Інформація для викладачів
Опис
Експериментальна установка
Речовина ацетон має широкий спектр застосування завдяки своїм добрим розчинювальним та очищувальним властивостям. Ацетон можна використовувати для видалення лаку та жиру. У хімічній промисловості він потрібен для численних синтезів, а також ацетон бере участь у виробництві акрилового скла.
Технічно ацетон можна отримати з ацетату кальцію при нагріванні.
Додаткова інформація для викладачів (1/5)
Попередні знання
Учні вже повинні мати базові знання про групу речовин алканів та їх номенклатуру. Вони повинні розуміти і вміти складати прості рівняння реакцій.
Крім того, учні повинні знати основи безпечної роботи з хімічними речовинами та вміти працювати з бутановим пальником або пальником Бунзена.
Принцип
Учні добувають ацетон з ацетату кальцію. Потім його відокремлюють від води у водному розчині шляхом висолювання.
Додаткова інформація для викладачів (2/5)
Мета навчання
Учні мають з'ясувати, що ацетон можна отримати, нагріваючи ацетат кальцію. Нарешті, його можна відокремити від водного розчину, вилучивши воду.
Завдання
Отримайте ацетон (пропанон) з ацетату кальцію.
Додаткова інформація для викладачів (3/5)
Зауваження щодо підготовки та проведення експерименту
Підготовка
Забезпечте достатню кількість утрамбованого льоду. Холодна суміш повинна досягти відносно низької температури (-10 °C).
Зауваження щодо проведення учнівського експерименту
Перед нагріванням кальцій ацетату переконайтеся, що пробірка Duran прогріта по всій довжині. Не можна підносити пальник до отворів пробірок після початку розкладання. Експеримент все ще можна проводити з пальником Бунзена замість бутанового пальника.
Додаткова інформація для викладачів (4/5)
Пояснення
Процес відбувається за наступним рівнянням реакції:
Одержання ацетону з ацетату кальцію, показане тут, сьогодні значною мірою замінено екстракцією з гідропероксиду кумолу (розщеплення за Хоком), оскільки при цьому отримують фенол.
Додаткова інформація для викладачів (5/5)
Методичні рекомендації
Дуже хороші властивості ацетону як розчинника (наприклад, для лаків) слід продемонструвати на кількох прикладах.
Утилізація
- Тверді залишки розчиніть у невеликій кількості води і вилийте в контейнер для збору кислот і лугів.
- Рідини вилийте в контейнер для легкозаймистих органічних речовин.
Інструкції з техніки безпеки
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.
Небезпеки
- Під час експерименту утворюються легкозаймисті газові суміші. Не підносьте пальник до отвору пробірки!
- Одягніть захисні окуляри!
- Зробіть гумово-скляні з'єднання слизькими за допомогою гліцерину. Не застосовуйте силу!
Інформація для учнів
Мотивація
Ацетон підходить для зняття лаку з нігтів
Ацетон , також відомий як пропанон, використовується як розчинник у повсякденному житті. Ацетон часто входить до складу рідини для зняття лаку для нігтів.
Однак ацетон також відіграє важливу роль у хімічній промисловості як вихідний матеріал для багатьох синтезів. В основному його використовують для виробництва поліметилметакрилату (ПММА, акрилу або плексигласу).
У цьому експерименті ми дослідимо, як ацетон можна отримати технічно.
Завдання
Експериментальна установка
Отримайте ацетон (пропанон) з ацетату кальцію
Матеріал
Підготовка (1/4)
Рисунок 1
1.Зберіть штатив як показано на рис. 1 за допомогою двох подвійних муфт і універсальних затискачів.
2.Наповніть пробірку Duran 3 ложками ацетату кальцію (рис. 2), злегка постукайте по дну і закріпіть пробірку горизонтально на штативі.
Рисунок 2
Підготовка (2/4)
3.Вставте короткий кінець прямокутної скляної трубки в гумову пробку, а потім закрийте цією пробкою пробірку Duran (рис. 3).
4.Закрийте пробірку з насадкою відповідною гумовою пробкою з отвором.
Рисунок 3
Підготовка (3/4)
Рисунок 4
5.З'єднайте обидві пробірки за допомогою прямокутної трубки, а потім затисніть пробірку з боковим кріпленням вертикально у другому універсальному затискачі (рис. 4). Довгий кінець прямокутної трубки слід вставити в пробірку з боковим кріпленням так, щоб він закінчувався приблизно на 3 см вище дна.
6.Переконайтеся, що обидві пробірки з'єднані одна з одною без натягу, але дуже добре закриті.
Підготовка (4/4)
Рисунок 4
7.Наповніть склянку льодом приблизно наполовину, додайте 10 ложок натрій хлориду і перемішайте суміш шпателем.
8. Поставте склянку під пробірку з насадкою, яка використовується як шаблон.
9.Перемістіть установку так, щоб пробірка була наполовину занурена в холодну суміш.
10. Приєднайте гумову трубку до насадки і залиште кінець трубки звисати над краєм лабораторного столу якомога вище від підлоги.
Виконання роботи (1/3)
Рисунок 5
1.Нагрійте пробірку Duran по всій довжині, а потім енергійно нагрійте ацетат кальцію (рис. 5).
2.Загасіть полум'я пальника, як тільки в шаблоні утвориться близько 5 мл конденсату.
Виконання роботи (2/3)
Рисунок 6
3.Потім демонтуйте експериментальну установку і вилийте конденсат у звичайну пробірку (обережно! Під час виливання поверніть насадку догори!) (рис. 6).
4.Додайте в пробірку стільки ж дистильованої води.
Виконання роботи (3/3)
Рисунок 7
5.Додайте до суміші карбонат калію до утворення насиченого розчину.
6.Закрийте пробірку гумовою пробкою і енергійно струсіть її (рис. 7).
Утилізація
- Тверді залишки розведіть невеликою кількістю води і покладіть у контейнер для збору кислот і лугів.
- Помістіть рідини в контейнер для збору легкозаймистих органічних речовин.
Протокол
Завдання 1
Запишіть свої спостереження.
Завдання 2
Узагальніть властивості ацетону, які ми визначили до цього часу, в інформаційному бюлетені. Доповніть її, знайшовши в підручнику інформацію, якої бракує.
Назва речовини
Хімічна формула
Колір
Агрегатний стан
Температура плавлення
Температура кипіння
Інші властивості
Отримання/Добування
Використання
Завдання 3
Вставте слова в тексті в потрібне місце! ____ використовується у багатьох сферах повсякденного життя. В основному він використовується для ____ оргскла, але також міститься в численних ____ і деяких стоматологічних розчинах для чищення коренів зубів. В експерименті ацетон отримали з ____. Відповідне рівняння реакції має вигляд: \text{Ca(CH}_3\text{COO)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 (s) + {\text{(CH}_3)}_2\text{CO}
Завдання 4
Питання
Завдання 5
Питання
Питання