Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Химия: Методические указания по проведению лабораторных работ

Голосов: 1

Данные методические указания предназначены для закрепления теоретических знаний и приобретения необходимых практических навыков и умений по программе дисциплины "Химия" для специальностей: 2201 "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети", 2004 "Сети связи и системы коммутации", 0613 "Государственное муниципальное управление", 0602 "Менеджмент", 2015 "Почтовая связь", 0603 "Финансы". В сборнике содержатся методические указания по выполнению 11-ти лабораторных работ.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
    гидролиза молекул. Анализ продуктов гидролиза позволяет обнаружить                        Taблицa 3 – Окраска индикаторов в различных средах
фруктозу и глюкозу. (Молекулы сахарозы состоят из остатков α – глюкозы и β –
фруктозы).
      Крахмал – полисахарид. Это белый аморфный порошок, не растворимый            Индикаторы                      Окраска индикатора
в воде. В горячей воде крахмальные зёрна набухают и образуют коллоидный
раствор, называемый крахмальным клейстером. Крахмал – природное                                         среда
                                                                                                                     среда кислая     среда щелочная
                                                                                                     нейтральная
высокомолекулярное соединение, формула (С6Н10О5)n (n – от нескольких сотен
до нескольких тысяч). О строении крахмала можно судить по продуктам его
гидролиза. Гидролиз обычно проходит постепенно: в начале образуются              1 . Cиний лакмус      синяя              красная         синяя
продукты с меньшей молекулярной массой, чем крахмал, – декстрины, затем
дисахарид – мальтоза и, наконец, глюкоза. Схема гидролиза:
      (С6Н10О5)n → (С6Н10О5)n – x → C12H22O11 → C6H12O6 .
      Установлено, что в результате гидролиза крахмала образуется α –            2. Фенолфталеин     бесцветная          бесцветная     малиновая
глюкоза. Отсюда вывод: макромолекулы крахмала состоят из остатков α –
глюкозы. (При неполном гидролизе получается смесь декстринов и глюкозы,
называемая патокой).
                                                                                  3. Метиловый
                                                                                                     оранжевая            красная        желтая
     2. 2 Приборы и реактивы:                                                      оранжевый
      штатив с пробирками, спиртовка, держалка, глюкоза, сахароза, крахмал,
растворы CuSO4, NaOH, J2, H2SO4, Ca(OH)2 – известковое молоко, аммиачный
раствор Ag2O, асбестированная сетка.                                                2. 2 Приборы и реактивы:
                                                                                     штатив с пробирками, спиртовка, держалка, растворы
     3.Задание                                                                 индикаторов (метилоранжа, фенолфталеина, синего лакмуса), кислот
     3. 1   Ознакомиться с краткими теоретическими сведениями по теме          (HCl, H2SO4), солей: AgNO3, CuSO4, FeSO4, FeCl3, ZnSO4, AlCl3,
"Углеводы".                                                                    (NH4)2SO4, BaCl2, CaCl2, Na3PO4, Na2SO3, KJ, KBr, NaCl, Na2S,
     3. 2 Проделать качественные реакции на глюкозу, подтвердить наличие       K3[Fe(CN)6], K4[Fe(CN)6], KCNS, Na2SO4, Na2CO3, растворы щелочей
функциональных групп.                                                          Ca(OH)2 и NaOH; концентрированая H2SO4, кусочки Cu.
     3. 3 Проделать характерные для сахарозы и крахмала реакции.
                                                                                    3    Задание
      4.Работа в лаборатории                                                         3. 1 Ознакомиться с методическими рекомендациями по подбору
      4. 1 Опыт № 1. Свойства глюкозы.                                         реактивов и проведению качественных реакций на ионы.
      В пробирку внесите 5 капель раствора глюкозы, каплю раствора соли              3. 2 Записать молекулярные и краткие ионные уравнения для
меди (II) и при взбалтывании несколько капель раствора гидроксида натрия до    проделанных реакций (во всю строку).
образования светло – синего раствора. Такой опыт проделывали с глицерином.
Что общего в его свойствах с глюкозой? Что доказывает опыт с глюкозой? О            4    Работа в лаборатории
наличии каких функциональных групп подтверждает опыт, к какому классу                4. 1 Проделать качественные реакции на 10 – 15 ионов (по
веществ относится глюкоза. Составить уравнение реакции глюкозы с               выбору), см. таблицу 2.
гидроксидом меди (II).                                                               В пробирку налить ~ 1 – 2 мл. одного раствора и ~ 1 – 2 мл.
                                                                               другого раствора. Обратить внимание на результат реакции (и условие
                                                                               проведения).
                                        42                                                                          11


