Методические рекомендации к выполнению практических работ для студентов по дисциплине «Химия»

Скачать 0.62 Mb.

Название	Методические рекомендации к выполнению практических работ для студентов по дисциплине «Химия»
страница	1/5
Тип	Методические рекомендации

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Методические рекомендации

1 2 3 4 5

Министерство образования Московской области

Государственное образовательное учреждение высшего образования Московской области

«Государственный гуманитарно-технологический университет»

Профессионально-педагогический колледж

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

к выполнению практических работ

для студентов

по дисциплине «Химия»

38.02.05 Товароведение и экспертиза качества потребительских товаров

г. Орехово-Зуево

2017 г.

Рассмотрено и одобрено на заседании ПЦК Протокол № ____от «___» ________________2017 г. Председатель _________________	«Утверждаю» Зам. директора по УР _________________Е.В. Климова
Согласовано на заседании Методического совета Протокол № ____от «___» ________________2017 г. Методист _________________

Автор: Морозова Е.И. - преподаватель ППК ГГТУ

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Практическая работа № 1: «Приготовление раствора заданной концентрации»
Практическая работа № 2: «Обнаружение углерода, водорода и галогенов в органических соединениях газов»
Практическая работа № 3: «Получение этилена и изучение его свойств»
Практическая работа № 4: «Изучение свойств спиртов»
Практическая работа № 5: «Изучение свойств альдегидов»
Практическая работа № 6: «Получение карбоновых кислот и изучение их свойств»
Практическая работа № 7: «Получение была и изучение его свойств»
Практическая работа № 8: «Свойства глюкозы»
Практическая работа № 9: «Обнаружение лактозы в молоке»
Практическая работа № 10: «Образование солей глицина»
Практическая работа № 11: «Изучение свойств белков»
Практическая работа № 12: «Обнаружение витамина A, C, D»
Практическая работа № 13: «Изучение свойств амилозы, каталазы»
Практическая работа № 14: «Изучение свойств неметаллов»
Практическая работа № 15: «Решение экспериментальных задач по неорганической химии»
Практическая работа № 16: «Получение, собирание и распознавание газов»
Практическая работа № 17: «Идентификация неорганический соединений»
Практическая работа № 18: «Получение и исследование свойств гидроксидов алюминия и цинка»
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Будущим высококвалифицированным специалистам технического профиля, необходимо знать, что нет ни одной области деятельности, в которой не использовались бы различные вещества, материалы или химические процессы. Практически все, что выпускает современная промышленность, связано с химией.

Химия - экспериментальная наука. Важнейшим средством изучения веществ и их превращений, а так же закрепления знаний и практических умений обучающихся являются практические работы, которые проводятся в конце изучения определенной темы, раздела. Согласно федеральному компоненту государственного образовательного стандарта по химии базового уровня предлагается 18 практических работ: приготовление раствора заданной концентрации, получение, собирание и распознавание газов, решение экспериментальных задач по общей и неорганической химии, получение карбоновых кислот и изучение их свойств, решение экспериментальных задач на идентификацию органических веществ и распознавание пластмасс и волокон. В зависимости от характера выполняемых практических работ отводится разное количество часов.

Предлагаемое учебно-методическое пособие «Практикум по химии» содержит инструкцию по охране труда при выполнении практических работ, рекомендации по проведению практических работ, которые разделяются на два вида: работы, выполняемые по инструкции, и работы экспериментального характера. Во втором виде обучающиеся проявляют большую самостоятельность: составляют ход работы, составляют уравнения реакций, решают схемы превращений и задачи, применяя свои знания и умения, объясняют результаты выполненных практических работ и формулируют выводы. Решение экспериментальных задач по химии стимулирует познавательный интерес обучающихся, развивает интеллектуальные и практические умения и навыки.

Кроме того, учебно-методическое пособие составлено таким образом, чтобы каждый обучающийся самостоятельно подготовился к выполнению практических работ по химии с помощью повторения краткого теоретического материала и ответил на вопросы для контроля.

