Домашний химический эксперимент -3 часть

8. «Танцующие бабочки»

(тема «Занимательные опыты»)

 

Цель эксперимента: приготовить занимательный опыт для химического вечера.

Оборудование: папиросная бумага, спички, клей, уксус пищевой, пол-литровая банка, полиэтиленовая крышка.

Методика проведения эксперимента: вырежьте из папиросной бумаги крылья для бабочки и приклейте их к обломкам спичек, чтобы придать бабочкам большую устойчивость полета. Налейте в банку с широким горлом уксус таким образом, чтобы нижний конец воронки был примерно на сантиметр выше его уровня. Вставьте воронку в полиэтиленовую крышку, вырезав в ней небольшое отверстие, чтобы нижний край воронки плотно вошел в крышку. Бросьте в банку с уксусом несколько чайных ложек питьевой соды и быстро закройте банку пробкой с воронкой. Бросьте в воронку бабочек – они начнут свой танец. Бабочек в воздухе удерживает струя газа, образующегося в ходе химической реакции питьевой содой и уксусом. Уксус – это слабый раствор уксусной кислоты, а когда питьевая сода (гидрокарбонат натрия) взаимодействует с кислотой, то одним из продуктов реакции является углекислый газ, который непрерывной струей вытекает из воронки и поднимает бабочек в воздух.

  Результаты работы и выводы: Составьте отчёт о проделанном опыте, объясните протекающие химические явления, напишите уравнение протекающей  реакции.

                                                9. Диффузия

(межпредметные связи «Наблюдение и эксперимент»)

Цель эксперимента: изучить на практике процесс диффузии.

Оборудование: желатин пищевой, марганцовка, медный купорос, вода, кастрюля, ложечка из нержавеющей стали для перемешивания, электрическая или газовая плитка, пинцет, два прозрачных пузырька (бутылочки).

Методика проведения эксперимента: чайную ложечку желатина опустите в стакан с холодной водой и оставьте на час-другой, чтобы порошок успел набухнуть. Перелейте смесь в маленькую кастрюльку. Нагревайте смесь на слабом огне; следите, чтобы она ни в коем случае не закипела! Размешивайте содержимое кастрюльки до тех пор, пока желатин полностью не растворится. Горячий раствор перелейте в два пузырька. Когда он остынет, в середину одного из пузырьков быстрым и осторожным движением введите пинцет, в котором зажат кристаллик марганцовки. Слегка разожмите пинцет и быстро выньте его. В другой пузырёк внесите кристаллик медного купороса. Желатин замедляет процесс диффузии, и несколько часов подряд вы сможете наблюдать очень интересную картину: вокруг кристалликов будет расти окрашенный шар.

Результаты эксперимента и выводы: Проведите на практике предложенный эксперимент и дайте объяснение процессу диффузии.

10. Хроматография на бумаге

(тема «Чистые вещества и смеси») 7 кл.

Цель эксперимента: освоить метод бумажной хроматографии, научиться определять разницу между чистыми веществами и смесями, разделите методом хроматографии на бумаге следующие смеси:

а) спиртовой раствор «зелёнки», б) водный раствор чёрной туши для чертёжных работ.

Оборудование: химический стакан, полоска фильтровальной или промокательной бумаги, спиртовой раствор «зелёнки», водный раствор туши для чертёжных работ.

Методика проведения эксперимента: полоску из фильтровальной бумаги необходимо подвесить над сосудом с раствором «зелёнки» и чёрной туши так, чтобы бумага только касалась раствора. Граница подъёма «зелёнки» и красящего вещества будут отставать от границы подъёма спирта и воды соответственно. Таким образом, происходит разделение двух веществ в составе однородных смесей: а) спирта и бриллиантового зелёного, б) воды и красящего вещества.

Результаты работы и выводы:

Составьте отчёт о проделанной работе, приклейте полученные хроматограммы и попробуйте проанализировать результат.

11. Ныряющее яйцо

(тема «Занимательные опыты»)

Цель эксперимента: научиться показывать занимательные опыты по химии.

