Інформація про викладачів
Інформація для викладачів
Опис
Видобування азоту з повітря.
Азот є основним компонентом повітря і може бути вилучений з нього шляхом виділення кисню. У цьому експерименті потік повітря пропускається через нагріту сталеву (залізну) вату, а потім подається в герметичну ванну.
Отриманий таким чином азот досліджують на наявність характерних властивостей, за якими його можна розпізнати. Азот пригнічує горіння, звідси і його назва. Він повинен мати меншу густину, ніж повітря, оскільки витікає з відкритої пробірки вгору, а не вниз.
Додаткова інформація для викладачів (1/2)
Попередні знання
Цей експеримент безпосередньо випливає з попереднього експерименту щодо визначення компонентів повітря. Тому його можна обговорити ще раз і глибше зрозуміти. Учням має стати зрозуміло - особливо під час виконання завдання 2 - що вони, строго кажучи, досліджують властивості не азоту, а залишкового повітря. Це може бути використано для розгляду одного з аспектів проблеми аналітики в цілому.
Принцип
- Азот одержують, пропускаючи гаряче повітря через сталеву вату.
- Отриманий азот має меншу густину, ніж повітря, оскільки він виходить зі склянки з реактивами.
- Азот має здатність гасити вогонь.
Додаткова інформація для викладачів (2/2)
Мета навчання
Азот є основним компонентом повітря і може бути отриманий з нього шляхом видалення кисню. Азот має характерні властивості, за якими його можна розпізнати. Його назва походить від здатності гасити полум'я.
Завдання
Виділіть азот з повітря та дослідіть його властивості. Запишіть свої спостереження.
- Які речовини можна зібрати в пробірці? Чому властивості азоту можна вивчати в такий спосіб?
Інструкції з техніки безпеки
- Під час нагрівання залізної вати утворюються високі температури. Одягніть захисні окуляри!
- Перед початком експерименту необхідно усунути всі потенційні джерела загоряння!
- Зробіть місця з'єднання гуми зі склом слизькими за допомогою гліцерину. Не застосовуйте силу!
- До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів на уроках з природничих наук.
- Правила роботи з небезпечними речовинами наведено у відповідних паспортах безпеки.
Інформація для учнів
Мотивація
Рідкий азот у хімічній лабораторії.
Азот - хімічний елемент, який має для нас велике значення. Газоподібні сполуки азоту у великій кількості присутні в повітрі, яким дихає кожна людина. Крім того, рідкий азот відіграє важливу роль у промисловості, наприклад, у процесах охолодження.
Крім того, численні сполуки азоту зустрічаються в природі, наприклад, нітрати або нітрити в сільському господарстві. При роботі двигунів внутрішнього згоряння у навколишнє середовище викидаються, серед іншого, оксиди азоту, які є шкідливими для здоров'я. У цьому експерименті учні добувають газ азот і досліджують його на предмет різних хімічних властивостей.
Завдання
Виділіть азот з повітря та дослідіть його властивості. Запишіть свої спостереження.
Які ще речовини вдалося зібрати в пробірці? Чому властивості азоту можна вивчати саме в такий спосіб?
Хімічні властивості азоту
Питання
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Основа штатива, PHYWE | 02001-00 | 1 |
| 2 | Стрижень штатива, нержавіюча сталь, 18/8, l = 370 мм, d = 10 мм | 02059-00 | 3 |
| 3 | Подвійна муфта | 02043-00 | 3 |
| 4 | Ванночка, 150 мм x 150 мм x 65 мм, пластик | 33928-00 | 1 |
| 5 | Скляні трубки, прямі, з наконечником, 200 мм | MAU-10021402 | 1 |
| 6 | Скляні трубки, прямі, d=8 мм, l=80 мм, 10 шт. | MAU-16074541 | 1 |
| 7 | Трубка для спалювання, l=120 мм, SB19 | MAU-16070101 | 1 |
| 8 | Пробірка, 180x18 мм, лабораторне скло, 100 шт. | 37658-10 | 1 |
| 9 | Штатив для 6 пробірок, дерев'яний d = 22 мм | 37685-11 | 1 |
| 10 | Універсальний затискач | 37715-01 | 3 |
| 11 | Щітка для пробірок із вовн. наконечником, d=20 мм | 38762-00 | 1 |
| 12 | Гумова пробка, d=22/17мм, з 1 отвором, 7 мм | 39255-01 | 2 |
| 13 | Гумові трубки, внутрішній d=6 мм | 39282-00 | 1 |
| 14 | Гумова груша, подвійна | 39287-00 | 1 |
| 15 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 |
| 16 | Гліцерин, 100 мл | 30084-10 | 1 |
| 17 | Сталева вата (залізна), дрібна, 200 г | 31999-20 | 1 |
| 18 | Бутановий пальник з картриджем, 220 г | 32180-00 | 1 |
| 19 | Скіпки дерев'яні, упак. зі 100 шт. | 39126-10 | 1 |
Підготовка (1/7)
Зберіть експериментальну установку як показано на рисунках нижче.
