Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики
http://chemistry-chemists.com/forum/

Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)
http://chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=6&t=4739
Страница 1 из 2

Автор:  Dmitriy86 [ 02 фев 2013 11:47 ]
Заголовок сообщения:  Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Уважаемые товарищи. Занимаюсь вопросом проблемного эксперимента. Просмотрел достаточно много литературы, но всю её охватить и детально проанализировать конечно невозможно, по теме изучаемого вопроса. Поэтому прошу вас, выкладывать собстевенные идеи проблемных экспериментов по химии. Буду очень признателен.

Автор:  Иван Николаевич [ 02 фев 2013 12:54 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Надо бы немного написать о проблемном эксперименте, т.к. не все представляют что это такое. ЕМНИП это такой эксперимент, который на первый взгляд не укладывается в простую школьную модель, схему. В тоже время он позволяет активизировать внимание и должен способствовать развитию мышления ученика, ну и понятно углублению его знаний.
Не знаю насколько правильный пример, но попробую привести:
Каким образом будет происходить реакция между натрием и раствором медного купороса? Опишите возможные реакции. Будет ли получаться металлическая медь?

Х.ч. цинк не реагирует с разбавленными серной и соляной кислотами (хотя реакция цинка с кислотами излюбленный школьный пример). Можно продемонстрировать опыт взаимодействия и капнув раствора медного купороса сильно ускорить реакцию (этим пользуются в аппарате Киппа). Обсудить почему скорость реакции зависит от чистоты цинка и катализируется медью?

Автор:  Dmitriy86 [ 02 фев 2013 17:19 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Иван Николаевич писал(а):
Каким образом будет происходить реакция между натрием и раствором медного купороса? Опишите возможные реакции. Будет ли получаться металлическая медь?


Результатом взаимодействия будет гидроксид меди, сульфат натрия, водород. Так. Модель уже описана.

Автор:  Dmitriy86 [ 02 фев 2013 17:23 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Иван Николаевич писал(а):
Х.ч. цинк не реагирует с разбавленными серной и соляной кислотами (хотя реакция цинка с кислотами излюбленный школьный пример).


Причина прочность кристаллической решетки?

P.S. Спасибо, интересно.

Есть ли еще подобные примеры, оступления от общих правил при взаимодействии металлов с растворами кислот и щелочей (за исключением пассивации)?

Автор:  Dmitriy86 [ 02 фев 2013 17:27 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Иван Николаевич писал(а):
Можно продемонстрировать опыт взаимодействия и капнув раствора медного купороса сильно ускорить реакцию (этим пользуются в аппарате Киппа). Обсудить почему скорость реакции зависит от чистоты цинка и катализируется медью?


Насколько я понимаю, создается гальванический элемент.
Если можете объясните сущность процееса, так как в своих мыслях я не уверен.

Заранее спасибо.

Автор:  Иван Николаевич [ 02 фев 2013 20:21 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Dmitriy86 писал(а):
Причина прочность кристаллической решетки?


Там вроде бы дело в чистоте цинка. Образуется гальванический элемент с примесями (медью).

Dmitriy86 писал(а):
Результатом взаимодействия будет гидроксид меди, сульфат натрия, водород. Так. Модель уже описана.


Не только. :) Сложный случай. Там локально повышается температура и образуется оксид и даже металлическая медь.

viewtopic.php?f=28&t=1187&p=21325&hilit=%D0%BD%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%B9+%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE%D1%80+%D1%81%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%84%D0%B0%D1%82%D0%B0+%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%B8#p21325
Цитата:
Таким образом, при реакции натрия с насыщенным раствором сульфата меди образовались: водород, гидроксид и оксид меди, сульфат натрия и небольшое количество металлической меди.

http://chemistry-chemists.com/N1_2012/P ... -P7-1.html
__________________________________________________________________
Вообще пользуйтесь поиском по форуму или полистайте видеоархив журнала. есть много экспериментов, подходящих под категорию проблемных.
Вспомнился пример - Опишите возможные реакции при добавлении воды к смеси хлората калия, нитрата аммония, магния и сульфата меди. Будет ли наблюдаться какие-либо визуальные эффекты?
http://chemistry-chemists.com/N1_2012/P ... P14-1.html

