Опыты, проводимые в лабораторном практикуме по теме «Галогены»

Все галогены имеют характерный запах, ядовиты, а концентрированные растворы кислот могут вызвать ожоги. При работе с галогенами и их соединениями необходимо быть очень осторожными. Поэтому часть опытов нужно проводить в виде демонстрационных. К таким экспериментам можно отнести следующие:

Опыт 1. Получение галогенов.

Цель: ознакомление с лабораторными методами получения галогенов, изучение окислительно-восстановительных свойств галогенов, повторение практических навыков при работе с химической посудой и реактивами.

Описание опыта: в три сухие пробирки внести по одному микрошпателю KCl, KBr, KI (или NaCl, NaBr, NaI) и по одному микрошпателю окислителя — KMnO₄. Во все вещества в пробирках добавить пипеткой по 2−3 капли серной кислоты и наблюдать выделение газообразного хлора, брома и йода. Галогены являются ядовитыми веществами, поэтому опыт следует проводить в вытяжном шкафу. Убедившись в протекании реакции, в пробирки внести по 5−6 капель тиосульфата натрия, который подавляет выделение галогенов до безвредных галогенидов.

Вывод: учащимся необходимо сделать вывод по данному опыту, который должен сдержать описание опыта, уравнения протекающих реакций, наблюдения. Необходимо так же сформулировать сущность лабораторного метода получения галогенов.

Опыт 2. Получение галогеноводородов.

Цель: ознакомление с лабораторными методами получения водородных соединений галогенов, изучение их свойств.

Описание опыта: для получения хлороводорода в сухую пробирку внести один микрошпатель кристаллического хлорида натрия и добавить 4−5 капель серной кислоты. Вспучивание хлорида натрия и выделение газа свидетельствуют о протекании реакции. Поднести к пробирке лакмусовую бумажку и наблюдать изменение ее окраски (она станет красной). Для получения бромоводорода и йодоводорода в две сухие пробирки внести по одному микрошпателю кристаллических солей: бромида и йодида натрия (или калия). Добавить к ним по 4−5 капель фосфорной кислоты. Пробирки слегка подогреть в пламени спиртовки. Вспучивание солей и выделение газов свидетельствует о протекании реакции. Смочить водой индикаторную бумажку и подержать ее у отверстия пробирок, наблюдать изменение окраски индикатора.

Вывод: ученики на основании этих опытов должны записать наблюдения, уравнения реакций, сделать выводы о лабораторных методах получения галогеноводородов, отработать навыки работы со спиртовкой.

Опыт 3. Зажигание смеси сахара и хлората калия.

Цель: рассмотрение свойств хлората калия.

Описание опыта: 1−2 микрошпателя хлората калия смешать в фарфоровой чашке с равным количеством сахарной пудры. Смесь не растирать, т.к. при растирании возможно воспламенение. К смеси осторожно из длинной пипетки прибавить несколько капель серной кислоты. Наблюдается вспышка смеси.

Вывод: наглядно показать учащимся о сильных окислительных способностях KClO₃, наблюдения и вывод можно записать в тетрадь.

При изучении темы «Галогены» можно провести лабораторную работу. Она не занимает много времени и позволяет учащимся наглядно рассмотреть некоторые свойства соединений, лучше усвоить изучаемый материал. К таким опытам относятся:

Опыт 4. Восстановительные свойства галогеноводородов и галогенидов.

Цель: изучение восстановительных свойств галогеноводородов и галогенидов.

Описание опыта: в три пробирки по 4−5 капель раствора FeCl₃ и по 2−3 капли разбавленного раствора серной кислоты с концентрацией 1 моль/л. Добавить по 3−4 капли растворов KI (первая пробирка), KBr (вторая пробирка) и KCl (третья пробирка). По изменению окраски растворов определить, в какой пробирке произошло восстановление FeCl₃ до FeCl₂ и окисление галогенид — иона. Написать уравнения реакции.

Вывод: на основании проведенного опыта учащимся необходимо сделать вывод о том, что при взаимодействии хлорида железа (III) с солями галогенов происходит его восстановление до хлорида железа (II) и окисление галогенид иона, что соли галогенидов являются восстановителями в этих реакциях, и на основании периодического закона Д. И. Менделеева объяснить, почему KI облает более сильной восстановительной способностью. Учащиеся не только изучат новый материал (свойства галогенидов и галогеноводородов), но и повторят пройденный (периодический закон).

Опыт 5. Исследование окислительных свойств хлората калия.

Цель: рассмотреть, в каких реакция хлорат калия проявляет окислительные свойства.

Описание эксперимента: Взаимодействие KClO₃ с йодидом калия. В пробирку внести 4−5 капель раствора KI, прибавить 2−3 капли раствора хлората калия или несколько кристаллов сухой соли и 3−4 капли разбавленной серной кислоты. Наблюдать появление бурой окраски раствора. Окисление соляной кислоты. В пробирку поместить микрошпатель кристаллического хлората калия и прибавить 2−3 капли соляной кислоты. Наблюдать выделение газа. Окисление оксида марганца (IV). В фарфоровой чашке смешать по одному микрошпателю хлората калия и диоксида марганца и внести в смесь гранулу твердого гидроксида калия. На пламени спиртовки довести смесь до расплавленного состояния и нагревать несколько минут. Наблюдать изменение окраски, что свидетельствует об окислении диоксида марганца.

Вывод: при проведении данных опытов ученики ознакомятся со свойствами хлората калия, сделают выводы о его сильных окислительных способностях, повторят написание химических реакций, составление электронных балансов для окислительно-восстановительных реакций, запишут наблюдения и объяснят наблюдаемые изменения.

В практическую работу по теме «Галогены» входят эксперименты, которые безопасны для здоровья учащихся и не вызывают трудностей при их выполнении.

Опыт 6. Качественные реакции на галогены.

Цель: изучение качественных реакций на галогены, повторение практических навыков при работе с химической посудой и реактивами.

Описание эксперимента: в две пробирки раздельно внести по 2−3 капли бромной и йодной воды. Добавить в каждую пробирку по 5−6 капель какого-либо органического растворителя, растворы перемешать стеклянной палочкой. Отметить окраску отстоявшихся слоев в пробирке.

Вывод: учащимся необходимо отметить изменение, которое происходит в ходе реакции, записать эти изменения, познакомится с практическим значением явления экстракции.

Опыт 7. Качественные реакции на галогенид — ионы.

Цель: познакомится с качественными реакциями на галогенид — ионы, сделать соответствующие выводы, записать протекающие реакции.

Описание опыта: образование осадков AgCl, AgBr, AgI является характерной реакцией на галогенид — ионы. Получить указанные вещества реакциями ионного обмена. Растворы соответствующих солей брать объемом 4−5 капель. Обратить внимание на цвет осадков.

Вывод: на основе проведенных реакций сделать вывод о том, какие реакции являются качественными на галогенид — ионы, осадки какого цвета образуются в ходе проделанных опытов, написать в общем и ионном виде протекающие реакции.

Общий вывод по проведению лабораторного практикума по теме «Галогены».

Тема «Галогены» является довольно сложной в школьном курсе химии.

Лабораторный практикум по теме «Галогены» направлен на ее лучшее усвоение. На основании всех представленных опытов ученики могут наглядно рассмотреть все реакции, характерные для данных элементов, изучить качественные реакции на галогены и галогенид — ионы, ознакомиться с основными лабораторными методами получения галогенов и их соединений, составить сравнительные таблицы, понять, в чем отличие галогенов от других элементов, почему их выделяют в отдельную группу, а так же приобрести новые навыки при работе с химической посудой и реактивами.

В процессе проведения лабораторного практикума ученики повторяют уже имеющиеся практические навыки, повторяют материал, который был изучен ранее, устанавливают связь между теоретическими знаниями и экспериментом.