Оборудование: яйцо, стакан, слабый раствор соляной кислоты (соляная кислота (конц. 37%) продается практически во всех хозяйственных магазинах вместе с красками, растворителями)

Методика проведения эксперимента:

В слабый раствор соляной кислоты опускают яйцо. Так как яйцо по удельному весу несколько тяжелее раствора соляной кислоты, то оно опускается на дно. Однако на поверхности яйца в растворе начинается процесс между веществом скорлупы – карбонатом кальция и соляной кислотой. В ходе данного взаимодействия получается углекислый газ, пузырьки которого пристают к скорлупе и поднимают яйцо вверх. На поверхности пузырьки срываются и уходят в воду, а яйцо снова погружается на дно, а потом опять поднимается. Так яйцо ныряет, пока не растворится скорлупа.

Результаты эксперимента и выводы: Объясните данное явление с позиции химии, запишите уравнение происходящей реакции.

12. Получение дистиллированной воды

(тема «Растворы») 8 кл.

Цель эксперимента: научиться разделять однородные смеси методом дистилляции, получить в домашних условиях 50 мл дистиллированной воды.

Оборудование: эмалированный чайник, две стеклянные банки.

Методика проведения эксперимента: налейте в эмалированный чайник на 1/3 объёма воды и поставьте на газовую плиту так, чтобы носик чайника выступал за край плиты. Когда вода закипит, нацепите на носик чайника стеклянную банку-холодильник, под которую приспособьте вторую банку для сбора конденсата. Для того чтобы банка-холодильник не перегревалась, на неё можно класть смоченную холодной водой салфетку.

Результаты работы и выводы:

Ответьте на поставленные вопросы:

• Что представляет собой водопроводная вода?
• Какими способами разделяют однородные смеси?
• Что представляет собой дистиллированная вода? Где и в каких целях она используется?
• Что представляет собой вода, оставшаяся в чайнике?

13. Изучение гелей

(тема «Растворы») 8 кл.

Цель эксперимента: продолжить познание увлекательной науки химии, приготовить украшения для  внеклассного мероприятия по химии.

Оборудование: желатин, водяная баня, полиэтиленовая пленка, ножницы.

Методика проведения эксперимента: в четверть стакана холодной воды опустите 10 г порошка желатина и дайте ему набухнуть. Нагрейте воду примерно до 50°C на водяной бане и, размешивая, проследите, чтобы желатин полностью растворился. Вылейте раствор тонким слоем на полиэтиленовую пленку и хорошо высушите на воздухе. Из получившегося тонкого листа для большего эффекта можно вырезать силуэт рыбки. Положите рыбку на фильтровальную бумагу и подышите на нее. Дыхание увлажнит желатиновый студень: с одной стороны, он увеличится в объеме, и рыбка должна начать изгибаться. На желатиновом студне можно запечатлеть и сохранить ледяные узоры. Если приготовьте  аналогичный раствор, но взять желатина в 2-3 раза меньше, теплый раствор вылить на стеклянную пластинку и сразу же поставить в морозильник холодильника. Вода будет кристаллизоваться в виде ледяного узора, как зимой на окнах. Дня через два, если дать желатину медленно оттаять, на ней останется четкий отпечаток ледяных кристаллов.

Результаты работы и выводы:

Ответьте на поставленные вопросы:

• Что представляют собой гели?
• Какими свойствами они обладают?

14. Выращивание кристаллов

(тема «Растворы») 8 кл.

          Вырастить  кристаллы можно из насыщенного раствора поваренной соли, сахара или медного купороса.

Цель эксперимента: научиться приготавливать насыщенные растворы, выращивать кристаллы различных размеров, закрепить умения и навыки при работе с веществами и химическим оборудованием.

Оборудование: стакан и поллитровая банка для приготовления раствора, деревянная ложка или палочка для перемешивания, для эксперимента – поваренная соль, сахар или медный купорос, горячая вода, затравка – кристаллик соли, подвешенный на нитке, воронка и фильтровальная бумага.

Методика проведения эксперимента:

1)    Правильное выращивание затравки:

       Для приготовления раствора можно взять хорошо вымытую поллитровую банку. В нее налить горячую (t=50⁰С)  кипячёную воду объемом 350-400 мл. В банку засыпать вещество (поваренную соль, сахар или медный купорос  (CuSO₄* 5H₂O)  небольшими порциями (1 порция = 1 столовая ложка без горки), каждый раз перемешивая и добиваясь полного растворения. Когда раствор “насытится” (вещество будет оставаться на дне),– добавить ещё две порции и оставить раствор при комнатной температуре на сутки. Чтобы в раствор не попала пыль, его необходимо накрыть листом фильтровальной бумаги, затем укутать полотенцем и оставить в той части помещения, где сохраняется постоянная температура. Стоит измениться температуре, как возникнет быстрая избыточная кристаллизация. Спустя сутки  полотенце надо снять, стараясь не колыхать стакан, чтобы не вызвать незапланированную кристаллизацию. На дне и на стенках образовываются небольшие плоские кристаллики-параллелограммы.

        Эта стадия эксперимента обучает правильно выращивать затравку, которая далее будет исходным кирпичиком для получения огромной конструкции. Отбираем подходящие по структуре кристаллики (с длинной ребра от 0,3 см и более) и храним их отдельно в растворе соли в банке с притёртой пробкой вдали от источников высоких температур и света.

2)    Выращивание монокристалла

       Для получения монокристалла снова готовим насыщенный раствор, как описывалось ранее. Чтобы не вызвать растворение затравки, даем  раствору остыть до 30⁰C.  Отфильтруем полученный раствор в стакан через воронку с фильтровальной бумагой или ватой и оставим остывать на 2-3 часа. Затем берем нить, которой обматываем затравку, а остальную часть нити закрепляем на каркасе из обычного простого карандаша. Кристалл при этом должен “висеть” в растворе в центре. Требуется следить за тем, чтобы не обрастала нить. Если такое произошло, то нить с кристаллом вынимают, счищают лишнее и заново готовят раствор. Чтобы не было наростов на нити, нить должна быть тонкой без волосков.

      Теперь следим за ростом кристалла каждый день, ни в коем случае не сотрясая раствор, иначе эта встряска породит в системе мгновенную кристаллизацию.  

      Каждую неделю готовим новый раствор,  осторожно перенося туда кристалл и добавляя фильтрованный исходный раствор.

      У кристаллов есть своя особенность, они должны быть гладкими и прозрачными, как стекло. Но, если  часто прикасаться к кристаллу, хранить их на открытом воздухе, на свету, мы наблюдаем его помутнение: кристалл выветривается, т.е. теряет, всегда входящую в его состав воду.

      Чтобы избежать этого для кристаллов, выращенных из растворов, храним  их в герметичных баночках (можно покрыть толстым слоем  бесцветного лака  для ногтей).

         Результаты работы и выводы:

- Изучите свой кристалл и ответьте на вопросы:

• Сколько дней вы выращивали кристалл?
• Какова его форма?
• Какого цвета кристалл?
• Прозрачный он или нет?
• Каковы размеры кристалла: высота, ширина, толщина?
• Какова масса кристалла?

- Зарисуйте или сфотографируйте свой кристалл.

- В ходе эксперимента определить различие в форме кристаллов, выпавших при медленном и быстром охлаждении.

3) Опыты с насыщенным раствором медного купороса

            В фарфоровом или стеклянном сосуде надо растворить в горячей воде медный купорос до густо-синего цвета раствора. Половину раствора отлить в другой сосуд и быстро охладить под водопроводным краном. Другую половину оставить до следующего дня. Одинаковый ли будет результат?

Результаты эксперимента и выводы: Зафиксируйте результаты своего эксперимента и сделайте выводы.

(При быстром охлаждении получаются мелкие кристаллы медного купороса. При медленном охлаждении кристаллы будут более крупные).