Инструкция по охране труда при выполнении практических работ в кабинете химии

1. Общие положения инструкции при выполнении практических работ в кабинете химии:
Данная инструкция разработана для студентов при выполнении практических работ в кабинете химии.
Каждый студент кабинета химии проходит инструктаж перед выполнением каждой практической работы, о чём делается запись в соответствующем журнале регистрации инструктажей по вопросам охраны труда и технике безопасности.
Каждый студент кабинета химии соблюдает правила личной гигиены, поддерживает своё рабочее место в чистоте, соблюдает требования санитарных норм.
Существующие опасности в работе

уколы и порезы рук при небрежном обращении с лабораторной посудой и оборудованием;
ожоги кислотами, щелочами, термические ожоги при неаккуратном обращении со спиртовкой, горячей водой;
отравление вредными газами (аммиак, сероводород, оксиды азота и серы).

2. Требования безопасности перед началом практических работ в кабинете химии:
2.1. Студент кабинета химии проверяет санитарное состояние кабинета перед выполнением практической работы; проверяют, отсутствие на рабочем месте посторонних вещей.
2.2. Студент кабинета химии изучают содержание и порядок выполнения практической работы, а также безопасные приёмы и способы её выполнения.
2.3. Не загромождают проходы портфелями и сумками.

3. Требования безопасности во время выполнения студентами практических работ в кабинете химии:
3.1. Студент соблюдает дисциплину, сохраняет тишину; не делает резких движений, чтобы не зацепить оборудование руками.
3.2. Без разрешения учителя химии учащийся не берёт оборудование или химические реактивы для практических или лабораторных работ.
3.3. Студент поддерживает порядок на своём рабочем месте в течении урока, где должны находиться только: тетрадь для практических работ, письменные принадлежности, учебник химии, необходимое оборудование или химические реактивы для данной работы.
3.4. Студент должен осторожно обращаться с лабораторным оборудованием, посудой и химическими реактивами.
3.5. Без разрешения учителя не брать приборы и другое оборудование с соседних рабочих мест.
3.6. Не выносить из кабинета и не вносить в кабинет химии любое оборудование, а также химические реактивы.
3.7. При возникновении в кабинете, во время работы, аварийной ситуации, пожара, не допускать паники и действовать по указанию учителя.

4. Требования безопасности по окончании практических работ в кабинете химии:
4.1. По окончании практической работы студент с помощью преподавателя кабинета химии приводят в порядок рабочее место, аккуратно складывают оборудование в порядке, указанном учителем.

4.2. В случае обнаружения неисправности оборудования, обязательно сообщить учителю химии.

Практическая работа №1: «Приготовление растворов различных видов концентрации».

Теоретическая часть

Основные понятия: процентная концентрация, массовая доля, растворенное вещество, раствор.

Растворы бывают концентрированные и разбавленные. Эта качественная характеристика концентрации растворов, применять которую можно условно. Количественная оценка выражается в определенной концентрации растворов. Концентрацию растворов выражают в массовых долях.

Массовой долей растворенного вещества (w) называют отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора: w = m р.в. / m р-ра

Массовая доля, выраженная в % называется процентной концентрацией.

Знания способов выражения концентрации важны для практического приготовления растворов и решения задач.

Пример. Необходимо приготовить 150 г 10% -ного раствора хлорида натрия.

Дано:

m раствора=150г

w=0,1

Найти:

m соли-?

m вода-?

Решение:

1. Определим массу соли:

w = m соли: m раствора

m соли = w * m раствора = 150 *0, 1 = 15 г

2. найдем массу воды:

m вода = m раствора – m соли = 150 – 15 = 135 г

С растворами связаны многие природные процессы, такие, как рост растений, образование минералов, усвоение пищи живых организмами.

Таблица 1. Практическое применение растворов.