     5   Содержание отчета                                                     жизнедеятельности. Некоторые углеводы входят в состав нуклеиновых
     5. 1 Название работы.                                                     кислот, осуществляющих биосинтез белка и передачу наследственных
     5. 2 Цель работы.                                                         признаков.
     5. 3 Приборы и реактивы.                                                        Углеводы широко распространены в природе и играют большую
     5. 4 Задание.                                                             роль в биологических процессах живых организмов и человека. К ним
     5. 5 Результаты проделанных реакций (рисунки – что делал, наблюдения,     относятся, например, виноградный сахар, или глюкоза, свекловичный
     уравнения реакций: молекулярные и ионные).                                (тростниковый) сахар, или сахароза, крахмал и клетчатка. Название
                                                                               "углеводы" возникло в связи с тем, что химический состав большинства
     Например:        раствор NaOH                                             соединений этого класса выражался общей формулой Сn(H2O)m.
                                     Белый хлопьевидный осадок, на             Дальнейшее исследование углеводов показало, что такое название
                                     воздухе зеленеет.                         является неточным. Во – первых, найдены углеводы, состав которых не
                                     (см. таблицу 2, определяемый ион № 4)     отвечает этой формуле. Во – вторых, известны соединения
                                                                               (формальдегид СН2О, уксусная кислота С2Н4О2), состав которых хотя и
                             раствор FeSO4.                                    соответствует общей формуле Сn(H2O)m, но по свойствам они
                                                                               отличаются от углеводов.
                                                                                     Углеводы в зависимости от их строения можно подразделить на
      5. 6 Ответы на контрольные вопросы.                                      моносахариды, дисахариды и полисахариды.
      5. 6. 1     Пользуясь таблицей 1, составить молекулярные                       В молекулах моносахаридов может содержаться от четырех до
уравнения, если краткие ионные уравнения имеют вид:                            десяти атомов углерода. Названия всех групп моносахаридов, а также
      а) 2H+ + CO32– = H2O + CO2↑,                                             названия отдельных представителей оканчиваются на – оза. Поэтому в
      б) Zn(OH)2↓ + 2H+ = Zn2+ + 2H2O.                                         зависимости от числа атомов углерода в молекуле моносахариды
      5. 6. 2       Составьте полные и кpaткиe ионные уравнения, если          подразделяют на тетрозы, пентозы, гексозы и т. д. Наибольшее значение
молекулярные имeют вид:                                                        имеют гексозы и пентозы.
      а) MgO + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + H2O,                                               Рисунок 1 – Классификация углеводов Приложение2
      б) 2Fe(OH)3↓ + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O.
      5. 7      Выводы к работе (указать, на чем основано использование              Глюкоза C6H12O6, химическое строение глюкозы можно выразить
качественных реакций ионов для определения и распознавания их).                формулой:
                                                                                                                                 О
                             Список литературы:                                                                                 //
       1. Г. П. Хомченко. Пособие по химии для поступающих в вузы.– 3 – е            СН2ОН – СНОН – СНОН – СНОН – СНОН – С .
изд., – М. "Издательство Новая Волна", 1998., – 463 с.,: ил.                                                                     \
       2. Ю. М. Ерохин. Химия: Учебник для средних профессиональных                                                               Н
учебных заведений. – М.: Мастерство, 2002. – 384 с.                                  Таким     образом,   глюкоза   –    альдегидоспирт     (точнее
       3. Ю. В. Ходаков, Д. А Эпштейн, П. А. Глориозов. Учебник для 9 класса   многоатомный альдегидоспирт). Изомер глюкозы – фруктоза
средней школы. М, "Просвещение", 1988, – 173 с.                                (кетоноспирт).
                                                                                     В водном растворе глюкозы находятся в динамическом
                                                                               равновесии три изомерные формы: α – форма, альдегидная и β – форма.
                                                                                  К дисахаридам относятся: сахароза (сахар), мальтоза, лактоза и
                                                                               целлобиоза. Все они имеют молекулярную формулу С12Н22О11. Часто
                                                                               сведения о строении веществ можно получить путём расщепления -
                                     12
                                                                                                                   41


