Программа обсуждена и принята за основу на заседании кафедры ен

Вид материала

Программа

Содержание Структура УМК Тема 2. Кровь или кетчуп? (химия и судебно-медицинская экспертиза). Тема 3. Пиротехника без кислорода. Тема 4. Как защитить архивные документы от пожелтения? Тема 5. Детектор трезвости. Тема 6. Симпатические чернила. Тема 7. Минеральные пигменты. Тема 8. Занимательные и зрелищные опыты по химии. Цель работы Оборудование и материалы Ход работы 2. Проведение испытаний. 3. Используя таблицу 2. Рекомендации к проведению практической работ по теме «Кровь или кетчуп? (химия и судебно-медицинская экспертиза)». Оборудование и материалы Ход работы 2. Обсуждение метода. 3. Рекомендации к проведению практической работы по теме «Пиротехника без кислорода». Оборудование и материалы Техника безопасности ... Полное содержание

Подобный материал:

• Программа элективного курса по математике для учащихся 10 11 классов (68 часов, 2 года,, 118.36kb.
• Программа «предупреждение и профилактика табакокурения» Программа обсуждена и принята, 218.76kb.
• Рабочая программа дисциплины по специальности 08. 00. 10 «Финансы, денежное обращение, 415.85kb.
• Программа развития кафедры на 2010-2013 годы принята на заседании Утверждена на заседании, 1077.63kb.
• Шапко Ирина Валерьевна, к филос н., доцент кафедры Типс рабочая программа, 299kb.
• Рабочая программа дисциплины "Физика" Направление подготовки, 471.5kb.
• Рабочая программа дисциплины "Физика" Направление подготовки, 428.72kb.
• Программа дисциплины организация и техника внешнеторговых операций федерального компонента, 243.43kb.
• Программа дисциплины Транспортное обеспечение коммерческой деятельности федерального, 210.43kb.
• Рабочая программа дисциплины "теоретическая физика" Направление подготовки, 526.66kb.

Структура УМК

Учебная программа обеспечена учебно-методической литературой, включающей:

• «Внеклассные практические работы по химии».- Клепикова В.А., Шевцова К.И., Краева Т.К., Томск.: ТГПУ, 1997.
  
• «Химия. Интересные уроки. Из зарубежного опыта преподавания».- Головнер В.Н., М.: НЦ ЭНАС, 2002.
  

- список рекомендованной литературы для учителя.


Содержание курса


Тема 1. Самодельные рН – индикаторы из экстрактов растений.


Работа может быть использована для закрепления знаний по использованию индикаторов для определения среды растворов. Она имеет большой познавательный интерес для ребят, так как знакомит их с местными источниками индикаторов и учит использовать их для определения кислот и щелочей в быту.

Проведение работы предполагает предварительную подготовку растительного сырья летом во время учебной практики. Заготавливают листья и лепестки ярких местных цветов (тюльпан, ирис, роза, фиалка, вероника, колокольчик, василек, цикорий, астра и другие), ягоды малины, ежевики, черники, голубики. Собранное сырье сушится и раскладывается в отдельные коробочки, к которым приклеиваются этикетки с названиями растения.


Практические работы: приготовление экстракта из растений и проведение испытаний с приготовленными экстрактами.


Тема 2. Кровь или кетчуп? (химия и судебно-медицинская экспертиза).


Одним из важных практических приложений аналитической химии является судебно-медицинская экспертиза. Часто именно химические методы анализа позволяют восстановить правильную картину преступления.

Всегда ли можно считать красные пятна на месте преступления однозначным свидетельством кровопролития? В 1995 году во время слушания дела об убийстве в уголовном суде Лос-Анджелеса защита прибегла к неожиданному трюку, заявив, что обнаруженные на вещественных доказательствах пятна крови являются на самом деле следами кетчупа.

А как в действительности криминалисты идентифицируют кровь? Этот вопрос может стать предметом обсуждения на занятии электива. Сопроводить занятие можно простым и убедительным демонстрационным опытом.


Практическая работа: проведение экспресс – анализа на кровь из образца материала (ткань, древесина и др.) со следами крови.


Тема 3. Пиротехника без кислорода.


Пиротехнические реакции – самое убедительное доказательство могущества химии для подростка. Процесс сопровождается искрением, свечением, звуковыми эффектами, а то и взрывом! Однако пиротехника не только зрелищна. Как учебная демонстрация она может быть использована при изучении химизма окислительно – восстановительных процессов.

Наиболее распространенные пиротехнические составы обычно содержат вещество, являющееся источником кислорода (нитрат, хлорат, перхлорат и др.) , и какой – либо горючий компонент (магний, алюминий, серу, фосфор и др.). Химизм процесса в этом случае сводится к тому, что первый компонент разлагается с выделением кислорода, который затем окисляет горючее. Иногда даже полагают, что чем больше массовая доля кислорода в рабочем веществе, тем эффективнее состав. В том, что это не так, можно убедиться простым сопоставлением, например, хлората и сульфата калия. По содержанию кислорода сульфат (36%)почти не уступает хлорату (39%), но практически не проявляет окислительных свойств, в отличии от бертолетовой соли.

Окислителем в пиротехническом процессе может быть вещество, вовсе не содержащее кислород. Пиротехнический процесс – окислительно-восстановительная реакция, отличающаяся высокой скоростью и выделением большого количества тепла и света.

Предлагаемые пиротехнические рецепты интересны тем, что иллюстрируют окислительные свойства бескислородных соединений, а также показывают, какой мощный энергетический потенциал заключен в веществах, которые иногда считаются инертными (например, тефлон).


Практическая работа: составление и исследование пиротехнических смесей из бескислородных соединений.


Тема 4. Как защитить архивные документы от пожелтения?


Пожелтение газетной бумаги – неизбежный процесс образования хромофоров в результате разложения компонентов бумажной массы под действием окружающей среды. Особенно нестоек к окислению лигнин, составляющий 40% бумажной массы.

В данной теме предлагается простой способ отбеливания газетных вырезок и документов, пожелтевших от времени. Опыт может быть поставлен как в школьной лаборатории, так и в домашних условиях.

Практические работы: отбеливание газетной бумаги.


Тема 5. Детектор трезвости.


В школьном курсе органической химии окисление спиртов в альдегиды обычно демонстрируют на примере реакции этилового спирта с оксидом меди (II). При погружении в спирт раскаленной медной спирали происходит восстановление меди, образующей на поверхности нежно-розовый налет.

Не менее красивой будет демонстрация окисления спирта в альдегид соединениями шестивалентного хрома. Эта реакция особенно интересна тем, что на ее основе действовали приборы первых поколений для определения трезвости автомобилистов.


Практические работы: создание прибора- детектора трезвости и его апробирование.


Тема 6. Симпатические чернила.


Симпатическими чернилами называются бесцветные или слегка окрашенные жидкости, которыми пишут на бумаге, при чем при высыхании надпись становится невидимой и проявляется только под действием тепла, света, соответствующего химического реактива. Число таких реактивов достаточно много.


Практическая работа: исследование симпатических чернил и реактивов на них.


Тема 7. Минеральные пигменты.


