Хімія. Повторне видання. 8 клас. Григорович (2025)
Навчальне дослідження № 1. «Одержання кисню»
• Що є метою нашої роботи?
Дослідити способи одержання, збирання та виявлення кисню.
• Що нам знадобиться?
Обладнання: конічна колба об’ємом 100-200 мл, пробірка, корок із газовідвідною трубкою, деревна скіпка, кристалізатор, хімічна склянка об’ємом 50-100 мл, аркуш паперу, спиртівка.
Реактиви: розчин гідроген пероксиду (аптечний, 3 %), каталізатор (сухі пекарські дріжджі або манган(ІV) оксид), природні джерела каталізаторів (шматочки сирого м’яса, фрагменти кімнатних рослин (наприклад, листки алое) та сирих овочів (картоплі, моркви, буряка тощо).
• Визначаємо ризики
Для досліду ви маєте використовувати розчин гідроген пероксиду та спиртівку. Визначте ризики роботи з переліченим обладнанням і речовинами. Якими мають бути ваші дії в разі небезпеки?
• Моделюємо
Якщо кисень одержувати у відкритій посудині (пробірці, колбі, хімічній склянці), то він потраплятиме в повітря. А для вивчення його властивостей кисень слід зібрати в посудину.
Поміркуйте
За фізичними властивостями кисню (§ 9) сформулюйте гіпотезу: як можна зібрати одержаний кисень у посудину.
Для збирання газів у лабораторії зазвичай використовують два способи: витісненням повітря або витісненням води.
Поміркуйте
На якій фізичній властивості кисню ґрунтується спосіб його збирання витісненням повітря, а на якій — витісненням води?
Чи підтвердилася ваша гіпотеза?
Чому під час збирання кисню витісненням повітря отвір посудини прикривають? Чому під час збирання кисню витісненням води пробірку після наповнення водою слід залишити так, щоб її отвір був нижче від рівня води? Зважаючи на розчинність кисню у воді (див. попередній параграф), поясніть можливість збирання кисню витісненням води.
Якщо ви одержуєте та збираєте певну речовину, ви маєте бути впевненими, що одержали й зібрали саме те, що планували.
Поміркуйте
Ґрунтуючись на знаннях про повітря та кисень, запропонуйте спосіб доведення наявності кисню в посудині.
Щоб довести, що газ, яким ви наповнили пробірку або іншу посудину, це кисень, треба до отвору посудини піднести тліючу скіпку, або занурити її в пробірку. Якщо скіпка яскраво спалахує, то добутий газ — кисень.
Підтвердження наявності кисню в пробірці: тліюча скіпка, внесена в пробірку з киснем, спалахує
Поміркуйте
Чи підтвердилася ваша думка?
На якій властивості кисню ґрунтується цей спосіб?
• Що ми маємо зробити?
І. Одержуємо, збираємо та виявляємо кисень
1. У конічну колбу насипте шпателем дрібку манган(ІV) оксиду (або сухих пекарських дріжджів).
2. У колбу налийте 3 %-й розчин гідроген пероксиду об’ємом 30-40 мл та одразу закрийте її корком із газовідвідною трубкою.
3. Вільний кінець газовідвідної трубки занурте на дно хімічної склянки та прикрийте її отвір аркушем цупкого паперу.
4. Запаліть спиртівку. Від полум’я спиртівки запаліть деревну скіпку, дайте їй трохи прогоріти та загасіть її, щоб вона продовжувала тліти.
5. Піднесіть тліючу скіпку до краю хімічної склянки і тримайте її допоки не впевнитеся, що вона повністю заповнилася киснем.
6. Поки хімічна склянка заповнюється киснем, налийте в кристалізатор воду, заповніть пробірку водою, закрийте її та помістить отвором униз у кристалізатор. Відкрийте отвір пробірки.
7. Коли хімічна склянка заповниться киснем, перемістіть газовідвідну трубку в отвір пробірки і чекайте, допоки пробірка не заповниться киснем.
8. Коли пробірка заповниться, закрийте її отвір, дістаньте, переверніть отвором догори, відкрийте та внесіть у неї тліючу скіпку.
II. Досліджуємо ефективність каталізаторів
Поміркуйте
Сформулюйте гіпотезу: чи всі каталізатори однаково ефективно прискорюють хімічні реакції.
1. У різні пробірки помістіть наявні зразки природних джерел каталізаторів. У разі використання овочів або фрагментів рослин, їх необхідно трішки розім’яти (щоб почав виділятися сік) або використовувати щойно відрізані шматочки.
2. У кожну пробірку налийте розчин гідроген пероксиду об’ємом по 1-2 мл.
3. Занотуйте спостереження в таблицю й оцініть каталітичну ефективність зразків. У таблиці позначте найбільш і найменш ефективні каталізатори.
|
Зразок |
Оцінка швидкості реакції |
Найбільш / найменш ефективний |
• Для підбиття підсумків роботи обговоріть питання
1. Чи вдалося підтвердити / спростувати гіпотезу, сформульовану вами до початку дослідження?
2. За якими ознаками можна дійти висновку, що гідроген пероксид розкладається? Як можна оцінити швидкість реакції?
3. З якою метою використовують каталізатор у цьому дослідженні? Чи спостерігали ви його помітне «зникнення» впродовж реакції? Про що це може свідчити?
4. Запропонуйте експеримент для доведення, що каталізатор після використання все ще зберігає каталітичну активність.
5. Як ви вважаєте, чому в цьому дослідженні рекомендовано використовувати зразки сирих продуктів? Чи можна для дослідження використовувати відварені овочі або м’ясо?
Рефлексуємо
• Що нового ви дізналися під час цього дослідження?
• Що виявилося для вас складним? Поясніть чому.
• Де вам можуть знадобитися вміння, яких ви набули?
• Які чинники сприяли або заважали під час роботи?
• Як ви оцінюєте свою роботу? Аргументуйте думку