Підготовка (2/7)
Зберіть експериментальну установку як показано на рисунках.
Переконайтеся, що штатив закріплено правильно і рівно, а він міцно стоїть на місці.
Завжди встановлюйте штатив тільки на рівну поверхню.
Підготовка (3/7)
Закріпіть на правому штативному стрижні два універсальних затискачі під прямим кутом один до одного за допомогою двох подвійних муфт як показано на рисунках.
Переконайтеся, що обидві подвійні муфти та універсальні затискачі міцно закріплені.
Підготовка (4/7)
Закріпіть трубку для спалювання за допомогою унівесального затискача на лівому штативному стрижні (рис. ліворуч). Покладіть щільно укладену кількість залізної вати в середину трубки згоряння (рис. праворуч).
Підготовка (5/7)
Закрийте скляну трубку для спалювання з обох боків пробками (рис. посередині + рис. праворуч), в які вставлені короткі скляні трубки (рис. ліворуч).
Підготовка (6/7)
Вставте короткий шматок гумової трубки на праву скляну трубку (рис. ліворуч) і з'єднайте цей шматок трубки зі скляною трубкою з наконечником, щоб утворилася "трубка для введення газу" (рис. праворуч).
Підготовка (7/7)
Приєднайте ліву скляну трубку до подвійної гумової груші (повітродувки) (рис. зліва). Помістіть пальник під трубку для спалювання і відрегулюйте його висоту (рис. праворуч). Наповніть ванночку водою до половини. Помістіть три пробірки в ванну так, щоб вони були повністю заповнені водою.
Виконання роботи (1/2)
Нагрійте залізну вату (рис. вгорі ліворуч). Під час першого розжарення повільно обдувайте її повітрям за допомогою повітродувки (рис. вгорі праворуч). Під час нагрівання слідкуйте за рівномірним потоком повітря.
Помістіть трубку для введення газу в пробірку (рис. внизу зліва). Закрийте пробірки, наповнені водою, одну за одною великим пальцем, тримайте їх у пробірці отвором донизу, щоб вода не витікала (рис. внизу праворуч).
Виконання роботи (2/2)
Приблизно через дві хвилини пневматично подайте газ у пробірки, доки вони повністю не заповняться газом (рис. вище). Спочатку вийміть трубку для введення газу, а потім припиніть нагрівання!
Вийміть одну пробірку і вставте в неї тліючу скіпку.
Закріпіть дві інші пробірки, одну отвором догори, іншу - донизу, на правому штативному стрижні (рис. нижче). Приблизно через одну хвилину вставте тліючу скіпку.
Протокол
Завдання 1
Запишіть свої спостереження.
Завдання 2
Які речовини все ж таки вдалося зібрати в пробірці? Чому властивості азоту можна вивчати в такий спосіб?
Завдання 3
Властивості азоту
Питання
Завдання 4
Властивості азоту як речовини
Питання
Завдання 5
Вставте слова в тексті в потрібне місце! Азот зустрічається в елементарній формі у вигляді ____. Він має меншу ____, ніж кисень, і здатен ____ вогонь. Азот знаходиться в ____ в періодичній таблиці елементів.