Приготовление минеральных пигментов не представляет больших затруднений, но требует точного соблюдения технологического процесса для получения высококачественных пигментов, которые дальше можно использовать для получения красок. Кроме того для получения хороших пигментов требуется наличие высококачественных реактивов без каких – либо примесей.

Для качественного выполнения предлагаемых опытов учащиеся должны хорошо владеть следующими практическими умениями: пользование нагревательными приборами и проведение нагревания, пользование мерной посудой, взвешивание твердых веществ, растворение, фильтрование, обращение с растворами кислот и щелочей.

Дополнительно учащиеся могут получить сведения об использовании минеральных пигментов в живописи разных ее видах: фрески, масляная, темпера, пастель, гуашь, акварель; особенностях требований, предъявляемых к пигментам в разных видах живописи, химической стороне образования картины, выполненной разными способами, химическими знаниями, необходимыми реставратору.


Практические работы: приготовление баритовых белил, цинковых белил; цветных красок – синей, коричневой, черной, желтой, золотистой, белой, оранжевой.


Тема 8. Занимательные и зрелищные опыты по химии.


Зрелищно – эффектные опыты способны увлечь и заинтересовать химией школьников разного возраста. Большинство экспериментов могут быть использованы в познавательных целях, а их химическое содержание может быть интерпретировано с разной степенью глубины в зависимости от уровня подготовки аудитории. Опыты могут быть рекомендованы для проведения на занятиях химического кружка, на школьных химических вечерах, на уроках пропедевтического курса, по усмотрению учителя могут быть подготовлены и проведены другие эксперименты.


Практические работы: секретное послание; исчезнувшая вода; зубная паста для великанов; джинн в бутылке; гвоздика – хамелеон; дерево из серебра; змея из вулкана.


Конференция.


Список литературы

1. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия. М.: АСТ-ПРЕСС, 1999.

2. Борисов Б.Б. Чудеса без чудес._ Л.: Знание, 1965.

3. Войтович В.А. Краски для дома. – М.: Химия, 1986.

4. Гостев М.М. Химический кружок в школе. – М.: АПН РСФСР, 1958.

5. Гроссе Э., Вайсмантель Х. Химия для любознательных. – Л.: Химия, 1987.

6. Девяткин В.В., Ляхова Ю.М. Химия для любознательных или о чем не узнаешь на уроке. Ярославль: Академия, К^о Академия холдинг, 2000.

7. Егоркин В.Ф., Кирюшкин Д.М., Полосин В.С. Внеклассные практические работы по химии. – М.: Просвещение, 1965.

8. Леенсон Илья. Занимательная химия. М.: Росмэн, 1999.

9. Ольгин О. Чудеса на выбор.- М.: детская литература, 1997.

10. Ольгин О. Опыты без взрывов. – М.: Химия, 1986.

11. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. М.: Дрофа, 2002.

12. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. – М.: Химия, 1994.

13. Шкурко Д. Забавная химия. – М.: Детская литература, 1966.


Приложение I. Рекомендации к проведению практических работ.


1. Рекомендации к проведению практической работы по теме «Самодельные рН – индикаторы из экстрактов растений».


Цель работы: апробировать индикаторы из растений и рекомендовать их для определения среды раствора.

Задания: собрать пробы растительного сырья.

Оборудование и материалы: стаканы химические или пробирки, марля, фильтровальная бумага, плитка с водяной баней или спиртовка, воронки конические, дистиллированная вода, спирт этиловый 70-80% и 40%; растворы кислот (серная 1:5, соляная 1:1, уксусная 1:1); растворы щелочи (гидроксида натрия, калия, аммония); маленькие пробирки или пластинки для микроанализа; пипетки (по числу экстрактов и две для кислоты и щелочи).

Ход работы:

1. Приготовление экстракта из растений.

Экстракт из растений может быть приготовлен разными способами:

А) Лепестки помещают в стаканы (каждый вид отдельно), заливают небольшим количеством 70-80% этилового спирта: через день – два экстракт фильтруется через фильтровальную бумагу;

Б) Лепестки заливаются в пробирках 40% этиловым спиртом, через час отжимаются через двойной слой марли;

В) Лепестки в пробирках залить водой и нагреть на спиртовке или водяной бане до тех пор, пока раствор не окрасится, после охлаждения он отжимается через двойной слой марли.

2. Проведение испытаний.

Для определения цвета самодельного индикатора сначала его исследуют относительно кислоты и щелочи, а результаты заносят в таблицу (она будет служить справочником при выборе индикатора): возьмите пипеткой несколько капель самодельного индикатора и добавьте его в раствор кислоты и щелочи.

Пример таблицы:

Индикатор	Цвет раствора
	исходный	в кислоте	в щелочи
Вероника	Темно-синий	розовая	Зеленая
Мальва	фиолетовый	красный	Зеленая
Ирис синий	Ярко синий	красный	Зелено-голубой
Сок свеклы	бордовый	красный	бурый

3. Используя таблицу изменения окраски природных индикаторов, готовые экстракты растений-индикаторов, можно провести опыты по определению присутствия кислот и щелочей в различных жидкостях и растворах, применяемых в быту (водопроводная вода, молоко, простокваша, раствор соды, столовый уксус и др.).

2. Рекомендации к проведению практической работ по теме «Кровь или кетчуп? (химия и судебно-медицинская экспертиза)».


Цель работы: проверить действенность экспресс – метода при определении наличия следов крови в образце.

Задания: приготовить образца материала (ткань, древесина и др.) со следами крови.

Оборудование и материалы: фенолфталеин, пероксид водорода, дистиллированная вода, порошкообразный цинк, этанол, раствор КОН, красный пищевой краситель, вата, нагревательный прибор.

Ход работы:

1. Описание метода.

Одним из методов экспресс-анализа на кровь в судмедэкспертизе является цветная реакция окисления фенолфталеина, которую несложно воспроизвести в школьной лаборатории. Метод основан на окислении фенолфталеина перекисью (пероксидом) водорода, катализируемом гемогруппой гемоглобина крови. При этом раствор фенолфталеина из бесцветного становится красным.

Основной раствор реагента готовят растворением 2 г фенолфталеина и 20 г гидроксида калия в 100 г дистиллированной воды. Затем при перемешивании добавляют 20 г порошкообразного цинка до обесцвечивания раствора. Основной раствор хранят в закрытой темной емкости с избытком цинка (это позволяет поддерживать фенолфталеин в восстановленной форме). Рабочий раствор реагента готовят разведением основного раствора этанолом в соотношении 1:5.

Для демонстрации опыта понадобится образец материала (ткань, древесина или другое) со следами крови (в качестве заменителя крови можно предложить смесь 0,5 М раствора КОН с красным пищевым красителем). Имитируя действия криминалиста, учитель или лаборант хлопчатобумажным тампоном растирает исследуемое пятно, затем слегка смачивает тампон дистиллированной водой, добавляет две капли рабочего раствора фенолфталеина, а через 30 с – две капли свежего 3% - ного раствора пероксида водорода. Появление розового окрашивания считается положительным результатом, отсутствие окраски – отрицательным.

2. Обсуждение метода.

