ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ в школьной химической лаборатории Воспитание – это наука, обучающая наших детей обходиться без нас. Э. Легуве. Правила безопасности при работе в химической лаборатории- это закон, которому неукоснительно должны следовать все участники образовательного процесса. В систему работы учителя химии входят такие формы работы, как: • тестирование по правилам безопасности (в электронном издании «Виртуальная лаборатория» предусмотрены тесты перед началом каждой практической работыприложение 1); • викторины и конкурсы по правилам безопасности в рамках внешкольных мероприятий приложение 2; • олимпиады по правилам безопасности (олимпиадные задания можно составить из задач, которые бьли использованы на олимпиадах по химии и представлены в Интернете: http://www.alhimik.ru/. http://taskS.ceemat.rujdir/124/, а примером такого задания может быть содержание олимпиады по правилам безопасности для 10-ro класса - приложение 3); • изучение правил безопасности в форме беседы по содержанию сказки для семиклассников (пропедевтика) - приложение 4. Можно посоветовать учащимся получать информацию о занимательных опытах на сайтах: http://home.uic.tula.ru/-zanchem/index. htm, http://www.alhimik.ru/demop/tit_exp.htm Приложение 1 ТЕСТ ПО ПРАВИЛАМ БЕЗОПАСНОСТИ ЭЛЕКТРОННОГО ПОСОБИЯ «ВИРТУАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ» К РАБОТЕ «БРОМИРОВАНИЕ БЕНЗОЛА» 1. Kакиe правила следует соблюдать при нагревании бензола - легко воспламеняющейся жидкости? • Нагревать на спиртовке через огнезащитную прокладку. • Нагревать на водяной или песочной бане. • Нагревать на плите с открытой спиралью. • Нагревать открытым пламенем спиртовки. 2. Почему бромирование бензола следует проводить только в вытяжном шкафу? • Оба реагента легколетучие, токсичные. • Все реакции с органическими веществами проводят в вытяжном шкафу. • Потому что бензол относится к легковоспламеняющимся жидкостям. • Бром ядовит. 3. Почему в школьном химическом эксперименте нежелательно проводить опыты с бензолом? • Бензол - легковоспламеняющаяся жидкость. • Бензол - дорогой реактив. • Бензол токсичен: попадая через кожу и органы дыхания, он нарушает деятельность центральной нервной системы и кроветворения. • Бензол - наркотическое вещество. 4. Какие меры предосторожности применяют при работе с бензолом? • Открывают окна и надевают ватно-марлевую повязку. • Работают только при включённой вентиляции. • Надевают противогаз и халат. • Работают под тягой и в перчатках. 5. Что нужно делать, если склянка с бромом упала на пол и разбилась? • Надеть средства защиты органов дыхания и убрать разлив. • Засыпать песком и промыть пол водой. • Открыть форточку, включить тягу и покинуть помещение до полного проветривания кабинета. • Доложить учителю и ждать указаний. (Правильные ответы выделены курсивом.) Приложение 2 ВИКТОРИНА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ 8-9-го КЛАССОВ (по правилам телевикторины «Кто хочет стать миллионером?») 1. Как положено себя вести в школьной химической лаборатории? А. Можно перекусить. Б. Можно смешивать реактивы, не пользуясь инструкцией. В. Можно бегать и шуметь. Г. Следует соблюдать на рабочем месте чистоту и порядок 2. Когда можно приступать к работе в лаборатории? А. Когда хочешь. Б. С разрешения лаборанта. В. С разрешения учителя. Г. Когда будешь готов. 3. Какую посуду надо использовать при работе? А. Чистую. Б. Грязную. В. С трещинами. Г. Какая есть, ту и использовать. 4. При нагревании жидкости в пробирке отверстие надо направлять ... А. Вверх. Б. В сторону от себя. В. Вниз. Г. В сторону от себя и от соседей. 5. Что надо сделать в случае попадания влаги на электроприбор? А. Вытереть прибор тряпкой. Б. Выключить прибор. В. Позвать учителя. Г. Работать дальше. 6. Чего нельзя делать при работе со спиртoвкой?. А. Тушить огонь колпачком. Б. Зажигать спичками. В. Заполнять этиловым спиртом. Г. Зажигать от другой спиртовки. 