     5.Содержание отчета                                                                              Лабораторная работа № 3
      5. 1 Название работы.
      5. 2 Цель работы.                                                                                         Металлы
      5. 3 Приборы и реактивы.
      5. 4 Задание.                                                                  1   Цель работы:
      5. 5 Результаты опыта № 1 представить в виде рисунка слева на странице         1. 1     ознакомиться с химическими свойствами металлов:
– что делал и наблюдений и выводов – справа на странице. Уравнение реакции     взаимодействием их с растворами кислот и солей,
пишется во всю строку после наблюдений и выводов.                                    1. 2     экспериментальным     путем убедиться в различной
      5. 6 Ответы на контрольные вопросы.                                      химической активности металлов. Доказать, что более активные
      5. 6. 1 Какие сложные эфиры могут иметь один и тот же состав С4Н8О2?     металлы восстанавливают менее химически активные из водных
Написать формулы изомеров и дать им названия.                                  растворов их солей,
      5. 6. 2   Сколько граммов эфира можно получить, нагревая 15 г.                 1. 3 ознакомиться с некоторыми реакциями "сухим путем".
уксусной кислоты и 20 г. этилового спирта (в присутствии конц. H2SO4), если
выход эфира составляет 70 % от теоретически ожидаемого?                              2 Пояснения к работе
      5. 7 Выводы к работе.
                                                                                     2. 1 Краткие теоретические сведения.
      5. 7. 1 Указать какое свойство карбоновых кислот использовано для
                                                                                     Металлы в периодической системе находятся в I, II, III группах, в
получения сложного эфира в лабораторной работе.
                                                                               побочных подгруппах всех групп. Кроме того, металлами являются
      5. 7. 2 Указать при каких условиях происходит смещение химического
                                                                               наиболее тяжелые элементы IV, V, VI и VII групп.
равновесия в сторону образования сложного эфира.
                                                                                     Особенностью строения атомов металлов является небольшое
                                                                               число электронов во внешнем электронном слое, как правило, не
                             Список литературы:                                превышающее трех. Атомы металлов легко отдают электроны и
     1. Ю. М. Ерохин. Химия: Учебник для средних профессиональных              являются хорошими восстановителями.
учебных заведений. – М.: Мастерство, 2002. – 384 с.                                  Металлы по их активности расположены в ряд, называемый
     2. Л. А. Цветков, Органическая химия, Учебник 10 класс, – Москва,         электрохимическим      рядом   напряжений      металлов.Таблица       1
Просвещение, 1983, – 206 с.                                                    Приложение 2
                                                                                     Металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений
                                                                               металлов до водорода, могут вытеснять его из растворов кислот, а
                          Лабораторная работа № 10                             всякий металл, стоящий ближе к началу ряда, может вытеснять
                                                                               (восстанавливать) последующие из растворов их солей.
                                   Углеводы                                          Металлы, расположенные в начале ряда – от лития до алюминия
                                                                               – восстанавливают водород из воды с образованием щелочи:
     1   Цель работы:
      1. 1 познакомиться с важнейшими химическими свойствами глюкозы,                2Na + 2HOH = 2NaOH + H2↑.
сахарозы и крахмала.
                                                                                     Металлы менее активные (от марганца                до    железа),
     2 Пояснения к работе                                                      восстанавливая из воды водород, образуют оксиды:
                                                                                     3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2↑.
     2. 1 Краткие теоретические сведения.
     Углеводы – природные соединения. Являясь основным компонентом
пищи, углеводы поставляют большую часть энергии, необходимой для
                                                                                                                    13
                                        40


      Все металлы, стоящие до водорода, восстанавливают его из растворов
кислот с образованием солей:                                                         Собрать прибор (см. рис.)       или               конц. Н2SO4
      Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑.
      Металлы, стоящие после водорода, не могут восстанавливать его из
соединений, но в окислительно-восстановительные реакции все равно вступают.
Они реагируют с кислородными кислотами – сильными окислителями с
образованием соли металла, воды и других продуктов, кроме водорода:                                                                          C2H5OH
                                                                                                                                           CH3COOH
      Cu +2 H2SO4 = CuSO4 + 2 H2O + SO2↑.
      Каждый последующий металл может быть восстановлен из раствора соли
предыдущим металлом.
      Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu.

     2. 2 Приборы и реактивы:
      спиртовка, штатив с пробирками, металлы: Zn, Fe, Cu, Mg. Растворы: HCl,
Pb(CH3COO)2, CuSO4, AgNO3, MgSO4. Алюминиевый или стальной стержень.
Соли (кристаллические): NaCl, KCl, BaCl2, CuSO4.

     3   Задание
     3. 1 Ознакомиться с краткими теоретическими сведениями по теме
"Металлы".
     3. 2 Выполнить опыты № 1, № 2, № 3.
     3. 3 Оформить работу.

