Львова Елена Михайловна к Х. н., доцент учебно-методический комплекс

Вид материала

Содержание

5. Лабораторно – практические занятия и задания для самостоятельной работы студентов
Тема 4. Химическая связь и строение молекул. Методы валентных связей и молекулярных орбиталей. Межмолекулярное взаимодействие
Тема 7. Химическая кинетика и химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье. Основы катализа.
Практическое занятие.
Тема 14. Реакционная способность веществ. Химическая идентификация и анализ веществ.
Лабораторная работа 10. Изучение коллекции «Нефть и продукты ее переработки».
Тема 17. Кислородсодержащие органические соединения (спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, эфиры). Жиры. Масла.
Лабораторная работа 13. Сравнение свойств глюкозы и фруктозы. Действие иода на крахмал.
Лабораторная работа 16. Определение содержания летучих веществ в полимере.

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8

5. Лабораторно – практические занятия и задания для самостоятельной работы студентов

Тема 1. Основные понятия и законы химии

Практическое занятие.

Цель занятия. Изучить основные понятия и законы химии и освоить их применение при решении практических задач.

Решение задач. Химические расчеты с использованием понятий: моль, молекулярная масса, молярная масса, молярный объем, эквивалент, постоянная Авогадро, стехиометрия. Применение в химических расчетах закона эквивалентов, основных газовых законов. Вывод химических формул. Расчеты по химическим формулам и уравнениям.

Литература:

Н.Л. Глинка. Задачи и упражнения по общей химии. Глава 1.§1 №1-4, §2 №28-31, §4 №55-58, §6 №99-102
Авторские задачи.

Лабораторная работа 1. Определение молярной массы эквивалентов металла методом вытеснения водорода.

Цель работы. Ознакомление с понятием эквивалента вещества и методикой расчета, связанной с законом эквивалентов.

Материальное обеспечение.

Прибор для определения молярной массы эквивалентов металла.
Технические весы.
Навеска металла (Al или Zn)
Соляная кислота.
Методика проведения работы. Лабораторные работы по химии. Н.В. Коровин и др.

Задание. По разности уровней воды в приборе до и после реакции металла с кислотой рассчитать объем выделившегося водорода. Привести объем водорода к нормальным условиям. По полученным данным на основании закона эквивалентов рассчитать опытную молярную массу эквивалентов и сравнить ее с теоретической молярной массой эквивалентов Al и Zn. Определить, какой металл был взят для реакции. Рассчитать абсолютную и относительную ошибки опыта.

Задания для самостоятельной работы

Решение расчетных задач.

Литература.

1. Н.Л. Глинка. Задачи и упражнения по общей химии. Глава 1.§1 №5-9, §2 №32-37, §4 №62-65, §6 №104-106

Вопросы для самоконтроля

В чем различие понятий «масса молекулы», «относительная молекулярная масса» и «молярная масса» ?
Какая связь между относительной молекулярной массой газа и относительной плотностью ?
Какое количество вещества содержится в 4 кг NаОН, 5,6 г СаО ?
Какую информацию дают химическая формула и химическое уравнение ?

Тема 2. Строение и свойства атомов химических элементов

Практическое занятие.

Цель занятия. Освоить способы записи электронных конфигураций атомов и ионов.

Задание. Записать электронные конфигурации атомов 1-4 периодов периодической системы Д.И. Менделеева. Определить . s-, p-, d-, и f- элементы.

Задания для самостоятельной работы

Изучить принципы заполнения электронных уровней и подуровней атома в соответствии с запретом Паули, правилом Гунда и правилом Клечковского. Записать электронные конфигурации атомов C, S, Fe в нормальном и возбужденном состоянии. Отметить, при изменении электронной конфигурации атома количество валентных электронов изменяется на 2 электрона. Изобразите электронную конфигурацию атомов с порядковыми номерами 6, 8, 11, 17, 18, 35.

Вопросы для самоконтроля

Как изменяется электронная конфигурация атома с увеличением порядкового номера ?
Дайте определение атомной орбитали.
Какими характеристиками могут отличаться атомные орбитали ?
Может ли атом иметь электроны с четырьмя одинаковыми квантовыми числами ?

Тема 3. Периодический закон и периодическая система элементов Д.И. Менделеева

Практическое занятие.

Цель занятия. Изучить изменение свойств элементов с увеличением порядкового номера. Определение свойств элемента по положению в периодической системе Д.И. Менделеева. Определение степени оеисления элементов.

Задание 1. Определить свойства иода и марганца по их положению в периодической системе. Сравнить их свойства.

Задание 2. Дать общую характеристику элементов с порядковыми номерами 3, 9, 18, 33.

Задание 3. Один из элементов III группы образует оксид, содержащий 25,5 % кислорода. Назовите этот элемент. (Ответ: галлий)

Задание 4. Определить степень окисления каждого атома в молекулах Cl2, H2O, HNO3, KClO3.

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Изучите формулировку периодического закона по Менделееву. Приведите современную формулировку периодического закона. Выявите причину периодичности свойств атомов различных элементов. Изучите последовательность и периодичность изменения свойств элементов в зависимости от положения в периодической системе. Освойте понятие «электроотрицательность».

Задание 2. Определите степень окисления:

-фосфора в H3PO4, P2O5;

-меди в Cu2O, Cu(NO3)2;

-серы в K2SO3, SO3, SO2.

Вопросы для самоконтроля

Как теория строения атома объясняет усиление неметаллических свойств элементов в пределах периода с увеличением порядкового номера ?
Какие элементы могут проявлять как металлические, так и неметаллические свойства ?

Тема 4. Химическая связь и строение молекул. Методы валентных связей и молекулярных орбиталей. Межмолекулярное взаимодействие.