7. Как смешивать концентрированную серную кислоту с водой? А. Воду лить в кислоту. Б. Кислоту лить в воду. В. Порядок смешивания не имеет значения. Г. Нельзя смешивать. 8. При попадании кислоты на кожу надо ... А. Промыть 2%-ным раствором уксусной кислоты. Б. Промыть 2%-ным раствором питьевой соды. В. Стереть кислоту тряпкой. Г. Смазать глицерином повреждённое место. 9. Какова максимальная концентрация растворов, выдаваемых учащимся? А.2%. Б.4%. В.5%. Г. 10%. 10. Чем можно поглотить избыток получаемого хлора? А. Раствором щёлочи. Б. Раствором сульфата железа(II). В. Раствором хлорида натрия. Г. Водой. 11. Для чего в аптечке должен быть глицерин? А. Для смазывания кожи после ожогов, чтобы снять болевые ощущения. Б. Для смазывания рук перед работой. В. Для смазывания порезов. Г. Для приема внутрь. 12. Как взять навеску щёлочи? А. Фильтровальной бумагой. Б. Насыпать через край. В. Фарфоровой чашечкой. Г. Руками. 13. Какая соль бария практически неядовита? А. Хлорид бария. Б. Нитрат бария. В. Карбонат бария. Г. Сульфат бария. 14. Какое вещество запрещено иметь в школьной химической лаборатории? А. Этанол. Б. Метанол. В. Бензол. Г. Фенол. КОНКУРС ДЛЯ ВОСЬМИКЛАССНИКОВ Формируют две команды из учащихся 8-го класса. В состав жюри приглашают старшеклассников. Члены команд должны по очереди (по цепочке) выполнить каждое задание конкурса, за что зарабатывают баллы своим командам. Баллами оценивается правильность действий каждого участника, затем их суммируют и определяют командупобедительницу. З ада н и е 1. Налейте раствор из сосуда в пробирку. Оборудование: раствор хлорида натрия в склянке с этикеткой; пробирка. Критерии оценки • Этикетка на склянке должна быть вверху (этикетка в руке). • Последнюю каплю жидкости снять горлышком пробирки. • Не наполнять пробирку более чем на одну треть. З а д а н и е 2. Определите запах вещества. Оборудование: химический стакан с 6%-ным раствором уксусной кислоты. Критерий оценки • Нюхать с предосторожностями. З а д а н и е 3. Возьмите сыпучие реактивы из банки. Оборудование: банка с порошком мела; пробирки, ложечки. Критерий оценки • Аккуратность при работе. З а д а н и е 4. Зажгите и потушите спиртовку. Оборудование: спиртовка, спички. Критерий оценки • Зaжигать спичками, тушить колпачком. З а д а н и е 5. Нагрейте воду в пробирке до кипения. Оборудование: штатив с лапкой, пробирка, спиртовка, спички. Критерии оценки • Правильность зажима пробирки в лапке штатива. • Правильность расположения отверстия пробирки (от себя и от соседей). • Правильность нагревания жидкости в пробирке. З а д а н и е 6. Проведите реакцию в пробирке и в плате. Оборудование: растворы сульфата натрия и хлорида бария в капельницах; пробирка, плата. Критерии оценки • Экономное расходование реактивов. • Аккуратность при проведении эксперимента. Приложение 3 ОЛИМПИАДА НА ЗНАНИЕ ПРАВИЛ БЕЗОПАСНОСТИ З а д а ч а 1. Юный химик Миша нашёл три запаянных ампулы с блестящей серебристой жидкостью. Он вскрыл ампулы и налил в них воду. Жидкость из первой ампулы с водой не взаимодействовала. Тогда Миша нагрел её в заполненной кислородом колбе и увидел, что при этом образуется красное кристаллическое вещество. Содержимое второй ампулы интенсивно реагировало с водой, при этом выделялся бесцветный горючий газ. После завершения реакции на дне ампулы осталась серебристая жидкость, по внешнему виду неотличимая от исходной, а по химическим свойствам - от содержимого первой ампулы. После того как Миша налил воду в третью ампулу, произошёл сильный взрыв со вспышкой пламени жёлтого цвета с фиолетовыми проблесками. Что находилось в ампулах и какие грубые нарушения правил безопасности допустил юный химик? http://tasks.ceemat.ru/dir /306/1116/ ХХII Турнир им. М. В. Ломоносова, 1999 г. З а д а ч а 2. В химической лаборатории и в повседневной жизни возможны случаи поражения организма едкими веществами. Прежде чем обратиться к врачу, пострадавшему необходимо оказать первую помощь. Что вы предпримете, если: а) в глаз попал раствор кауcтической соды; б) на кожу попала кислота из автомобильного аккумулятора; в) в рот или желудочно-кишечный