Автор:  Иван Николаевич [ 02 фев 2013 20:38 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Другой :be: пример - реакции йода с щелочными металлами http://chemistry-chemists.com/N3_2011/P ... -P111.html

viewtopic.php?f=1&t=19
__________________________________________________________
Можно вспомнить эффектные опыты с амальгамированным алюминием (в школе вроде бы ртуть запрещена)
"Живые капли ртути" вообще :ai: :be:
viewtopic.php?f=35&t=784&hilit=%D0%B6%D0%B8%D0%B2%D1%8B%D0%B5+%D0%BA%D0%B0%D0%BF%D0%BB%D0%B8+%D1%80%D1%82%D1%83%D1%82%D0%B8

В общем проблемные опыты при желании подобрать можно.

Автор:  Dmitriy86 [ 09 фев 2013 17:40 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

"в школе вроде бы ртуть запрещена" - в школе много чего запрещено, во главе угла стоит безопасность, поэтому многие из известных проблемных опытов вызывают неприятие методистов.

Автор:  Volodymyr [ 09 фев 2013 19:11 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Dmitriy86 писал(а):
"в школе вроде бы ртуть запрещена" - в школе много чего запрещено, во главе угла стоит безопасность, поэтому многие из известных проблемных опытов вызывают неприятие методистов.

Методическая литература 20-50 гг прошлого века - например, книги Верховского - очень ценная вещь: люди, которые сами работали руками четко и детально объясняют, как научить детей работать руками. Как помочь им освоить основы химии.

Методическая литература 70-х годов и далее - в лучшем случае макулатура, в худшем - вредительство. Ее писали (и пишут) люди, которые не имеют понятия, что такое химия.

Давайте называть вещи собственными именами: неприязнь у методистов вызывает именно химия (а также физика, биология, астрономия и т.д.). Ну а ТБ - не более, чем повод.

Автор:  Dmitriy86 [ 12 фев 2013 00:09 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Есть ли информация по проблнмным экспериментам, тема "Электролитическая диссоциация"? Подскажите что-нибудь.

Автор:  Volodymyr [ 12 фев 2013 02:21 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Dmitriy86 писал(а):
Есть ли информация по проблнмным экспериментам, тема "Электролитическая диссоциация"? Подскажите что-нибудь.

Цианид ртути (II) - соль, но практически не диссоциирует в растворе (перепроверьте, т.к. пишу по памяти).

Автор:  antabu [ 12 фев 2013 15:58 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Да и сулема диссоциирует слабо.
Я всегда думал, что основные оксиды металлов диссоциируют при плавлении, однако кемпорте вышел спор относительно проводимости расплава глинозёма.
Однако, эти эксперименты не назовёшь доступными.

Автор:  Dmitriy86 [ 12 фев 2013 21:31 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Да, он диссоциирует слабо, тоже встречал информацию, но для школы этот цианид - экзотика, по краиней мере у меня его нет.

Может что-нибудь по приземленней, типа...

Изменение интенсивности окраски раствора ацетата натрия при нагревании, как причина рост степени диссоциации при повышении температуры и смещение равновесия в сторону образоания продуктов (OH-)

Автор:  Dmitriy86 [ 12 фев 2013 23:03 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Товарищи, есть эксперимент...

Взаимодействие цинка с соляной кислотой в присутствии хлорида меди(II) протекает более активно, чем просто между соляной кислотой и цинком. Вопрос: почему?

До конца не понимаю почему? За счет образования гальванического элемента что-то происходит? Если так то прошу объяснить поподробней. Заранее спасибо.

Автор:  Volodymyr [ 12 фев 2013 23:09 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Dmitriy86 писал(а):
Изменение интенсивности окраски раствора ацетата натрия при нагревании, как причина рост степени диссоциации при повышении температуры и смещение равновесия в сторону образоания продуктов (OH-)

Ацетат натрия, вообще-то бесцветный. Если вы имеете в виду цвет фенолфталеина, это уже изменение степени гидролиза: но визуально это заметить вряд ли удастся. По-моему там берут какой-то другой индикатор.