Анализируя результаты опыта, можно обсудить с учащимися границы его применения в криминалистике. Обнаружению крови этим методом могут мешать многие вещества, которые дают похожую реакцию. К ним относятся йод, ржавчина, медь, перманганат и дихромат калия, нитраты никеля и кобальта, которые способны окислять фенолфталеин, а также многие продукты питания (яблоки, абрикосы, картофель, капуста, лук и др.), содержащие растительные пероксидазы – ферменты, которые, как и гемоглобин, способствуют разложению пероксида водорода.

В данном методе анализа окончательным является только отрицательный результат, который говорит об отсутствии крови. При положительном результате всегда может встать вопрос: «Кровь или кетчуп?», поскольку кетчуп содержит лук и мешает обнаружению крови.

Специфичность метода можно повысить, если учесть, что все перечисленные неорганические окислители меняют окраску рабочего раствора фенолфталеина еще до добавления Н₂О₂, а растительные пероксидазы дезактивируются при нагревании до 100⁰С, тогда как гемоглобин сохраняет при этой температуре каталитическую активность.

В любом случае демонстрация экспресс-анализа на кровь может стать не только ярким примером возможностей аналитической химии, но и поводом для интересной ролевой игры в классе.


3. Рекомендации к проведению практической работы по теме «Пиротехника без кислорода».


Цель работы: научиться составлять и исследовать пиротехнические смеси из бескислородных соединений при соблюдении техники безопасности.

Задания: изучить технику безопасности проведения опытов со взрывами.

Оборудование и материалы: гексафторферрат (III)калия, фторид калия, гексагидрат хлорида железа (III), алюминий, дистиллированная вода, дигидрат фторида калия, фильтровальная бумага, воронка Бюхнера, этиловый спирт, сушильная печь, ступка, бумажный или пластиковый стаканчик, деревянный шпатель, стальной тигель, кристаллизатор с песком, магниевая лента 3 см; тефлон, магний порошкообразный.


Техника безопасности: Демонстрацию обеих реакций следует проводить в защитных очках и перчатках вне досягаемости от воспламеняющихся и горючих материалов, по возможности – вне помещения. В тексте указаны минимальные количества реагентов, дающие пиротехнический эффект.

Ход работы:

Подготовка и проведение опыта с составом №1: смесь гексафторферрата (III) калия и алюминия.

Окислителем в этом составе является гексафторферрат (III) калия, который получают при реакции фторида калия с хлоридом железа (III):

6KF + FeCl₃ = K₃FeF₆ + 3KCl .

Взаимодействие K₃FeF₆ с алюминием подобно известному алюминотермическому восстановлению оксида железа (III):

K₃FeF₆ + Al = K₃AlF₆ + Fe

Приготавливают гексафторферрат (III) калия следующим образом. В 200 мл воды растворяют 56,5 г (0,6 моля) дигидрата фторида калия (KF * 2 H₂O) (в пластиковой емкости). В полученный раствор при постоянном перемешивании тонкой струйкой приливают раствор 27,0 г (0,1 моля) гексагидрата хлорида железа (III) (FeCl₃ * 6H₂O) в 100 мл воды. Сразу же выпадает осадок комплексной соли. Смесь еще 10 мин перемешивают, а затем осадок отфильтровывают через четыре слоя фильтровальной бумаги в воронке Бюхнера, промывают тремя порциями воды по 50 мл, двумя порциями 95% - ного этилового спирта по 25 мл и оставляют сушиться на ночь. Затем продукт сушат в сушильной печи при 120⁰С в течение суток и осторожно растирают в ступке. Цвет полученного гексафторферрат (III) калия варьируется от белого до желто-бурого. Выход – около 92% (26,2 г).

Демонстрируют пиротехническую реакцию в следующем порядке. В небольшом бумажном стаканчике пластиковым или деревянным шпателем осторожно смешивают 14,35 г (0,05 моля) K₃FeF₆ и 1,35 г (0,05 моля)порошкообразного алюминия. Полученную смесь помещают в стальной тигель на 30 мл и слегка утрамбовывают. Тигель закрепляют в кольце на штативе, под тигель помещают кристаллизатор с песком и в смесь устанавливают запал – магниевую ленту длиной около 8 см. После поджигания запала необходимо отойти на 3 м. Смесь слегка дымит и искрит, содержимое тигля докрасна раскаляется. После остывания смеси в тигле можно обнаружить небольшие округлые зерна железа.

Подготовка и проведение опыта с составом №2: смесь тетрафторэтилена (тефлона) и магния.

В этой смеси окислителем служит органическое соединение – тефлон:

(CF₂ - CF₂)_n + 2nMg  2nMgF₂ + 2nC.

В бумажном стаканчике пластиковым или деревянным шпателем осторожно смешивают 5,0 г (0,05 моля) порошкообразного тефлона и 2,43 г (0,1 моля) порошкообразного магния. Качество смешивания не влияет на ход реакции. Дальнейшую подготовку и зажигание смеси проводят также, как описано выше.

Срабатывание состава сопровождается ослепительной вспышкой, искрением и сильным потрескиванием. Тигель окутывают клубы черного дыма.


4. Рекомендации к проведению практической работы по теме «Как защитить архивные документы от пожелтения?»


Цель работы: апробировать один из способов отбеливания старой газетной бумаги.

Задания: принести старую газетную бумагу.

Оборудование и материалы: боргидрид натрия (NaBH₄), насыщенный (0,2%-ный) раствор Са(ОН)₂, дистиллированная вода, отрезок пенопласта (например, от упаковочного материала), кювета или поддон, резиновые перчатки.

Ход работы:

Закрепите газетную вырезку на пенопластовой подложке осветляемой стороной вверх. Поместите подложку в кювету и залейте дистиллированной водой. Придавите подложку куском стекла так, чтобы вырезка оказалась в воде. Через 15 мин извлеките подложку из кюветы и слейте побуревшую воду. Вновь поместите подложку с вырезкой в кювету и залейте 1% -ным отбеливающим раствором NaBH₄. Через 15-20 мин слейте раствор отбеливателя и промойте вырезку в кювете несколькими сменами дистиллированной воды. Последнее промывание – насыщенным раствором Са(ОН)₂.

Боргидрид натрия восстанавливает окрашенные хромофором формы в бесцветные и нейтрализует накопленную кислотность бумаги. Известкование бумаги гидроксидом кальция создает буфер, препятствующий дальнейшему накоплению кислотности. Эффективность метода может быть оценена сопоставлением значений рН бумаги до и после отбеливания. В газетных вырезках 14 –летней давности удается понизить кислотность с рН =4,8 до рН =7,4. Предложенный метод не рекомендуется использовать для отбеливания образцов бумаги, содержащих надписи цветными чернилами или другими цветными пигментами.


5. Рекомендации к проведению практической работы по теме «Детектор трезвости».


Цель работы: изготовить простейший детектор трезвости.

Задания: подготовить материалы, показывающие вред алкоголя на организм.

Оборудование и материалы: трубочки стеклянные, дихромат калия, этанол, концентрированная серная кислота, дистиллированная вода, капельница.

Ход работы:

1. Создание прибора. В трубочку помещаем подкисленный раствор дихромата калия. Если подышать в трубочку, содержащую подкисленный раствор дихромата калия, то при наличии паров этанола в достаточной концентрации происходит восстановление хрома. Окраска раствора в этом случае меняется с желто-оранжевой на зеленую:

8H⁺ + Cr₂O₇^2- + 3C₂H₅OH  2Cr³⁺ + 3 C₂H₅O + 7H₂O

(ж.-оранж.) (зелен.)

2. Демонстрация работы прибора. При выполнении опыта, учащиеся наливают в пробирку 2-3 мл подкисленного раствора дихромата калия (готовится растворением 2 г К₂Cr₂O₇ и 20 мл концентрированной H₂SO₄ в 80 мл дистиллированной воды) и добавляют по каплям около 0,5 мл (примерно 10 капель) этилового спирта, наблюдая изменение окраски раствора. Если опыт проводится как демонстрационный эксперимент, количества реагентов могут быть пропорционально увеличены.


6. Рекомендации к проведению практической работы по теме «Симпатические чернила».


Цель работы: исследовать действие симпатических чернил.

Задания: подготовить карты и рисунки для исследования симпатических чернил; подготовить симпатические растворы.

Оборудование и материалы: луковый сок, лимонный сок, железный купорос, соль кобальта, медный купорос, железный купорос, соль кадмия, нитрат висмута, ацетон, красная кровяная соль, аммиак, красная кровяная соль, силицилат натрия, сульфид натрия.

Ход работы:

1. Некоторые симпатические чернила и реактивы на них:

Жидкость	Способ обработки	Проявляющийся эффект
Луковый сок	Тепло	Почернение надписи
Лимонный сок
Железный купорос
Соль кобальта	Тепло, пары ацетона	Синяя надпись
Медный купорос	Красная кровяная соль Пары аммиака	Коричневая надпись Ярко-синяя надпись
Железный купорос	Красная кровяная соль Салицилат натрия	Синяя надпись Красные буквы
Соль кадмия	Сульфид натрия	Желтая надпись
Нитрат висмута	Красная кровяная соль	Желтая надпись

Тема основана на использовании свойств некоторых веществ изменять свою окраску под действием какого либо реагента на яркую, хорошо различимую из бесцветной или слабо окрашенный основано много занимательных опытов. Эти опыты можно использовать для внеклассной работы и для знакомства с симпатическими чернилами. Сначала рассматриваем химическую основу опытов, затем организуем группы учащихся для подготовки и показу опытов с симпатическими чернилами для демонстрации.

2. Занимательные опыты с симпатическими чернилами.

Ожившая карта.

Реактивы и оборудование: контурная карта, кисточки, пульверизатор, растворы сульфата меди (II), сульфата железа (II), нитрата висмута, красной кровяной соли (калия железосинеродистого).

На контурной карте моря, реки, озера, покрыть раствором сульфата железа (II), горы - сульфатом меди (II), пустыни – нитратом висмута. Карту нужно подсушить, прикрепить на доску и сбрызнуть из пульверизатора раствором красной кровяной соли или протереть ватным тампоном, смоченным в этом растворе. Карта окрасится в яркие цвета.

Примечание: Растворы лучше брать достаточно концентрированными.


Человеческие расы.

Реактивы и оборудование: растворы солей цинка, кадмия, сурьмы (III), свинца (II), сульфида натрия или сероводорода, лист серой бумаги, кисточки, простой карандаш.

На листе бумаги нарисовать четыре головки, придав им отличительные особенности, свойственные разным человеческим расам, затем раскрасить эти головки растворами солей.

Европеец: лицо – солью цинка, бороду и волосы - солью свинца.

Негр: лицо - солью свинца, волосы (для контраста) – солью цинка.

Китаец: лицо – солью кадмия, волосы – солью свинца.

Индеец: лицо – солью сурьмы, волосы – солью свинца.

Рисунок подсушите, а затем обработайте его кисточкой раствором сульфида натрия. Лица на картинках примут цвет, характерный для данной расы.

Нерукотворный образ.

Реактивы и оборудование: растворимая соль свинца, перекись водорода, сульфид натрия – в виде растворов, лист серой бумаги, кисточки, ватка.

На бумаге раствором соли свинца нарисуйте контуры человека, лист подсушите. При демонстрации по листу проведите ваткой, смоченной в растворе сульфида натрия – постепенно проявляется изображение человека. Изображение протрите ваткой, смоченной в перекиси водорода – рисунок побледнеет и исчезнет.

«Таинственные» письма.

Реактивы и оборудование: плотный лист бумаги, концентрированный раствор хлорида кобальта, спиртовка или свеча, кисточки, вата.

На листе бумаги раствором хлорида кобальта кисточкой сделайте какую – нибудь надпись или рисунок. Лист бумаги подсушите, при этом надпись станет незаметной.

При демонстрации опыта лист бумаги подогрейте на пламени свечи или спиртовки. Надпись мгновенно появится и станет голубой или светло – синей. Проявленную надпись на листе обработайте тампоном ваты, смоченным в воде. Надпись исчезнет. При повторном нагревании надпись снова проявится.


7. Рекомендации к проведению практической работы по теме «Минеральные пигменты».


Цель работы: научиться приготовлять пигменты разной окраски.

Задания: изучить цвет различных ионов в кристаллогидрате, растворе, при взаимодействии с другими веществами.

Оборудование и материалы: стакан химический на 300 – 500 мл, коническая воронка, колба коническая для фильтрования, фильтровальная бумага, стеклянная палочка, электроплитка, сушильный шкаф, мерные цилиндры, термодатчик или термометр, фарфоровая чашка или тигель, спиртовка или горелка; красящие составы на 100 мл воды:

Синий – 1 г ферроцианида калия; 1 г хлорида железа (III);

Коричневый - 1 г ферроцианида калия; 1 г сульфата меди (II);

Черный – 5 г ацетата кобальта, 1,5 г перманганата калия;

Желтый – 5 г бихромата калия, 10 г ацетата свинца;

Золотистый – 1 г гипосульфита натрия, 1 г перманганата калия;

Белый – 1 г ацетата свинца, 1 г сульфата натрия;

Оранжевый – 0,5 г бихромата калия, 5 г нитрата серебра.

Ход работы:


Белые краски:

1. Бланфикс (Баритовые белила). Бланфикс – очень устойчивый чисто белый пигмент, соответствует химической формуле BaSO₄.

Реактивы и оборудование: 0,5 М растворы сульфата натрия, хлорида бария, дистиллированная вода; стакан химический на 300 – 500 мл, коническая воронка, колба коническая для фильтрования, фильтровальная бумага, стеклянная палочка, электроплитка, сушильный шкаф, мерные цилиндры, термодатчик или термометр, фарфоровая чашка или тигель, спиртовка или горелка.

Для получения пигмента с хорошей кроющей способностью (способностью окрашивать большую поверхность определенным количеством краски) необходимо, чтобы кристаллы получающегося в реакции сульфата бария были мелкими. Для этого берут не раствор серной кислоты, а раствор ее соли (натриевой, калиевой, магниевой):

BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄  + 2 NaCl .

В химический стакан влейте 100 мл раствора хлорида бария, нагрейте его до 80 ⁰С, затем при быстром перемешивании раствора прилейте тонкой струйкой 100 мл раствора сульфата натрия.

