Использования мультимедийной аппаратуры в демонстрационном эксперименте по химии в 9 классе сред (стр. 9 из 12)

Свойства фтороводорода

Работа с фтористым водородом представляет большие трудности и даже опасность. Поэтому здесь предлагается только один из наиболее простых опытов с раствором фтористого водорода.

Травление стекла плавиковой кислотой

Подготовка.Стеклянная пластинка, покрытая парафином (или воском). Игла или гвоздь. Помазок. Плавиковая кислота. Бензин.

Опыт проводится под тягой, т.к. плавиковая кислота разрушает дыхательные пути, а для учащихся демонстрировать только в виде видеозаписи.

Выполнение.Нацарапать иглой или гвоздем на пластинке, покрытой парафином, какое-нибудь слово. Бороздки, проведенные иглой, должны доходить до поверхности стекла. Затем помазком нанести на пластинку плавиковую кислоту (осторожно, избегать попадания кислоты на руки!) и так оставить на несколько минут. Смыть плавиковую кислоту большим количеством воды и снять бензином парафин. При боковом освещении на черном экране на пластинке будет четко видно написанное слово. При отсутствии раствора плавиковой кислоты в пластмассовую чашку вносят смесь фторида натрия с концентрированной серной кислотой и закрывают сверху подготовленной стеклянной пластинкой. [11]

Получение хлороводорода(горение водорода в хлоре)

Подготовка.Цилиндр, наполненный хлором. Источник водорода (аппарат Киппа). Раствор лакмуса. Изогнутая стеклянная трубка с оттянутым концом.

Выполнение.Соединить изогнутую стеклянную трубку с источником водорода. Пропустив водород через трубку некоторое время, его поджечь (в случае аппарата Киппа обязательно испытать предварительно водород на чистоту). Осторожно опустить трубку в цилиндр с хлором. Водород продолжает гореть, пламя удлиняется и приобретает более заметную желто-зеленую окраску. По окончании опыта налить в цилиндр синий раствор лакмуса. Он краснеет от образовавшейся соляной кислоты. Если есть еще хлор, не вошедший в реакцию, лакмус обесцвечивается. [15]

Опыт можно провести только под хорошей тягой, но наиболее удобной является его демонстрация через видеозапись. Преимущество такой демонстрации: резко уменьшаются затраты на проведение, его можно показать в 10 классе для активизации познавательной деятельности.

■4.)Демонстрации опытов, сопровождающихся взрывным характеромвзаимодействия: гремучей смеси водорода с кислородом, метана и ацетилена с кислородом, галогенов с водородом и др.

Взрыв смеси водорода с кислородом

Подготовка.Цилиндр емкостью 250—300 мл. с пришлифованной пластинкой и разделенный метками на три равные части. Полотенце (мокрое).

Путем вытеснения воды ввести в цилиндр два объема водорода и один объем кислорода. Закрыть пришлифованной пластинкой (или стеклышком, смазанным вазелином). Для смешивания газов цилиндр несколько раз перевернуть (придерживая пластинку пальцем) и вынести в класс.

Выполнение.Обернуть для предосторожности цилиндр мокрым полотенцем и поставить на стол. Зажечь лучину и, сняв пластинку, закрывающую цилиндр, поднести огонь к отверстию цилиндра. Раздается сильный взрыв. [11] Опыт хорошо демонстрировать через прямой показ, но для повторной демонстрации возможен показ через видеозапись в старших классах, где для этих опытов время не отведено.

Синтез хлористого водорода (фотореакция)

При ярком освещении соединение хлора с водородом происходит со взрывом. Подготовка опыта опасна и требует внимания и осторожности. [8]

Подготовка.Источник водорода. Прибор для получения хлора. Плоскодонная колба емкостью 200—250 мл.с хорошо подобранной резиновой пробкой. Кристаллизатор. Асбестовая сетка. Зажигательная смесь (1 г Mg + 1 г КС1О₃). Полоски фильтровальной бумаги, пропитанные раствором нитрата калия и высушенные. Лучинки. Предохранительный ящик со стенками из частой сетки. Для демонстраций удобен предохранительный ящик, у которого дно деревянное (из фанеры), три стенки — из органического стекла (одна из них должна быть подвижной), четвертая стенка и верх — из частой медной сетки. Примерные размеры ящика 40Х40Х75 см.[11]

Точно измерить объем хорошо вымытой колбы, разделить его пополам, нанеся на колбу метку восковым карандашом. Наполнив колбу водой, поместить ее вверх дном в кристаллизатор с водой и наполнить водородом до метки (1/2 объема). Затем перенести кристаллизатор и колбу, укрепленную в штативе, в предохранительный ящик. После этого спустить дверцу ящика так, чтобы проходила только рука с отводной трубкой от прибора для получения хлора. Надеть защитные очки и слегка затемнить помещение. Поднести к ящику прибор для получения хлора и дополнить хлором колбу вытеснением оставшейся в ней воды. Как только весь объем колбы заполнится, отводную трубку вынуть, прибор убрать и под водой плотно закрыть колбу пробкой. [15] Вытащить из ящика кристаллизатор и спустить дверцу. Ящик тотчас же вынести на демонстрационный стол в аудиторию.