ЕМНП, обычная вода из-под крана не дает окраски с фенолфталеином при комнатной температуре, но дает при нагревании.
Dmitriy86 писал(а):
Товарищи, есть эксперимент...

Взаимодействие цинка с соляной кислотой в присутствии хлорида меди(II) протекает более активно, чем просто между соляной кислотой и цинком. Вопрос: почему?

До конца не понимаю почему? За счет образования гальванического элемента что-то происходит? Если так то прошу объяснить поподробней. Заранее спасибо.

На поверхности цинка выделяется медь. В результате образуется гальваническая пара медь-цинк (гальванический элемент). Ионы водорода разряжаются на меди с выделением Н2 (забирая с поверхности металла электрон), а ионы цинка переходят в раствор.

Автор:  Dmitriy86 [ 13 фев 2013 00:03 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

"Ацетат натрия, вообще-то бесцветный. Если вы имеете в виду цвет фенолфталеина, это уже изменение степени гидролиза: но визуально это заметить вряд ли удастся. По-моему там берут какой-то другой индикатор."

Да, имелось ввиду именно это. Можно ли этот процесс показать на каком либо другом, более наглядном примере? Может взять другую соль или же какая-то соль с конкретным индикатором.

"На поверхности цинка выделяется медь. В результате образуется гальваническая пара медь-цинк (гальванический элемент). Ионы водорода разряжаются на меди с выделением Н2 (забирая с поверхности металла электрон), а ионы цинка переходят в раствор."

Получается электроны цинка перемещаются на поверхность меди, так. Восстановление водорода происходит на поверхности меди, так. Но почему же процесс, восстановления водорода на поверхности меди идет быстрее, чем на поверхности цинка (в отсутствие меди), никак не пойму(.

Автор:  Volodymyr [ 13 фев 2013 00:22 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Dmitriy86 писал(а):
Получается электроны цинка перемещаются на поверхность меди, так. Восстановление водорода происходит на поверхности меди, так. Но почему же процесс, восстановления водорода на поверхности меди идет быстрее, чем на поверхности цинка (в отсутствие меди), никак не пойму(.

Не просто: если к цинку в кислоте прикоснуться зачищенной медной проволочкой, водород начнет выделяться в основном с поверхности проволочки, а не с поверхности гранул цинка. Если контакт нарушить, водород снова будет выделяться на цинке.

Насчет второго, тут дело не в скорости, а в потенциале соответствующего электрода:
Cu/Cu2+ и Zn/Zn2+

Ионы цинка в большей степени способны к переходу в раствор, чем ионы меди. В результате цинк заряжен более отрицательно, причем избыток отрицательного заряда (электронов) переходит к меди.

Почитайте тему по электродным потенциалам и гальваническим элементам (например, в двухтомнике Некрасова - Т.1, С.200 и далее, тема "Химия и электрический ток")
.

Автор:  antabu [ 13 фев 2013 14:24 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Перенапряжение водорода на цинке больше, чем на меди. Вопрос по кинетике в электрохимии.

Автор:  Dmitriy86 [ 13 фев 2013 17:17 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

"Почитайте тему по электродным потенциалам и гальваническим элементам (например, в двухтомнике Некрасова - Т.1, С.200 и далее, тема "Химия и электрический ток")
."

Работал с литературой по данному вопросу, понял так:

реакция в цинка с соляной кислотой без меди идет с одной скоростью, её определяет разность потенциаллов (у цинка -0,763, у водорода о "-0,763-0 = 0,763

Реакция цинка с соляной кислотой в присутствии меди идет с большей скорость, её тоже определят разность потенциалов (у цинка -0,763, у меди +0,338 "-0,763 -0,338 = 1,101").

Подскажите, все верно я понял?

Автор:  Dmitriy86 [ 14 фев 2013 12:34 ]
Заголовок сообщения:  Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)

Есть определенное правило в школьной химии, сильные кислоты вытесняют слабые из их солей.

Но это не всегда, так вот, например, при взаимодействии раствора сульфата меди с раствором сероводородной кислоты, выпадает осудок сульфида меди.

Во-первых, почему выпадает осадок?
Во-вторых, есть ли еще подобные примеры с другими кислотами?

Страница 1 из 2 Часовой пояс: UTC
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/