     4   Работа в лаборатории
      4. 1 Опыт № 1. Взаимодействие металлов с растворами кислот.                     В колбу налить 15 мл смеси C2H5OH, уксусной и серной кислот,
      В 4 пробирки положить: в первую кусочек магния, во вторую – цинк, в       закрыть её пробкой с воздушным холодильником, нижний конец
третью – железо, в четвертую – медь.                                            которого погрузить в сухую пробирку – приемник с 2 мл насыщенного
      Прилить во все пробирки 0,5 – 1 мл раствора соляной кислоты.              раствора NaCl (в нём плохо растворяется эфир). Приёмник охлаждать
      Отметить, где и почему реакция не совершается энергично? Почему в         холодной водой. Смесь осторожно нагревать на асбестированной сетке.
одной из них реакция не совершается? Дать объяснение. Записать уравнения        Когда перегонка эфира замедлится, прекратить нагревание, вынуть
реакций в молекулярном и ионном видах.                                          конец холодильника из приёмника. Содержимое приёмника вылить в
      4. 2 Опыт № 2. Взаимодействие металлов с солями.                          делительную воронку: происходит расслоение смеси.
      В три пробирки положить по одной грануле цинка и прилить: в первую –            Верхний слой – эфир с характерным фруктовым запахом. После
раствор соли свинца, во вторую – сульфата меди, в третью – нитрата серебра.     полного расслоения нижнюю часть смеси слить в банку для слива.
      В четвертую пробирку прилить раствор сульфата магния и насыпать           Эфир собрать в пробирку, сдать преподавателю. Разобрать прибор,
железных опилок. Что наблюдаете? Отразить происходящие реакции                  вымыть посуду.
уравнениями.
      4. 3 Опыт № 3. Окрашивание пламени солями натрия, калия, бария,
меди.


                                        14                                                                         39


      В том случае, когда необходимо подвергнуть эфир гидролизу, реакцию
проводят в присутствии щелочи, что позволит "связать" образующуюся кислоту              Алюминиевый или стальной стержень обмакнуть в воду, затем
превращением её в соль, а соль, как известно не реагирует со спиртом.             обмакнуть в поваренную соль и внести в пламя спиртовки.
      Сложные эфиры широко распространены в природе: они являются                       Обратить внимание на цвет пламени. Записать уравнение реакции
основными частями природных эфирных масел – ароматный запах цветов, ягод          электролитической диссоциации поваренной соли в расплаве и
и плодов обусловлен присутствием в них сложных эфиров.                            отметить ион, который вызвал окрашивание пламени.
      Некоторые сложные эфиры в виде фруктовых эссенций получают                        Аналогично проделать опыты и с другими солями: хлоридом
искусственно. Например, грушевую (уксусноизоамиловый эфир), ананасную             калия, хлоридом бария и сульфатом меди.
(маслянобутиловый эфир). Фруктовые эссенции используются в парфюмерии,                  В выводе укажите, где пользуются реакциями "сухим" путем.
приготовлении фруктовых вод и кондитерских изделий.
      Уксусноэтиловый эфир (этилацетат) применяют в качестве растворителя,             5   Содержание отчета
используется и для синтеза различных веществ, в том числе лекарственных.                5. 1 Название работы.
      Сложные эфиры изомерны карбоновым кислотам с тем же числом атомов                 5. 2 Цель работы.
углерода, например:                                                                     5. 3 Приборы и реактивы.
               О                                                                        5. 4 Задание.
             //                                                                         5. 5 Результаты опытов № 1, 2, 3 представить в виде рисунков
      CH3 – C – O – C2H5      и        CH3 – CH2 – CH2 – COOH.                    слева (что делал) и наблюдений и вывода – справа. Уравнения реакций
                                                                                  пишутся во всю строку (молекулярные и ионные).
     2. 2 Приборы и реактивы:                                                          Например:
      металлический штатив с кольцом и лапкой; асбестированная сетка,                            Mg                 Реакция протекает бурно,
спиртовка, пробирка, стакан на 200 мл., воздушный или водяной холодильник,                                          экзотермическая,
делительная воронка, круглодонная колба на 50 мл.; смесь этилового                                                  реакция замещения.
спирта(95%), уксусной кислоты (80%) и серной кислоты (ρ = 1,84) (на 2 объема                                        Выделяющийся газ
спирта 2 объема уксусной кислоты и 1 объем H2SO4); насыщенный раствор                                               водород при поджигании дает
NaCl.                                                                                                               характерный "хлопок".
                                                                                                    раствор HCl
      3.Задание
     3. 1 Ознакомиться с краткими теоретическими сведениями по теме                    Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 ↑,
"Сложные эфиры".                                                                       Mgo + 2H+ + 2Cl– → Mg2+ + 2Cl– + H2o ↑,
     3. 2 Опытным путем получить этиловый эфир уксусной кислоты.                       Mgo + 2H+ → Mg2+ + H2o ↑.

