Архипова А.А.Занимательные опыты по химии

Занимательные опыты по химии

А.А.АРХИПОВА,
учитель-методист
(г. Ачинск, Красноярский край)

Основная цель использования занимательных опытов на уроках химии – развить интерес к предмету, любознательность, наблюдательность, умение определять наблюдаемые явления, делать выводы. Отказ от проведения опытов при недостаточном финансировании, при постоянной нехватке реактивов снижает интерес учащихся к урокам химии. Это не может не сказаться на качестве обучения. Занимательные, красочные опыты отчасти решают эту проблему. Особенно привлекательны для ребят опыты, в которых получаются цветные осадки, кристаллы, резко изменяется окраска растворов. Такие реакции можно подобрать практически к каждой теме. Здесь приведены только самые простые и общедоступные.

Тема «Кристаллогидраты». На примере этого опыта можно закрепить понятие о кристаллогидратах, продемонстрировать зависимость свойств кристаллогидратов от числа молекул воды, входящих в их состав. Если слить растворы хлорида кобальта(II) и фосфата натрия, получается красивый осадок, цвет которого зависит от содержания в нем воды. При комнатной температуре устойчив октагидрат Со₃(РО₄)₂•8H₂О розового цвета. Если сливать горячие растворы реагентов, то получится фиолетовый тетрагидрат с четырьмя молекулами воды, который под слоем раствора через несколько дней самопроизвольно превращается в октагидрат. При нагревании оба октагидрата последовательно отщепляют несколько молекул воды, переходя при 140 °С в Со₃(РО₄)₂•2Н₂О, а выше 600 °С – в безводный фиолетовый фосфат.

Тема «Химические свойства металлов. Ряд напряжений металлов. Поместить в пробирку кусочки олова, засыпать их сверху кристаллами хлорида меди, слегка увлажнить смесь и нагреть. Начнется бурная реакция с выделением газа, а в пробирке появятся мелкие кристаллики меди, покрытые темно-серым и белым налетом. Примерно через неделю налет исчезнет, а еще через несколько дней образуется красивый узор из сросшихся между собой кристалликов меди, расположенных в виде веточек длиной до 5 мм (такие сростки называются дендритами). Не исключено, что можно получить и более крупные кристаллы, если не нагревать раствор, хотя реакция будет идти медленнее.

Тема «Кремний и его соединения». При знакомстве со свойствами кремнезема и жидкого стекла можно поставить очень простой опыт, который продемонстрирует их свойства. Опыт называется «Сад химика». Если в водный раствор силиката натрия (силикатного клея) бросить кристаллики растворимых окрашенных солей, то начнут расти красивые цветные «водоросли». Если же изменить порядок смешивания реагентов, можно получить «силикатную медузу». Если капать силикатный клей в раствор окрашенных солей железа, меди, кобальта и т. п., то капли мгновенно покрываются цветной пленкой и превращаются в миниатюрные подобия медуз.

Тема «Кислородные соединения азота». Как известно, при нагревании азотнокислых солей щелочных металлов выделяется кислород. На этом свойстве селитры основан следующий опыт. Готовим 20–30 мл насыщенного раствора нитрата натрия или калия. С помощью деревянной палочки делаем этим раствором какую-либо надпись на листе плотной бумаги. В надписи не должно быть пересекающихся линий. Сделанный селитрой рисунок тщательно высушиваем. При показе опыта лист с надписью укрепляем в вертикальном положении и к началу надписи прикасаемся тлеющим концом тонкой лучины. По бумаге пробегает слабый огонек, и надпись проявляется.
Во время проведения этого опыта необходимо обратить внимание учащихся на технику безопасности и противопожарную безопасность при работе с нитратами щелочных металлов.

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]


Тема «Свойства железа». Опыт называется «Кровь без раны». Готовим 3–5%-й растворы FeCl₃ и КСNS. Берем нож и смачиваем его раствором КСNS, а руку – раствором FeCl₃. Надо стремиться к тому, чтобы на ноже и на ладони осталось как можно больше жидкости. Тупой стороной ножа проводим по ладони – учащимся видно, как из нее течет «кровь». Ярко-красную окраску «крови» придает образовавшийся роданид трехвалентного железа Fe(CNS)₃. Поднеся руку под струю воды, показываем всем, что никакой раны нет. Обращаем внимание на то, что этими свойствами ионов железа иногда пользуются различные знахари, обманывающие легковерных людей.

Тема «Индикаторы». Впервые применение индикаторов описал английский ученый Роберт Бойль (1627–1691). Он заметил, что отвары цветов некоторых растений в растворах кислот и щелочей приобретают неодинаковую окраску. В 1667 г., пропитав фильтровальную бумагу отваром тропического лишайника – лакмуса – и отваром фиалок и васильков, Бойль тем самым положил начало применению индикаторной бумаги («реактивные бумажки»). Первые индикаторы были растительного происхождения, современные же индикаторы – в основном продукты химического синтеза: фенолфталеин, метиловый оранжевый, метиловый красный. Но растительные индикаторы, приготовленные самими учащимися, вызывают больший интерес и дают возможность определять среду растворов, используя подручные средства. В классе растительные индикаторы можно испытать 0,5-молярными растворами кислот и щелочей.
Для приготовления растительных индикаторов (вытяжки) берут 50 г плодов, измельчают, заливают 200 мл воды, кипятят в течение 1–2 мин. (таблица.) Затем раствор охлаждают и отфильтровывают. Полученный фильтрат разбавляют спиртом (2:1) с целью предохранения его от порчи. Из вытяжек готовят индикаторные бумажки, т. е. соответствующими растворами пропитывают фильтровальную бумагу.

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Вытяжки из растений
служат индикаторами


Тема «Органическая химия. Введение». Приступая к изучению органических веществ, обращаем внимание учащихся на их высокую горючесть, которую можно продемонстрировать на опыте «Несгораемый платок».
Хлопчатобумажный носовой платок без бахромы показываем учащимся, смачиваем его водой, слегка отжимаем. После этого платок обливаем ацетоном или медицинским эфиром и кладем расправленным на металлический поддон. Поджигаем платок, используя длинную лучину. Нельзя трогать его руками, пока пламя совсем не погаснет, т. к. при увеличении доступа воздуха оставшийся растворитель может сильно вспыхнуть. После того как горение закончится, платок вновь демонстрируем ученикам. Какие-либо следы горения на нем отсутствуют. Эффект основан на том, что испарение воды требует больших тепловых затрат, а теплоты, выделяющейся при горении выбранной жидкости, недостаточно для полного испарения воды, которой смочен платок. При проведении опыта следует обратить внимание учащихся на соблюдение правил противопожарной безопасности при работе с органическими веществами.

Таблица

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Тема «Сложные эфиры. Жиры». При изучении этой темы можно не только выполнить практическую работу по синтезу этилового эфира уксусной кислоты, но и получить этиловый эфир борной (неорганической) кислоты, пары которого горят красивым зеленым пламенем (опыт «Зеленый огонь»).
Опыт проводят в помещении, которое желательно затемнить. В тигель объемом 20–30 мл, расположенный на поддоне, помещаем 1 г борной кислоты, добавляем 10 мл спирта и 1 мл концентрированной серной кислоты (для связывания выделяющейся воды). Смесь перемешиваем стеклянной палочкой. Далее спичкой поджигаем содержимое тигля и в темноте наблюдаем красивое зеленое пламя.
С помощью этого метода проводят качественное определение бора в различных средах.