Получение и свойства кислорода практическая работа. Получение и свойства кислорода

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА (1 ч) 8 КЛАСС

Работа проводится учащимися самостоятельно под контролем учителя.
Предлагаю результат моей многолетней работы по подготовке и проведению практических работ в общеобразовательной школе на уроках химии в 8–9-х классах:

• «Получение и свойства кислорода»,
• «Приготовление растворов солей с определенной массовой долей растворенного вещества»,
• «Обобщение сведений о важнейших классах неорганических соединений»,
• «Электролитическая диссоциация»,
• «Подгруппа кислорода» (см. след. номера газеты «Химия»).

Все они апробированы мною на занятиях. Их можно использовать при изучении школьного курса химии как по новой программе О.С.Габриеляна, так и по программе Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана.
Ученический эксперимент – это вид самостоятельной работы. Эксперимент не только обогащает учащихся новыми понятиями, умениями, навыками, но и является способом проверки истинности приобретенных ими знаний, способствует более глубокому пониманию материала, усвоению знаний. Он позволяет более полно осуществлять принцип вариативности восприятия окружающего мира, т. к. главная сущность этого принципа – связь с жизнью, с будущей практической деятельностью учащихся.

Цели . Уметь получать кислород в лаборатории и собирать его двумя методами: вытеснением воздуха и вытеснением воды; подтвердить опытным путем свойства кислорода; знать правила техники безопасности.
Оборудование . Металлический штатив с лапкой, спиртовка, спички, пробирка с газоотводной трубкой, пробирка, комочек ваты, пипетка, химический стакан, лучинка, препаровальная игла (или проволока), кристаллизатор с водой, две конические колбы с пробками.
Реактивы . KMnO 4 кристаллический (5–6 г), известковая вода Сa(OH) 2 , древесный уголь,
Fe (стальная проволока или скрепка).

Правила техники безопасности.
Осторожно обращайтесь с химическим оборудованием!
Помните! Пробирку прогревают, держа ее в наклонном положении, по всей длине двумя-тремя движениями в пламени спиртовки. При нагревании направляйте отверстие пробирки в сторону от себя и соседей.

Предварительно учащиеся получают домашнее задание, связанное с изучением содержания предстоящей работы по инструкции, одновременно используя материалы учебников 8-го класса авторов О.С.Габриеляна (§ 14, 40) или Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана (§ 19, 20). В тетрадях для практических работ записывают название темы, цель, перечисляют оборудование и реактивы, оформляют таблицу для отчета.

ХОД УРОКА

Один опыт я ставлю выше,
чем тысячу мнений,
рожденных только
воображением.

М.В.Ломоносов

Получение кислорода
методом вытеснения воздуха

(10 мин)

1. Перманганат калия (КMnO 4) поместите в сухую пробирку. У отверстия пробирки положите рыхлый комочек ваты.
2. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, проверьте на герметичность (рис. 1).

(Пояснения учителя, как проверить прибор на герметичность.) Укрепите прибор в лапке штатива.

3. Газоотводную трубку опустите в стакан, не касаясь дна, на расстоянии 2–3 мм (рис. 2).

4. Подогрейте вещество в пробирке. (Помните правила техники безопасности.)
5. Проверьте наличие газа тлеющей лучинкой (угольком). Что наблюдаете? Почему кислород можно собирать методом вытеснения воздуха?
6. Соберите полученный кислород в две колбы для проведения следующих опытов. Колбы закройте пробками.
7. Оформите отчет, пользуясь табл. 1, которую разместите на развороте тетради.

Получение кислорода
методом вытеснения воды

(10 мин)

1. Пробирку заполните водой. Закройте пробирку большим пальцем и переверните ее вверх дном. В таком положении опустите руку с пробиркой в кристаллизатор с водой. Подведите к концу газоотводной трубки пробирку, не вынимая ее из воды (рис. 3).