     4.Работа в лаборатории                                                             5. 6 Ответы на контрольные вопросы.
     4. 1 Опыт № 1. Получение уксусноэтилового эфира.                                   5. 6. 1     С какими из перечисленных ниже веществ будет
     Уксусноэтиловый эфир – жидкость, tкип. = 77,2 оС ; ρ = 0,901; растворяется   реагировать железо:
     в воде (8,5%).                                                                     а) кислород,
                                                                                        б) гидроксид кальция,
                                                                                        в) оксид бария,
                                                                                        г) хлороводородная кислота,
                                                                                        д) сульфат цинка,
                                                                                        е) нитрат серебра?
                                         38
                                                                                                                      15


        5. 6. 2 Какой газ и в каком объеме получится при действии на 5 кг смеси                         Лабораторная работа № 9
меди и оксида меди (II) концентрированной азотной кислоты, если оксида меди
(II) в смеси 20 %?                                                                                           Сложные эфиры
        5. 7 Выводы к работе (указать, какие металлы могут вытеснять водород
из растворов кислот и какие металлы могут вытеснять другие металлы из                  1   Цель работы:
растворов их солей).                                                                     1. 1     знакомство со свойством карбоновых кислот как
                                                                                  органических кислот – взаимодействием их со спиртами с образованием
                              Список литературы:                                  сложных эфиров и воды,
       1. Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман, Химия: неорганическая химия:                   1. 2 научиться синтезировать сложный эфир (уксусноэтиловый
Учебник для 9 класса.                                                             эфир).
       2. Г. П. Хомченко. Пособие по химии для поступающих в вузы.– 3 – е
изд., – М., "Издательство Новая Волна", 1998., – 463 с.,: ил.                          2 Пояснения к работе
       3. Ю. М. Ерохин. Химия: Учебник для средних профессиональных
                                                                                       2. 1 Краткие теоретические сведения.
учебных заведений. – М.: Мастерство, 2002. – 384 с.
                                                                                        Важнейшими производными карбоновых кислот являются
       4. Ю. В. Ходаков, Д. А Эпштейн, П. А. Глориозов. Учебник для 9 класса
                                                                                  сложные эфиры. Их получают взаимодействием кислот со спиртами. В
средней школы. М, "Просвещение", 1988, – 173 с.
                                                                                  общем виде уравнение реакции получения сложных эфиров можно
                                                                                  представить так:
                                                                                             O                       O
                                                                                            //                     //
                                                                                        R–C +H       O – R1    R–C       + HOH.
                                                                                            \                       \
                           Лабораторная работа № 4                                          [O – H                   O – R1

                  Получение метана и изучение его свойств                               Реакция образования сложного эфира носит название реакции
                                                                                  этерификации.
      1   Цель работы:                                                                  Сложные эфиры низших карбоновых кислот и простейших
     1. 1 убедиться опытным путем в малой химической активности метана,           спиртов – летучие жидкости, имеют приятный фруктовый запах.
исходя из строения его молекулы.                                                  Наиболее важным химическим свойством сложных эфиров является
                                                                                  реакция с водой – гидролиз, или омыление. При нагревании эфира в
      2 Пояснения к работе                                                        присутствии неорганической кислоты происходит его расщепление по
      2. 1 Краткие теоретические сведения.                                        месту связи C – O на кислоту и спирт. Эта реакция противоположна
      Предельными     или    насыщенными      углеводородами     называют         реакции этерификации.
ациклические углеводороды, в которых все валентности атомов углерода, не                Для смещения равновесия реакции в сторону образования
затраченные на образование углерод – углеродных (С - С) связей, насыщены          сложного эфира необходимо вывести из равновесной системы одно
атомами водорода. Ациклические соединения – вещества, имеющие прямую или          вещество, например, отгонять сложный эфир по мере его образования.
разветвленную, но обязательно открытую (незамкнутую) цепь углеродных              Этим самым исключается реакция эфира с водой. Можно "связать"
атомов. Первым членом класса предельных углеводородов является метан –            образующуюся воду водоотнимающим веществом.
СН4. Предельные углеводороды образуют гомологический ряд. Гомологическим
рядом называют ряд органических соединений, сходных по своему
химическому строению, имеющих общие методы получения, обладающих
                                         16                                                                          37