Задания для самостоятельной работы

Изучить виды химической связи и способы ее образования. Дать характеристику сигма - и пи- связи. Изучить понятие «гибридизация орбиталей» и влияние гибридизации на пространственную структуру молекул. Изучить виды вандерваальсовых сил.

Вопросы для самоконтроля

Между атомами каких элементов возникает ионная связь, ковалентная связь ?
Какую пространственную конфигурацию имеют молекулы BaCl2, CH4, Br2 ?
Какова природа преобладающих сил межмолекулярного взаимодействия в следующих веществах: О2, Н2О, водном растворе НF ?

Тема 5. Комплексные соединения. Химическая связь в комплексных соединениях.

Практическое занятие.

Цель занятия. Освоить номенклатуру комплексных соединений. Научиться определять константу нестойкости комплексного соединения.

Задание 1. Напишите формулы следующих комплексных соединений: гексахлороплатинат(II) калия, тетрафторобериллат калия, гексацианоферрата(II) калия.

Задание 2. Напишите суммарные уравнения диссоциации и выражения констант нестойкости гексацианоферратов железа(II) и (III).

Решение расчетных задач.

Литература.

1. Н.Л. Глинка. Задачи и упражнения по общей химии. Глава IX.§1 №716-718, §2 №723, §3730-731

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Напишите координационные формулы следующих комплексных соединений: хлорид гексаамминникеля(II), гексацианохромат(III) натрия, бромид гексаамминкобальта(III).

Задание 2. Запишите формулу комплексного соединения, которое образуется при взаимодействии KNO2 b Pt(NO2)2. Назовите это соединение.

Вопросы для самоконтроля

Какие атомы или ионы могут служить комплексообразователями ?
Какие элементы являются наиболее распространенными комплексообразователями ?
Что такое координационное число комплекса ?
Как происходит диссоциация комплексных соединений ?
Какой показатель характеризует прочность комплексного соединения ?

Тема 6. Элементы химической термодинамики. Закон Гесса.

Практическое занятие.

Цель занятия. Освоить методику расчета теплового эффекта химической реакции на основании закона Гесса. Научиться определять возможность и направление протекания химической реакции, пользуясь значениями стандартных термодинамических величин.

Решение задач. Определение теплового эффекта химической реакции. Определение изменения энтропии и энергии Гиббса реакции. Определение направления протекания химической реакции. Определение температуры, при которой возможна данная реакция.

Литература:

1. Н.Л. Глинка. Задачи и упражнения по общей химии. Глава 5 §1 №283-287.

2. Авторские задачи.

Лабораторная работа 2. Определение теплового эффекта химической реакции

Цель работы. Ознакомление с методикой определения теплового эффекта химической реакции. На базе полученных результатов расчетом подтвердить возможность самопроизвольного протекания данной реакции.

Материальное обеспечение.

Калориметр или калориметрическая установка.
1М растворы КОН и НCl.
Методика проведения работы. Лабораторные работы по химии. Н.В. Коровин и др.

Задание. Определить изменение температуры реакционной смеси. На базе полученных данных рассчитать тепловой эффект реакции. Пользуясь значениями стандартных энтропий образования реагентов рассчитать экспериментальное значение изменения энергии Гиббса реакции. Сравнить экспериментальную и теоретическую величину ∆G°. Сделать вывод о соответствии найденной величины ∆G° самопроизвольному течению реакции.

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Ознакомьтесь с понятиями: энтальпия, энтропия. Изучите написание термохимических уравнений. Выучите формулировку закона Гесса. Освойте простейшие термохимические расчеты (расчет теплового эффекта реакции, расчет стандартной энтальпии образования вещества).

Задание 2. При стандартных условиях теплота полного сгорания белого фосфора равна 760,1 кДж/моль, а теплота полного сгорания черного фосфора равна 722,1 кДж/моль. Чему равна теплота превращения черного фосфора в белый при стандартных условиях ?

Задание 3. Возможно ли самопроизвольное протекание реакции

CaCO3(k) = CaO(k) + CO2(г) при комнатной температуре, если

∆Н°=187кДж ? При какой температуре реакция возможна ?

Задание 4. Не проводя вычислений определить знак изменения энтропии реакций (все реагенты – газы):

2СО + О2 = 2СО2

СН4 + Н2О = СО + 3Н2

Вопросы для самоконтроля

1. Можно ли предсказать влияние температуры на направление химической реакции, если известна ее энтальпия ? Как влияет температура на возможность самопроизвольного протекания химической реакции ?

2. Как будет меняться энтропия реакции, если в ходе реакции увеличивается количество вещества газообразных продуктов ?

3. В чем разница между энтальпией химической реакции и стандартной энтальпией реакции, энергией Гиббса и стандартной энергией Гиббса ?

Тема 7. Химическая кинетика и химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье. Основы катализа.

Практическое занятие.

Цель занятия. Освоить применение закона действующих масс для определения скорости и константы скорости химической реакции. Научиться определять изменение скорости реакции в зависимости от изменения давления, объема реакционной смеси и температуры. Освоить применение принципа Ле-Шателье для определения направления смещения химического равновесия в системе.

Решение задач. Определение скорости реакции, ее изменения в зависимости от изменения параметров системы. Определение направления смещения равновесия химической реакции в зависимости от изменения параметров системы.

Литература:

1. Н.Л. Глинка. Задачи и упражнения по общей химии. Глава 5 §2 №325-332

2. Авторские задачи.

Лабораторная работа 3. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.

Цель работы. Определить время протекания реакции тиосульфата натрия с серной кислотой с различной концентрацией реагентов. На основании полученных данный рассчитать относительные скорости реакций и сделать вывод о зависимости скорости реакции от концентрации тиосульфата натрия при данных условиях.