Выполнение.На асбестовую сетку поместить бумагу, пропитанную нитратом калия, на нее насыпать зажигательную смесь (около одной чайной ложки). Штатив с сеткой поместить перед ящиком таким образом, чтобы зажигательная смесь была ниже шарика колбы.

Лучинкой поджечь кончик бумажной полоски. Как только зажигательная смесь вспыхнет, происходит сильный взрыв, вверх взлетает грибообразный клубок хлористого водорода. Колба разлетается в мелкие осколки.

Примечание.Опыт очень эффектен и в аудитории совсем безопасен, так как все осколки колбы остаются внутри ящика. Но подготовка опыта к демонстрации требует тщательной отработки и большой осторожности. Взрыв хлора с водородом может вызвать не только яркий свет, но и катализатор. Им может быть пыль и труха в стенках резиновой трубки, загрязненная или разъеденная поверхность колбы и т. п. В таких случаях взрыв происходит неожиданно в момент заполнения колбы хлором. Поэтому даже после тщательного промывания всех частей прибора колбу следует заполнять хлором только под защитной сеткой в предохранительном ящике. Лицо экспериментатора должно быть защищено маской. [9]

Взрыв при взаимодействии хлората калия с серной кислотой

Подготовка.Пробирки. Спиртовка. Предохранительный ящик. Хлорат калия (КС1О₃). Концентрированная серная кислота.

Выполнение.Пробирку с небольшим количеством хлората калия укрепить в штативе и поместить в предохранительный ящик. (Укрепить пробирку следует так, чтобы пламя горящей спиртовки могло касаться дна пробирки.) Приготовив спиртовку, прилить в пробирку с хлоратом калия 2 к. концентрированной серной кислоты. Содержимое пробирки сразу же желтеет (С1О₂). Быстрым движением подставить горящую спиртовку под пробирку. (Руку убрать!) Раздается взрыв, слышен резкий характерный звук. Пробирка может разорваться на куски! [11]

Получение йодистого азота

Йодистый азот еще более неустойчив, чем хлористый,
и в сухом виде взрывается уже от малейшего прикосновения,

Подготовка. К небольшому количеству (20—25 мл.) концентрированного раствора йода (в растворе иодида калия) прилить концентрированный раствор аммиака. Выделяется темно-коричневый осадок йодистого азота. Осадок отфильтровать и промыть небольшим количеством спирта. Тотчас же мокрый осадок разложить при помощи шпателя маленькими комочками на отдельные 2—3 листа фильтровальной бумаги. Угол бумаги отогнуть и положить листки в безопасное теплое место (например, вблизи батарей парового отопления). Через несколько часов препарат высохнет и его можно использовать для демонстрации. Стакан, в котором проводилось осаждение, воронку и фильтр сначала залить раствором щелочи, дать постоять и только затем вымыть.[15]

Выполнение.Взяв за угол листок бумаги с комочком йодистого азота, осторожно, на вытянутой руке внести в аудиторию. Положить листок на пол, ударить комочек деревянной указкой. Раздается сильный взрыв. Неиспользованный препарат взорвать после урока. Опыт эффективен при непосредственном показе, но эффективность не теряется при показе видеозаписи, что более удобно.

■5.)Демонстрации каталитических процессов, требующих длительной подготовки и сложной аппаратуры в сочетании с показом промышленных установок, где эти процессы используются, позволяют усилить политехническую профориентационную направленность в обучении; Пример:

Получение серного ангидрида контактным способом.

1.)Подготовка прибора. В качестве катализатора для опыта обычно пользуются платинированным асбестом. Платиновый катализатор с успехом может быть заменен нанесенным на асбестовую вату оксидомжелеза Fe₂O₃ (И.П. Вязовский). Асбестовая вата прокаливается в тигле. Затем рыхлые комочки ваты встряхиваются в банке с порошком оксида железа, пока асбест не будет им как бы «напитан». Этими комочками наполняется трубка А прибора. Для нагревания можно воспользоваться двумя спиртовками или горелкой. [25]

Вместо того чтобы встряхивать порошок окиси железа с асбестовой ватой, можно пропитать асбест раствором железного купороса (FeSO₄) и затем прокалить до полного разложения соли.

Асбест помещается в трубку Аслоем в 7—10 смдлины. Не следует туго набивать трубку асбестом. После наполнения необходимо испытать, достаточно ли легко пропускает трубка газ. Для этого проще всего просасывать через трубку воздух ртом (непродувать, чтобы не вводить в трубку влаги). Воздух должен проходить без особого затруднения.

Трубка Азакрывается с обоих концов хорошо подогнанными пробками, в которые вставлены прямая трубка аи изогнутая трубка б. Нижнее колено трубки б должно не доходить на 3—4 см до дна пробирки Д, погруженной в стакан Г.