      4. 3 Опыт № 3. Свойства муравьиной, пальмитиновой, стеариновой и                близкими химическими и закономерно изменяющимися
олеиновой кислот.                                                               физическими свойствами.
      а) проверить, окисляется ли муравьиная кислота аммиачным раствором              Общая формула предельных углеводородов CnH2n + 2. Метан
оксида серебра. Составить уравнение реакции.                                    представляет собой газ (tкип. = 162оС, tпл. = -182оС), легче воздуха.
      б) налить в пробирку 2 – 3 мл раствора мыла и прибавить к нему раствора         Молекулы предельных углеводородов содержат ковалентные
соляной кислоты до образования хлопьев. Что собой представляет осадок?          связи. Вследствие малой химической активности предельные
Составить уравнения реакций (молекулярное и ионные). Проверить,                 углеводороды получили название парафинов (от латинского
растворяется ли осадок в растворе щелочи. Объяснить это явление (записать       выражения: «лишенные сродства», с трудом вступающие в реакции).
молекулярное и ионные уравнения).                                               Парафины настолько малоактивны, что даже с очень активными
      в) Доказать опытным путём, что олеиновая кислота является кислотой        химическими реагентами (О2, галогены) вступают во взаимодействие
непредельной.                                                                   только после предварительного возбуждения реагирующих веществ –
                                                                                нагревания или под действием яркого (или ультрафиолетового) света.
      5.Содержание отчета                                                             В молекулах предельных углеводородов атомы углерода либо
      5. 1 Название работы.                                                     связаны между собой простыми связями (С – С связи) либо с атомами
      5. 2 Цель работы.                                                         водорода (С – Н связи). Поэтому при химических реакциях могут
      5. 3 Приборы и реактивы.                                                  разрываться или С – С или С – Н связи. Наиболее важными реакциями,
      5. 4 Задание.                                                             характеризующими химические свойства предельных углеводородов,
      5. 5 Результаты опытов № 1, № 2, № 3 представить в виде рисунков          являются реакции замещения атомов водорода на атомы галогенов.
слева (что делал) на странице, наблюдений и выводов – справа на странице.       Образуются моно-, ди-, три- и полигалогенозамещенные производные
Уравнения реакций во всю строку после наблюдений и выводов.                     предельных углеводородов.
      5. 6 Ответы на контрольные вопросы.
      5. 6. 1 Исходя из углерода, воды, получить муравьиную кислоту всеми                 Cl2        Cl2          Cl2         Cl2
возможными способами (I вариант).                                               CH3 – CH3 → CH3 CH2Cl → CH3 СН Cl2 → CH3 C Cl3 → CH2 Cl – C Cl3 и т.д.
      5. 6. 2 Исходя из углерода, воды, получить уксусную кислоту всеми
возможными способами (II вариант).                                                    Гомологи метана могут расщепляться не только с разрывом С –
      5. 7 Выводы к работе.                                                     Н связей и отщеплением водорода (дегидрогенизация), но и с разрывом
      5. 7. 1 Дать определение классу веществ "Карбоновые кислоты".             С – С связей (крекинг). При этом образуется смесь предельных и
      5. 7. 2 Указать какие свойства карбоновых кислот как неорганических       непредельных соединений, например:
кислот были исследованы в данной работе.
                                                                                                  С4Н8 + Н2
                             Список литературы:                                         С4Н10
      1. Ю. М. Ерохин. Химия: Учебник для средних профессиональных                                С2Н6 + С2Н4.
учебных заведений. – М.: Мастерство, 2002. – 384 с.
      2. Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман, Химия: органическая химия: Учебник
для 10 класса., 6 – е изд., – М.: Просвещение, 1999, – 160 с.
                                                                                      В лаборатории для получения метана и его гомологов пользуются
                                                                                разложением солей органических кислот при прокаливании их со
                                                                                щелочами:



                                        36                                                                            17


                                                                                   Непредельные карбоновые кислоты.
              О                                                                    CH2 = CH – COOH       акриловая кислота,
             //                  200o                                              CH2 = C – COOH        метакриловая кислота,
      СН3 – С      + NaO H        → CH4 + Na2CO3.                                        ‫ا‬
              \                                                                         СН3
               О – Na
                                                                                   С17H33СООН                олеиновая кислота.
      Другим лабораторным способом получения предельных углеводородов
служит реакция Вюрца – нагревание моногалогенпроизводных предельных                2. 2 Приборы и реактивы:
углеводородов с металлическим натрием:                                              штатив с пробирками, пробирка с газоотводной трубкой,
                                                                              спиртовка, ацетат натрия, концентрированная H2SO4, Mg, синий лакмус,
     CH3 – CH2 – Br          to           CH3 – CH2                           растворы NaOH, Na2CO3, CH3COOH, лучинка, CaO, раствор йодной
                      + 2 Na → 2 NaBr +         ‫ا‬                             воды J2, HCl, олеиновая кислота, раствор мыла, аммиачный раствор
     CH3 – CH2 – Br                       CH3 – CH2,                          оксида серебра, держалка.