Полученной молокообразной жидкости дайте отстояться 30 мин., затем профильтруйте и отделите раствор от осадка; при необходимости фильтрование повторите 2-3 раза. Получившийся осадок промойте водой на 2-3 раза. После этого высушите осадок на фильтре в сушильном шкафу или на калорифере центрального отопления, прикрыв осадок сверху листом фильтровальной бумаги о попадания пыли.

2. Цинковые белила. Цинковые белила – оксид цинка. В промышленности его получают окислением металлического цинка или цинковых руд кислородом воздуха. В лаборатории оксид цинка можно получить в результате реакции обжига или прокаливания карбоната цинка.

Реактивы и оборудование: 0,5 М растворы сульфата или хлорида цинка, карбоната натрия; дистиллированная вода; стакан химический на 300 – 500 мл, коническая воронка, колба коническая для фильтрования, фильтровальная бумага, стеклянная палочка, электроплитка, сушильный шкаф, мерные цилиндры, термодатчик или термометр, фарфоровая чашка или тигель, спиртовка или горелка; для пробы готовности - раствор НСl, пробирка; красящие составы на 100 мл воды:


В химический стакан влейте 150 мл карбоната натрия, нагрейте раствор до кипения, затем при сильном перемешивании влейте тонкой струйкой 150 мл раствора соли цинка. При этом происходит химическая реакция:


ZnCl₂ + Na₂CO₃ = ZnCO₃  + 2NaCl .


Оставьте осадок в покое до отстаивания и уплотнения, после чего декантацией удалите раствор хлорида натрия, промойте осадок несколько раз водой, отфильтруйте его и просушите на фильтре в сушильном шкафу или на калорифере центрального отопления. Сухой порошок поместите в фарфоровую чашку или тигель и прокалите на огне спиртовке или горелки:

t⁰

ZnCO₃ = ZnO + CO₂ 


Чтобы проверить конец реакции разложения карбоната цинка, возьмите небольшое количество порошка из тигля и прилейте к нему несколько капель кислоты. Если карбонат цинка не разложился до конца, то будет выделяться углекислый газ в результате реакции обмена между кислотой и карбонатом.

Белила, полученные при прокаливании карбоната цинка, имеют несколько желтоватый оттенок.

3. Свинцовые белила.

Реактивы и оборудование: оксид свинца (II), ацетат свинца, раствор НСl 1:1, карбонат кальция, весы и разновесы, стакан химический термостойкий на 300-500 мл, водяная баня, электроплитка, аппарат Киппа, сушильный шкаф, воронка коническая, фильтровальная бумага, термометр, цилиндры мерные на 100 мл, колбы конические или стаканы для фильтрования.

По своему химическому составу свинцовые белила соответствуют основному карбонату свинца PbCO₃*Pb(OH)₂ . Для их приготовления в лабораторных условиях лучше всего воспользоваться способом, предложенным французским химиком Тенаром.

Отвесить 10 г свинцового глета (оксида двухвалентного свинца) и 16 г ацетата свинца. Ацетат свинца растворите в 200 мл воды (сначала соль растворяют в небольшом количестве воды, а затем добавляют остальной объем). Полученный раствор нагрейте до 80 ⁰С и понемногу всыпьте глет (нагревание вести на водяной бане и продолжайте нагревание при растворении глета). В результате реакции образуется основной ацетат свинца:


Pb(CH₃COO)₂ + PbO + H₂O = Pb(CH₃COO)₂*Pb(OH)₂ .


Горячий раствор отфильтруйте и пропустите через прозрачный фильтрат углекислый газ из аппарата Киппа в течение 30-60 мин. О конце реакции образование основного карбоната свинца можно судить с помощью лакмусовой бумажки: избыток углекислого газа реагирует с водой с образованием угольной кислоты, которая вызывает изменение цвета лакмусовой или другой индикаторной бумаги.

Основной карбонат свинца образуется в результате химической реакции обмена между основным ацетатом свинца и раствором углекислого газа.

По окончании реакции осадок отфильтруйте и просушите на фильтре в сушильном шкафу при температуре 50-60 ⁰С.

Свинцовые белила, как и все соли свинца очень ядовиты, поэтому по окончании работы с ними необходимо тщательно вымыть руки.

4. Липотон.

Липотон – это смесь сульфата бария и сульфида цинка.

Реактивы и оборудование: 0,5 М растворы сульфата цинка, хлорида бария и сульфида натрия; цилиндры мерные на 100 мл, стакан химический на 300-500 мл, воронка коническая, фильтровальная бумага, электроплитка. Стеклянная палочка, стаканы или колбы для фильтрования.

В химическом стакане нагрейте почти до кипения 100 мл раствора хлорида бария, при перемешивании добавьте к нему 100 мл раствора сульфата цинка, не отделяя образующегося осадка добавить к реакционной смеси 100 мл раствора сульфида натрия. В результате химических реакций образуется смесь осадков сульфата бария и сульфида цинка:


BaCl₂ + ZnSO₄ = BaSO₄ + ZnCl₂ ;


ZnCl₂ + Na₂S = ZnS + 2NaCl .

Осадку нужно дать отстояться, слить с него раствор хлорида натрия, промыть несколько раз водой и просушить на фильтре в сушильном шкафу.


Желтые краски:


1. Железная желтая.

Реактивы и оборудование: 1М растворы хлорида железа (III) и хромата калия; мерные цилиндры на 100 мл, вода, стаканы химические на 200 и 500 мл, воронка коническая, фильтровальная бумага, стеклянная палочка.

В стакан на 500 мл влейте 100 мл воды и 60 мл раствора хлорида железа. В другом стакане нагретйте почти до кипения 90 мл раствора хромата калия. Горячий раствор хромата калия влейте тонкой струей при помешивании в стакан с раствором хлорида железа. Полученный осадок оставить для отстаивания, после чего отделите декантацией, промойте, отфильтруйте и высушите без нагревания.

Вместо хлорида железа (III) для реакции можно взять любую другую растворимую соль железа: сульфат железа (III), нитрат железа (III), железо-аммонийные квасцы.

2. Кадмиевая желтая.

Реактивы и оборудование: 1М растворы нитрата кадмия и сульфида натрия; мерные цилиндры на 100 мл, стакан химический на 500 мл, воронка коническая, фильтровальная бумага, стеклянная палочка, колба для фильтрования, вода, сушильный шкаф.

По своему химическому составу кадмиевая желтая соответствует сульфиду кадмия CdS. Различные ее оттенки зависят от качества исходных продуктов, наличия примесей.


Cd(NO₃)₂ + Na₂S = CdS + 2NaNO₃ .


В стакан налейте 100 мл раствора нитрата кадмия и при перемешивании добавьте 100 мл раствора сульфида натрия. Полученный осадок оставьте для отстаивания. После отстаивания осадок отделите от раствора декантацией, промойте несколько раз водой, отфильтруйте, просушите в сушильном шкафу при температуре 50-60 ⁰С.

При добавлении к этому пигменту бланфикса получают краску кадопон, который применяется для окрашивания обоев и каучуков.

3. Желтый ультрамарин.

По химическому составу этот пигмент соответствует хромату бария BaCrO₄:

BaCl₂ + K₂CrO₄ = BaCrO₄  + 2KCl .


