Ответы на вопросы и упражнения из тетради для лабораторных и практических работ И. И. Акимовой, Н. В. Запорожец «Химия» ТЕМА «ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ» Лабораторная работа № 1 Опыты с глицерином: растворимость в воде, взаимодействие с гидроксидом меди(II) Цель: исследовать свойства глицерина, изучить качественную реакцию на него. Оборудование: штатив с пробирками, пипетка. Реактивы: глицерин, дистиллированная вода, растворы сульфата меди(II), гидроксида натрия. Задание: выполните работу и оформите отчет, заполнив таблицу. Ход работы Растворимость глицерина в воде В пробирку налейте 0,5 мл воды, добавьте 0,5 мл глицерина, перемешайте. Наблюдения. Глицерин растворяется в воде. Вывод. Растворяется ли глицерин в воде? Да, растворяется. II. Качественная реакция на глицерин В пробирку налейте 2 мл раствора гидроксида натрия и добавьте к нему немного раствора сульфата меди(II). К осадку прилейте раствор глицерина, который вы получили в первом опыте, перемешайте. Наблюдения. Голубой осадок растворяется, образуется раствор синего цвета. Уравнения химических реакций. Запишите уравнения соответствующих реакций. CH2 – O CH2 – OH Cu + H2 O . СH – OH + Cu(OH)2 → СH – O CH2 – OH CH2 – OH ХИМИЯ I. Вывод. 1) Какие свойства глицерина проявляются в этой реакции? Способность образовывать глицериты. 2) Какая реакция является качественной на глицерин и другие многоатомные спирты? Реакция с гидроксидом меди(II). Подведите итоги работы. В ходе выполнения лабораторной работы мы исследовали свойства глицерина, изучили качественную реакцию на него. Сделайте общий вывод. (Укажите характерные свойства глицерина.) Глицерин растворяется в воде. Качественной реакцией на глицерин (и на 615 другие многоатомные спирты) является взаимодействие с Cu(OH)2. Лабораторная работа № 2 Окисление спирта в альдегид Цель: исследовать основной способ получения альдегидов в лаборатории. Оборудование: пробирка, нагревательный прибор, медная проволока длиной 12 см со спиралью на конце (4–5 витков диаметром 8 мм). Реактив: этанол. Задание: выполните работу и оформите отчет, заполнив таблицу. Ход работы В сухую пробирку налейте приблизительно 1 мл этанола. Раскалите медную спираль в пламени — на ее поверхности образуется черный налет оксида меди(II). Быстро опустите спираль в пробирку со спиртом, выньте и, не нагревая ее, снова опустите в пары спирта. Осторожно понюхайте содержимое пробирки, направляя поток воздуха к себе рукой. Наблюдения. 1) Что происходит с медной спиралью? Она становится ярко-красной, черный налет исчезает. 2) Обратите внимание на внешний вид медной спирали и появление запаха. Ощущается запах уксуса. Уравнения химических реакций. 1) Какие реакции происходят с медью? 2Cu + O2 = 2CuO . 2) Какие изменения происходят со спиртом? ХИМИЯ C2H5OH + CuO → CH3 – C O + Cu + H2O . H Вывод. 1) Как можно получить альдегиды в лаборатории? Окисление спиртов. 2) С какой целью проводят этот опыт? Показать, что медь в этой реакции восстанавливается, окисляя спирт. 3) Какие наблюдения подтверждают образование альдегида? Появление характерного запаха. Подведите итоги работы. В ходе выполнения лабораторной работы мы научились получать альдегид из спирта. Сделайте общий вывод. (Кратко объясните, как в лабораторных условиях получают альдегиды.) Окислением одноатомных спиртов. Лабораторная работа № 3 Действие уксусной кислоты на индикаторы 616 Цель: изучить химические свойства уксусной кислоты, исследовать, как действует уксусная кислота на индикаторы. Оборудование: штатив с пробирками, стеклянная палочка. Реактивы: раствор уксусной кислоты; индикаторы (в виде растворов или индикаторной бумаги): фенолфталеин, лакмус, метиловый оранжевый, универсальный индикатор; дистиллированная вода. Задание: выполните работу, оформите отчет, заполнив таблицу. Ход работы Испытания индикаторами При наличии индикаторной бумаги: нанесите стеклянной палочкой каплю уксусной кислоты на индикаторную бумагу. При наличии растворов индикаторов: в три пробирки налейте по 0,5 мл уксусной кислоты, добавьте по каплям индикаторы: в первую пробирку — лакмус, во вторую — фенолфталеин, в третью — метиловый оранжевый. Наблюдения. Запишите, изменил ли индикатор цвет: лакмус стал красным, фенолфталеин не изменился, метиловый оранжевый стал красным. Уравнение химической реакции. Составьте уравнение диссоциации уксусной кислоты. CH3COOH CH3COO − + H + . Вывод. 1) Объясните результаты опыта с точки зрения теории электролитической диссоциации. Уксусная кислота диссоциирует с образованием иона H+, который изменяет цвет индикатора. 2) Объясните проявление кислотных свойств уксусной кислоты особенностями строения молекулы. Связь между атомами О и Н ковалентная полярная, при растворении кислоты в воде она еще больше поляризуется и диссоциирует. II. Испытание универсальным индикатором Испытайте универсальным индикатором выданный вам раствор уксусной кислоты. Разведите выданный раствор уксусной кислоты дистиллированной водой в соотношении 1 : 2, испытайте его универсальным индикатором. Наблюдения. Универсальный индикатор (выданная кислота) — красный цвет, универсальный индикатор (разбавленная кислота) — бледно-красный. Вывод. Объясните полученные результаты. Уксусная кислота диссоциирует в воде с образование иона H+, который обеспечивает кислую среду раствора. Подведите итоги работы. В ходе выполнения лабораторной работы мы изучили химические свойства уксусной кислоты и действие ее на индикаторы. Сделайте общий вывод. Уксусная кислота является карбоновой кислотой и в водных растворах диссоциирует с образованием ионов H + и CH3COO − . ХИМИЯ I. Лабораторная работа № 4 Взаимодействие уксусной кислоты с металлами, щелочами Цель: исследовать способность уксусной кислоты вступать в химические реакции с металлами и щелочами. Оборудование: штатив с пробирками, нагревательный прибор, пробиркодержатель. Реактивы: растворы уксусной кислоты, гидроксида натрия (калия), фенолфталеина; порошки магния, железа, меди; гидроксид меди(II) (можно использовать свежеприготовленный, промытый и отфильтрованный). 617 Задание: выполните работу, оформите отчет, заполнив таблицу. I. Ход работы Взаимодействие уксусной кислоты с металлами В три пробирки налейте по 1–1,5 мл разбавленной уксусной кислоты, в первую добавьте немного порошка магния, во вторую — столько же порошка железа, а в третью — столько же порошка меди. Вторую и третью пробирки нагрейте. Соблюдайте правила нагревания! Наблюдения. Пробирка № 1: выделяется газ. Пробирка № 2 (до нагревания): видимых изменений нет. Пробирка № 2 (во время нагревания): выделяется газ. Пробирка № 3 (до нагревания): видимых изменений нет. Пробирка № 3 (после нагревания): видимых изменений нет. Уравнения химических реакций. Запишите уравнения реакций взаимодействия уксусной кислоты с металлами в молекулярном, полном и сокращенном ионном видах. 2CH3COOH + Mg → H2 + (CH3COO)2 Mg ; 2CH3COO − + 2H + + Mg → H2 + 2CH3COO − + Mg2 + ; 2H + + Mg → H20 + Mg2 + ; 2CH3COOH + Fe → H2 + (CH3COO)2 Fe ; ХИМИЯ 2CH3COO − + 2H + + Fe → H2 + 2CH3COO − + Fe2 + ; 2H + + Fe → H2 → Fe2 + . Вывод. 1) Сделайте вывод о способности уксусной кислоты вступать в химические реакции с металлами. Уксусная кислота реагирует с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода. 2) Сравните скорость протекания химических реакций в разных пробирках. Быстрее идет в пробирке № 1, медленнее в пробирке № 2, не идет в пробирке № 3. 3) С какой целью нагревали пробирки? Чтобы ускорить реакцию. 4) Какой фактор в данном случае влияет на скорость реакции? а) Природа реагирующих веществ; б) температура. II. Взаимодействие уксусной кислоты с основаниями В первую пробирку налейте раствор гидроксида натрия (или гидроксида калия), прибавьте несколько капель фенолфталеина, а затем по каплям добавляйте раствор уксусной кислоты до видимых изменений. Во вторую пробирку поместите гидроксид меди(II) и прилейте к нему раствор уксусной кислоты. Наблюдения. Пробирка № 1 (после добавления к щелочи фенолфталеина): раствор приобрел розовую окраску. Пробирка № 1 (после добавления раствора уксусной кислоты): раствор стал бесцветным. Пробирка № 2: голубой осадок растворился. Уравнения химических реакций. Запишите уравнения реакций взаимодействия уксусной кислоты с основаниями в молекулярном, полном и сокращенном ионном видах. CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O ; 618 CH3COO − + H + + Na + + OH − = CH3COO − + Na + + H2O ; 2CH3COOH + Cu (OH)2 = (CH3COO)2 Cu + 2H2O ; 2CH3COO − + 2H + + Cu (OH)2 = 2CH3COO − + Cu2 + + 2H2O ; 2H + + Cu (OH)2 = Cu2 + + 2H2O . Вывод. 1) Сделайте вывод о способности уксусной кислоты вступать в химические реакции с основаниями. Уксусная кислота реагирует с растворимыми и нерастворимыми основаниями. 2) Какие признаки в данном случае свидетельствуют о протекании реакции? а) Изменение окраски раствора; б) растворение осадка. Подведите итоги работы. При выполнении лабораторной работы мы исследовали способность уксусной кислоты вступать в химические реакции с металлами и основаниями. Сделайте общий вывод. (Способна ли уксусная кислота вступать в химические реакции с металлами и основаниями? Если да, то с какими?) Уксусная кислота реагирует с растворимыми и нерастворимыми основаниями; с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода. Практическая работа № 1 Свойства уксусной кислоты Ход работы I. Действие уксусной кислоты на индикаторы В пробирку с уксусной кислотой внесите несколько капель лакмуса или метилового оранжевого. Наблюдения. Как изменился цвет индикатора? Индикаторы стали красными. Уравнение химической реакции. Запишите уравнение диссоциации уксусной кислоты. CH3COOH CH3COO − + H + . Вывод. О чем свидетельствует изменение цвета индикатора? О наличии иона H+. Почему для исследования не используется фенолфталеин? Это индикатор на группу OH–. ХИМИЯ Цель: исследовать физические и химические свойства уксусной кислоты. Оборудование: нагревательный прибор, штатив с пробирками, пробиркодержатель. Реактивы: 4 пробирки с раствором уксусной кислоты, порошкообразный магний, растворы лакмуса (или метилового оранжевого), щелочи (гидроксид натрия или гидроксид калия), карбоната натрия, перманганата калия (1,5–2 %), серной кислоты. Задание: проделайте опыты и оформите отчет, заполнив таблицу. II. Взаимодействие уксусной кислоты с основаниями В пробирку из первого опыта по каплям прибавьте раствор щелочи (гидроксида натрия или гидроксида калия). Наблюдения. Что происходит с цветом раствора? 619 Раствор стал бесцветным.