     бромэтан или CH3 – CH2 – Br           бутан или С4Н10.                   3.Задание
                                                                                    3. 1 Ознакомиться с краткими теоретическими сведениями по
      В этой реакции происходит "удвоение" радикалов, входящих в состав       теме "Карбоновые кислоты".
галогенпроизводного, т.е. из С3Н7Cl можно получить С6Н14 и т.д.                     3. 2 Выполнить опыты № 1, № 2, № 3.

     2. 2 Приборы и реактивы:                                                       4.Работа в лаборатории
      прибор для получения газа, заправленный смесью ацетата натрия и               4. 1 Опыт № 1. Получение уксусной кислоты.
натронной извести, металлический штатив, держалка, кристаллизатор, штатив с         Собрать прибор для получения СН3СООН. Насыпать в пробирку
пробирками, раствор перманганата калия, раствор йодной воды, стакан,          0,5 г ацетата натрия (на кончике чайной ложки) и прибавить 5 – 6
спиртовка, спички.                                                            капель концентрированной H2SO4,так чтобы кислота только смочила
                                                                              соль. Пробирку закрыть газоотводной трубкой. Нагревать смесь.
                                                                              Обратить внимание на запах уксусной кислоты.
     3   Задание
                                                                                    4. 2 Опыт № 2. Свойства уксусной кислоты.
     3. 1   Ознакомиться с краткими теоретическими сведениями по теме
                                                                                    В пробирки с уксусной кислотой добавить:
"Получение метана и изучение его свойств".
                                                                                    а) в первую – 3 – 5 капель раствора синего лакмуса и раствора
     3. 2 Выполнить опыты № 1, 2, 3, 4.
                                                                              щелочи;
     3. 3 Оформить работу.
                                                                                    б) во вторую бросить маленький кусочек стружки или ленты
                                                                              магния. Поджечь выделяющийся газ.
     4   Работа в лаборатории                                                       в) в третью – добавить порошок оксида кальция;
      4. 1 Опыт № 1. Получение метана лабораторным способом.                        г) в четвертую – добавить твердую соль или раствор карбоната
      Пробирка со смесью для получения метана закрепляется в лапке штатива    натрия, внести горящую лучинку.
с наклоном к отверстию. Проверив прибор на герметичность, сильно нагреть            Записать     наблюдения,     написать    уравнения    реакций
смесь. Выделяющийся газ собрать в три пробирки (способом вытеснения воды).    (молекулярные и ионные). К каким электролитам относится уксусная
Вынув из воды, пробирки закрыть резиновыми пробками. Конец газоотводной       кислота?
трубки не оставлять в воде после того, как прекратите нагревание смеси.

                                                                                                                  35
                                     18


       Атом углерода карбонильной группы приобретает некоторый + Δ заряд, в            1. Записать уравнение реакции получения метана в молекулярной
результате этот атом притягивает к себе электронное облако от атома кислорода   форме.
группы – OH. В свою очередь атом кислорода (группы – OH) оттягивает к                  2. Описать физические свойства метана (цвет, запах, плотность
себе электронное облако соседнего атома Н. Вследствие этого связь между         относительно воздуха, растворимость в воде).
атомом кислорода и водорода в группе – ОН становится более полярной, а                 4. 2 Опыт № 2. Горение метана.
атом водорода более подвижным.                                                         Чтобы наблюдать горение метана, из одной пробирки выньте
      Номенклатура:                                                             пробку, подожгите метан и наливайте по стенкам пробирки воду.
      а) исторически сложившиеся названия кислот: муравьиная, уксусная,         Метан будет сгорать над водой хорошо заметным пламенем. Записать
пропионовая, масляная, валериановая, капроновая, энантовая.                     уравнение реакции горения метана. Почему пламя у метана
      б) по международной номенклатуре – от названий соответствующих            несветящееся в сравнении с этиленом?
углеводородов + "овая" с прибавлением слова "кислота".                                 4. 3 Опыт № 3. Отношение метана к раствору перманганата
      Например: Н – СООН муравьиная или метановая кислота,                      калия.
                 СН3 – СООН уксусная или этановая кислота.                             Во вторую пробирку к метану прилить раствор KMnO4.
      Получение.                                                                Встряхнуть. Обесцветился ли раствор окислителя? Произошло ли
      В лаборатории карбоновые кислоты можно получить из их солей,              химическое взаимодействие между метаном и окислителем? Почему?
действуя на них серной кислотой при нагревании, например:                              4. 4 Опыт № 4. Отношение метана к раствору йода (йодной
               О                                 О                              воде).
              //            to                  //                                     В третью пробирку к метану прилить йодной воды. Взболтать
      2CH3 – C      + H2SO4 → Na2SO4 + 2CH3 – C ,                               содержимое пробирки. Изменился ли цвет йодной воды? Почему
              \                                 \                               химическое взаимодействие не произошло?
               O – Na                            OH
                                 to                                                  5   Содержание отчета
2CH3 – (CH2)16 – COONa + H2SO4 → Na2SO4 + 2CH3 – (CH2)16 – COOH.                     5. 1 Название работы.
                                                                                     5. 2 Цель работы.
      В промышленности – получают окислением углеводородов, спиртов и                5. 3 Приборы и реактивы.
альдегидов.                                                                          5. 4 Задание.
      Химические свойства.                                                           5. 5 Результаты проведенных опытов (слева – рисунки "что
      1. Свойства аналогичны соответствующим свойствам неорганических                делал", справа – наблюдения и выводы; уравнения реакций во
кислот (диссоциация, взаимодействие с металлами до "Н" из                            всю строку).
электрохимического ряда напряжений металлов, основными и амфотерными                 5. 6 Ответы на контрольные вопросы.
оксидами, основаниями, солями более слабых и летучих кислот), могут                  5. 6. 1     В качестве хладоагента в холодильных установках
образовывать ангидриды со спиртами.                                                  используется дифтордихлорметан (фреон – 12). Составьте
      2. Некоторые специфические свойства (благодаря наличию радикалов).             структурную формулу дифтордихлорметана.
Например:              H        О          H О                                       5. 6. 2 Заполните следующую таблицу:
                        ‫ا‬    //            ‫// ا‬
        Cl     Cl + H–– C – C     → Cl – C – C + HCl.
                        ‫ا‬    \           ‫ا‬    \
                        H    OH         H      OH