Реактивы и оборудование: 1 М растворы хромата калия и хлорида бария; вода, стакан химический на 300-500 мл, стеклянная палочка, цилиндры мерные ан 100 мл, фильтровальная бумага, воронка коническая, сушильный шкаф, электроплитка, колба для фильтрования.

В стакан налейте 100 мл раствора хлорида бария и слегка его подогрейте. В другом стакане нагрейте почти до кипения 100 мл раствора хромата калия и влейте горячий раствор в раствор хлорида бария при перемешивании. Осадок промойте, отфильтруйте и высушите при обычной температуре или в сушильном шкафу при температуре 50 ⁰С.

4. Охра.

По химическому составу искусственная железная охра есть смесь оксидов, гидроксидов и основных солей железа.

Реактивы и оборудование: 1М раствор сульфата железа (II), гидроксид кальция твердый, 1М раствор сульфата алюминия, 5%-ный раствор гидроксида натрия, дистиллированная вода; цилиндры мерные на 100 мл, весы и разновесы, стакан на 500 мл, электроплитка, тигель или фарфоровая чашка, сушильный шкаф, фильтровальная бумага, воронка коническая, колба для фильтрования.

Отмерьте по 100 мл растворов сульфатов железа и алюминия и слейте их в стакан. Взвесьте 7,4 г гидроксида кальция и смешать с 100 мл воды. Влейте приготовленную смесь в стакан с сульфатами и добавьте туда же 100 мл раствора гидроксида натрия. Смеси необходимо дать отстояться. При этом бурый вначале осадок начинает желтеть. Осадок отфильтруйте, просушите на воздухе и прокалите на электроплитке.

5. Желтый крон.

По химическому составу желтый крон представляет собой смесь веществ, близких по составу к хромату свинца. Оттенки пигмента зависят от наличия примесей сульфата свинца PbSO₄ и гидроксида свинца Pb(OH)₂.

Реактивы и оборудование: 0,5 М растворы ацетата или нитрата свинца и хромата калия или натрия; вода, цилиндры мерные на 100 мл, стаканы химические на 300-500 мл, стеклянная палочка, фильтровальная бумага, воронка коническая, колба для фильтрования.

В стакан налейте 100 мл раствора ацетата свинца и добавьте туда столько же холодной воды. Прилейте сюда же при перемешивании 100 мл раствора хромата калия. Осадку дайте отстояться, удалите раствор с поверхности декантацией, тщательно промойте осадок водой и отфильтруйте. Осадок высушите на воздухе. Пигмент получается в результате химической реакции:


Pb(CH₃COO)₂ + K₂CrO₄ = 2KCH₃ COO + PbCrO₄ .


Красные краски:


1. Красный крон.

По химическому составу этот пигмент близок к веществу, которое можно обозначить формулой PbCrO₄*Pb(OH)₂.

Получить этот пигмент можно различными способами.

1. Получение красного крона из свинцовых белил.

Реактивы и оборудование: свинцовые белила (основной ацетат свинца), 1М раствор хромата калия, 0,3%-ный раствор серной кислоты, вода дистиллированная; стаканы химические на 800 и 250 мл, весы и разновесы, цилиндры мерные на 100 мл, электроплитка, стеклянная палочка, фильтровальная бумага, воронка химическая коническая, колба для фильтрования.

Взвесьте 12,5 г белил и разотрите с 500 мл воды так, чтобы получилась суспензия. В другом стакане нагрейте до кипения 125 мл раствора хромата калия. Влейте горячий раствор в суспензию быстро и при сильном перемешивании. После этого смесь кипятите 10 минут. После кипячения дайте осадку осесть, слейте желтый раствор с осадка, промойте осадок несколько раз горячей водой. Для придания пигменту красного цвета влейте в стакан с осадком 100 мл раствора серной кислоты, тщательно перемешайте, дайте отстояться осадку, слейте жидкость, промойте осадок, отфильтруйте его и высушите без нагревания.

2. Получение красного крона из гидроксида свинца (II).

Реактивы и оборудование: 1М растворы нитрата свинца и гидроксида натрия, 1М раствор хромата калия, вода дистиллированная, цилиндры мерные на 100-200 мл, фильтровальная бумага, воронка коническая, электроплитка, колба для фильтрования.

В стакане смешайте 100 мл раствора нитрата свинца и 200 мл раствора гидроксида натрия. Полученной мутной жидкости дайте отстояться и слейте с осадка раствор селитры, прилейте к осадку 100 мл воды и нагрейте смесь почти до кипения. В другом стакане нагрейте до кипения 50 мл раствора хромата калия и быстро влейте его в горячий раствор гидроксида свинца. Смесь нагревайте еще 5-7 минут, после чего дайте жидкости отстояться, слейте раствор с осадка, промойте холодной водой, отфильтруйте и просушите при обычных условиях.


Синие краски:

1. Бременская голубая.

По своему химическому составу пигмент близок к гидроксиду меди (II).

Реактивы и оборудование: 1М растворы сульфата меди и гидроксида натрия, 25 %-ный раствор гидроксида натрия, цилиндры мерные, стакан на 500 мл, фильтровальная бумага, воронка коническая, колба для фильтрования.

Смешайте в стакане 100 мл сульфата меди и 100 мл 1М раствора гидроксида натрия. Происходит реакция:


2CuSO₄ + 2NaOH = CuSO₄*Cu(OH)₂ + Na₂SO₄.


После отстаивания раствор сливают с осадка и к нему приливают при перемешивании 16 мл 25%-ного раствора гидроксида натрия. Происходит реакция:


CuSO₄*Cu(OH)₂ + 2 NaOH = 2 Cu(OH)₂ + Na₂SO₄ .


Полученный осадок немедленно промойте водой для удаления растворимых соединений, отфильтруйте и просушите при комнатной температуре. Полученная краска нестойка к нагреванию.


2. Берлинская лазурь.

По своему химическому составу пигмент отвечает гексацианоферрату железа (III) – Fe₄Fe(CN)₆₃ .

Реактивы и оборудование: калий железосинеродистый (желтая кровяная соль), хлорид железа (III), вода дистиллированная, раствор соляной кислоты; 2 стакана ан 100 – 150 мл, 1 стакан на 500 мл, мерные цилиндры, фильтровальная бумага, электроплитка, сушильный шкаф, коническая воронка, колба для фильтрования, термометр, стеклянная палочка, весы и разновесы.

Берлинская лазурь получается в результате взаимодействия железистосинеродистого калия с любой растворимой солью трехвалентного железа.

В 50 мл воды растворите 11 г железистосинеродистого калия при температуре около 60 ⁰С; в другом стакане в 25 мл воды растворяют 6 г хлорида железа при температуре около 50 ⁰С и слегка подкисляют его раствором соляной кислоты, большом стакане нагрейте почти до кипения50 – 100 мл дистиллированной воды, влейте при перемешивании тонкими струйками растворы солей в этот стакан. После этого размешивайте жидкость с осадком без нагревания в течении 10 минут стеклянной палочкой. Осадку нужно дать отстояться, после чего слить верхний слой жидкости, промыть осадок чистой водой 2-3 раза, отфильтруйте и высушите в сушильном шкафу при температуре около 100 ⁰С.


Зеленые краски:

Ярь – медянка.

Под названием ярь – медянка известны пигменты, содержащие нормальные и основные соли меди уксусной кислоты.

Реактивы и оборудование: 1М растворы сульфата меди и гидроксида натрия, 25-%ный раствор гидроксида натрия, концентрированная уксусная кислота; цилиндры мерные, стакан на 300-500 мл, фильтровальная бумага, воронка коническая, электроплитка, фарфоровая чашечка для выпаривания, колбы для отстаивания и для фильтрования.

Слейте по 100 мл 1М растворов сульфата меди и гидроксида натрия. После отстаивания осадка основного сульфата меди с него слить раствор и прилить к осадку 16 мл 25%-ного раствора гидроксида натрия для образования гидроксида меди. Осадок отстоять, слить с него жидкость и промыть несколько раз водой. Затем растворить осадок в концентрированной уксусной кислоте, избегая ее избытка. Полученный раствор профильтруйте. Фильтрат выпарите до половины и оставьте для кристаллизации. Полученные кристаллы просушите в сушильном шкафу при температуре 50 ⁰С.

Изменяя соотношения между уксусной кислотой и гидроксидом меди можно получить зеленую краску разных оттенков.

Медянка в чистом виде для получения краски не применяется, ее смешивают с цинковыми или свинцовыми белилами в отношении 1:1.

Используя полученные цветные пигменты можно изготовить акварельные краски на занятиях и использовать их для рисования.

Для получения масляной краски достаточно смешать хорошо растертый в ступке и просеянный через двойной капроновый чулок пигмент с олифой. Добавляя олифу можно регулировать густоту краски.

Акварельные краски состоят из пигментов и связующих веществ, которые способствуют равномерному распределению краски на бумаге. В состав связующих веществ входят клеящие вещества (гуммиарабик, декстрин, вишневый или сливовый клей), вязкие вещества, добавляемые для того, чтобы краска не растекалась по бумаге (мед, патока, глицерин, альбумин) и антисептики (5%-ный раствор фенола).


Краткая характеристика компонентов акварельных красок:


Гуммиарабик – растительная смола светло-желтого цвета, хорошо растворима в воде (горячей).

Вишневый или сливовый клей – смола, собираемая со стволов вишни или сливы, растворяются в подкисленной воде, а затем нейтрализуется щелочью.

Альбумин – белковое вещество, получаемое из очищенного от желтка и клетчатки яичного белка, высушенного при температуре около 50 ⁰С.


Технология изготовления акварельной краски:


Для одной краски приготовьте 5-7 мл примерно 50% -ного раствора вишневого клея, смешать его с равным объемом глицерина или 1/3 объема меда, добавьте несколько капель 5%-ного раствора фенола. Хорошо перемешайте все компоненты. В последнюю очередь добавляют хорошо растертый в ступке и просеянный через двойной капроновый чулок в ступке и просеянный через двойной капроновый чулок пигмент, все хорошо перемешайте. Краски получаются полужидкие, и их разливают в пробирки, закрывают плотно корковыми пробками и в таком виде они могут долго храниться и использоваться когда необходимо.


8. Рекомендации к проведению практической работы по теме «Занимательные и зрелищные опыты по химии»

(секретное послание; съедобная свеча; исчезнувшая вода; зубная паста для великанов; джинн в бутылке; гвоздика – хамелеон; дерево из серебра; змея из вулкана).


Цель работы: закрепить знания, умения и практические навыки учащихся в подготовке и проведении эксперимента.

Задания: изучить литературу по подготовке и проведению эксперимента; предложить доступные, зрелищные эксперименты для проведения на занятиях элективного курса.

Оборудование и материалы: полиакриламид, дистиллированная вода, маркер, кристаллизатор, химический стакан; картофель, фитиль (миндаль); полиакрилат натрия, дистиллированная вода, 3 непрозрачных сосуда; 30%-ный раствор пероксида водорода, жидкое мыло, тонкодисперсный йодид калия, цилиндр объемом 1 л (при уменьшении объема цилиндра соответственно уменьшается порция пероксида водорода); 30% -ный раствор пероксида водорода, порошкообразный MnO₂, кусочек марли, корковая пробка, 2-литровая бутылка из-под газированной воды; четыре одинаковых отрезка ткани, 5%-ный раствор фенолфталеина, пульверизатор, 5%-ный раствор аммиака; нитрат серебра, дистиллированная вода, насыщенный раствор аммиака, чашка Петри, 9-В батарейка; дихромат аммония, перманганат калия, глицерин, дистиллированная вода, таблетку бисульфона, огнеупорная подставка.

Ход работы:

1. Секретное послание.

Реактивы и оборудование: полиакриламид, дистиллированная вода, маркер, кристаллизатор, химический стакан; картофель, фитиль (миндаль).

Около 1 г кристаллов полиакрилоамида замочите в воде в течение нескольких часов (еще лучше – оставить на ночь). Водостойким маркером нанесите на дне кристаллизатора, химическоно стакана или другого сосуда с плоским дном короткую надпись (например, «Да здравствует химия!» или что-то другое). Надпись закройте слоем гидратированных кристаллов. Продемонстрируйте, что на свету надпись не видна. Осторожно добавьте в сосуд воды – надпись проступает.

Эффект объясняется тем, что кристаллы полиакриламида имеют очень высокую адсорбирующую способность и поглощают объем воды, в 400-900 раз превосходящий их собственный. В результате они поле замачивания на 99% состоят из воды. Показатель преломления у них почти такой же как воды. Именно поэтому гидратированные кристаллы полиакриламида при добавлении в сосуд воды становятся невидимыми и не мешают прочтению надписи. Демонтрируя опыт, можно сообщить зрителям, что полиакриоламид совершил революцию в быту: именно он был использован в качестве адсорбента в памперсах первого поколения.


2. Исчезнувшая вода.

Реактивы и оборудование: полиакрилат натрия, дистиллированная вода, 3 непрозрачных сосуда.

В один из трех непрозрачных сосудов, стоящих на демонстрационном столе, поместите 2,5 г полиакрилата натрия. Начиная демонстрацию, вылейте в сосуд с реактивом 200-250 мл воды и несколько раз поменяйте одинаковые на вид емкости местами. Предложите учащимся определить заполненный сосуд. При попытке вылить содержимое окажется, что ни в одной емкости воды нет, так что не имеет значения, на какой сосуд укажут.

Дождавшись последней неудачной попытки отыскать воду, познакомить аудиторию со свойствами полиакрилата натрия, способного за 5 с абсорбировать до 250 мл жидкости и широко используемого в качестве абсорбента для памперсов благодаря этому свойству.

3. Зубная паста для великанов.

Реактивы и оборудование: 30%-ный раствор пероксида водорода, жидкое мыло, тонкодисперсный йодид калия, цилиндр объемом 1 л (при уменьшении объема цилиндра соответственно уменьшается порция пероксида водорода).

Поместите 50 мл Н₂О₂ в цилиндр объемом 1 л (при отсутствии большой емкости можно провести опыт в цилиндре емкостью 100 мл, уменьшив объем Н₂О₂ до 10 мл). Добавьте в цилиндр 5 мл жидкого мыла. Энергично перемешайте смесь. Добавьте немного йодида калия. В цилиндре тут же образуется гигантская змея из пены, вылезающая из цилиндра, словно зубная паста из гигантского тюбика.

Техника безопасности. Учащиеся часто хотят потрогать пену. Это может быть опасно, так как обычно содержит остатки Н₂О₂. По этой причине следует проводить опыт в защитных перчатках.


4. Джинн в бутылке.

Реактивы и оборудование: 30% -ный раствор пероксида водорода, порошкообразный MnO₂, кусочек марли, корковая пробка, 2-литровая бутылка из-под газированной воды.

Вырежьте из марли квадрат 55 см. В центре квадрата поместите 1 г (примерно ½ чайной ложки) тонкодисперсного MnO₂ (крупные частицы могут помешать проведению опыта). Соберите марлю с четырех концов и, держа ее одной рукой, другой немного одерните марлю снизу, чтобы сформировать небольшой мешочек с оксидом марганца. Перевяжите мешочек ниткой, а концы марли обрежьте. Затем подготовьте пробку: сделайте на ней узкий вертикальный срез. Через это отверстие будет удаляться газ, если прибор заработает преждевременно. В бутылку налейте около 25 мл пероксида водорода, опустите мешочек с MnO₂ и закрепите его пробкой примерно на половине высоты бутылки над раствором Н₂О₂. Свободный конец нити обрежьте.

Демонстрируя опыт, следует так установить бутылку, чтобы нить с мешочком были не видны аудитории. Предупредив о предстоящем появлении джинна, торжественно выдерните пробку из бутылки. Мешочек с MnO₂ падает в пероксид водорода, катализируя его разложение. При этом образуется большое количество паров воды, мощным потоком выходящих из бутылки. Джинн на свободе! Для большего эффекта можно открыть подряд целую батарею заранее подготовленных бутылок.


5. Гвоздика – хамелеон.

Реактивы и оборудование: четыре одинаковых отрезка ткани, 5%-ный раствор фенолфталеина, пульверизатор, 5%-ный раствор аммиака.

Для опыта четыре одинаковых квадратных отрезка ткани положите один на другой. Сложите пополам и обрежьте по линии сгиба острым ножом или бритвой. Полученную 8-слойную заготовку соберите в гармошку с шагом складок 6 мм. Гармошку перехватите в середине проволокой и расправьте каждую складку так, чтобы получился макет гвоздики. Пропитайте «цветок» 5%-ным раствором фенолфталеина и подсушите. Непосредственно перед демонстрацией опыта «гвоздику» обработайте из пульверизатора 5%-ным раствором аммиака. Материал становится ярко-красным. Демонстрируя опыт, подуйте на «гвоздику». Она бледнеет и обесцвечивается на глазах.

Эффект объясняется летучестью аммиака, усиливаемый принудительной циркуляцией воздуха. Кроме того, выдыхаемый воздух обогащен углекислым газом, который в водной среде нейтрализует гидроксид аммония – окраска фенолфталеина исчезает.


6 Дерево из серебра.

Реактивы и оборудование: нитрат серебра, дистиллированная вода, насыщенный раствор аммиака, чашка Петри, 9-В батарейка.

Растворите 0,34 г нитрата серебра в 20 мл воды. Добавьте по каплям насыщенный раствор аммиака до выпадения осадка (AgOH).Продолжите добавление аммиака при перемешивании до растворения осадка. Образуется 0.1 М раствор аммиачного комплекса Ag(NH₃)₂⁺. Поместите раствор в чашку Петри, поставив ее на виду у класса. К клеммам стандартной 9-В батарейки подключите электроды (можно использовать обычную проволоку). Конец положительного провода погрузить в раствор, а концом отрицательного электрода лишь слегка коснуться поверхности раствора. На катоде начинают на глазах расти длинные дендриты серебра. Еще большего эффекта можно добиться, соединив последовательно две батарейки – увеличив до 18 В. Таким образом можно вырастить особенно большие «гроздья» Химизм опыта объясняется электродными реакциями:

На катоде: Ag⁺(р-р) + е = Ag (тв),

На аноде: 2Н₂О = О₂(г) + 4е + 4Н⁺.

7. Змея из вулкана.

Реактивы и оборудование: дихромат аммония, перманганат калия, глицерин, дистиллированная вода, таблетку бисульфона, огнеупорная подставка.

Опыт демонстрирует появление «змеи» из-под слоя «вулканического пепла». В основу опыта положены известные реакции – «вулканчик» и «фараоновы змеи».

При демонстрации опыта положите таблетку бисульфона на огнеупорную подставку и засыпьте дихроматом аммония так, чтобы над таблеткой образовалась горка. На вершине сделайте ямку, куда на кончике шпателя поместите перманганат калия. Сверху капните несколько капель глицерина (для ускорения реакции глицерин можно подогреть). Через 10-30 с смесь воспламенится вследствие сильноэкзотермической реакции глицерина с марганцовкой:


14KMnO₄ + 4C₃H₈O₃ = 7K₂CO₃ + 7Mn₂O₃ + 5CO₂ + 16H₂O,


а затем начнется термическое разложение дихромата аммония («извержение вулкана»):


(NH₄)₂Cr₂O₇ = Cr₂O₃ + N₂ + 4 H₂O.


Через некоторое время поле угасания «вулкана» из кучи теплого пепла эффектно выползает «змея».

Техника безопасности. Тщательно выполняйте правила проведения опыта. После опыта помещение хорошо проветрите!


8. Съедобная свеча.

Реактивы и оборудование: картофель, фитиль (миндаль).

Вырежьте из брынзы или картофеля болванку свечи, просверлите в ней отверстие и вставьте фитиль, выструганный бритвой из зерен миндаля. Миндальный фитиль способен ярко гореть в течение нескольких секунд при отсутствии сквозняков в помещении.


Приложение II. Тематическое планирование.

Ориентировочное планирование занятий по программе

«Химия – чудеса или наука»

Номер темы	Название темы	Рекомендуемое количество часов
1	Самодельные рН – индикаторы из экстрактов растений.	2
2	Кровь или кетчуп? (химия и судебно-медицинская экспертиза).	2
3	Пиротехника без кислорода.	2
4	Как защитить архивные документы от пожелтения?	2
5	Детектор трезвости.	2
6	Симпатические чернила.	2
7	Минеральные пигменты.	2
8	Занимательные и зрелищные опыты по химии.	2
	Конференция	1
	Итого:	17 часов

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РФ

МОУ ГИМНАЗИЯ №18

Программа обсуждена и принята за основу на заседании кафедры ЕН Протокол _______ От _____________ Зав. кафедрой ЕН: Тюменцева Л.И. ________________

Утверждено Методическим советом Гимназии № 18 Протокол № ______ От ______________ Руководитель МС Батракова Е. Н. ________________

Элективный курс


«Химия и человек»


(курс рассчитан на 17 часов)

Согласовано с ГНМЦ От __________ 2005 г. Директор ГНМЦ ________ Методист ГНМЦ ________		Выполнила Учитель химии Высшей категории Соросовский Учитель Тюменцева Л.И.

Томск – 2005 г.