацией
Опыт 2. Очистка воды фильтрованием
Опыт 3. Очистка воды фильтрованием под
вакуумом.
Опыт 3. Очистка воды перегонкой
Лабораторная работа № 2. Очистка йода
возгонкой.
Лабораторная работа № 3.Очистка
дихромата калия перекристаллизацией
16

17.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Таблица 3.
Закономерности химических реакций
Исследование теплового
эффекта химической
реакции
Темы
Исследование скорости
химических реакций
Исследование химического
равновесия
Лабораторные работы
Определение теплоемкости
калориметра с помощью
горячей воды
Исследование зависимости
скорости реакции от
концентрации реагирующих
веществ
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓
+SO2↑ + H2O
Определение теплоты
реакции гашения извести
CaO(к) + H2O(ж) = Ca(OH)2
Исследование влияния
концентраций исходных веществ
и продуктов реакции на
химическое равновесие
FeCl3 + 3 KCNS
Fe(CNS)3 +
3KCl
Влияние величины
поверхности реагирующих
веществ на скорость
химических реакций в
гетерогенной системе
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
17

18.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Таблица 4.
Растворы
Темы
Приготовление и
Ионообменные
определение
реакции
Гидролиз солей
Произведение
растворимости
концентрации
раствора
Лабораторные работы
Приготовление и
Сравнение полноты осаждения
определение
Получение
концентрации
малорастворимых
раствора
веществ
Гидролиз солей
ионов различными
осадителями
Переосаждение
малорастворимых веществ
Растворение осадков
малорастворимых веществ
18

19.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
«Растворы»
Приготовление раствора и определение его
концентрации
Лабораторная работа № 1. Приготовление и
определение концентрации раствора
Опыт 1. определение с помощью ареометра
плотности раствора гидроксида натрия и
массовой доли растворенного вещества
Опыт 2. приготовление раствора гидроксида
натрия заданной концентрации
Опыт 3. определение методом титрования
концентрации приготовленного раствора
Гидролиз солей
Лабораторная работа №1. Гидролиз солей
Опыт 1. Гидролиз катиона Al3+
Опыт 2: Гидролиз аниона NO2–
Опыт 3. Определение солей слабых и сильных
кислот и оснований по значениям рН растворов.
Опыт 4. Равновесия в растворах фосфатов натрия
Опыт 5. Необратимый гидролиз
Опыт 6. Влияние температуры на степень
гидролиза ацетата натрия
Произведение растворимости
Лабораторная работа № 1. Сравнение полноты
осаждения ионов различными осадителями
Лабораторная работа № 1. Получение Опыт 1. Осаждение солей свинца (II)
малорастворимых веществ
Опыт 2. Осаждение солей бария.
Опыт 1. Получение малорастворимых оснований
Лабораторная работа № 2. Переосаждение
Неамфотерные основания
малорастворимых веществ
• Амфотерное основание
Опыт 1. Получение йодида серебра из хромата
Опыт 2. Получение малорастворимой кислоты
серебра и сульфида серебра из йодида серебра.
Лабораторная работа № 3. Растворение
осадков малорастворимых веществ.
Ионообменные реакции
19

20.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Таблица 5.
Электрохимические процессы
Темы
Изучение окислительно –
восстановительных
реакций
Гальванические элементы
Электролиз
Лабораторные работы
Окислительновосстановительные
свойства веществ в
различных степенях
окисления
Исследование
электрохимической
активности металлов
Электролиз
20

21.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
«Электрохимические процессы»
Электролиз
Окислительно – восстановительные реакции
Лабораторная работа № 1. Окислительновосстановительные свойства веществ в
различных степенях окисления
Опыт 1. Окислительные свойства MnO4– в
различных средах
Опыт 2. Окислительные свойства Cr2O72– в
различных средах
Опыт 3. Окислительные свойства галогенов
Опыт 4. Восстановительные свойства галогенидионов
Опыт
5.
Окислительно-восстановительные
свойства сульфит-иона
Лабораторная работа № 1. Электролиз
Опыт 1. Электролиз сульфата меди
Опыт 2. Электролиз раствора иодида калия
Опыт
3.
Коррозия
железа
и
электрохимическая
защита
железа
от
коррозии
Опыт 4. Активирующее влияние хлоридионов на разрушение защитной оксидной
пленки
Гальванические элементы
Лабораторная работа № 1. Исследование
электрохимической
активности
металлов
21

22.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Таблица 6.
Специальные вопросы химии
Темы
Комплексные соединения
Качественные реакции
Лабораторные работы
Получение и свойства комплексных
соединений
Качественные реакции на катионы
Качественные реакции на анионы
22

23.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
«Специальные вопросы химии»
Комплексные соединения
Лабораторная работа №1. Получение и
свойства комплексных соединений.
Опыт 1. Получение соединения с комплексным
анионом
Опыт 2. Получение соединения с комплексным
катионом
Опыт 3. Получение двойного комплексного
соединения
Опыт 4. Ионообменные реакции с участием
комплексных соединений
Опыт 5. Окислительно-восстановительная
реакция с участием комплексного соединения
Опыт 6. Исследование прочности комплексных
ионов
Качественные реакции
Лабораторная работа № 1. Качественные
реакции на катионы.
Опыт 1. Качественные реакции на катионы
серебра
Опыт 2. Качественные реакции на катионы свинца
Опыт 3. Качественные реакции на катионы бария
Опыт 4. Качественные реакции на катионы железа
Опыт 5. Качественные реакции на катионы меди
Опыт 6. Качественные реакции на хром
Лабораторная работа № 2. Качественные
реакции на анионы.
Опыт 1. Качественная реакция на сульфат-анионы
Опыт 2. Качественная реакция на карбонат-ионы
Опыт 3. Качественные реакции на сульфид-ионы
Опыт 4. Качественные реакции на галогенидионы
23

24.

Лабораторные работы по общей химии для студентов
нехимических специальностей
Выводы:
1.
Разработаны
методические
указания
к
лабораторным
занятиям по общей химии для студентов нехимических
специальностей;
2. Подобраны лабораторные работы по химии для студентов
нехимических специальностей, согласно требованиям ФГОС;
3. Составлены вопросы для допуска к лабораторным работам, а
также вопросы, задания и упражнения для самоконтроля.
24

25.

Спасибо за внимание!
25