Область применения	Обоснование применения
Медицина	Лекарственные вещества быстрее действуют в виде растворов
Научные исследования	Многие вещества реагируют только в растворах
Промышленность	Именно в растворах осуществляется огромное количество производственных процессов
Сельское хозяйство	Удобрения в виде растворов легче усваиваются растениями
Быт	Приготовление пищи, стирка, мытье немыслимы без растворов

Экспериментальная часть

Цель работы. Приготовление трех растворов заданной концентрации путем растворения твердого вещества в воде, разбавления раствора и добавления твердого вещества к имеющемуся раствору.

Порядок работы.

Получите у преподавателя вариант задания:

Номер варианта	Растворенное вещество	Масса раствора №1,г	Массовая доля растворенного вещества, %
			в растворе №1	в растворе №2	в растворе №3
1	Хлорид натрия	50	10	6	8
2	Хлорид натрия	30	20	8	12
3	Сахар	70	5	4	6
4	Сахар	80	8	6	10

Приготовление раствора № 1. Рассчитайте массу твердого вещества и воды, необходимых для приготовления раствора.

С помощью технохимических весов отмерьте рассчитанную массу твердого вещества и перенесите в химический стакан. Зная, что плотность воды равна 1 г/мл, рассчитайте объем воды, необходимой для приготовления раствора. Мерным цилиндром отмерьте вычисленный объем воды и прилейте его к веществу в стакане. Перемешивая содержимое стакана стеклянной палочкой, добейтесь полного растворения вещества в воде.

Приготовление раствора № 2. Рассчитайте массу воды, которую необходимо добавить к раствору № 1, чтобы получить раствор № 2 меньшей концентрации. Переведите вычисленную массу воды в объем, отмерьте его с помощью мерного цилиндра и добавьте в раствор № 1. (Сколько граммов раствора № 2 получено?)

Приготовление раствора № 3. Рассчитайте массу твердого вещества, которое следует добавить к раствору № 2, чтобы получить раствор № 3 большей концентрации. На технохимических весах отмерьте необходимую массу вещества, добавьте его в раствор № 2 и перемешайте стеклянной палочкой до полного растворения. (Сколько граммов раствора №3 получено).

Вопросы для контроля знаний:

1.Какие смеси называют растворами? Какие типы растворов вы знаете?

2.Охарактеризуйте понятие «растворимость вещества в воде». В каких единицах выражается растворимость.

3.Определите ассу соли и воды в 750кг медного купороса.

4. При выпаривании 160г раствора карбоната натрия получили 8г твердой соли. Рассчитайте ее массовую долю в исходно растворе.

Практическая работа №2: «Обнаружение углерода, водорода и галогенов в органических соединениях».

Теоретическая часть

Углеводороды с общей формулой C_nH₂_n₊₂, которые не присоединяют водород и другие элементы, называются предельные углеводороды или алканами (парафинами).

Нахождение в природе. Простейший представитель предельных углеводородов – метан – образуется в природе в результате разложения остатков растительных и животных организмов без доступа воздуха. Этим объясняется появление пузырьков газа в заболоченных водоемах. Иногда метан выделяется из каменноугольных пластов и накапливается в шахтах.

Экспериментальная часть

Цели: научиться определять углерод, водород, хлор в органических соединениях

Реактивы: парафин, оксид меди (II), сульфат меди (II), известковая вода, медная проволока, хлороформ.

Посуда и оборудование: лабораторный штатив (или пробиркодержатель), пробирки, пробка с газоотводной трубкой, спиртовка, спички, вата.

Ход работы:

Обнаружение углерода и водорода окислением оксидом меди (II).

Соберите прибор, как показано на рисунке.

углерод и водород опыт.bmp

Смесь 1 — 2 г оксида меди (П) и 0,2 г парафина хорошо перемешайте и поместите на дно пробирки. Сверху насыпьте еще немного оксида меди (П). В верхнюю часть пробирки введите в виде пробки небольшой кусочек ваты и насыпьте на нее тонкий слой белого порошка безводного сульфата меди (П). Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой. При этом конец трубки должен почти упираться в комочек ваты с сульфатом меди (П). Нижний конец газоотводной трубки должен быть погружен в пробирку с свежеприготовленным раствором известковой  воды (раствор гидроксида кальция)  Нагрейте пробирку в течении 2-3 мин. Если пробка плотно закрывает пробирку, то через несколько секунд из газоотводной трубки начнут выходить пузырьки газа. Как только известковая   вода помутнеет, пробирку с ней следует удалить (что и продолжать нагревание, пока пары воды не достигнут белого порошка сульфата меди (П) и не вызовут его посинения. После изменения окраски сульфата меди (П) следует прекратить нагревание.

