Свойства веществ

Практическая работа № 1. «Свойства веществ»
Цель: Познакомить учащихся со способностью различных веществ
растворяться в воде.
Задачи: Познакомить учащихся с явлением растворимости, научить
пользоваться лабораторным оборудованием, познакомить учащихся с
цифровой лабораторией и измерительными приборами.
Оборудование: ноутбук, электронный измеритель температуры,
электронный измеритель электропроводности, электронные весы, пробирки
химические (6 шт), поваренная соль, металлические кнопки, мел, маркер,
мерный цилиндр, фильтровальная бумага.
Ключевые понятия: растворение, растворимость, осадок, объем, масса,
температура, электропроводность, физические явления, химические явления.
Ход работы:
1) Возьмите 3 чистые пробирки, налейте в них по 5 мл водопроводной
воды. Подпишите номера пробирок маркером. Отметьте маркером
уровень воды в каждой из пробирок.
2) Подключите электронный измеритель температуры к компьютеру.
Опустите измеритель в 1 из пробирок. Запустите программу
«Биология. Практикум». На экране компьютера начинается запись
измерения
3) Проведите последовательно измерения температуры во всех трех
пробирках. Полученные данные занесите в таблицу.
4) По той же схеме проведите измерения электропроводности в каждой из
пробирок с помощью электронного измерителя электропроводности.
Данные занесите в таблицу.
5) Приготовьте измельченные кусочки мела, металлические кнопки и
поваренную соль. Возьмите 3 сухие чистые пробирки и сделайте на них
отметку маркером на одном уровне (1,5-2 см от основания пробирки).
Заполните каждую из пробирок поваренной солью, мелом и
металлическими кнопками так, чтобы вещества максимально плотно
заполнили пробирки до сделанной вами маркером отметки.
6) Приготовьте 3 небольших листочка бумаги, высыпьте содержимое
пробирок на них и взвесьте массу соли, мела и кнопок с помощью
электронных весов. Полученные значения внесите в таблицу.
7) Добавьте поочередно соль, мел и кнопки в пробирки с водой. В
процессе добавления проводите измерения температуры. Данные о
температуре воды после добавления веществ внесите в таблицу.
8) Взболтайте каждую из пробирок, отметьте уровень воды в каждой из
них, укажите в таблице, изменился ли уровень воды в пробирке или
нет, опишите наблюдаемые изменения в таблице.
9) Измерьте электропроводность в каждой из пробирок и внесите данные
о ней в таблицу.
10) Ответьте на вопросы: с чем связаны изменения уровня воды в
пробирках, с чем связаны изменения в температуре и электропроводности
воды, почему в некоторых пробирках эти изменения отсутствовали?
11) Сформулируйте выводы о том, что может происходить во время
растворения, все ли вещества растворяются?
Измеряемые параметры
о
Температура воды, С
Электропроводность, мкс/см
Добавляемое вещество
Масса добавленного вещества, г
Температура воды после
добавления вещества, оС
Электропроводность после
добавления вещества, мкс/см
Изменение объема жидкости в
пробирках
Номер пробирки
1
2
21,907
21,907
0, 240
0,240
соль
мел
1,906
20, 077
2,405
20,644
3
21,907
0,240
Железные
кнопки
3,895
21,134
11,000
1,800
0,2700
Объем
рассола
меньше,
чем
суммарный
объем соли
и воды
Объем
раствора
немного
меньше,
чем
суммарный
объем мела
и воды
Объем
увеличился
на столько,
на сколько
добавили
кнопок
Температура воды, оС
Электропроводность воды, мкс/см
Температура воды, после добавления соли оС
Температура воды, после добавления мела оС
Температура воды, после добавления железных кнопок оС
Электропроводность после добавления соли, мкс/с
Электропроводность после добавления мела, мкс/с
Электропроводность после добавления железных кнопок, мкс/с
Выводы: Во время растворения соли мы наблюдали понижение
температуры (Из-за гидратации хлорида натрия снижается подвижность
молекул. При растворении хлорида натрия в воде происходит распад
нейтральных молекул на заряженные частицы ионы Na+ CL-. Эти
частицы притягивают к себе молекулы воды, внутри которых кислород
заряжен отрицательно относительно водорода, а водород, относительно
кислорода – положительно. Вокруг натрия образуется оболочка молекул
воды, обращенных к нему кислородом, а вокруг хлора тоже образуется
оболочка из молекул воды, обращенных к ниму водородами. Из-за такого
статического взаимодействия подвижность молекул воды уменьшается во
всем объеме раствора, что приводит к падению температуры.), а так же
понижение объема (объем рассола меньше, чем суммарный объем соли и
воды – (явление электро-стрикции). Электропроводность после
ратворения соли в воде резко возросла. На этих основаниях можно
сделать вывод, что соль хорошо растворяется в воде. Процесс
растворения мела в воде сопровождался теми же эффектами, но менее
выраженными. Мы сделали вывод, что мел хуже соли растворяется в
воде. При добавлении железных кнопок к воде мы наблюдали еще
меньшее изменение таких показателей как температура и
электропроводность, а вот суммарный объем кнопки + вода не изменился.
Процесс растворения в этом случае идет очень, очень медленно.
Таким образом процесс растворения – физико – химический процесс,
который может сопровождаться поглощением (выделением) тепла,
изменением электропроводности и объема.