тракт попала кислота? Ваши действия подтвердите уравнениями реакций. http://tasks.eeemat.ru/dir /288/1043/ Пермская обл., 1997/98 учебный год. З а д а ч а 3. Желая получить вожделенную для многих пиротехников соль, юный химик растворил в воде 20 г хромового ангидрида и стал медленно пропускать в раствор аммиак. Дождавшись прекращения поглощения газа, он разобрал прибор и осторожно испарил раствор на вакуумном испарителе. Удался ли юному химику опыт, который он мечтал провести с полученным веществом, и что это за опыт? Какова масса полученного им соединения и сколько должен был весить предмет его мечтаний? Как бы вы действовали на его месте, имея 20 г хромового ангидрида и не имея возможности контролировать объём пропущенного газа? http://tasks.eeemat.ru/dir/164/446/ Новосибирск, 1999/2000 учебный год. З а да ч а 4. Юный химик решил надуть водородом шар вместимостью 1 м3 (в пересчёте на н.у.). Водород для этого он решил получить из цинка и соляной кислоты. Цинк стоит 240 p./кr, 36%-ная соляная кислота (техническая) стоит 5 р./КГ. Во сколько обойдётся этот эксперимент родителям юного химика? http://tasks.eeemat.ru/dir /459/1887 / Московская городская олимпиада, 2003/04 учебный год. З а д а ч а 5. В лаборатории на столе стоят пять колб с водными растворами различных веществ. На каждой колбе имеется этикетка с названием. На первой колбе написано «иодид бария», на второй – «карбонат натрия», на третьей – «серная кислота», на четвёртой -«хлорид меди» и на пятой – «гидроксид натрия». К сожалению, этикетки перепутаны, так что ни один из растворов не подписан правильно. При сливании раствора из первой колбы с раствором из второй колбы выделяется газ, а при смешивании раствора из первой колбы с содержимым третьей колбы образуется белый осадок 1. Как поменять этикетки местами, чтобы все колбы были подписаны правильно? 2. Напишите уравнения реакций, упомянутых в условии. 3. Какие ещё реакции можно провести между указанными веществами? http://tasks.eeemat.ru/dir /37 4/1362/ XXN Турнир им. М. В. Ломоносова, 2001 г. Решения З а д а ч а 1. В первой ампуле быта pтyrь, во второй - амальгама (сплав с ртутью) какоголибо щелочного металла (например, натрия), в третьей - сплав натрия и калия, который при комнатной температуре является жидкостью. Подсказка кроется в окраске пламени (жёлтая с фиолетовой). Что касается правил безопасности, часто встречаются ответы, что вообще ничего нельзя подбирать на улице, а также нельзя проводить опыты с незнакомыми веществами, безусловно, верные правила поведения для школьников. Однако правила безопасности в химии выглядят несколько иначе. Дело в том, что в химии невозможно не проводить опыты с неизвестными веществами. Просто для таких опытов надо аккуратно отбирать небольшие количества веществ и обязательно использовать защитные очки, а лучше - маску, а еще лучше - про водить опыты под тягой. З а да ч а 2. а) Промыть глаз струёй чистой воды, затем нейтрализовать раствор щёлочи 13%-ным раствором борной кислоты: NaOH + НзВОз = NaB02 + 2Н2О или 3Н2О + 2NaOH + 4НзВОз = Na2B407 • 10Н2О. б) Промыть поражённое место проточной водой и нейтрализовать остатки кислоты 1¬3%ным раствором соды: H2S04 + Nа2СОЗ = Na2S04 + С02 + Н2О; H2S04 + 2NаНСОз = Na2S04 + 2С02 + 2Н2О. в) Для нейтрализации попавшей в рот кислоты нужно воспользоваться раствором питьевой соды: HCl + NаНСОз = NaCl + С02 + Н2О. З а д а ч а 3. Интересующая пиротехников соль, получаемая взаимодействием аммиака с раствором хромового ангидрида, - дихромат аммония, реакция разложения которого сильно экзотермична и после инициирования имитирует извержение вулкана: 2NНз + 2СгОз + Н2О = (NH4)2Cr207; (NH4)2Cr207 = N2 + СГ20з + 4Н2О. Однако раствор дихромата аммония имеет заметно кислую реакцию и будет поглощать аммиак до образования хромата аммония: (NH4)2Cr207 + 2NНз + Н2О = 2(NH4)2Cr04 Его и получил юный химик, осторожно испарив раствор. Разложение хромата аммония протекает без спецэффектов и требует нагревания: 2(NH4)2Cr04 -.!..- N2 + СГ20з + 5Н2О + 2NНз Таким образом, можно сказать, что опыт ему не удался. Масса полученного им вещества составила (20/100) . 152 = 30,4 (г), в то время как Дихромат аммония должен был бы весить 20/(100 . 2) . 252 = 25,2 (г). Для получения соли учащемуся следовало провести опыт с половиной СгОз, т. е. с 10 г, растворить полученное соединение в растворе второй половины хромового ангидрида, а затем выпарить раствор. З а д а ч а 4. Химику нужно 1000/2'2,4 = 44,6 (моль) водорода; Zn + 2HCl = ZnCl2 + Н2. Для этого требуется 44,6 моль цинка и 89,2 моль соляной кислоты. Масса цинка: 44,6 . 65 = 2900 (г). Это обойдётся в 240 . 2,9 = 696 (р.). Масса раствора HCl составит 89,2 . 36,5 : 0,36 = 9044 (г). Это обойдётся в 9,044. 5 = 45,22 (р.). Всего - 742 р. Задача 5. 1. Колба 1 + колба 2 = газ. Газ образуется только при реакции карбоната натрия с серной кислотой. Значит, первая и вторая колбы - это карбонат натрия и серная кислота. При этом карбонат натрия не может находиться во второй колбе, так как на ней написано «карбонат натрия», а все надписи не соответствуют действительности. Поэтому карбонат натрия находится в первой колбе, а серная кислота - во второй: колба 1 + колба 3 = белый осадок; Nа2СОЗ + колба 3 = белый осадок. Единственный возможный вариант для третьей колбы - иодид бария (CuCl2 образует с карбонатом зелёный осадок, а щёлочь вообще не образует с ним осадка). Надписи на четвёртой и пятой колбах остаётся просто поменять местами, так как все растворы подписаны неправильно. Таким образом, мы получили: 1 - Nа2СОЗ, 2 - Н2SО4, 3 - ВаI2, 4 - NaOH, 5 - CuCl2. 2. Реакции, упомянутые в условии: Nа2СОЗ + H2S04 = Na2S04 + Н2О + С02; Nа2СОЗ + Ва12 = ВаСОз + 2Nal. 3. Кроме того, указанные вещества могут вступать в следующие реакции: Ва12 + H2S04 = BaS04 + 2НI; 2NaOH + H2S04 = 2Н2О + Na2S04; CuCl2 + 2NaOH = Си(ОН)2 + 2NaCl; 2CuCl2 + 2Nа2СОЗ + Н2О = (СuОН)2СОз + 4NaCl + С02; 2CuCl2 + 2Ва12 = 2Сиl + 12 + 2BaCl2. Приложение 4 СКАЗКА О ПРАВИЛАХ БЕЗОПАСНОСТИ Шарик увлёкся химией: соорудил себе лабораторию в сарае и стал проводить интересные химические опыты. Матроскину тоже было очень интересно, но он даже виду не подавал: «Подумаешь! И без химии обойдусь!» Но как-то раз Шарик вышел из своей лаборатории, а дверь оставил открытой. Матроскин не справился с любопытством и зашёл в сарай. Смотрит, а на столе стоит большая колба с какой-то жидкостью. Матроскин, как все коты, сразу решил её понюхать и засунул нос в колбу ... В глазах у него потемнело, в ушах зашипело, и упал Матроскин без чувств. ... Очнулся он, а рядом Шарик: - Вот беда мне с тобой! Нельзя химические вещества так нюхать! - А как можно? - удивился кот. - С предосторожностями! Не подносить вещество к носу, а движением лапы направлять пары вещества к себе. И кушать здесь нельзя. Я это говорю, зная, что ты, обжора, всё пробуешь на вкус. Химические реактивы нельзя пробовать на вкус. - Ладно, Шарик, не ворчи. Не буду. Но разреши мне сделать хоть один опыт. Очень уж хочется! Шарик разрешил, а Матроскин сбегал на кухню, принёс ложку и стал из всех банок вещества пересыпать в одну колбу. - Стой! Ты что делаешь? - закричал Шарик. - Опыты надо делать только по инструкции, нельзя всё смешивать как попало. Вдруг ядовитый газ образуется, или взрыв может быть. И посудой кухонной пользоваться тоже нельзя. И вещества надо брать понемногу, экономно расходовать. Это тебе не молоко, которое каждое утро наполняет кувшин. - Понял! А что это у тебя в этой колбочке?. . Ой, Шарик! Щиплет, горит, вся шерсть сейчас вылезет! Ой, умираю! - Паника в любой ситуации только мешает. А кислоту, попавшую на кожу, надо смыть сильной струёй воды. И то, что ты разлил, убрать надо, а то ещё кто-нибудь пострадать может. В лаборатории надо соблюдать порядок, чистоту и дисциплину. И вообще, иди-ка ты доить корову и ставь опыты на молоке. - Издеваешься? - зашипел кот. - Нет, скисание молока - это очень важная химическая реакция. И химией займёшься, и пользу принесёшь. А пока все правила поведения в химической лаборатории не запомнишь, не появляйся здесь!