Наблюдения:

–   парафин окисляется в присутствии оксида меди (II). При этом углерод превращается в углекислый газ, а водород – в воду:

С_nH_2n+2 + (3n+1) CuO → n CO_2↑ + (n+1) H₂O + (3n+1) Cu

–   выделяющийся углекислый газ взаимодействует с гидроксидом кальция, что вызывает помутнение известковой воды вследствие образования нерастворимого карбоната кальция:

СО₂ + Cа(OН)₂ → СаCO_3↓ + H₂O

–   сульфат меди (II) приобретает голубую окраску при взаимодействии с водой, в результате чего образуется кристаллогидрат CuSO₄ · 5Н₂О.

Вывод: по продуктам окисления парафина СО₂ и H₂O установили, что в его состав входят углерод и водород.

Вопросы для контроля знаний:

1. Почему помутнел раствор известковой воды?

Напишите уравнение реакции,  считая условно формулу парафина С₁₆Н₃₄.

2. Почему белый порошок сульфата меди (П) стал голубым? Напишите уравнение реакции, учитывая, что безводному сульфату меди (П) присоединяется 5 молекул воды.

3.Что произошло с чёрным порошком оксида меди (П).

Сделайте выводы.

Практическая работа №3: «Получение этилена и изучение его свойств».

Теоретическая часть

Основные понятия: непредельный углеводород, общая формула, двойная связь,

реакция дегидратации, применение.

ЭТИЛЕН, СН₂=СН₂

Основные понятия: углеводороды, номенклатура, способы получения, свойства, реакции присоединения, окисления, полимеризации, применение, качественные реакции.

Органическая химия-это раздел химической науки, в котором изучаются соединения углерода и их превращения.

Углеводороды с общей формулой С_nН₂_n₊₂, которые не присоединяют водород и другие элементы, называются предельными углеводородами или алканами. Широко применяются в качестве топлива, из них получают хлорпроизводные, метанол, формальдегид, органические кислоты.

Углеводороды с общей формулой C_nH_2n, в молекулах которых между атомами углерода имеется одна двойная связь, называются алкенами.

Простейший представитель этиленового ряда – этилен или этен, С₂Н₄.

Этилен получают как промышленными методами, так и лабораторными.

Основные промышленные методы:

1. Крекинг нефти и нефтепродуктов;

2. Дегидрирование алканов СН₃-СН₃→СН₂=СН₂ +Н₂

Этан этен

3. Гидрирование алкинов НС=СН + Н₂→Н₂С=СН₂

Этин этен

Лабораторные методы:

Дегидрирование спиртов в присутствии водоотнимающих средств:

СН₃-СН₂-ОН→СН₂=СН₂ + Н₂О

Дегидрогалогенирование моногалогенпроизводных при нагревании с конца. раствором щелочи

СН₃-СН₂-С I + КОН→СН₂=СН₂ + КСI + Н₂О

Хлорэтан этилен
Этилен представляет собой бесцветный газ, со слабым запахом, немного легче воздуха, плохо в воде растворим. Горит светящимся, слегка коптящим пламенем.

Ненасыщенные углеводороды, в противоположность насыщенным, легко вступают в химические реакции. Химические свойства алкенов определяются наличием в их молекулах двойной связи (происходит разрыв п-связи). Поэтому для них характерны реакции присоединения: гидратация и гидрогалогенирование, протекающие по правилу Марковникова; гидрирование, галогенирование, реакции окисления и полимеризации.

Характерные реакции на алкены: обесцвечивание водного раствора перманганата калия или бромной воды при обычных условиях.

Этилен – важнейшее химическое сырье для производства полиэтилена, галогенопроизводных, этилового спирта, этиленгликоля.

Экспериментальная часть

Цель работы: получение этилена из этилового спирта и проведение характерных реакций для этилена как представителя непредельных углеводородов.

Оборудование. Прибор для получения этилена, штатив с пробирками, стеклянные трубки с оттянутым концом, лучинка, фарфоровая пластинка или чашечка, чашка с песком, лабораторный штатив, горелки, спички, мензурка.

Вещества. Этиловый спирт, серная кислота (конц.), раствор бромной воды и розовый раствор подкисленного перманганата калия, промытый и прокаленный речной песок.

Ход работы.

Получение этилена. Соберите прибор для получения этилена и проверьте его на герметичность.

Для получения этилена в пробирку поместите 1,5 мл этилового спирта, затем осторожно прилейте 4 мл конц. серной кислоты и добавьте в смесь немного прокаленного песка. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и закрепите прибор в штативе.

В две пробирки прилейте по 2 мл растворов бромной воды и перманганата калия. Нагрейте в приборе для получения этилена смесь до кипения и, не переставая нагревать до температуры не выше 140.°С, опустите конец газоотводной трубки сначала в пробирку с бромной водой, а затем в пробирку с раствором перманганата калия.

Что вы наблюдаете? Составьте уравнения химических реакций: а) получения этилена из этилового спирта, б) взаимодействия этилена с бромной водой.

Направьте конец газоотводной трубки прибора вверх и подожгите лучиной выделяющийся этилен. Отметьте характер пламени. Составьте уравнение реакции горения этилена.

Рис. 1 Получение этилена

Вопросы для контроля знаний:

1. Какова роль серной кислоты в реакции?

2. Сделайте выводы о физических и химических свойствах этилена, запишите необходимые реакции.

3. Какой тип реакции характерен для этана и этилена? Приведите примеры.

4. Почему этилен горит на воздухе светящимся пламенем, а этан – бесцветным? Почему.

5. Напишите уравнения реакций гидратации для этилена и пропилена.

6. Запишите уравнение реакции внутримолекулярной дегидратации получения этилена из этанола.

7. Какую роль в дегидратации спирта выполняет конц. серная кислота?

8. Почему реакционная смесь изменяет свою окраску?

9. Почему для получения этилена газоотводная трубка должна, направлена вниз?

10. Сделайте вывод о физических и химических свойствах этилена.

11. Как в вашей будущей профессиональной деятельности используют полиэтилен и полипропилен? Докажите причинно-следственную связь «свойства-применение».

Практическая работа№4: «Изучение свойств спирта».

Теоретическая часть

Спирты - это органические соединения, молекулы которых содержат функциональную гидроксильную группу- OH, соединенную с углеводородным радикалом.

Общая формула гомологического ряда: C_nH₂_n₊₁OH(n≥1).

Тип гибридизации всех атомов углевода-sp³, все связи между атомами в молекуле спирта σ-связи.

Номенклатура:

к названию соответствующего алкана добавляют буквосочетание -ол;
к названию радикала, выраженному прилагательным, добавляют слово спирт:

CH₄ CH₃OH C₂H₆ C₂H₅OH

метан, метанол,(метиловый спирт)

этан, этанол, (этиловый спирт)

Химические свойства спиртов определяются присутствием в их молекулах гидроксильной группы. Связи С-О и О-Н полярны, поэтому для спиртов характерны реакции, которые идут разрывом этих связей.

I. Спирты не обладают ярко выраженными основными или кислотными свойствами, поэтому они не изменяют окраску индикаторов. Спирты неэлектролиты.

II. Реакции с разрывом связи О-Н

1. Как слабые кислоты, спирты взаимодействуют с щелочными металлами (разрыв связи О-Н) с образованием солей, которые называют алкоголятами (реакция протекает только в безводной среде): 2C₂H₅O+H+2Na→2C₂H₂ONa+H₂↑.

этилан натрия

В присутствие воды алкоголяты полностью гидролизуются (как соли сильного основания и очень слабой кислоты): C₂H₅ONa+H₂O→C₂H₅OH+NaOH

Спирты не реагируют со щелочами.

2. Этерификация- взаимодействие спиртов с органическими кислотами с образованием сложных эфиров:

CH₃-CO

-OC₂H₅

CH₃-COO-C₂H₅+H₂O

III. Реакции с разрывом связи С-О

Спирты реагируют с галогеноводородами:

С₂H₅-

-Br

C₂H₅Br+H₂O.

Реакции дегидратации: внутримолекулярная протекает при сильном нагревании с образованием алкенов (по правилу Зайцева).

Экспериментальная часть

Цель работы:

1. Изучить некоторые физические и химические свойства предельных одноатомных спиртов и объяснить, чем они обусловлены.

2. Получить простой эфир и исследовать его физические и химические свойства.

Оборудование и реактивы: спиртовка, пробирки, дистиллированная вода, этиловый спирт, изоамиловый спирт, лакмус, фенолфталеин, концентрированная серная кислота, натрий металлический.

Опыт 1. Растворимость спиртов в воде

Выполнение работы:

В две пробирки налили по 2 мл этилового и изоамилового спиртов. Добавили в каждую из пробирок по 3 мл воды и взболтали. Наблюдаем, что этиловый спирт растворился, а изоамиловый нет и при стоянии образует верхний маслянистый слой, т. к. его плотность меньше плотности воды (0,8 г/мл). Причиной различного поведения спиртов в воде является природа веществ.

Также над водой будут отслаиваться бензол, бутиловый спирт, олеиновая кислота.

Задания: 1. Занесите в тетрадь результаты эксперимента.2. Сделайте вывод о растворимости спиртов.

1 2 3 4 5

	Методические рекомендации для студентов по выполнению практических работ по дисциплине «химия»		Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических... Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ для студентов 2-го курса
	Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и... Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и практических работ		Методические рекомендации для студентов по выполнению практических... Методические рекомендации по мдк 04. 03 «Основы профессионального общения» созданы Вам в помощь для выполнения заданий при выполнении...
	Методические рекомендации по выполнению практических работ по дисциплине «Право» Основная задача практических занятий — научить студентов понимать смысл закона и применять нормы права в соответствии с конкретными...		Методические рекомендации по проведению и оформлению практических... Настоящие методические рекомендации определяют общие требования по выполнению практических работ в соответствии с фгос по специальности...
	Методические рекомендации для студентовпо выполнению самостоятельной... Методические рекомендации предназначены для использования студентами профессиональных образовательных организаций в процессе выполнения...		Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Химия» Практическая работа №1. Обнаружение углерода и водорода в органических веществах
	Методические указания по выполнению лабораторно-практических заданий... Методические указания предназначены для выполнения лабораторно-практических работ по проведению сервисных и восстановительных работ...		Методические указания по выполнению практических работ по математике... Методические указания предназначены для студентов 1 курса специальностей: 100701 Коммерция (по отраслям), 140409 «Электроснабжение»...
	Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине... Методические указания предназначены для проведения практических работ по дисциплине		Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ... Методические указания предназначены для обучающихся по специальностям технического профиля 21. 02. 08 Прикладная геодезия
	Методические указания по дисциплине пд. 02 Химия для выполнения лабораторных... Методические указания и задания к лабораторно-практическим занятиям для студентов специальности 35. 02. 05 Агрономия по дисциплине...		Методические указания по выполнению практических работ пм. 03 Выполнение окрашивания волос Методические рекомендации по выполнению практических заданий по профессиональному модулю «ПМ. 03 Выполнение окрашивания волос», разработаны...
	Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине... Методические указания предназначены для студентов 1 и 2 курсов специальности 38. 02. 04 Коммерция по отраслям		Методические указания для студентов по выполнению практических работ по учебной дисциплине Составитель: Колмык И. В., преподаватель гбоу спо рк «Петрозаводский строительный техникум»

Методические рекомендации к выполнению практических работ для студентов по дисциплине «Химия»

Похожие: