Методические рекомендации к лабораторным работам и практическим занятиям по химии
Методические рекомендации к лабораторным работам и практическим занятиям по химии
В пособии раскрыто содержание лабораторных работ и практических занятий по разделам «Неорганическая химия» и «Органическая химия».
Настоящие методические указания содержат работы, которые позволят учащимся овладеть фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками, опытом творческой и исследовательской деятельности.
Содержание
Раздел 1. Неорганическая химия
Лабораторная работа № 1. Моделирование построения Периодической таблицы химических элементов
Лабораторная работа № 2. Приготовление дисперсных систем
Лабораторная работа № 3. Изучение свойств неорганических кислот. Изучение свойств оснований
Лабораторная работа № 4. Изучение свойств солей
Лабораторная работа № 5. Проведение всех типов реакций. Изучение влияний на скорость химических реакций
Практическое занятие № 1. Расчетные задачи на нахождение относительной молекулярной массы, массы и количества вещества
Практическое занятие № 2. Расчетные задачи на определение массовой доли химических элементов в сложном веществе
Практическое занятие № 4. Решение задач на определение марки стали
17
Практическое занятие № 5. Решение задач на определение сплава черного металла
20
3. Раздел 2. Органическая химия
Лабораторная работа № 1. Ознакомление с коллекцией образцов нефти и продуктов ее переработки
22
Лабораторная работа № 2. Свойства глицерина. Свойства уксусной кислоты
24
Лабораторная работа № 3. Свойства углеводов
26
Лабораторная работа № 4. Свойства белков
26
Практическое занятие № 1. Составление изомеров и формул органических веществ
27
Практическое занятие № 2. Составление формул и названий алканов, алкенов, алкадиенов
28
Практическое занятие № 3. Составление формул и названий спиртов, фенолов
33
Практическое занятие № 4. Составление формул и названий альдегидов, карбоновых кислот
34
Практическое занятие № 5. Распознавание пластмасс и волокон
35
Учебно-методическое и информационное обеспечение
38
1. Пояснительная записка
Методические указания к лабораторным работам и практическим занятиям по дисциплине «Химия» предназначены для студентов по профессиям: 08.01.06 «Мастер сухого строительства», 08.01.18 «Электромонтажник электрических сетей и электрооборудования», 15.01.05 «Сварщик», 22.01.03 «Машинист крана металлургического производства», 23.01.03 «Автомеханик», 23.01.07 «Машинист крана», 23.01.09 «Машинист локомотива»; по специальностям 21.02.05 «Земельно-имущественные отношения», 22.02.06 «Сварочное производство», 23.02.03 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта».
Цель методических указаний: оказание помощи студентам в выполнении химических экспериментов на лабораторных занятиях и в решение задач на практических занятиях по дисциплине «Химия».
В пособии раскрыто содержание лабораторных работ и практических занятий по разделам «Неорганическая химия» и «Органическая химия».
Настоящие методические указания содержат работы, которые позволят студентам овладеть фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками, опытом творческой и исследовательской деятельности, и направлены на формирование следующих компетенций:
1. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения задач, оценивать их эффективность и качество.
2. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
3. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения задач, профессионального и личностного развития.
4. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
5. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
6. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.
7. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием.
8. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.
В результате выполнения лабораторных работ и практических занятий по дисциплине «Химия» студенты должны уметь:
проводить химический эксперимент;
должны знать:
значение химии в профессиональной деятельности и при освоении профессиональной образовательной программы;
основные решения прикладных задач в области профессиональной деятельности;
основные понятия химии и способы проведения химического эксперимента.
2. Раздел 1. Неорганическая химия
Лабораторная работа № 1
Моделирование построения Периодической таблицы химических элементов
Цель: научиться выявлять законы по таблице элементов.
Оборудование: карточки размером 6х10 см.
Ход работы:
1. Заготовьте 20 карточек размером 6 х 10 см для элементов с порядковыми номерами с 1-го по 20-й в Периодической системе Менделеева. На каждую карточку запишите следующие сведения об элементе:
- химический символ;
- название;
- значение относительной атомной массы;
- формулу высшего оксида (в скобках укажите характер оксида- основный, кислотный или амфотерный);
- формулу высшего гидроксида (для гидроксидов металлов также укажите в скобках характер - основный или амфотерный);
- формулу летучего водородного соединения (для неметаллов).
2. Расположите карточки по возрастанию значений относительных атомных масс. Расположите сходные элементы, начиная с 3-го по 18-й друг под другом. Водород и калий над литием и под натрием соответственно, кальций под магнием, а гелий над неоном. Сформулируйте выявленную вами закономерность в виде закона.
Поменяйте в полученном ряду местами аргон и калий. Объясните почему.
Еще раз сформулируйте выявленную вами закономерность в виде закона.
Лабораторная работа № 2
Приготовление дисперсных систем
Цель: получить дисперсные системы и исследовать их свойства.
Оборудование и реактивы:
- дистиллированная вода;
- раствор желатина;
- кусочки мела;
- бура;
- подсолнечное масло;
- пипетка;
- пробка;
- 2 пробирки;
- штатив.
Ход работы:
1. Приготовление суспензии карбоната кальция в воде.
Налить в пробирку 5 мл дистиллированной воды, затем внести небольшое количество мела и сильно взболтать.
Поставить пробирку в штатив и наблюдать расслаивание суспензии.
Ответьте на вопрос:
Что является в данной суспензии дисперсной фазой и дисперсионной средой?
2. Получение эмульсии подсолнечного масла.
Отвешивают 4—5 г буры и растворяют ее при нагревании в 95 мл дистиллированной воды. Полученный раствор наливают в мерный цилиндр с притертой пробкой, добавляют 2—3 мл подсолнечного масла и сильно взбалтывают. Получается устойчивая эмульсия.
3. Заполнить таблицу 1.
Таблица 1. Пример оформления отчета по работе
№
Цель
Средства
Дисперсная среда
Дисперсная фаза
Результат
1
2
4. Выводы.
Лабораторная работа № 3
Изучение свойств неорганических кислот. Изучение свойств оснований
А. Изучение свойств неорганических кислот
1. Испытания растворов кислот индикаторами
Цель: исследовать, как действуют кислоты на индикаторы.
Оборудование и реактивы:
- 4 пробирки;
- раствор серной кислоты (1:5);
- раствор соляной кислоты (1:3);
-раствор лакмуса;
- раствор метилового оранжевого (метилоранж).
Ход работы:
В 2 пробирки внесите по 5 капель раствора соляной кислоты, к одной добавьте каплю лакмуса, а к другой – каплю метилоранжа. Как изменяется окраска индикаторов от действия кислоты?
Теперь проделайте то же самое с серной кислотой. Что наблюдаете? Какой можно сделать общий вывод о действии кислот на индикаторы – лакмус и метиловый оранжевый? Согласуется ли вывод с таблицей «Изменение цвета индикаторов»?
Таблица 2. Изменение цвета индикаторов
Индикатор
Среда
кислая
нейтральная
щелочная
Лакмус
красный
бурый
синий
Фенолфталеин
бесцветный
бесцветный
красный
Метилоранж
красный
красный
оранжевый
2. Взаимодействие металлов с кислотами
Цель: исследовать, все ли металлы реагируют с кислотами, всегда ли при этом выделяется водород?
Оборудование и реактивы:
- спиртовая горелка;
- держатель для пробирки;
- две пробирки;
- пипетка;
- две гранулы цинка;
- несколько кусочков медной проволоки;
- раствор соляной кислоты (1:3);
- раствор уксусной кислоты (9 %).
Ход работы:
В пробирки положите разные металлы: в одну - гранулу цинка, в другую – кусочки меди. Во все пробирки налейте по 1 мл раствора соляной кислоты. Что замечаете?
В следующие две пробирки поместите те же металлы и в таком же количестве, прилейте по 1 мл раствора уксусной кислоты. Что замечаете? Если в какой-либо пробирки не наблюдается реакция, то слегка нагрейте ее содержимое, но не доводя до кипения. В каких пробирках выделяется газ водород?
Сделайте общий вывод об отношении кислот к металлам. Для этого воспользуйтесь таблицей 3.
Ответьте на вопросы:
Какой из металлов, взятый для опытов, не реагирует с растворами соляной и уксусной кислот? Какие еще металлы не реагируют с этими кислотами?
К какому типу реакций относится взаимодействие кислоты с металлом?
Напишите уравнения возможных реакций в молекулярной и ионной формах.
Таблица 3. Отношение металлов к воде и к некоторым кислотам
K, Ca, Na, Mg, Al
Zn, Fe, Ni, Pb
Cu, Hg, Ag, Pt, Au
Реагируют с водой с выделением водорода
Не реагирует с водой при обычных условиях
Не реагируют с водой и растворами соляной и серной кислот
Реагируют с растворами соляной и уксусной кислот с выделением водорода
Не реагируют с растворами соляной и уксусной кислот
3. Взаимодействие кислот с оксидами металлов
Цель: доказать, что при взаимодействии кислот с оксидами металлов образуются соли.
Оборудование и реактивы:
- штатив;
- стеклянная лопаточка;
- 2 сухие пробирки;
- пипетка;
- раствор серной кислоты;
- раствор соляной кислоты;
- оксид меди;
- оксид цинка.
Ход работы:
В сухую пробирку поместите с помощью стеклянной лопаточки немного порошка оксида цинка. Прилейте 5 капель раствора серной кислоты. Что наблюдаете? В другую пробирку поместите столько же оксида цинка и прилейте 5 капель раствора соляной кислоты. Содержимое пробирок взболтайте. Аналогичные опыты проведите с оксидом меди.
Составьте уравнения реакций, запишите свои наблюдения.
4. Взаимодействие кислот с основаниями
Цель: изучить взаимодействие кислот с основаниями.
Оборудование и реактивы:
- раствор гидроксида натрия;
- раствор фенолфталеина;
- пробирки;
- раствор уксусной кислоты;
- пипетки.
Ход работы:
В две пробирки налейте по 1—2 мл раствора гидроксида натрия и добавьте 2—3 капли раствора фенолфталеина. В первую пробирку прилейте 1—2 мл соляной кислоты, а во вторую — столько же раствора уксусной кислоты. Что наблюдаете?
Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
5. Взаимодействие кислот с солями
Цель: изучить взаимодействие кислот с солями.
Оборудование и реактивы:
- раствор карбоната калия;
- раствор соляной кислоты;
- раствор уксусной кислоты;
- раствор силиката калия;
- пробирки;
- пипетки.
Ход работы:
В две пробирки налейте по 1—2 мл раствора карбоната калия. В первую пробирку прилейте 1—2 мл соляной кислоты, а во вторую — столько же раствора уксусной кислоты. Что наблюдаете?
В две пробирки налейте по 1—2 мл раствора силиката калия. В первую пробирку прилейте 1—2 мл соляной кислоты, а во вторую — столько же раствора уксусной кислоты. Что наблюдаете?
Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
Б. Изучение свойств оснований
1. Испытание растворов щелочей индикаторами
Цель: исследовать, как действуют щелочи на индикаторы.
Оборудование и реактивы:
- 1 пробирка;
- раствор гидроксида натрия;
- универсальная индикаторная бумага.
Ход работы:
В пробирку налейте 2 мл раствора гидроксида натрия. Испытайте действие щелочи на универсальную индикаторную бумагу. Что наблюдаете?
Объясните результаты наблюдений и запишите уравнения реакции в молекулярной и ионной формах.
2. Получение нерастворимых оснований
Цель: исследовать, на какие вещества разлагается гидроксид меди.
Оборудование и реактивы:
- 2 пробирки;
- пипетка;
- раствор сульфата меди (11);
- раствор гидроксида натрия;
- раствор серной кислоты.
Ход работы:
В две пробирки налейте по 1-2 мл растворов сульфата меди (11). Добавьте в каждую из пробирок 1-2 мл раствора гидроксида натрия. Что наблюдаете?
Добавьте в одну из пробирок с полученным нерастворимым основание 1-2 мл раствора серной кислоты. Что наблюдаете?
Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
3. Разложение нерастворимых оснований
Цель: исследовать, на какие вещества разлагается гидроксид меди.
Оборудование и реактивы:
- металлический штатив;
- спиртовка;
- стеклянная лопаточка;
- пробирка;
- гидроксид меди Cu(OH)2.
Ход работы:
Возьмите одну стеклянную лопаточку гидроксида меди, поместите в сухую пробирку, которую укрепите наклонно в лапке металлического штатива. Вначале прогрейте всю пробирку, а затем нагревайте то место, где находится гидроксид меди. Что замечаете на стенках пробирки? Какого цвета получается твердое вещество? Напишите уравнение реакции разложения гидроксида меди.
Лабораторная работа № 4
Изучение свойств солей
1. Взаимодействие солей с металлами
Цель: изучить взаимодействие растворов солей с металлами.
Оборудование и реактивы:
- 4 пробирки;
- градуированная пробирка или пипетка;
- гранулы цинка;
- мелкие кусочки свинца;
- железо (гвоздь или стержень);
- раствор хлорида (сульфата) цинка;
- раствор хлорида (сульфата) меди;
- нитрат (ацетат) свинца;
- раствор хлорида (сульфата) железа.
Ход работы:
Налейте в одну пробирку 1,5 мл раствора нитрата (ацетата) свинца, в другую – столько же раствора хлорида или сульфата цинка. В первую пробирку опустите гранулу цинка, во вторую – кусочек свинца. Пробирки не взбалтывайте. Через 3-4 мин рассмотрите их и установите, в какой из пробирок произошли изменения.
Налейте в одну пробирку 1,5 мл раствора хлорида или сульфата меди, в другую – столько же раствора хлорида или сульфата железа. Наклонив первую пробирку, осторожно опустите в нее железный стержень, во вторую – кусочек меди. Через 2-3 мин отметьте происшедшие изменения.
Укажите, какой раствор соли с каким металлом вступил в реакцию. Напишите уравнения реакций. Сделайте выводы.
2. Гидролиз солей
Цель: изучить гидролиз солей.
Оборудование и реактивы:
- пробирки;
- индикатор универсальный;
- микрошпатель;
- нитрат натрия;
- ацетат натрия;
- карбонат натрия;
- нитрат алюминия;
- дистиллированная или водопроводная вода.
Ход работы:
Налить в 4 чистые пробирки по 1/4 их объема дистиллированной воды и с помощью бумажек, пропитанных универсальным индикатором, проверить рН воды. В каждую из пробирок с водой всыпать по 1/2 микрошпателя кристаллов следующих солей: в первую – нитрата натрия, во вторую – ацетата натрия, в третью – карбоната натрия и в четвертую – нитрата алюминия. Раствор соли в каждой пробирке перемешать стеклянной палочкой и измерить его рН с помощью бумажки с универсальным индикатором. Стеклянную палочку после каждого употребления промывать водопроводной и дистиллированной водой. Полученные результаты занести в таблицу 4. Написать молекулярные и ионные уравнения реакций гидролиза испытанных солей, определить тип гидролиза (по катиону, по аниону или по катиону и аниону одновременно) и записать его в таблицу. Какая из испытанных солей не подвергается гидролизу и почему?
Таблица 4. Гидролиз солей
№ п/п
Формула соли
рН раствора
Реакция среды
Тип гидролиза
Лабораторная работа № 5
Проведение всех типов реакций. Изучение влияний на скорость химических реакций
А Проведение всех типов реакций
1.Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса
Цель: исследовать реакции замещения.
Оборудование и реактивы:
- раствор медного купороса;
- скрепка или кнопка;
- пробирка.
Ход работы:
Налейте в пробирку 2—3 мл раствора медного купороса (сульфата меди (II)) и опустите в него стальную кнопку или скрепку. Что наблюдаете?
Запишите уравнение реакции.
К какому типу химических реакций по изученным признакам классификации она относится?
2. Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды
Цель: изучить реакции с образованием осадка, воды, выделением газа.
Оборудование и реактивы:
- раствор гидроксида натрия;
- раствор фенолфталеина;
- раствор азотной кислоты;
- раствор уксусной кислоты;
- раствор карбоната натрия;
- раствор соляной кислоты;
- пробирки, пипетки;
- раствор нитрата серебра;
- раствор медного купороса;
- раствор серной кислоты;
- раствор хлорида бария;
- пробирки;
- штатив.
Ход работы:
В две пробирки прилейте по 1—2 мл раствора гидроксида натрия. Добавьте в каждую 2—3 капли раствора фенолфталеина. Что наблюдаете? Затем прилейте в первую пробирку раствор азотной кислоты, а во вторую — раствор уксусной кислоты до исчезновения окраски.
Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
В две пробирки прилейте по 2 мл раствора карбоната натрия, а затем добавьте: в первую — 1—2 мл раствора соляной кислоты, а в другую — 1—2 мл раствора уксусной кислоты. Что наблюдаете?
Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
К 1—2 мл соляной кислоты в пробирке добавьте несколько капель раствора нитрата серебра. Что наблюдаете?
Напишите уравнение реакций в молекулярной и ионной формах.
В две пробирки прилейте по 1 мл раствора медного купороса, а затем добавьте в каждую столько же раствора гидроксида натрия. Что наблюдаете?
Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
К 1 мл раствора серной кислоты в пробирке добавьте 5—10 капель раствора хлорида бария. Что наблюдаете?
Напишите уравнение реакций в молекулярной и ионной формах.
Б.Изучение влияний на скорость химических реакций
Цель: исследовать, как различные факторы влияют на скорость протекания реакций.
Оборудование и реактивы:
- гранулы цинка, магний, железо;
- растворы соляной кислоты разной концентрации;
- раствор серной кислоты;
- CuO (II) (порошок);
- вода;
- спиртовка;
- пробирки;
- штатив.
1. Зависимость скорости взаимодействия цинка
с соляной кислотой от ее концентрации
Ход работы:
В две пробирки поместите по одной грануле цинка. В одну прилейте 1 мл соляной кислоты (1:3), в другую – столько же этой кислоты другой концентрации (1:10). В какой пробирке более интенсивно протекает реакция? Что влияет на скорость реакции?
2. Зависимость скорости взаимодействия
соляной кислоты с металлами от их природы
Ход работы:
В три пробирки (подписанные, под номерами) прилить по 3 мл раствора НCl и внести в каждую из пробирок навески опилок одинаковой массы: в первую - Mg, во вторую - Zn, в третью – Fe.
Что наблюдаете? В какой пробирке реакция протекает быстрее? (или вообще не протекает). Напишите уравнения реакций. Какой фактор влияет на скорость реакции? Сделайте выводы.
3. Зависимость скорости взаимодействия
оксида меди с серной кислотой от температуры
Ход работы:
В три пробирки (под номерами) налить по 3 мл раствора Н2SO4 (одинаковой концентрации). В каждую поместить навеску CuO (II) (порошок). Первую пробирку оставить в штативе; вторую - опустить в стакан с горячей водой; третью - нагреть в пламени спиртовки.
В какой пробирке цвет раствора меняется быстрее (голубой цвет)? Что влияет на интенсивность реакции? Напишите уравнение реакции. Сделайте вывод.
Практическое занятие № 1
Расчетные задачи на нахождение относительной молекулярной массы,
массы и количества вещества
Теоретическое обоснование занятия
Молярная масса вещества (M) – масса одного моля этого вещества. По величине она равна относительной молекулярной массе Mr (для веществ атомного строения – относительной атомной массе Ar). Молярная масса имеет размерность г/моль. Например, молярная масса метана CH4 определяется следующим образом:
Мr(CH4) = Ar(C) + 4Ar(H) = 12+4 =16г/моль. (1)
Молярную массу вещества можно вычислить, если известны его масса m и количество (число молей) n, по формуле:
. (2)
Соответственно, зная массу и молярную массу вещества, можно рассчитать число его молей:
, (3)
или найти массу вещества по числу молей и молярной массе:
m =n.M. (4)
Цель: научиться выполнять расчеты молекулярной массы, массы и количества вещества.
Работа выполняется по вариантам.
Вариант 1
1. Какое количество вещества алюминия содержится в образце этого металла массой 10,8 г?
2. Какой массе серной кислоты (Н2SО4) соответствует количество вещества равное 0,2 моль?
Вариант 2
1. Какое количество вещества содержится в оксиде серы (SO3) массой 12 г?
2. Вычислите массу 5 моль цинка.
Вариант 3
1. При анализе образца руды в нем было найдено 0,306 г оксида алюминия (Аl2О3). Какому количеству вещества это соответствует?
2. Определите массу карбоната натрия (Na2CO3) количеством вещества 0,45 моль.
Вариант 4
1. Сколько молей соответствует 73 г хлороводорода (НСl)?
2. Определите массу иодида натрия NaI количеством вещества 0,6 моль.
Вариант 5
1. Какому числу молей соответствует карбонат калия массой 552 г? Формула карбоната калия: К2СО3.
1. Какому числу молей вещества соответствует масса 50,8 г натрия?
2. Определите массу 0,5 моль аммиака NH3.
Вариант 7
1. Сколько молей содержится в 980 г серной кислоты Н2SO4?
2. Определите массу вещества серной кислоты (H2SO4), взятой количеством 3,5 моль.
Вариант 8
1. 1. Какому числу молей вещества соответствует масса 64 г серы?
2. Определите массу оксида алюминия Al2O3, взятого количеством 0,2 моль.
Вариант 9
1. Какому числу молей вещества соответствует масса 24 г меди?
2. Вычислите массу 0,5 моль бария.
Вариант 10
1. Какому числу молей вещества соответствует масса 21 г никеля?
2. Определите массу иодида калия KI количеством вещества 0,6 моль.
Практическое занятие № 2
Расчетные задачи на определение массовой доли
химических элементов в сложном веществе
Теоретическое обоснование занятия
Массовая для элемента в данном веществе (w) – отношение относительной атомной массы данного элемента, умноженной на число его атомов в молекуле к относительной молекулярной массе вещества.
Массовые доли выражают в процентах или в долях: w(элемента) = 20% или 0,2.
Цель: научиться выполнять расчеты массовой доли элемента в сложном веществе.
Работа выполняется по вариантам.
Вариант 1
1. Вычислите массовую долю углерода в углекислом газе СО2.
Вариант 2
1. Рассчитайте массовую долю марганца в перманганате калия КМnО4.
Вариант 3
1. Рассчитайте массовую долю калия в перманганате калия КМnО4.
Вариант 4
1. Рассчитайте массовую долю магния в MgCO3.
Вариант 5
1. Рассчитайте массовую долю кальция в CaCO3.
Вариант 6
1. Вычислите содержание железа в FeS.
Вариант 7
1. Вычислите содержание железа в его соединение FeSO3.
Вариант 8
1. Вычислите содержание железа в его соединение FeВr3.
Вариант 9
1. Вычислите содержание фтора в его соединение FeF3.
Вариант 10
1. Вычислите содержание железа в его соединение FeI3.
Практическая работа № 3
Приготовление растворов заданной концентрации
Теоретическое обоснование занятия
Массовая доля растворённого вещества w(раств. в.) - это безразмерная величина, равная отношению массы растворённого вещества m(раств. в.)к общей массе раствора m(раствора):
m(раствора)= m(раств. в.)+m(растворителя), (6)
. (7)
Массовую долю растворённого вещества (процентная концентрация)обычно выражают в долях единицы или в процентах. Например, массовая доля растворённого вещества – CaCl2 в воде равна 0,06 или 6%. Это означает, что в растворе хлорида кальция массой 100 г содержится хлорид кальция массой 6 г и вода массой 94 г.
Молярная концентрация С – это отношение количества растворенного вещества v (в молях) к объему раствора V (в литрах):
1. Приготовление раствора соли с определенной массовой долей вещества
Ход работы:
Произведите расчеты: определите, какую массу соли и воды потребуется взять для приготовления раствора, указанного в условии задачи.
Задача: приготовьте 20 г водного раствора поваренной соли с массовой долей соли 5 %.
Отвесьте соль и поместите ее в стакан.
Отмерьте измерительным цилиндром необходимый объем воды и вылейте в колбу с навеской соли.
Внимание! При отмеривании жидкости глаз наблюдателя должен находиться в одной плоскости с уровнем жидкости. Уровень жидкости прозрачных растворов устанавливают по нижнему мениску.
Отчет по работе:
- проведите расчеты;
- последовательность ваших действий.
2. Приготовление раствора с заданной молярной концентрацией
Ход работы:
Под молярной концентрацией понимают число молей растворенного вещества, содержащегося в одном литре раствора.
Рассчитайте массу растворенного вещества в 1000 мл раствора заданной молярной концентрации.
Рассчитайте массу растворенного вещества в предложенном объеме раствора.
В соответствии с расчетами возьмите навеску соли, поместите ее в мерный стакан и добавьте немного воды (примерно 7-10 мл). помешивая стеклянной палочкой, растворите полностью соль, а затем прилейте воды до необходимого по условию задачи объема.
Цифра после Ст – условный номер марки в зависимости от химического состава стали в ГОСТ 380–94. Иногда после этой цифры может стоять буква Г, означающая легирование стали марганцем до 1,5%. Маленькие буквы в конце марки – степень раскисления («кп» – кипящая; «пс» – полуспокойная; «сп» – спокойная).
Пример: Сталь Ст4кп – сталь обыкновенного качества (неверно говорить – обычного!) № 4 по ГОСТ 380–94, кипящая.
2. Маркировка качественной стали
Качественную сталь маркируют содержанием углерода и легирующих элементов.
Углеродистая (нелегированная) инструментальная сталь дополнительно маркируется буквой У, которая ставится перед числом, обозначающим содержание углерода.
Сталь У13 – сталь качественная инструментальная с содержанием 1,3% углерода.
Пример. Сталь 11Х, сталь 13Х – качественные инструментальные стали, легированные хромом до 1% с содержанием углерода 1,1 и 1,3 %, соответственно.
В некоторых марках легированной инструментальной стали в начале марки может быть не указано содержание углерода. В этом случае содержание углерода до 1% (Это ещё один признак инструментальной стали).
Пример. Сталь Х – сталь качественная инструментальная с содержанием до 1% углерода, до 1% хрома.
Содержание легирующих добавок в качественных легированных сталях (и конструкционных, и инструментальных) указывается русской прописной буквой, обозначающей элемент (рисунок 1), и стоящим после буквы числом, указывающим содержание вещества в весовых процентах (обычно указывают значение, соответствующее середине марочного интервала).
Рисунок 1. Маркировка легированных сталей
Если после буквы, обозначающей легирующий элемент, число не стоит – его содержание менее (до) 1%.
Исключением являются подшипниковые стали типа ШХ15, в которых содержание хрома указано в десятых долях % (1,5% Cr).
Примеры. Сталь 10ХСНД – сталь качественная конструкционная с содержанием 0,10 % углерода, хрома, кремния, никеля, меди до 1% каждого.
Сталь 18Г2АФ – сталь качественная конструкционная с содержанием 0,18% углерода, марганца 2%, азота, ванадия до 1% каждого.
Сталь 9ХС – сталь качественная инструментальная с содержанием 0,9% углерода, хрома и кремния до 1% каждого.
Сталь ХГ2ВМ – сталь качественная инструментальная с содержанием до 1% углерода, марганца 2%, вольфрама и молибдена до 1% каждого.
Сталь Р18 – высококачественная быстрорежущая инструментальная сталь; содержание углерода до 1%, 18% вольфрама.
3. Маркировка высококачественной стали
Маркировка высококачественных сталей похожа на качественные.
На высокое качество стали указывает буква А в конце марки или высокое суммарное содержание легирующих элементов (более 8…10%). Высоколегированная сталь – высококачественная.
Примечание: если в марке стали очень много букв, обозначающих легирующие элементы, содержание которых до 1%, – это качественная сталь (экономно легированная сталь 12ГН2МФАЮ).
Для получения самого высокого комплекса различных свойств сталь выплавляют из чистых шихтовых материалов в вакуумно-индукционной печи (ВИП или ВИ). Другой способ – дополнительная очистка для максимального удаления вредных примесей – переплав.
Существуют различные методы рафинирования стали: обработка расплавленной стали синтетическим шлаком (СШ), вакуумно-дуговой переплав (ВДП или ВД), электрошлаковый переплав (ЭШП или Ш) или их сочетание (ШД), электронно-лучевой переплав (ЭЛП) и плазменно-дуговой переплав (ПДП).
В марке особо высококачественной стали после обозначения химического состава через тире указывают тип выплавки или переплава.
Примеры. Сталь 01Х25-ВИ – сталь особо высококачественная с содержанием 0,01% углерода, 25% хрома, вакуумно-индукционной выплавки.
Сталь ШХ15-ШД – сталь особо высококачественная подшипниковая с содержанием углерода до 1%, хрома 1,5% после электрошлакового переплава с последующим вакуумно-дуговым переплавом.
Цель работы: изучить принципы обозначения марок сталей и сплавов на основе железа и
научиться читать маркировку.
Задание
Дать характеристику стали (рисунок 2):
1. Прочитать вслух марку стали.
2. Указать:
а) металлургическое качество стали;
б) назначение стали;
в) химический состав стали по марке.
Рисунок 2. Варианты задания
Практическое занятие № 5
Решение задач на определение сплава черного металла
Теоретическое обоснование занятия
Массовая для элемента в данном сплаве(w) – отношение массы данного элемента к массе сплава:
Существуют два сплава черного металла: чугун и сталь. В чугуне углерода от 2,0 до 6,67%, а в стали – менее 2,0%.
Цель: научиться определять сплав черного металла по его химическому составу.
Решить задачи:
1. Образец сплава массой 375 г содержит в своем составе углерод массой 6,5 г, цинк массой 12 г. Является ли сплав сталью?
2. Образец сплава массой 250 г содержит в своем составе следующие элементы: марганец, никель, медь. Известно, что массовая доля марганца равна 3,7%, никеля – 10%, меди – 25%. Найдите массу каждого компонента. Какие элементы могут входить в состав данного сплава?
3. Раздел 2. Органическая химия
Лабораторная работа № 1
Ознакомление с коллекцией образцов нефти и продуктов ее переработки
Цель: изучить физические свойства нефти, продуктов ее переработки.
Оборудование:
- коллекция образцов нефти, продуктов ее переработки.
Теоретическое обоснование работы
При фракционной перегонке нефти получают углеводороды, кипящие в определенном интервале температур. В состав коллекции входят образцы важнейших продуктов переработки нефти, полученных в результате:
- перегонки сырой нефти (легкие продукты);
- переработки мазута;
- полимеризации нефтяных газов;
- а также образцы природных видоизменений нефти.
При переработке нефти используют разнообразные способы:
1. Физический – прямая перегонка, то есть разделения углеводов на фракции имеющие различные температуры кипения.
Обычно при перегонке выделяю три основные фракции:
- фракцию собираемую до150 оС - это газолиновая фракция или фракция бензинов
- фракция от 150 оС до 300 оС – керосиновая;
- остаток после перегонки нефти – мазут каждая из фракций менее сложного состава.
Мазут подвергают дальнейшей перегонке с целью получение различных смазочных масел.
В коллекции представлены: соляровое, веретенное, машинное, цилиндровое масла. Перегонку ведут под вакуумом, то есть при пониженном давлении, чтобы предотвратить разложение высококипящих углеводородов мазута. Остаток после перегонки мазута – гудрон. Он используется в производстве битума.
2. Химические способы переработки нефти.
2.1 Крекинг – один из основных приёмов переработки нефтепродуктов. Это процесс расщепления высших углеводов (с длинной цепью) на углеводороды с меньшей молекулярной массой. Он сопровождается изомеризацией:
а) Термический крекинг – процесс ведут при температуре 450-550 оС и давлении от 7 до 35 атмосфер или в несколько мегапаскалей.
б) Пиролиз – высокотемпературный крекинг. Процесс ведут при температуре 650-750 оС. Его осуществляют для получения газообразных непредельных углеводородов. Наряду с газами при таком крекинге образуются жидкие ароматические соединения.
в) Католический крекинг - процесс разложения углеводородов под действия катализатора – природных алюмосиликатов. Процесс ведут при температуре 450-500 оС. Главное преимущество католического крекинга – большой выход бензинов и их высокое октановое число и более ценный состав газов крекинга (больше пропана и бутана, меньше метана и этана).
При католическом крекинге требуется периодическая регенерация катализатора.
2.2 Риформинг – технический процесс каталитического облагораживания низко октановых бензинов. Риформинг проводится с применением платинового катализатора. В следствии образования при этом ароматических углеводородов значительно вырастает октановое число горючего.
В коллекции представлены следующие продукты переработки мазута: крекинг-керосин, крекинг-бензин, бензол, толуол, вазелин, парафин.
Получаемые из нефти продукты (топливо 7 и масла) содержат вредные примеси (высоко ненасыщенные углеводороды, сернистые соединения). Для их очистки применяется сернокислотный метод осаждения примесей серной кислотой с последующей нейтрализацией ее щелочною. Более совершенный метод очистки масел – метод избирательного (селективного) растворения Растворители: фурфурол, фенол, нитробензол. Извлекают вредные примеси из очищённого продукта.
Кроме того, в состав коллекции входят продукты полимеризации нефтяных газов: синтетический каучук, пластмасса (искусственная кожа) и продукты природных видоизменений нефти: асфальтовая руда, горный воск (озокерит), очищенный воск (церезин)
Краткая характеристика основных нефтяных продуктов.
Газолин (петролейный эфир)- смесь легких углеводородов (пентанов и гексанов). Бесцветная жидкость, кипящая в интервале температур от 40 до 70 °С . Применяется как растворитель жиров, масел, смол.
Бензин – легкая, подвижная, бесцветная прозрачная жидкость с характерным запахом, исправляющаяся. Наибольшее применение – в качестве моторного топлива для авиационных и автомобильных двигателей.
В зависимости от своего назначения бензины выпускают разных сортов. Для каждого сорта бензина характерной является температура начало и конца кипения:
- авиационные бензины - начальную не ниже 40 °С, конечную 150-180 °С;
- автомобильные бензины имеют начальную температуру кипения не ниже 40 °С, а конечную 200-250 °С,
- бензины, для растворения жиров масел имеют температуру кипения от 80 до 120 °С.
Лигроин – прозрачная, легкая воспламеняющаяся жидкость, отгоняется при температуре 110-240 °С. Это промежуточная фракция между бензиновой и керосиновой. Используется как тракторное топливо.
Керосин – прозрачная, бесцветная или желтоватая жидкость, легче воды. Представляет смесь жидких углеводородов, кипит в пределах температур 150-315 °С.
Различают керосин прямой перегонки нефти и крекинг-керосин, который получают крекингом мазута. Применяют как топливо для реактивных тракторных двигателей, карбюраторных тракторных двигателей и для бытовых нужд.
Газойль, соляр - дизельные топлива для быстроходных и среднеходных дизелей.
Мазут – остаток после отгонки из нефти светлых фракций. Темная вязкая жидкость. При дальнейшей перегонке получают множество ценных продуктов
Смазочные масла - высококипящие вязкие фракции, которые получают из мазута при его переработке.
Вазелин – смесь жидких и твердых углеводородов. Получают из мазута путем перегонки с водяным паром. Плавится при температурах 37-50 °С. Применяют для пропитки бумаги и тканей, в электротехнической промышленности для смазки подшипников и приготовления специальных смазок, для зашиты металлов от коррозии, в медицине, в косметике.
Парафин – смесь твердых насыщенных высокомолекулярных углеводородов. Белая или желтоватая масса. Температура плавления 50-70 °С. Устойчив к действию кислот, щелочей, окислителей. Применяют в бумажной, текстильной, полиграфической, кожевенной, спичечной промышленности, в медицине, в быту - для изготовления свечей.
Гудрон – черная смолистая масса. Применяется в дорожном строительстве, а также для смазывания грубых механизмов, изготовления колесной мази.
Бензол, толуол – ароматические углеводороды.
Бензол – легкокипящая, бесцветная, нерастворимая в воде жидкость со своеобразным запахом. Бензол используют в качестве ароматического компонента авиационных бензинов и как растворитель в производстве авиационных масел.
Толуол – бесцветная прозрачная жидкость со специфическим запахом, кипит при температуре 110 °С. Присутствие бензина в моторном топливе повышает его антидетонационные свойства. Толуол используется в производстве взрывчатых веществ, сахаринов, в качестве растворителей лаков, красок.
В природе встречаются отдельные залежи твердых парафиновых углеводородов в виде горного воска (озокерит). По внешнему виду он напоминает пчелиный воск, имеет запах керосина. Очищенный воск называется церезин. Его применяют как электроизоляционный материал, для приготовления различных смазок и мазей для технических и медицинских нужд.
Нефтяные газы – смесь различных газообразных углеводородов, растворенных в нефти. Они выделяются в процессе её добычи. К ним также относят газы крекинга нефтепродуктов. Их применяют как топливо и для получения различных химических веществ, таких как искусственный каучук, пластмассы и др.
Различные методы переработки нефтяного сырья позволяют максимально с большим экономическим эффектом использовать чудесный дар природы – нефть.
Ход работы:
Внимательно рассмотрите образцы, представленные в коллекции, обратите внимание на их внешний вид: агрегатное состояние, цвет, вязкость.
Ответьте на следующие вопросы:
Какие способы используют при переработки нефти?
Каковы условия переработки нефти?
Оформите отчет в виде таблицы. Внесите в таблицу названия всех образцов, представленных в коллекции, разделив их на группы.
Дайте характеристику каждому образцу и назовите способ его получения.
Рекомендуемая форма отчета:
Таблица 5. Пример оформления отчета по работе
Сырье
(исходный продукт)
Процесс, условия, характеристика
Продукты переработки – нефтепродукты
Свойства, состав продуктов
Сырая нефть
Ректификация под атмосферным давлением (прямая перегонка)
Газ, бензиновая фракция (70-120 °С), лигроин
Светлые нефтепродукты С6-С9 нормального строения
Лабораторная работа № 2
Свойства глицерина. Свойства уксусной кислоты
А. Свойства глицерина
Цель: исследовать свойства глицерина.
Оборудование и реактивы:
- градуированная пробирка или пипетка;
- пробирка;
- глицерин;
- раствор хлорида (сульфата) меди (с=0,5 моль/л);
- раствор гидроксида натрия (калия) (10-12).
Ход работы:
К 0,5 мл воды в пробирке добавьте 2 капли глицерина, содержимое взболтайте. Прибавьте еще каплю глицерина и снова взболтайте. Прибавьте еще каплю глицерина. Что можно сказать о растворимости глицерина?
К полученному раствору глицерина прилейте 2 капли раствора соли меди и по каплям добавляйте раствор щелочи до изменения окраски раствора (щелочь должна быть в избытке). Образуется глицерат меди ярко-синего цвета. Запомните: эта реакция является качественной на глицерин (многоатомные спирты).
Какая реакция характерна для глицерина. Напишите уравнения реакций.
Б.Свойства уксусной кислоты
Цель: изучить свойства органически кислот на примере уксусной кислоты и сравнить со свойствами неорганических кислот.
Оборудование и реактивы:
- пробирки;
- спиртовая горелка;
- раствор уксусной кислоты;
- раствор лакмуса;
- раствор гидроксида натрия;
- цинк гранулированный;
- оксид меди (11);
- карбонат кальция.
Ход работы:
Налейте в четыре пробирки по 2 мл раствора уксусной кислоты. Осторожно понюхайте этот раствор. Что ощущаете? Вспомните, где вы применяете уксусную кислоту дома.
В одну пробирку с раствором уксусной кислоты добавьте несколько капель раствора лакмуса. Что наблюдаете? Затем нейтрализуйте кислоту избытком щелочи. Что наблюдаете? Запишите уравнение проведенной реакции.
В три оставшиеся пробирки с растворами уксусной кислоты добавьте: в одну – гранулу цинка, в другую – несколько крупинок оксида меди (11) и подогрейте ее, в третью – кусочек мела или соды (на кончике шпателя). Что наблюдаете? Запишите уравнения проведенных реакций.
Лабораторная работа № 3
Свойства углеводов
1. Свойства глюкозы
Цель: изучить свойства углеводов.
Оборудование и реактивы:
- раствор глюкозы;
- раствор медного купороса;
- гидроксид натрия;
- вода;
- пробирки;
- спиртовка.
Ход работы:
В пробирку с 2-3 каплями раствора медного купороса (сульфата меди (11)) прилейте 2-3 мл раствора щелочи. Что наблюдаете? Затем добавьте в пробирку 2 мл раствора глюкозы и смесь перемешайте. Что наблюдаете? О чем свидетельствует этот опыт?
Нагрейте содержимое пробирки. Что наблюдаете? О чем свидетельствует этот опыт? Запишите уравнение проведенной реакции.
Ответьте на вопросы:
Почему при нагревании происходит изменение цвета реакционной смеси с синего на оранжево-желтый?
Что представляет собой желто-красный осадок?
К 2 мл аммиачного раствора оксида серебра добавьте 1-2 мл раствора глюкозы и нагрейте смесь на пламени спиртовки. Старайтесь нагревать содержимое пробирки равномерно и медленно. Что наблюдаете? О чем свидетельствует этот опыт? Запишите уравнение проведенной реакции.
2. Свойства крахмала
В пробирку насыпьте немного порошка крахмала. Прилейте воды и взболтайте смесь. Что можно сказать о растворимости крахмала в воде?
Вылейте взвесь крахмала в воде в химический стакан с горячей водой и прокипятите ее. Что наблюдаете?
В пробирку с 2-3 мл полученного во втором опыте крахмального кдейстера добавьте каплю спиртового раствора йода. Что наблюдаете?
Лабораторная работа № 4
Свойства белков
Цель: изучить свойства белков.
Оборудование и реактивы:
- раствор белка;
- раствор медного купороса;
- раствор ацетата свинца;
- пробирки.
Ход работы:
В пробирку налейте 2 мл раствора белка и добавьте 2 мл раствора щелочи, а затем несколько капель раствора медного купороса (сульфата меди (11). Что наблюдаете?
В пробирку с 2 мл раствора белка добавьте несколько капель азотной кислоты. Что наблюдаете? Нагрейте содержимое пробирки. Что наблюдаете? Охладите смесь и добавьте к ней по каплям 2-3 мл нашатырного спирта. Что наблюдаете?
Подожгите несколько шерстяных нитей. Охарактеризуйте запах горящей шерсти.
В пробирку налейте 1-2 мл раствора белка и медленно, при встряхивании, по каплям добавьте в пробирку насыщенный раствор медного купороса. Отметьте образование труднорастворимого солеобразного соединения белка. Данный опыт иллюстрирует применение белка как противоядия при отравлении тяжелыми металлами.
Оформите работу, сделайте выводы.
Практическое занятие № 1
Составление изомеров и формул органических веществ
Теоретическое обоснование занятия
Гомологи — это соединения, которые сходны по строению и химическим свойствам, но отличаются по составу молекул на одну или несколько групп CH2, которая называется гомологичной разницей.
Гомологи образуют гомологичные ряды. Гомологический ряд — это ряд соединений, сходных по своему строению и химическим свойствам, которые отличаются друг от друга по составу молекул на одну или несколько гомологичных ризниц -CH2.
Изомерия - это явление существования соединений, имеющих одинаковый качественный и количественный состав, но различное строение и, следовательно, разные свойства.
Например, при содержании в молекуле 4-х атомов углерода и 10-ти атомов водорода возможно существование 2-х изомерных соединений (рисунок 3).
Рисунок 3. Изомеры состава С4Н10
В зависимости от характера отличий в строении изомеров различают структурную и пространственную изомерию.
Рисунок 4. Число изомеров
Цель: составить изомеры веществ.
Задание:
1. Составить структурную формулу углеводорода по его названию: 2,3-диметилпентан.
2. Для 2,2,3-триметилпентана составить формулы двух гомологов и двух изомеров.
3. Составить изомеры для вещества состава С7Н16.
Практическое занятие № 2
Составление формул и названий алканов, алкенов, алкадиенов
Теоретическое обоснование занятия
1. Номенклатура алканов
1. Выбрать в молекуле главную углеродную цепь. Во-первых, она должна быть самой длинной. Во-вторых, если имеются две или более одинаковые по длине цепи, то из них выбирается наиболее разветвленная.
2. Пронумеровать атомы углерода в главной цепи так, чтобы атомы С, связанные с заместителями, получили возможно меньшие номера. Поэтому нумерацию начинают с ближайшего к ответвлению конца цепи. Например:
. (10)
3. Назвать все радикалы (заместители), указав впереди цифры, обозначающие их местоположение в главной цепи. Если есть несколько одинаковых заместителей, то для каждого из них через запятую записывается цифра (местоположение), а их количество указывается приставками ди-, три-, тетра-, пента- (например, 2,2-диметил или 2,3,3,5-тетраметил).
4. Названия всех заместителей расположить в алфавитном порядке (так установлено последними правилами ИЮПАК).
5. Назвать главную цепь углеродных атомов, т.е. соответствующий нормальный алкан.
Например:
Рисунок 5. Примеры алканов
2. Номенклатура алкенов
По систематической номенклатуре названия алкенов производят от названий соответствующих алканов (с тем же числом атомов углерода) путем замены суффикса -ан на –ен.
Главная цепь выбирается таким образом, чтобы она обязательно включала в себя двойную связь (т.е. она может быть не самой длинной).
Нумерацию углеродных атомов начинают с ближнего к двойной связи конца цепи. Цифра, обозначающая положение двойной связи, ставится обычно после суффикса –ен. Например:
(11)
3. Номенклатура алкадиенов
По правилам главная цепь молекулы алкадиена должна включать обе двойные связи. Нумерация атомов углерода в цепи проводится так, чтобы двойные связи получили наименьшие номера. Названия алкадиенов производят от названий соответствующих алканов (с тем же числом атомов углерода), в которых последняя буква заменяется окончанием –диен.
Местоположение двойных связей указывается в конце названия, а заместителей – в начале названия.
Например:
(12,13)
Цель: составить формулы и названия алканов, алкенов, алкадиенов.
Работа выполняется по вариантам.
Задание:
Вариант 1
1. Дать название веществам:
а) СН3-СН2-СН-CH3
Сl
е) CH3-CH=СН-СН=С-СН3
CH3
CH3
б) CH3-C- СН2-СН2-СН2-СН3
CH3
ж) CH3-C=С-СН2-СН3
Br Br
в) CH3-CH-СН-СН2-СН3
Cl Cl
з) CH3-CH-СН-СН-СH2-СН3
F F F
г) CH2=CH-СН-СН3
I
и) CH2-CH-СН2
Cl Br I
д) CH3-C=СН2
F
к) CH3-CH- СН2-СН-СН-СН3
CH3 Br Br
2. Написать формулы веществ:
а) 2,4-диметилгесан;
б) 3-хлорпентен-4.
Вариант 2
1. Дать название веществам:
а) СН2-СН2-СН-CH3
Сl Сl
е) CH2=CH-СН2-СН=С-СН3
CH3
CH3
б) CH3-C- СН2-СН2-СН2-СН3
CH2-CH3
ж) CH3-C=С-СН2-СН3
F F
в) CH3-CH2-СН-СН2-СН3
Br
з) CH3-CH-СН-СН-СН3
F F F
г) CH2=CH-СН2-СН2
I
и) CH2-CH-СН2
Cl Br F
д) CH3-C=СН2
CH3
к) CH3-CH- СН2-СН-СН-СН3
Cl Br Br
2. Написать формулы веществ:
а) 1,5-диметилгептан;
б) 2-йодпентен-3.
Вариант 3
1. Дать название веществам:
а) СН3-СН2-CH2
Сl
е) CH3-CH=СН-СН=СH
CH3
CH3
б) CH3-C- СН2-СН2-СН3
CH3
ж) CH3-C=С-СН3
Br Br
в) CH3-CH-СН-СН3
Cl Br
з) CH3-CH-СН-СН-СH2-СH2-СН3
F F F
г) CH3-CH=С-СН3
I
и) CH2-CH-СН2
Cl Br I
д) CH3-C=СН2
CH2-СН3
к) CH3-CH-СН2-СН-СН2
CH3 Br Br
2. Написать формулы веществ:
а) 1,2,3-триметилбутан;
б) 2-йодпентен-4.
Вариант 4
1. Дать название веществам:
а) СН3-СН2-СН-CH3
Сl
е) CH3-CH=СН-СН=С-СН3
CH2-СН3
CH3
б) CH3-C- СН2-СН2-СН2-СН2-СН3
CH3
ж) CH3-C=С-СН3
Br Br
в) CH3-CH-СН-СН-СН3
Cl Cl Cl
з) CH3-CH-СН-СH2-СН3
F F
г) CH2=CH-СН-СН3
СН3
и) CH2-CH-СН2
Br Br I
д) CH3-C=СН-CH3
F
к) CH3-CH- СН2-СН-СН-СН3
CH3 Cl Br
2. Написать формулы веществ:
а) 1,2,3-трийодбутан;
б) 1-йодгексен-4.
Вариант 5
1. Дать название веществам:
а) СН3-СН2-CH2
Сl
е) CH3-CH=СН-СН=С-СН2-СН3
CH3
CH3
б) CH3-C- СН2-СН2-СН3
CH3
ж) CH3-C=С-СН2-СН3
Br F
в) CH3-CH-СН-СН2-СН3
Cl Br
з) CH3-CH-СН-СН-СН3
F Cl F
г) CH2=CH-СН2
I
и) CH2-CH-СН- CH3
Cl Br I
д) CH3-C=СН2
F
к) CH3-CH-СН2-СН-СН2
CH3 Br Br
2. Написать формулы веществ:
а) 1,2,3,4-тетрафторбутан;
б) 2-йодпентен-4.
Вариант 6
1. Дать название веществам:
а) СН3-СН2-СН-СН2-CH3
Сl
е) CH3-CH=СН-СН2-СН=С-СН3
CH3
CH3
б) CH3-C- СН2-СН2-СН3
CH3
ж) CH3-C=С-СН3
Br Br
в) CH3-CH-СН-СН3
Cl Br
з) CH3-CH-СН-СН-СH2-СН3
F I F
г) CH2=CH-СН-СН2-СН3
I
и) CH2-CH-СН2
Cl I I
д) CH3-C=СН-СН2-СН3
F
к) CH3-CH- СН2-СН-СН-СН3
CH3 I Br
2. Написать формулы веществ:
а) 1,2,3,4-тетраастатпентан;
б) 2-йодгексен-5.
Вариант 7
1. Дать название веществам:
а) СН3-СН2-СН-СН2-СН2-CH3
Сl
е) CH3-CH=СН-CH2-СН=С-СН3
CH3
CH3
б) CH3-C- СН2-СН2-СН2-СН3
CH3
ж) CH3-C=С-СН3
Br Br
в) CH3-CH-СН-СН2-СН3
Cl I
з) CH3-CH-СН-СН-СH2-СН3
Cl Cl F
г) CH2=CH-СН-СН3
Br
и) CH2-CH-СН-CH2-CH3
Cl Br I
д) CH3-C=СН2
F
к) CH3-CH- СН2-СН-СН-СН3
Br Br Br
2. Написать формулы веществ:
а) 1,2,3,4-тетрабромгексан;
б) 2-йодбутен-3.
Вариант 8
1. Дать название веществам:
а) СН3-СН2-CH2
Сl
е) CH3-CH=СН-СН=С-СН3
CH3
CH3
б) CH3-C- СН2-СН2-СН2-СН3
CH3
ж) CH3-C=С-СН2-СН3
Br I
в) CH3-CH-СН-СН3
Cl Cl
з) CH3-CH-СН-СН-СН3
F I F
г) CH2=CH-СН-СН3
F
и) CH2-CH-СН2
Cl Cl I
д) CH3-C=СН-CH3
I
к) CH3-CH- СН2-СН-СН-СН3
CH3 CH3 Br
2. Написать формулы веществ:
а) 1,2,3,4-тетрафторпентан;
б) 1-хлорбутен-3.
Вариант 9
1. Дать название веществам:
а) СН3-СН2-СН-CH3
I
е) CH3-CH=СН-СН=С-СН3
Cl
CH3
б) CH3-C- СН2-СН2-СН2-СН3
CH3
ж) CH3-C=С-СН2-СН3
Br Br
в) CH3-CH-СН-СН2-СН3
Br Br
з) CH3-CH-СН-СН-СH2-СН3
F F F
г) CH2=CH-СН-СН3
I
и) CH2-CH-СН2
Cl F I
д) CH3-CH=СН
F
к) CH3-CH- СН2-СН2-СН-СН2
CH3 Br Br
2. Написать формулы веществ:
а) 1,3,4-трифторпентан;
б) 2-хлорбутен-3.
Вариант 10
1. Дать название веществам:
а) СН3-СН2-СН2-CH2
I
е) CH3-CH=С-СН=СН-СН3
Cl
CH3
б) CH3-CН2-С-СН2-СН2-СН3
CH3
ж) CH3-C=С-СН2-СН3
Br Br
в) CH3-CH-СН-СН2-СН3
Br Br
з) CH3-CH-СН-СН-СH2-СН3
F F F
г) CH=CH-СН2-СН3
I
и) CH2-CH-СН2
Cl Вr I
д) CH3-CH=СН
F
к) CH3-CH- СН2-СН2-СН-СН2
CH3 Br Br
2. Написать формулы веществ:
а) 1,2,3,4-тетрайодпентан;
б) 1-фторбутен-2.
Практическое занятие № 3
Составление формул и названий спиртов, фенолов
Теоретическое обоснование занятия
Систематические названия даются по названию углеводорода с добавлением суффикса -ол и цифры, указывающей положение гидроксигруппы (если это необходимо). Например:
. (14)
Нумерация ведется от ближайшего к ОН-группе конца цепи.
Цифра, отражающая местоположение ОН-группы, в русском языке обычно ставится после суффикса "ол". Это разгружает словесную часть названия от цифр (например, 2-метилбутанол-1).
Цель: составить формулы и названия спиртов.
Задание:
1. Назвать по систематической номенклатуре следующие соединения:
2. Записать формулы веществ по названиям:
а) бутанол-2;
б) 2-метил-бутанол-2;
в) 2-метил-пентанол-3;
г) пентанол-2;
д) пропанол-1;
е) 2-этил-бутанол-2;
ж) петанол-1;
з) 2-метил-гексанол-2;
и) этанол.
Практическое занятие № 4
Составление формул и названий альдегидов, карбоновых кислот
Теоретическое обоснование занятия
1. Номенклатура альдегидов
Систематические названия альдегидов строят по названию соответствующего углеводорода и добавлением суффикса -аль. Нумерацию цепи начинают с карбонильного атома углерода.
Рисунок 6. Примеры альдегидов
2. Номенклатура карбоновых кислот
При наименованиях карбоновых кислот выделяют самую длинную цепь углерода, включающую карбоксил. Атому углерода карбоксильной группы присваивается номер 1 и от него начинается нумерация цепи. Название формируется перечислением номеров и наименований заместителей и названия углеводорода, соответствующего общему числу атомов углерода в цепи с добавлением окончания – овая кислота.
(15,16)
Цель: составить формулы и названия альдегидов и карбоновых кислот.
Задание:
1. Приведите формулы и названия альдегидов и карбоновых кислот, которые можно вывести из формул метана, этана, пропана, н-бутана, н-пентана и гексана.
2. Изобразите структурные формулы всех альдегидов, молекулярная формула которых C5H10O, и подпишите их названия.
Эластичный, в толстых слоях жесткий. Прозрачный или непрозрачный
Размягчается и разлагается с выделением хлороводорода
Горит коптящим пламенем. Вне пламени гаснет
Фенолформальдегидная смола
Непрозрачная, неэластичная, хрупкая
Не размягчается, разлагается
Загорается, при длительном пребывании смолы в пламени ощущается характерный запах фенола
Предложены образцы – нити или ткани – трех волокон из следующего перечня: хлопок, шерсть, натуральный шелк, вискозное волокно, ацетатное волокно, капрон. Используя таблицу 7, определите, какие именно волокна вам выданы.
Таблица 7. Свойства волокон
Название волокна
Характеристика горения и его результат
Отношение к концентрированным
кислотам и щелочам
НNO3
H2SO4
NaOH
Хлопок
Быстро сгорает и ощущается запах жженой бумаги. После сгорания остается серый пепел
Растворяется, раствор бесцветный
Растворяется
Набухает, но не растворяется
Вискозное
То же
То же
Растворяется, раствор красно-коричневый
Растворяется
Шерсть и шелк натуральный
Горит, ощущается запах паленого пера. Образуется хрупкий черный шарик
Желтое окрашивание
Растворяется
Желтеет и растворяется
Ацетатное
Горит в пламени, вне его гаснет. Спекается в темный нехрупкий шарик
Растворяется, раствор бесцветный
Растворяется
Желтеет и растворяется
Название волокна
Характеристика горения и его результат
Отношение к концентрированным
кислотам и щелочам
НNO3
H2SO4
NaOH
Капрон
При нагревании размягчается, плавится, образуя твердый нехрупкий блестящий шарик. Из расплава вытягиваются нити. В пламени горит с неприятным запахом
Растворяется, раствор бесцветный
Растворяется. Раствор бесцветный
Не растворяется
Учебно-методическое и информационное обеспечение
а) основная литература:
1. Габриелян О. С., Остроумов И. Г. Химия для профессий и специальностей технического профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.
2. Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Сладков С. А., Дорофеева Н.М. Практикум: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.
3. Габриелян О. С., Лысова Г. Г. Химия. Тесты, задачи и упражнения: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.
б) дополнительная литература:
1. Ерохин Ю. М., Ковалева И. Б. Химия для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.
2. Ерохин Ю. М. Химия: Задачи и упражнения: учеб. пособие для студ. учреждений сред.
проф. образования. — М., 2014.
3. Сладков С. А., Остроумов И. Г., Габриелян О. С., Лукьянова Н. Н. Химия для профессий и специальностей технического профиля. Электронное приложение (электронное учебное издание) для студ. учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.
в) информационно-справочные и поисковые системы
1. www. alhimikov. net (Образовательный сайт для школьников).
2. www. chem. msu. su (Электронная библиотека по химии).
3. www. enauki. ru (интернет-издание для учителей «Естественные науки»).
4. www. hij. ru (журнал «Химия и жизнь»).
5. www. chemistry-chemists. com (электронный журнал «Химики и химия»).
. (2)
, (3)
. (7)
. (8)
. (10)
(11)
(12,13)
. (14)
(15,16)
