Інформація для вчителів
Опис
Експериментальна установка
Вода - одна з найважливіших речовин у цій природничій науці. Але з чого насправді складається вода?
Цей експеримент наочно і просто демонструє розкладання води за допомогою відновників. Згодом водень розкладається за допомогою тесту на оксиген, а кисень - за допомогою окислення відновників.
Додаткова інформація для вчителів (1/4)
Попередні знання
Учні повинні знати хімічну формулу води і що означають терміни "відновник", "окисник", "відновлення" і "окислення". Крім того, учні повинні знати основи безпечної роботи з хімічними речовинами і бути знайомі з принципом роботи газового пальника або пальника Бунзена.
Принцип
Під час експерименту учні розглядають використання відновників для розщеплення води та спостерігають, які продукти утворюються в процесі.
Додаткова інформація для вчителів (2/4)
Мета навчання
Учні дізнаються, що вода складається з водню та кисню. Крім того, вони дізнаються, що водень можна виявити за допомогою тесту на оксиген, а кисень - шляхом окислення відновників.
Завдання
- Здійсніть реакцію між водою та відновниками: а) порошком цинку та б) гранульованим кальцієм.
- Спостерігайте за продуктами реакції.
Додаткова інформація для вчителів (3/4)
Зауваження щодо підготовки та виконання роботи
Підготовка
Цинковий порошок не повинен бути окисленим і повинен бути сухим. За необхідності висушіть його протягом однієї ночі за помірної температури (приблизно 50 °C).
Методичні рекомендації щодо проведення експериментів
Кальцій бурхливо реагує з водою, навіть якщо воду повільно додавати через пісок. У будь-якому випадку слід використовувати пробірки з тугоплавкого скла! Наголосіть учням на необхідності проведення реакції на виділення кисню.
Додаткова інформація для вчителів (4/4)
Утилізація
- Утилізуйте оксид цинку як відходи важких металів.
- Дайте кальцію повністю прореагувати, додавши води, і помістіть в контейнер для збору кислот і лугів.
Інструкції з техніки безпеки
До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Зробіть гумово-скляні з'єднання слизькими за допомогою гліцерину. Не застосовуйте силу, ризик травмування!
Під час експерименту утворюються вибухонебезпечні суміші.
Одягніть захисні окуляри!
Правила роботи з небезпечними речовинами наведено у відповідних паспортах безпеки.
Інформація для учнів
Мотивація
Хвиля води
Вода для нас всюдисуща: вода з-під крана, дощ чи сніг, вода в озері, річці чи морі. Значна частина нашого тіла також складається з води. Але що таке вода?
Вода або гідроксид водню, () хімічна сполука елементів кисню () і водню (). Якщо водень спалюється, утворюється вода. Звичайно, воду також можна знову розкласти на складові за допомогою так званих відновників.
У цьому експерименті воду розкладають на складові за допомогою додавання цинку та кальцію.
Завдання
- Здійсніть реакцію між водою та відновниками: а) порошком цинку та б) гранульованим кальцієм.
- Cпостерігайте за продуктами реакції.
Експериментальна установка
Матеріал
Підготовка (1/3)
1.Зберіть штатив як показано на рис. 1 - рис. 3.
2. Затисніть пробірку Duran вертикально за допомогою універсального затискача (рис. 4).
Рисунок 1
Рисунок 3
Рисунок 2
Рисунок 4
Підготовка (2/3)
Рисунок 5
Рисунок 6
3.Наповніть пробірку піском на висоту близько 3 см. Наповніть піпетку водою і за допомогою неї ретельно змочіть пісок, не допускаючи потрапляння води на стінки (рис. 5).
Використовуйте стільки води, щоб не залишалося надлишків рідини.
4. На вологий пісок насипте шар сухого цинкового порошку завтовшки 5 см (рис. 6). Повертайте універсальний затискач, поки пробірка не буде затиснута під кутом (рис. 8).
Підготовка (3/3)
Рисунок 7
Рисунок 8
5.На кінець скляної пробірки з наконечником закрутіть трохи залізної вати, а потім вставте її в гумову пробку (зробіть її слизькою за допомогою гліцерину) (рис. 7).
6. Закрийте пробірку пробкою (рис. 8).
Впровадження (1/4)
Реалізація (1/4)
Рисунок 9
Рисунок 10
Проведіть експеримент з порошком цинку та гранульованим кальцієм. Помістіть пробірку Duran між двома реагентами.
1.Нагрійте порошок цинку на повільному вогні, а потім ще інтенсивно нагрівайте близько 1 хвилини (рис. 9).
2.Помістіть пробірку над насадкою скляної пробірки з наконечником і нагрійте вологий пісок (рис. 10).
Відрегулюйте полум'я пальника так, щоб утворився рівномірний і не надто сильний струмінь водяної пари.
Впровадження (2/4)
Рисунок 11
Рисунок 12
3.Загасіть полум'я пальника, дайте приладу охолонути і демонтуйте його.
4. Закріпіть нову пробірку Duran вертикально на штативі.
5.Наповніть її кальцієвою стружкою за допомогою шпателя (рис. 11) і і додайте зверху приблизно 3 см піску (рис. 12).
Впровадження (3/4)
5.Змочіть пісок зверху піпеткою (рис. 13) і швидко закрийте пробірку пробкою (рис. 14). Помістіть пробірку над насадкою (рис. 15) і проведіть тест на виявлення кисню приблизно через півхвилини після початку реакції.
Рисунок 13
Рисунок 14
Рисунок 15
Впровадження (4/4)
6.Підпаліть газ дерев'яною скіпкою в насадці, візьміть суху пробірку з пробіркотримачем і тримайте її отвором донизу над полум'ям.
Утилізація
Дайте вмісту пробірок прореагувати (за необхідності додайте трохи води) і покладіть їх у контейнер для збору кислот і лугів.
Протокол
Завдання 1
Запишіть свої спостереження.
Експеримент 1:
Експеримент 2:
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Питання
Завдання 4
Вставте слова в тексті! У реакціях окиснення і відновлення відбувається перенесення ____. У цьому процесі передача електронів називається ____, а прийняття електронів - ____. ____ можуть бути розкладені за допомогою ____, при цьому сам відновник ____.