2. Когда кислород вытеснит воду из пробирки, закройте ее большим пальцем и выньте из воды. Почему кислород можно собирать способом вытеснения воды?
Внимание ! Выньте газоотводную трубку из кристаллизатора, не прекращая нагревать пробирку с КMnО 4 . Если этого не сделать, то воду перебросит в горячую пробирку. Почему?

Горение угля в кислороде

(5 мин)

1. Закрепите уголек на металлической проволоке (препаровальной игле) и внесите в пламя спиртовки.
2. Раскаленный уголек опустите в колбу с кислородом. Что наблюдаете? Дайте объяснение (рис. 4).

3. После извлечения несгоревшего угля из колбы, прилейте в нее 5–6 капель известковой воды
Са(ОН) 2 . Что наблюдаете? Дайте объяснение.
4. Оформите отчет о работе в табл. 1.

Горение стальной (железной) проволоки
в кислороде

(5 мин)

1. Прикрепите к одному концу стальной проволоки кусочек спички. Зажгите спичку. Проволоку с горящей спичкой опустите в колбу с кислородом. Что наблюдаете? Дайте объяснение (рис. 5).

2. Оформите отчет о работе в табл. 1.

Таблица 1

Сделайте письменный общий вывод о проделанной работе (5 мин).

ВЫВОД . Один из способов получения кислорода в лаборатории – разложение КMnO 4 . Кислород – газ без цвета и запаха, тяжелее воздуха в 1,103 раза (M r (O 2) = 32, M r (возд.) = 29, из чего следует 32/29 1,103), малорастворим в воде. Вступает в реакции с простыми веществами, образуя оксиды.

Приведите рабочее место в порядок (3 мин): разберите прибор, расставьте посуду и принадлежности на свои места.

Сдайте тетради на проверку.

Домашнее задание.

Задача . Определите, какое из соединений железа – Fe 2 О 3 или Fe 3 О 4 – богаче железом?

Решение

(Х) = n A r (X)/M r , где n – число атомов элемента Х в формуле вещества.

M r (Fe 2 O 3) = 56 2 + 16 3 = 160,

(Fe) = 56 2/160 = 0,7,
(Fe) = 70%,

M r (Fe 3 O 4) = 56 3 + 16 4 = 232,
" (Fe) = 56 3/232 = 0,724,
" (Fe) = 72,4%.

Ответ . Fe 3 O 4 богаче железом, чем Fe 2 O 3 .

Учитель во время практической работы наблюдает за правильностью выполнения приемов и операций учащимися и отмечает в карточке учета умений (табл. 2).

Таблица 2

Карточка учета умений

Образец отчета о проделанной практической работе (табл. 1)

Известковая вода мутнеет, т. к. образуется нерастворимый в воде осадок СaСО 3:
СО 2 + Са(ОН) 2 СaСО 3 + H 2 O. Железо горит ярким пламенем в кислороде:

Цель работы

Необходимое оборудование и реактивы

Оборудование:

• штатив лабораторный с лапкой или пробиркодержатель;
• спиртовка;
• два химических стакана;
• стеклянная пластинка;
• пробирка ;
• пробка с газоотводной трубкой;
• ложка для сжигания веществ;
• спички;
• лучинка;
• вата.

Вещества:

• перманганат калия (твердый) KMnO 4 ;
• уголь С;
• известковая вода - Са(ОН) 2.

Меры предосторожности

Работа со спиртовкой:

• Не переносите горящую спиртовку с места на место.
• Гасите спиртовку только с помощью колпачка.
• При нагревании не забудьте прогреть пробирку. Для этого пробирку, закрепленную в лапке штатива, медленно проведите сквозь пламя от донышка до отверстия и обратно. Эту операцию повторите несколько раз: чтобы стекло равномерно прогрелось. Признаком прогрева стекла можно считать исчезновение запотевания на стенках пробирки.
• Дно пробирки должно находиться в верхней части пламени.
• Дно пробирки не должно касаться фитиля.

Проверка прибора на герметичность:

• Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, опустите конец трубки в стакан с водой. Плотно обхватите ладонью пробирку и внимательно следите за появлением пузырьков воздуха.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Загрузите по очереди два следующих видео - опыта и внимательно наблюдайте за экспериментом:
1. Получение кислорода (нажмите "Посмотреть опыт")

Кислород(O 2) в лаборатории получают разложением перманганата калия KMnO 4 (марганцовки). Для опыта понадобится пробирка с газоотводной трубкой. В пробирку насыпаем кристаллический перманганат калия. Для сбора кислорода приготовим колбу. При нагревании перманганат калия начинает разлагаться, выделяющийся кислород поступает по газоотводной трубке в колбу. Кислород тяжелее воздуха, поэтому не покидает колбу и постепенно заполняет ее. Тлеющая лучинка вспыхивает в колбе: значит нам удалось собрать кислород.

2 KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

Чистый кислород впервые получили независимо друг отдруга шведский химик Шееле (при прокаливании селитры) и английский ученый Пристли (при разложении оксидов ртути и свинца). До их открытия ученые считали, что воздух ‑ однородная субстанция. После открытия Шееле и Пристли Лавуазье создал теорию горения и назвал новый элемент Oxygenium (лат.) – рождающий кислоту, кислород. Кислород - необходим для поддержания жизни. Человек может выдержать без кислорода всего несколько минут.
2. Обнаружение кислорода
Кислород поддерживает горение - это свойство кислорода используется для его обнаружения
3. Горение угля в кислороде

Кислород активно взаимодействует со многими веществами. Посмотрим, как реагирует кислород с углем. Для этого раскалим кусочек угля на пламени спиртовки. На воздухе уголь едва тлеет, потому что кислорода в атмосфере около двадцати процентов по объему. В колбе с кислородом уголь раскаляется. Горение углерода становится интенсивным. При сгорании углерода образуется углекислый газ:

С+О 2 = СО 2

Добавим в колбу с газом известковую воду – она мутнеет. Известковая вода обнаруживает углекислый газ. Вспомните, как разжигают гаснущий костер. Дуют на угли или интенсивно обмахивают их для того, чтобы увеличить подачу кислорода в зону горения.

Оформите и сдайте отчёт о проделанной работе

Практическая работа №3

Получение и свойства кислорода

Цель работы :

Получить кислород (методом вытеснения воздуха) и изучить его свойства.

Приборы и оборудование : KMnO 4 – перманганат калия (марганцовка), С – древесный уголь, известковая вода, пробка с газоотводной трубкой, лучинка, спиртовка, спички, колба, вата, пробирка.

Ход работы :

Получение кислорода методом вытеснения воздуха Укрепите прибор в лапке штатива. 3. Газоотводную трубку опустите в стакан, не касаясь дна, на расстоянии 2 – 3 мм (рис. 2). 1. Перманганат калия (КMnO 4) поместите в сухую пробирку. У отверстия пробирки положите рыхлый комочек ваты. 2. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, проверьте на герметичность (рис. 1).

4. Газоотводную трубку опустите в стакан, не касаясь дна, на расстоянии 2–3 мм (рис. 2). 5. Подогрейте вещество в пробирке. (Помните правила техники безопасности.) 6. Проверьте наличие газа тлеющей лучинкой (угольком). Что наблюдаете? Почему кислород можно собирать методом вытеснения воздуха? 7. Соберите полученный кислород в две колбы для проведения следующих опытов. Колбы закройте пробками.

Получение кислорода методом вытеснения воды 1. Пробирку заполните водой. Закройте пробирку большим пальцем и переверните ее вверх дном. В таком положении опустите руку с пробиркой в кристаллизатор с водой. Подведите к концу газоотводной трубки пробирку, не вынимая ее из воды (рис. 3). 2. Когда кислород вытеснит воду из пробирки, закройте ее большим пальцем и выньте из воды. Почему кислород можно собирать способом вытеснения воды? Внимание! Выньте газоотводную трубку из кристаллизатора, не прекращая нагревать пробирку с КMnО 4. Если этого не сделать, то воду перебросит в горячую пробирку. Почему?

Горение угля в кислороде 1. Закрепите уголек на металлической проволоке (препаровальной игле) и внесите в пламя спиртовки. 2. Раскаленный уголек опустите в колбу с кислородом. Что наблюдаете? Дайте объяснение (рис. 4). 3. После извлечения несгоревшего угля из колбы, прилейте в нее 5–6 капель известковой воды Са(ОН) 2. Что наблюдаете? Дайте объяснение. 4. Оформите отчет о работе в табл. 1.

Горение стальной (железной) проволоки в кислороде. Прикрепите к одному концу стальной проволоки кусочек спички. Зажгите спичку. Проволоку с горящей спичкой опустите в колбу с кислородом. Что наблюдаете? Дайте объяснение (рис. 5). Оформите отчет о работе в табл. 1.

Отчет о работе Выполняемые операции (что делали) Рисунки с обозначениями исходных и полученных веществ Наблюдения. Условия проведения реакций. Уравнения реакций Объяснения наблюдений. Выводы Сборка прибора для получения кислорода. Проверка прибора на герметичность Получение кислорода из KMnО 4 при нагревании Доказательство получения кислорода c помощью тлеющей лучинки Характеристика физических свойств О 2. Собирание О 2 двумя методами: вытеснением воздуха, вытеснением воды Характеристика химических свойств О 2. Взаимодействие с простыми веществами: горение угля, горение железа (стальная проволока, скрепка)

Отчет о работе Выполняемые операции (что делали) Рисунки с обозначениями исходных и полученных веществ Наблюдения. Условия проведения реакций. Уравнения реакций Объяснения наблюдений. Выводы Сборка прибора для получения кислорода. Получение кислорода из KMnО 4 Доказательство получения кислорода Физические св. Собирание О 2 Химические свойства О 2

Практическая работа №3

Получение и свойства кислорода.

Цель работы: научиться использовать лабораторное оборудование и посуду для получения, собирания и доказательства наличия кислорода, изучить способы получения и собирания кислорода в лаборатории, а также химические свойства кислорода.

Оборудование и реактивы : лабораторный штатив, лапка, спиртовка, спички, пробирка, пробка с газоотводной трубкой, лучинка, ложечка для сжигания веществ, цилиндр, химический стакан, кристаллизатор с водой, вата, перманганат калия (твердый) KMnO 4 , уголь, сера, известковая вода Ca(ОН) 2

Правила техники безопасности.

Осторожно обращайтесь с химическим оборудованием!

Помните! Пробирку прогревают, держа ее в наклонном положении, по всей длине двумя-тремя движениями в пламени спиртовки. При нагревании направляйте отверстие пробирки в сторону от себя и соседей.

Ход работы:

Опыт 1. Получение и собирание кислорода

а) Собирание кислорода методом вытеснения воздуха

1. Соберите прибор как показано на рисунке:

1- стекловата, 2 - воздух

Для этого закрепите пробирку с перманганатом калия KMnO 4 в лапке штатива, закройте пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустите в пустой химический стакан.

1. Полноту заполнения стакана кислородом проверяйте тлеющей лучинкой.
2. В тетради для практических работ сделайте рисунок прибора. Запишите наблюдения и уравнение реакции получения кислорода.

б) Собирание кислорода методом вытеснения воды

1. Соберите прибор для получения кислорода как показано на рисунке:

1 - стекловата, 2 - вода

Для этого закрепите пробирку с перманганатом калия KMnO 4 в лапке, закройте пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустите в перевернутый мерный цилиндр, помещенный в кристаллизатор с водой.

1. Прогрейте пламенем спиртовки всю пробирку, затем продолжайте нагревать дно пробирки в течение 5-6 минут.
2. В тетради для практических работ сделайте рисунок прибора. Запишите наблюдения. Сделайте вывод, какими способами можно собирать кислород в лаборатории.

Опыт 2. Изучение свойств кислорода

а) Горение углерода в кислороде

Положите в ложечку для сжигания веществ кусочек древесного угля и раскалите его в пламени спиртовки. Затем ложечку с тлеющем углем внесите в сосуд с кислородом и наблюдайте за происходящим. Наблюдения запишите в тетрадь. Когда горение прекратится, влейте в сосуд немного известковой воды и взболтайте. Запишите наблюдения в тетрадь. Запишите уравнение реакции горения угля.

б) Горение серы в кислороде (Опыт проводится в вытяжном шкафу!)

В железную ложечку положите кусочек серы и подожгите его в пламени спиртовки. В наблюдениях запишите, как сера горит на воздухе. Затем поместите горящую серу в сосуд с кислородом. Запишите наблюдения и уравнение реакции горения серы.

Составьте отчет о проделанной работе, используя таблицу.

Сделайте общий вывод по работе, опираясь на цель работы.

Приведите в порядок свое рабочее место.

>> Практическая работа № 3. Получение кислорода и изучение его свойств

Практическая работа № 3

Получение кислорода и изучение его свойств

Перед выполнением работы внимательно прочитайте правила работы и техники безопасности в химическом кабинете (с. 14-15, 22).

Вспомните, как следует обращаться со спиртовкой, сухим горючим, как нагревать вещества в пробирках. В случае необходимости прочитайте соответствующий текст на с. 18-19, 21 учебника.

Будьте осторожны в обращении с огнем.

Опыт I

Получение кислорода нагреванием калий перманганата

Сборка прибора.

Прибор для получения газа состоит из пробирки и резиновой пробки с отверстием, в которое вставлена согнутая стеклянная трубка (её называют газоотводной).

Соберите его (рис. 59). Для этого плотно закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, будто вкручивая ее. He прилагайте излишних усилий, чтобы не треснуло стекло.

Рис. 59. Прибор для получения газа

Проверьте прибор на герметичность. В небольшой стакан налейте воды до половины его объема. Конец газоотводной трубки погрузите в воду и согрейте пробирку рукой (рис. 60).

Рис. 60. Проверка прибора на герметичность

Если соединения пробирки, пробки и газоотводной трубки герметичны, то через несколько секунд из трубки начнут выходить пузырьки воздуха.

(Объясните этот эффект.) Если воздух из трубки не выделяется, то следует разъединить части прибора, а затем снова соединить их. Можно заменить пробирку или пробку с газоотводной трубкой на другие - большего или меньшего размера.

Насыпьте в пробирку кристаллический порошок калий перманганата слоем в 1,5-2 см. Поместите в нее, поближе к отверстию, комочек ваты, чтобы твердое вещество во время опыта оставалось в пробирке. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и закрепите ее в штативе с помощью лапки. Поставьте возле прибора небольшой химический стакан и опустите свободный конец газоотводной трубки почти до его дна (рис. 61).

Рис. 61. Получение кислорода

Проведение реакции.

Начните нагревать пробирку с калий перманганатом. Сначала равномерно прогрейте всю пробирку, а потом нагревайте ту ее часть, где находится вещество. Периодически проверяйте полноту заполнения стакана кислородом с помощью тлеющей лучинки. Когда стакан заполнится кислородом, накройте его стеклянной или керамической пластинкой.

Опыт 2

Реакция между кислородом и углеродом. Возьмите пинцетом кусочек древесного угля и раскалите его в пламени. Потом быстро внесите уголек в стакан с кислородом. Что наблюдаете?

Свои действия, наблюдения, выводы, а также уравнения реакций разложения калий перманганата и взаимодействия кислорода с углеродом запишите в таблицу:

145. На рисунке 62 изображены способы собирания кислорода. Благодаря каким свойствам кислорода можно использовать каждый способ?

146. Объясните, почему раскаленный уголек неодинаково ведет себя на воздухе и в кислороде.

Рис. 62. Собирание кислорода: а - вытеснением воздуха; 6 - вытеснением воды

Попель П. П., Крикля Л. С., Хімія: Підруч. для 7 кл. загальноосвіт. навч. закл. - К.: ВЦ «Академія», 2008. - 136 с.: іл.