Материальное обеспечение.

1н раствор H2SO4
0,05н раствор Na2S2O3
Методика проведения работы. Лабораторные работы по химии. Н.В. Коровин и др.

Задание. В трех конических колбах приготовить растворы с различной концентрацией тиосульфата натрия. Добавляя в каждую колбу по 5 мл раствора серной кислоты отметить время до начала помутнения раствора. Построить график зависимости теоретической скорости реакции от концентрации тиосульфата натрия (в относительных единицах). На графике отметить значения полученной скорости. Сделать выводы.

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Как изменится скорость реакции 3Н2 + N2 = 2NН3, если концентрацию водорода увеличить в 3 раза ? Если давление увеличить в 2 раза ?

Задание 2. Как изменится скорость реакции при повышении температуры от20°С до 5°0С , если температурный коэффициент реакции равен 3 ?

Задание 3. Обратимая реакция протекает по уравнению 2NO + O2↔2NO2

В сторону какой реакции (прямой или обратной) сместится химическое равновесие, если давление увеличить в 2 раза ? Если концентрацию кислорода снизить в 2 раза ?

Задание 4. Чему равен температурный коэффициент реакции, если при увеличении температуры на 60 градусов скорость реакции возросла в 10 раз ?

Вопросы для самоконтроля

Как рассчитывают скорость химической реакции ?
Какие факторы влияют на скорость химической реакции ?
Как зависит скорость химической реакции от концентраций реагирующих веществ ? От температуры ?
В чем заключается принцип Ле-Шателье ?

Тема 8. Агрегатное состояние вещества. Химические системы. Параметры химических систем.

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Освоить расчет парциальных давлений компонентов газовой смеси. Освоить понятии «мольная доля», «объемная доля» компонентов газовой смеси, «мольная доля», «массовая доля», «процентное содержание» жидких и твердых компонентов смеси.

Решение задач. Н.Л. Глинка. Задачи и упражнения по общей химии. Глава 1 §3, 4,6.

Задание 2. Дана газовая система объемом 1 куб. м, находящаяся при нормальных условиях и состоящая из СО2 (объемная доля 40%) и Н2 (объемная доля 60%). Рассчитайте парциальные давления, молярные и массовые доли компонентов.

Задание 3. Объясните, почему алмаз имеет высокую твердость, а его аллотропная разновидность графит – достаточно мягкое вещество.

Задание 4. Как можно объяснить большую разницу в температурах плавления Na, Zn и Mo ?

Вопросы для самоконтроля

Какие условия называются стандартными (нормальными) ?
Что означает парциальное давление газа ?
Как определяется массовая доля вещества ? Мольная доля вещества? Объемная доля компонента ?
При каких условиях начинается кипение жидкости ?
Какие виды кристаллических решеток Вы знаете ?

Тема 9. Растворы и их свойства. Способы выражения концентрации растворов.

Практическое занятие.

Цель занятия. Изучить коллигативные свойства растворов. Научиться рассчитывать изменение температур кипения и замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем, а также осмотическое давление раствора. Освоить способы выражения концентрации растворов.

Решение задач. Расчеты с применением закона Рауля и Вант-Гоффа. Концентрационные расчеты.

Литература:

1. Н.Л. Глинка. Задачи и упражнения по общей химии. Глава 6 §3, 1.

2. Авторские задачи.

Лабораторная работа 4. Приготовление растворов солей с заданной массовой долей и молярной концентрацией растворенного вещества

Цель работы. Приготовление раствора соли заданной концентрации, сравнение полученной плотности раствора с табличными данными и расчет молярности, нормальности и титра раствора.

Материальное обеспечение.

Соль (NaCl, ZnCl2)
Технохимические весы
Ареометр
Методика проведения работы. Лабораторные работы по химии. Н.В. Коровин и др.

Задание. Приготовить раствор соли заданной концентрации. Проверить полученную концентрацию определением плотности раствора. рассчитать молярную, нормальную концентрацию и титр приготовленного раствора.

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Изучите классификацию растворов. Приведите конкретные примеры твердых, жидких и газообразных растворов. Рассмотрите понятие осмотического давления. Сумейте ответить, почему растворы кипят при более высокой температуре и замерзают при более низкой, чем чистые растворители.

Выучите формулы для расчета процентной, молярной, моляльной и нормальной концентрации растворов.

Освойте концентрационные расчеты, пересчет концентраций растворов из одних единиц в другие, расчеты при упаривании, разбавлении, концентрировании, смешивании растворов. Освойте правило смешивания.

Задание 2. Решение расчетных задач

Литература:

Н.Л. Глинка. Задачи и упражнения по общей химии. Глава 6 §1 №398-405

Вопросы для самоконтроля

Как изменяются температура кипения и температура замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем ? Почему ?
Каков механизм обратного осмоса ?
Какие способы выражения концентрации раствора Вы знаете ?

Тема 10. Теория электролитической диссоциации. Растворы электролитов и их свойства. Закон разбавления Оствальда. Произведение растворимости. Водородный показатель. Гидролиз солей.

Практическое занятие.

Цель занятия. Освоить расчеты константы и степени диссоциации слабых электролитов. Научиться составлять полные и сокращенные ионные уравнения гидролиза солей, предсказывать реакцию среды в растворах солей. Научиться вычислять водородный показатель и концентрацию ионов в растворе электролита, определять возможность выпадения осадка.

Решение задач. Расчеты с применением закона разбавления Оствальда. Составление ионных уравнений гидролиза солей. Применение в расчетах показателя ионного произведения воды и водородного показателя.

Литература:

1. Н.Л. Глинка. Задачи и упражнения по общей химии. Глава 7 §1-5.

2. Авторские задачи.

Лабораторная работа 5. Измерение водородного показателя среды раствора

Цель работы. Измерение водородного показателя среды различными методами. Наблюдение зависимости рН раствора от концентрации.

Материальное обеспечение.

1 н. раствор NaOH
Индикатор
рН-метр
Концентрированный раствор уксусной кислоты
Раствор карбоната натрия
Раствор хлорида железа
Методика проведения работы. Лабораторные работы по химии. Н.В. Коровин и др.

Задание 1. Измерение водородного показателя среды раствора NaOH методом визуального колориметрирования с применением индикатора и электрохимическим методом с помощью рН-метра.

Задание 2.Определить с помощью рН-метра водородный показатель трех растворов уксусной кислоты различной концентрации. Построить график зависимости рН раствора уксусной кислоты от концентрации (по теоретическим и экспериментальным данным). Измерить рН контрольного раствора

Задание 3.Определить рН-метром рН раствора различных солей. Записать уравнение гидролиза соли. На основании найденного водородного показателя среды вычислить молярную концентрацию соли.

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Написать уравнения ступенчатой диссоциации следующих электролитов: Ba(OH)2, NaHCO3, KH2PO4.

Задание 2. Определить концентрацию гидроксил-ионов в растворе, рН которого равен 12.

Задание 3. Напишите уравнения реакций гидролиза солей в молекулярной и ионной формах: NaNO3, Ca(CN)2, MgS, CuJ2. Какова среда водных растворов этих солей ?

Вопросы для самоконтроля

Как определить степень электролитической диссоциации ?
Какую величину называют водородным показателем, гидроксильным показателем ?
Какой процесс называют гидролизом ?
Какие факторы определяют реакцию среды при растворении различных солей в воде ?
Какую величину называют произведением растворимости ?

Тема 11. Окислительно-восстановительные реакции. Стандартные электродные потенциалы. Гальванические элементы. Электролиз.

Практическое занятие.

Цель занятия. Научиться составлять уравнения окислительно-восстановительных реакций, применять значения электродных потенциалов для определения направления протекания ОВР. Освоить запись катодных и анодных процессов. Научиться определять количество веществ, выделяющихся при электролизе расплавов и растворов.

Решение задач:

1) Вычисление э.д.с. гальванического элемента. Вычисление электродного потенциала от концентрации веществ, участвующих в электродном процессе.

2) Определение направления протекания ОВР.

3)Расчеты катодных и анодных процессов

Литература:

1. Н.Л. Глинка. Задачи и упражнения по общей химии. Глава 8 §3-7.

2. Авторские задачи.

Лабораторная работа 6. Влияние рН среды на окислительно-восстановительные реакции

Цель работы. Наблюдение результатов окислительно-восстановительных реакций в зависимости от природы окислителя и восстановителя и рН среды.

Материальное обеспечение.

Раствор перманганата калия.
1М раствор Н2SО4
2М раствор КОН
Раствор сульфита натрия
Опилки железа
Бромная вода
Желтая кровяная соль К4[Fe(CN)6]
Методика проведения работы. Лабораторные работы по химии. Н.В. Коровин и др.

Задание 1. Проведите реакцию восстановления перманганата калия сульфитом натрия в различных средах. Запишите наблюдения. Составьте уравнения окислительно-восстановительных реакций и объясните результаты опыта. Учтите, что фиолетовая окраска характерна для ионов MnO4-, слабо-розовая – для ионов Mn²+ , зеленая - для ионов MnO4²- , бурый цвет имеют осадки MnO2 и Mn(OH)2.

Задание 2. Проведите реакцию окисления ионов железа в растворе FeSO4 в кислой (H2SO4) и щелочной (NaOH) средах. Запишите уравнения окислительно-восстановительных реакций. Подтвердите запись наблюдением и с помощью индикатора.

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Подберите коэффициенты в уравнениях следующих

окислительно-восстановительных реакций:

1) Al + Fe3O4 —> А12О3 + Fe;

2) FeS2 + O2 —> Fe2O3 + SO2;

3) Mg + HN03(paзб.) —> Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O;

Задание 2. Напишите уравнения реакций, описывающих превра-

превращение S⁺⁴ —> S⁺⁶ в кислой и щелочной средах.

Задание 3. При взаимодействии свежеосажденного гидроксида

железа (II) с водным раствором перманганата калия образовалось

1,74 г оксида марганца (IV). Рассчитайте массу образовавшегося со-

соединения железа (III).

Задание 4. Какие металлы и в какой последовательности будут вы-

вытесняться, если свинцовую пластинку опустить в раствор, содержа-

содержащий нитраты железа (II), магния, меди (II), ртути (II) и серебра? На-

Напишите уравнения реакций.

Задание 5. Определите время, необходимое для осаждения на

катоде 6,4 г меди при пропускании постоянного тока силой 5,36 А через

водный раствор сульфата меди.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите основные группы окислителей и восстановителей.

2. Какие виды окислительно-восстановительных реакций Вы знаете ?

3. В какой последовательности катионы металлов будут восстанавливаться на катоде ? Почему ?

4. Чем различаются процессы электролиза расплава и раствора соединения ? Приведите пример.

5. Какое практическое применение находит электролиз ?

Тема 12. Классы неорганических и органических соединений. Общая характеристика химических элементов и их соединений.

Задания для самостоятельной работы

Задание 1 Напишите формулы следующих соединений: кар-

карбонат кальция, карбид кальция, гидрофосфат магния, гидросульфид

натрия, нитрат железа (III), нитрид лития, гидроксикарбонат ме-

меди (II), дихромат аммония, бромид бария, гексацианоферрат (II) калия.

Задание 2. Приведите формулы ангидридов следующих кислот:

а) серной; б) хлорной; в) хлорноватой; г) хлористой; д) хлорноватистой;

е) дихромовой; ж) ортофосфорной; з) пирофосфорной.

Задание 3. Приведите уравнения реакций взаимодействия растворов щелочей со следующими простыми веществами: а) галогенами; ) серой; в) белым фосфором; г) кремнием; д) алюминием; е) цинком.

Вопросы для самоконтроля

1. На какие основные классы подразделяют сложные вещества?

2. К каким классам можно отнести следующие соединения:

а) аммиак; б) вода; в) хлороводород; г) углекислый газ; д) хлорид алюминия; е) фторид бора (III); ж) алюминат натрия; з) негашеная известь; и) гашеная известь?

3. Приведите по три примера: а) солеобразующих и б) несолеобразующих оксидов.

4. Приведите по два примера: а) основных, б) кислотных и в) амфотерных оксидов.

Тема 13. Простые вещества, их свойства и получение. Нахождение в природе. Металлы и неметаллы. Коррозия и защита металлов.

Практическое занятие.

Цель занятия. Изучить зависимость свойств металлов и неметаллов от строения атома элемента. Освоить методы получения металлов и неметаллов. Освоить вычисления выхода металла при переработке руды. Освоить расчеты жесткости воды.

Решение задач. Определение массы металла, которую можно выделить из сплава. Определение выхода металла по диаграмме состояния. Вычисление жесткости воды. Установление возможности самопроизвольного протекания реакции металла. Написание окислительно-восстановительные реакции металлов. Определение степеней окисления и валентных состояний неметаллов в реакциях.

Литература:

1. Н.Л. Глинка. Задачи и упражнения по общей химии. Глава 10-11.

2. Авторские задачи.

Лабораторная работа 7. Взаимодействие серной кислоты с металлами.

Цель работы. Изучение восстановительной способности различных металлов.

Материальное обеспечение.

1. 1М раствор Н2SО4

2. Концентрированный раствор Н2SО4

3. Стружка меди

4. Порошок железа

5. Порошок магния

6. Порошок цинка

7. Лакмусовая бумага

8. Соль свинца.

9. Методика проведения работы. Лабораторные работы по химии. Н.В. Коровин и др.

Задание 1. Проведите реакцию взаимодействия 1М раствора серной кислоты с медью, железом и магнием. Отметьте различие во взаимодействии взятых металлов с разбавленной серной кислотой. Напишите уравнения реакций.

Задание 2. Проведите реакцию взаимодействия концентрированной серной кислоты с медью. По изменению цвета лакмусовой бумаги определите, какой газ выделяется. После охлаждения внесите в реакционную емкость несколько капель дистиллированной воды. Отметьте окраску раствора. Напишите уравнение реакции.

Задание 3. Проведите реакцию взаимодействия концентрированной серной кислоты с цинком. В качестве индикатора используйте фильтровальную бумагу, пропитанную раствором соли цинка. Отметьте изменение цвета бумаги. Напишите уравнения реакций.

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Напишите уравнения реакций, позволяющих осу-

осуществить следующие превращения:

NaCl —- Na —- NaH —- NaOH —> NaHSO3.

Задание 2. При взаимодействии 6,0 г металла с водой выделилось

3,36 л водорода (н. у.). Определите этот металл, если он в своих со-

соединениях двухвалентен.

Задание 3. В одной пробирке находится раствор хлорида маг-

магния, в другой — хлорида алюминия. С помощью какого одного реак-

реактива можно установить, в каких пробирках находятся эти соли?

Задание 4. Вычислите, какая из медных руд наиболее богата

медью: куприт Си2О, халькозин Cu2S, халькопирит CuFeS2 или ма-

малахит CuCO3 • 3Cu(OH)2.

Задание 5. Какая масса красного железняка, содержащего 78% ок-

оксида железа (III) (остальное — посторонние примеси), потребуется

для получения 1,5 т сплава с массовой долей железа 95% ?

Задание 6. В каком из природных минералов — МnО2 (пиролюзит)

или MnCO3 (марганцевый шпат) — больше массовая доля марганца?

Ответ подтвердите расчетами.

Вопросы для самоконтроля

1. В каком состоянии железо встречается в природе? Назовите его важнейшие природные соединения.

2. Какие вещества называют: а) минералами; б) рудами? Есть ли в этих определениях смысловые различия?

3. Приведите основные способы промышленного получения водорода.

4. Почему невозможно получить фтор электролизом водных растворов ?

5. Почему для получения водорода рекомендуется обрабатывать цинк разбавленной соляной кислотой, а не серной кислотой ?

6. Назовите самый известный сплав алюминия и примерный процентный состав элементов, входящих в сплав.

Тема 14. Реакционная способность веществ. Химическая идентификация и анализ веществ.

Практическое занятие.

Цель занятия. Научиться вычислять предел обнаружения вещества. Научиться определять возможность обнаружения ионов при смешении растворов. Научиться составлять схему анализа. Усвоить основное условие выпадение осадка. Освоить расчеты в титриметрическом анализе.

Решение задач.

Литература.

1. Н.В. Коровин. Общая химия. Гл.16. Задачи 16.2 , 16.3, 16.6 – 16.8, 16.10.

2. Авторские задачи.

Лабораторная работа 8. Химическая идентификация

Цель работы. Обнаружить индивидуальные ионы в растворе с помощью реагентов.

Материальное обеспечение.

1. Соль аммония

2. Реактив Несслера

3. Соли натрия (NaCl, NaBr, NaJ)

4. Раствор нитрата серебра

5. Железные пластинки

6. Раствор хлорида меди в воде и ацетоне

7. Методика проведения работы. Лабораторные работы по химии. Н.В. Коровин и др.

Задание 1. Откройте ион аммония в растворе с помощью реактива Несслера.

Задание 2. С помощью раствора нитрата серебра откройте галогенид-ионы. Отметьте цвет осадка и напишите уравнения реакций.

Задание 3. Определите наличие ионов меди в растворах хлорида меди в воде и ацетоне с помощью железных пластинок. Объясните появление красно-бурого налета на одной из пластинок. Напишите уравнения реакций..

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Задачи для самостоятельного решения.

Литература. Т.Н.Литвинова. Сборник задач по общей химии. Модуль 1. №№ 35, 78, 88-90.

Задание 2. Изучите аналитическую классификацию ионов и групповые реагенты.

Задание 3. Какой из осадителей: серная кислота, сульфат натрия, сульфат аммония более пригоден для осаждения ионов бария из раствора в виде сульфата бария ? Дайте пояснения.

Вопросы для самоконтроля

Что представляют собой специфические и групповые реактивы ?
Охарактеризуйте дробный и систематический ход анализа.
Что такое гравиметрический анализ ?
Каково основное условие выпадения осадка ?
В чем сущность объемного метода анализа ?
Назовите наиболее распространенные индикаторы, их окраску в различных средах.
Что такое интервал перехода ? Как его рассчитать ?
Что такое титр, титрованный раствор ?
Какие принципы лежат в основе потенциометрического методы анализа?
Какие физико-химические (инструментальные) методы анализа Вы знаете ?

Тема 15. Теоретические представления в органической химии. Классы органических соединений

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Какие функциональные группы содержат следующие соединения: Н3С-СООН, Н3С-СНО, С2Н5-NН2, Н3С-ОН ? К каким классам органических соединений они относятся ?

Задание 2. Что общего и в чем различие электронного строения атомов: а) углерода и азота, б) кислорода и серы ?

Задание 3. За счет перекрывания орбиталей какого типа образованы химические связи в молекулах Н2, НF, О2 ?

Задание 4. Укажите тип гибридизации орбиталей каждого атома углерода в следующих соединениях; этан СН2-СН2, пропен СН2=СН-СН3 ?

Вопросы для самоконтроля

1. Сформулируйте основные положения теории строения органических соединений А.М.Бутлерова.

2. Чем объясняется многообразие органических соединений ?

3. Какие соединения называют изомерами ?

4. Какой тип гибридизации у атома углерода в молекуле ацетилена ?

5. В чем различие σ- и π-связей ?

6. Какие механизмы разрыва ковалентной связи Вы знаете ?

Тема 16. Углеводороды. Природные источники углеводородов. Состав и свойства органического топлива. Нефтяные масла, охлаждающие и гидравлические жидкости

Практическое занятие.

Цель занятия. Освоить понятие «гомологический ряд» углеводородов. Научиться выводить формулы изомеров. Освоить номенклатуру углеводородов, их пространственное строение. Освоить составление уравнений основных реакций углеводородов.

Упражнения и задачи.

А.И. Артеменко. Органическая химия. Часть 1, гл. 1 № 6-11, гл.2 №3-7, гл.3 №11, гл 4 № 9,10, Часть 2, гл. 7 № 7-12.

Лабораторная работа 9. Изучение химических свойств углеводородов.

Цель работы. Сравнение химических свойств алканов и алкенов. Изучение свойств бензола.

Материальное обеспечение.

1. Бромная вода

2. Перманганат калия

3. Жидкий алкан

4. Жидкий алкен

5. Бензол марки х.ч.

6. Органический растворитель

7. Серная кислота

8. Методика проведения работы. Лабораторные работы по химии. Н.В. Коровин и др.

Задание 1. Проведите реакции взаимодействия алкана и алкена с бромной водой и перманганатом калия. Опишите наблюдения, сделайте вывод, составьте уравнения реакций.

Задание 2. Смешайте 1 мл бензола поочередно с 1 мл воды, 1 мл спирта и 1 мл эфира. Сделайте вывод о растворимости бензола в различных растворителях. Смешайте равные объемы бензола и бромной воды. Сделайте вывод о растворимости брома в бензоле.

Задание 3. проведите реакцию бензола с перманганатом калия в присутствии серной кислоты. Сделайте вывод о взаимодействии бензола с раствором перманганата калия. Объясните разное отношение к окислителям ациклических и ароматических углеводородов.

Лабораторная работа 10. Изучение коллекции «Нефть и продукты ее переработки».

Цель работы. Ознакомление с физическими свойствами нефти, нефтяных топлив и масел.

Материальное обеспечение.

Коллекция «Нефть и нефтепродукты».

Задание 1. Ознакомиться с физическими характеристиками образцов нефти и нефтепродуктов (цвет, плотность). Объяснить связь физических свойств нефтепродуктов с их составом.

Задание 2. В стакан с водой добавить несколько капель нефти. Сделать вывод о плотности нефти и растворимости ее в воде. В нефтяную пленку опустить фильтровальную бумагу, затем опустить бумагу в пробирку с бензином. Сделать вывод о растворимости нефти в органическом растворителе.

Задание 3. Образец парафина поместить в пробирку с бензином или керосином. Пробирку нагреть на водяной бане до растворения парафина. Пипеткой отобрать небольшое количество раствора и поместить его на предметное стекло до испарения растворителя. Сделать вывод о растворимости парафина в органическом растворителе.

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Решение задач и выполнение упражнений.

Литература.

1. А.И. Артеменко. Органическая химия. Часть 1, гл. 1 № 14-17, гл.2 № 10-11,13, 18, гл.3 № 14,15, гл.4 № 11-15, Часть 2, гл. 7 № 13-19. Часть 1, гл. 5 № 6,7, 10-14

Вопросы для самоконтроля

Приведите общую формулу гомологического ряда алканов.
Сформулируйте правило Марковникова и объясните его с точки зрения электронной теории.
Как получают дивинил и изопрен ?
Какая структурная единица входит в состав макромолекулы натурального каучука ?
Что представляет собой резина ? Как она получается ? Чем отличается каучук от резины ?
Какая пространственная модель соответствует молекуле ацетилена ?
Перечислите способы получения ацетилена.
Какой принцип работы ректификационной колонны ?
Какие нефтяные фракции получают прямой перегонкой нефти ?
Что означает октановое число бензина ? Как повышают октановое число бензина на НПЗ ?
С помощью структурных формул напишите уравнения реакций, иллюстрирующих правило замещения в бензольном кольце.

Тема 17. Кислородсодержащие органические соединения (спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, эфиры). Жиры. Масла.

Практическое занятие.

Цель занятия. Освоить номенклатуру кислородсодержащих соединений. Освоить составление уравнений реакций, характеризующих свойства кислородсодержащих соединений.

Упражнения и задачи.

А.И. Артеменко. Органическая химия. Часть 1, гл 3, §1 № 1-6, §2 № 2-8, §3 № 2-7, §4 № 19,24.
Авторские упражнения и задачи.

Лабораторная работа 11. Сравнение степени ненасыщенности жира.

Цель работы. Доказать непредельный характер жидких жиров.

Материальное обеспечение.

Растительное масло
Сливочное масло
Бромная вода.

Задание. В пробирки с образцами масел (по 5 мл) добавьте бромную воду, встряхните. Отметьте обесцвечивание бромной воды. Результат объясните.

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. А.И. Артеменко. Органическая химия. Часть 1, гл. 3 § 1 №10-13, §2 № 16-20, §3 № 8, 12, 14, §4 № 26.

Задание 2. Запишите уравнения качественных реакций на альдегидную группу.

Задание 3. Что произойдет с жиром, образованным пальмитиновой

кислотой а) при омылении едким натром б) при восстановлении водородом ?

Вопросы для самоконтроля

Какая реакция позволяет отличить этиленгликоль от этилового спирта ?
Какими химическими свойствами обладают непредельные спирты ?
Почему альдегиды активнее кетонов ?
Как используется ацетон в промышленности ?
Приведите примеры генетической связи между углеводородами, спиртами, альдегидами и карбоновыми кислотами.
Какими свойствами обладают жиры ? В результате какой реакции получаются жиры ?

Тема 18. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) и синтетические моющие средства (СМС). Мыла.

Лабораторная работа 12. Получение и свойства мыла.

Цель работы. Изучение свойств мыла.

Материальное обеспечение.

Твердый жир, навеска 1г
40%-й раствор NaOH
Насыщенный раствор NaCl
3%-й раствор хлорида кальция
Фенолфталеин
Раствор соляной кислоты

Задание 1. В фарфоровую чашку поместите навеску жира и 4 мл раствора гидроксида натрия. На кипящей водяной бане подержите 10 мин., добавьте 15 мл насыщенного раствора хлорида натрия. Соберите образовавшуюся на поверхности серую массу. Что за вещество получено ? Напишите уравнение реакции, условно считая жир тристеаратом глицерина.

Задание 2. Полученный стеарат натрия (мыло) поместите в 3 пробирки, добавьте по 3 мл воды и размешайте. Первую пробирку встряхните. К содержимому второй пробирки добавьте 1мл раствора хлорида кальция (имитация жесткой воды). Отметьте отсутствие пены и образование хлопьев. В третью пробирку добавьте 2 капли раствора фенолфталеина. Отметьте изменение окраски раствора. В ту же пробирку по каплям добавляйте раствор соляной кислоты до исчезновения малиновой окраски. Отметьте появление на поверхности раствора серо-белой массы нерастворимых в воде высших карбоновых кислот. Объясните происходящее. Напишите уравнения реакций.

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Почему мыло плохо мылятся в морской воде ? Поясните уравнением реакции.

Задание 2. Какие вещества называют анионоактивными ? Приведите примеры.

Задание 3. Опишите компоненты стиральных порошков и их функции.

Вопросы для самоконтроля

Что такое ПАВ и как классифицируют эти соединения ?
Из каких частей состоит молекула ПАВ ?
Нпишите общие формулы алкилсульфоната, алкиларилсульфоната и алкилсульфата.
Что такое СМС ? какие добавки вводят в состав СМС ?

Тема 19. Углеводы . Нахождение в природе. Биологическая роль. Получение и применение в промышленных технологиях

Практическое занятие.

Цель занятия. Освоить написание структурных формул углеводов. Освоить написание уравнений основных реакций углеводов. Решение расчетных задач.

Решение задач.

Литература.

А.И. Артеменко. Органическая химия. Часть 1, гл. 5, § 5 № 33, 34.

Авторские задачи.

Лабораторная работа 13. Сравнение свойств глюкозы и фруктозы. Действие иода на крахмал.

Цель работы. Сравнение свойств глюкозы и сахарозы. Ознакомление с качественными реакциями глюкозы и крахмала.

Материальное обеспечение.

5%-й раствор нитрата серебра
Раствор аммиака
Глюкоза
Фруктоза
Крахмал
Спиртовой раствор иода

Задание 1. К 2 мл 5%-го раствора нитрата серебра добавить по каплям раствор аммиака до полного растворения осадка. К полученному раствору добавить 1-2 мл раствора глюкозы. К такому же раствору добавить 1-2 мл раствора фруктозы. Нагреть пробирки на кипящей водяной бане. Объяснить образование зеркального налета на стенках одной из пробирок. Напишите уравнение реакции.

Задание 2. В стакан с 20 мл воды, нагретой до кипения, добавьте 2 г крахмала, хорошо размешайте до образования коллоидного раствора (крахмального клейстера). Налейте в пробирку 3 мл охлажденного клейстера и добавьте несколько капель спиртового раствора иода. Отметьте изменение цвета Объясните результат.

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. При добавлении раствора глюкозы к голубому осадку гидроксида меди (II) цвет изменился на красный. Составьте уравнение реакции.

Задание 2. Сколько килограммов сахарной свеклы, содержащей 20% сахарозы, следует подвергнуть гидролизу для получения 50 кг глюкозы ?

Задание 3. Сколько литров 95%-го этанола (плотность 0,79 г/мл) получится при спиртовом брожении 36 кг глюкозы ?

Задание 4. Имеются 3 пробирки с растворами глюкозы, сахарозы и крахмала. При помощи каких реакций эти вещества можно отличить друг от друга ?

Вопросы для самоконтроля

Как классифицируют углеводы ?
Напишите структурные формулы: альдотриозы, кетотриозы, альдогексозы, кетогексозы.
Какие индивидуальные реакции характерны для крахмала, целлюлозы и глюкозы ?
В чем сходство и различие в строении глюкозы и фруктозы, крахмала и целлюлозы ?
Какова биологическая роль углеводов ?

Тема 20. Азотсодержащие органические соединения. Аминокислоты. Белки. Биологическая роль белков.

Лабораторная работа 14. Цветные реакции белков.

Цель работы. Ознакомление со свойствами и индивидуальными реакциями белков.

Материальное обеспечение.

Раствор белка
Концентрированная азотная кислота
Раствор аммиака
Раствор гидроксида натрия
Раствор медного купороса

Задание 1. В пробирку с 2 мл раствора белка добавьте несколько капель концентрированной азотной кислоты. Нагрейте содержимое пробирки. образуется желтый осадок. Охладите смесь и добавьте раствор аммиака до перехода окраски в оранжевую. Как называется эта реакция ?

Задание 2. В пробирку с 2 мл раствора белка и 2 мл раствора гидроксида натрия добавьте 102 мл раствора медного купороса. Появится фиолетовое окрашивание. Как называется эта реакция ?

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Напишите формулы структурных изомеров аминокислот состава С4Н9О2N. Укажите изомеры с первичной и вторичной аминогруппами ?

Задание 2. Напишите структурные формулы следующих пептидов: глицил-аланин, валил-аланил-глицин, глицил-аланин-лейцин.

Задание 3. Приведите схему реакций получения трипептида из аминокислот.

Задание 4. Изучите схему гидролиза белков в организме. 6

Вопросы для самоконтроля

Какие химические соединения используются в организме для синтеза белков ?
Охарактеризуйте заменимые и незаменимые аминокислоты. Какие из них синтезируются только в живом организме ?
Перечислите важнейшие химические свойства белка.
Какие качественные реакции доказывают наличие белка ?
Какова роль белков в жизнедеятельности живого организма ?

Тема 21. Органические красители

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Изучить классификацию красителей, их основные активные группы.

Задание 2. Изучить связь между строением органического вещества и его цветом.

Вопросы для самоконтроля

Чем отличаются органические красители от неорганических пигментов ?
Какие основные классы красителей Вы знаете ?
Какие группы необходимо ввести в состав окрашенного вещества, чтобы превратить его в краситель ?
Какие электроны легче возбуждаются квантами света ?

Тема 22. Высокомолекулярные соединения и полимерные материалы на их основе

Лабораторная работа 15. Распознавание пластмасс. Распознавание волокон.

Цель работы. Научиться распознавать пластмассы и волокна по их физическим и химическим свойствам.

Материальное обеспечение

1. Образцы пластмасс: полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола, полиметилметакрилата, фенолформальдегидной пластмассы.

2. Образцы волокон: хлопка, шерсти, ацетатного волокна, капрона, лавсана.

3. Таблицы «Свойства пластмасс» и «Свойства волокон».

Задание 1. На основании физических свойств, определяемых органолептически, отношению к нагреванию и характеру горения идентифицировать образцы пластмасс.

Задание 2. На основании отношения к растворам кислот и оснований, а также по характеру горения идентифицировать образцы нитей и тканей.

Лабораторная работа 16. Определение содержания летучих веществ в полимере.

Цель работы. Научиться определять .содержание летучих веществ в полимерах, подвергаемых переработке в изделия..

Материальное обеспечение.

Бюкс
Навеска полимера
Технохимические весы
Методика проведения работы. Лабораторные работы по химии. Н.В. Коровин и др.

Задание 1. На основе изменения массы навески полимера до и после термообработки вычислить процентное содержание летучих веществ в полимере..

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Сколько мономерных звеньев входит в макромолекулу поливинилхлорида со средней молекулярной массой около 300000 ?

Задание 2. Напишите уравнения реакций получения фенолформальдегидной смолы, полиметилметакрилата.

Задание 3. Приведите примеры реакций полимеризации и поликонденсации.

Задание 4. Составьте уравнение реакции получения хлоропренового каучука.

Задание 5. Объясните, чем строение и свойства натурального каучука отличаются от искусственного.

Вопросы для самоконтроля

Какие компоненты кроме полимеров могут входить в состав пластмасс ? Какова их роль ?
Какие основные химические реакции лежат в основе синтеза полимеров ?
Приведите примеры природных высокомолекулярных соединений растительного и животного происхождения.

Blog

Львова Елена Михайловна к Х. н., доцент учебно-методический комплекс

Содержание

5. Лабораторно – практические занятия и задания для самостоятельной работы студентов