                                        34                                                                       19


      Таблица 1 – Сравнительная характеристика предельных и непредельных                             Лабораторная работа № 8
углеводородов.
                                                                                                       Карбоновые кислоты
                                                         Непредельные
        Вопросы              Предельные углеводороды   углеводороды ряда            1   Цель работы:
                                                            этилена                 1. 1     знакомство с лабораторным способом получения
1.Общая формула                                                                карбоновых кислот,
2.Вид         гибридизации                                                          1. 2 изучение химических свойств карбоновых кислот.
орбиталей
3.Характерные реакции                                                               2 Пояснения к работе
4.Виды связей                                                                       2. 1 Краткие теоретические сведения.
5. Причина поведения в
химических реакциях
                                                                                     Карбоновые кислоты – органические соединения, в молекулах
                                                                               которых содержатся одна или несколько карбоксильных групп,
      5. 7 Выводы к работе (указать: на основании проделанных опытов и         соединённых с углеводородным радикалом или атомом водорода.
строения метана, почему метан и его гомологи называются парафинами).                 Классификация карбоновых кислот:
                                                                                     • одноосновные, двухосновные и многоосновные (в зависимости
                                                                               от числа функциональных групп),
                               Список литературы:
       1. Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман, Химия: органическая химия: Учебник         • предельные, непредельные и ароматические (в зависимости от
для 10 класса., 6 – е изд., – М.: Просвещение, 1999, – 160 с.                  строения радикала).
       2. Л. А. Цветков, Органическая химия, Учебник 10 класс, – Москва,             Общая формула предельных одноосновных кислот:
Просвещение, 1983, – 206 с.                                                                О                                     О
       3. Г. П. Хомченко. Пособие по химии для поступающих в вузы.– 3 – е                 //                                    //
изд., – М., "Издательство Новая Волна", 1998., – 463 с.,: ил.                        R–C               или           CnH2n+1 – C .
       4. Ю. М. Ерохин. Химия: Учебник для средних профессиональных                       \                                      \
учебных заведений. – М.: Мастерство, 2002. – 384 с.                                         OH                                    О–Н
                                                                                     Атом "Н" в группе – OH в кислотах гораздо более подвижен,
                                                                               чем в молекулах спиртов. Поэтому растворимые в воде карбоновые
                                                                               кислоты диссоциируют:
                                                                                          О
                                                                                         //
                                                                                     R–C              R – COO– + H+.
                                                                                          \
                                                                                           O–H
                                                                                     Сдвиг электронов в карбоксильной группе можно изобразить так:
                                                                                              O–Δ                                        О
                                                                                             //                                         //
                                                                                      R–C                                   группа – C карбонил,
                                                                                           \                                          \
                                                                                              O – H+Δ                      группа – OH гидроксил.

                                       20                                                                      33



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика