Большинство химических опытов проводят в стеклянной посуде. Стекло прозрачно, и вы можете наблюдать, что происходит с веществами. В некоторых случаях стекло заменяют прозрачной пластмассой. Она не бьется, но такую посуду, в отличие от стеклянной, нельзя нагревать.
Химические реакции проводят в пробирках (рис. 12), плоскодонных (рис. 13) или конических (рис. 14) колбах.
Рис. 12. Штатив с пробирками
Рис. 13. Плоскодонные колбы
Если содержимое пробирки нужно нагреть, пользуются специальными держателями (рис. 15). Нагревать можно только колбы, сделанные из специального термостойкого стекла. Такую посуду помечают специальным знаком - матовым прямоугольником.
Рис. 14. Конические колбы
Рис. 15. Держатель для пробирок
Для демонстрационного эксперимента часто используют химические стаканы (рис. 16) и конические колбы, которые имеют специальную градуировку, позволяющую определить объем находящейся в них жидкости.
Рис. 16. Химические стаканы
Рис. 17. Круглодонная колба
Круглодонные колбы (рис. 17) нельзя поставить на стол, их закрепляют на металлических стойках - штативах (рис. 18) - с помощью лапок. Лапки, а также металлические кольца крепят на штативе специальными зажимами. В круглодонных колбах удобно проводить химические реакции для получения каких-либо веществ, например газообразных.
Рис. 18.
Штатив с кольцом, лапкой и зажимами
Для того чтобы собирать образующиеся газы, используют колбу с отводом - колбу Вюрца (рис. 19) или пробку с газоотводной трубкой.
Если образующиеся газообразные вещества нужно охладить, сконденсировать в жидкость, используют стеклянный холодильник (рис. 20). В его внутренней трубке, охлаждаемой холодной водой, которая течет по внешней трубке или рубашке холодильника в обратном направлении, образующиеся газы превращаются в жидкость.
Рис. 19. Колба Вюрца
Рис. 20. Стеклянные холодильники
Конусные воронки (рис. 21) служат для переливания жидкостей из одного сосуда в другой, а также применяются в процессе фильтрования. Вы, наверное, знаете, что фильтрованием называют процесс отделения жидкости от частиц твердого вещества.
Для разделения двух несмешивающихся жидкостей, например бензина и воды, служат делительные воронки (рис. 22). Нижний слой более тяжелой жидкости сливается через нижнюю трубку, снабженную краном, жидкость с меньшей плотностью остается в воронке.
Рис. 21. Конусные воронки
Рис. 22. Делительные воронки
Посуда с толстыми стенками, похожая на глубокую миску, называется кристаллизатором (рис. 23). Благодаря его большой площади поверхности растворитель быстро испаряется из раствора, а растворенное вещество остается на стенках емкости в виде кристаллов. Кристаллизатор нельзя нагревать. Его стенки, кажущиеся прочными, не выдерживают нагревания и трескаются.
При выполнении химического эксперимента часто приходится отмерять необходимый объем жидкости. Для этих целей используют мерную посуду: стаканы, мерные цилиндры (рис. 24).
Рис. 23. Кристаллизатор
Рис. 24. Мерные цилиндры
Помимо стеклянной в школьной химической лаборатории есть фарфоровая посуда. Ступку и пестик (рис. 25) используют для измельчения кристаллических веществ. Стеклянная посуда для этого не подходит, так как не выдерживает давления, создаваемого пестиком при растирании.
Фарфоровые чашки с гладкими и блестящими стенками (рис. 26) можно нагревать на открытом пламени и использовать для выпаривания растворов.
Рис. 25. Ступкас пестиком
Рис. 26. Фарфоровая чашка
Чтобы избежать ошибок и травм, каждый предмет в химической лаборатории нужно использовать строго по назначению и уметь с ним обращаться. Химический эксперимент будет действительно безопасным, поучительным и интересным, если соблюдать меры предосторожности при работе с химической посудой, реактивами, оборудованием. Эти меры предусмотрены правилами техники безопасности.
Кабинет химии - необычный, и требования к работе в нем особенные. Например, в химическом кабинете ни в коем случае нельзя принимать пищу, поскольку многие вещества, которые в нем находятся, ядовиты.
Химический кабинет должен быть оснащен вытяжным шкафом (рис. 27). Многие вещества имеют резкий неприятный запах, их пары вредны для здоровья. С такими веществами работают в вытяжном шкафу.
При проведении особо опасных опытов используют защитные очки (рис. 28).
Рис. 27. Вытяжной шкаф в школьной лаборатории
Рис. 28. Защитные очки используют при выполнении особо опасных опытов
Некоторые химические вещества ядовиты, другие при попадании на кожу разъедают ее, многие легко воспламеняются. Предупреждают об этом специальные знаки на этикетках (рис. 29).
|
Запрещается брать вещества руками |
|
|
Запрещается оставлять открытыми склянки с реактивами |
|
|
Едкое вещество - кислота! Разрушает и раздражает кожу, слизистые оболочки |
|
|
Едкое вещество - щелочь! Разрушает и раздражает кожу, слизистые оболочки |
|
|
Токсичное и физиологически опасное вещество |
|
|
Попавшие на кожу капли раствора кислоты немедленно смойте сильной струей холодной воды, а затем обработайте поврежденную поверхность 2%-м раствором питьевой соды |
|
|
Попавшие на кожу капли раствора щелочи немедленно смойте сильной струей холодной воды, а затем обработайте поврежденную поверхность 2%-м раствором уксусной кислоты |
|
|
Определяя вещество по запаху, необходимо держать сосуд на расстоянии 15-20 см от лица и легкими движениями руки направлять воздух от отверстия сосуда к носу, не делая глубокого вдоха |
|
|
Пробирку закрепляйте в пробиркодержателе у отверстия |
|
|
Зажигайте спиртовку спичкой. Гасите спиртовку, накрывая пламя колпачком |
|
|
Нагревайте сначала всю пробирку или стеклянную пластину, затем, не вынимая ее из пламени, ту часть, где находится вещество |
|
|
Нагревайте вещества в верхней части пламени, так как она самая горячая |
|
|
Используйте для удерживания нагреваемых предметов (фарфоровой чашки, металлической, стеклянной и фарфоровой пластинок) тигельные щипцы |
|
|
Используйте шпатель для твердых веществ |
Рис. 29.
Знаки, обозначающие правила техники безопасности при выполнении химических опытов, и их расшифровка
Не приступайте к эксперименту, если точно не знаете порядка и правил проведения опыта. Работать надо, строго соблюдая инструкцию и только с теми веществами, которые необходимы для эксперимента.
Подготовьте рабочее место, рационально разместите реактивы, посуду, принадлежности, чтобы не пришлось тянуться через стол, опрокидывая рукавом колбы и пробирки. Не загромождайте стол вещами, которые не потребуются для выполнения эксперимента.
Опыты проводят только в химической чистой посуде, а значит, по окончании работы ее нужно тщательно вымыть.
Все манипуляции нужно проводить над столом.
Чтобы определить запах вещества, необходимо держать сосуд на расстоянии 15-20 см от лица и легкими движениями руки направлять воздух от отверстия сосуда к носу (рис. 30).
Рис. 30.
Определение запаха веществ
Разумеется, никакие вещества пробовать на вкус нельзя!
Никогда не выливайте излишек реактива обратно в склянку. Пользуйтесь для этого специальным стаканом для отходов. Рассыпанные твердые вещества тоже нельзя собирать обратно в исходный сосуд, тем более руками.
Если вы нечаянно обожглись, порезались, разлили реактив на стол, на руки или на одежду, немедленно обратитесь к учителю или лаборанту.
Закончив эксперимент, приведите рабочее место в порядок.
Сегодня нам предстоит выполнить первую практическую работу «Лабораторное оборудование и приёмы работы с ним. Правила техники безопасности при работе в кабинете химии»
Инструкция (план) выполнения работы:
|
В этой работе вам будет необходимо: 1.Изучить содержание лекции; 2.Познакомиться с правилами техники безопасности при работе в химической лаборатории; 3.Изучить основные виды образцов лабораторной посуды и оборудования, а также их назначение; 4.Изучить устройство спиртовки и строение пламени, а также правила обращения со спиртовкой; 5. Поработать с тренажёрами. 6.Оформить и отправить учителю электронный отчёт о проделанной работе. |
I. Правила техники безопасности:
Вещества бывают разные:
Едкие и взрывоопасные
Бывает, что они сами воспламеняются
А есть, такие, которыми отравляются.
Если ты не хочешь получить ожог
Или надышаться ртутными парами,
Эти правила безопасности внимательно прочитай
И в химическом кабинете их никогда не забывай!
1.
При работе с веществами не берите их руками
И не пробуйте на вкус,
Реактивы не арбуз:
Слезет кожа с языка
И отвалится рука
2.
Задавай себе вопрос,
Но не суй в пробирку нос:
Будешь плакать и чихать,
Слёзы градом проливать.
Помаши рукой ты к носу –
Вот ответ на все вопросы
3.
С веществами неизвестными
Не проводи смешивания неуместные:
Незнакомые растворы ты друг с другом не сливай
Не ссыпай в одну посуду, не мешай, не поджигай!
4.
Если ты работаешь с твёрдым веществом,
Не бери его лопатой и не вздумай брать ковшом.
Ты возьми его немножко –
Одну восьмую чайной ложки.
При работе с жидкостью каждый должен знать:
Мерить надо в каплях, ведром не наливать.
5.
Если на руку тебе кислота или щёлочь попала,
Руку быстро промой водой из-под крана
И, чтоб осложнений себе не доставить,
Не забудь учителя в известность поставить.
6.
В кислоту не лей ты воду, а совсем наоборот
Тонкой струйкой подливая,
Осторожненько мешая,
Лей в водичку кислоту –
Так отвадишь ты беду.
II. "Лабораторное оборудование и посуда"
|
Образец |
Название |
|
|
ПРОБИРКОДЕРЖАТЕЛЬ Необходим для безопасного нагревания пробирки при проведении химической реакции |
|
|
ФАРФОРОВАЯ ЧАШКА Для выпаривания (кристаллизации) |
|
|
КОЛБЫ Для приготовления растворов, проведения реакций |
|
|
ШТАТИВ ЛАБОРАТОРНЫЙ
|
|
|
МЕРНЫЙ ЦИЛИНДР |
|
|
ПРОБИРКА |
|
|
АСБЕСТОВАЯ СЕТКА Используется для равномерного распределения тепла на дно стеклянной посуды |
|
Образец |
Название |
|
|
ШТАТИВ ДЛЯ ПРОБИРОК |
|
|
СПИРТОВКА
|
|
|
ХИМИЧЕСКИЙ СТАКАН |
|
|
ФАРФОРОВАЯ СТУПКА С ПЕСТИКОМ Для измельчения твердых веществ |
|
|
ВОРОНКА |
|
|
ДЕЛИТЕЛЬНАЯ ВОРОНКА Разделение смесей жидкостей с разными плотностям |
III. Правила работы со спиртовкой
- Зажигать только спичкой, запрещается зажигать от другой спиртовкой.
- Перед тем, как зажечь, нужно расправить фитиль, а диск должен плотно прилегать к горлышку.
- Нельзя переносить спиртовку во время работы в зажжённом виде с одного стола на другой.
- Тушить только колпачком – не дуть!
Это
должен каждый знать:
Спирт в спиртовке поджигать
Спичкой только можно
И очень осторожно.
Чтобы пламя погасить
Спиртовку следует закрыть.
И для этого, дружок,
У неё есть колпачок.
IV. Устройство спиртовки
1 - стеклянный резервуар, заполнен на 3/4 спиртом;
2 - металлическая трубка с диском, удерживает фитиль, предохраняет от испарения и воспламенения спирта.
3 - фитиль;
4 - колпачок.
V. Строение пламени
Проведите небольшой домашний эксперимент, с помощью которого изучим строение пламени.
Зажгите свечу и внимательно рассмотрите пламя. Вы заметите, что оно неоднородно по цвету. Пламя имеет три зоны (рис.)
Темная зона 1 находится в нижней части пламени. Это самая холодная зона по сравнению с другими. Темную зону окаймляет самая яркая часть пламени 2. Температура здесь выше, чем в темной зоне, но наиболее высокая температура – в верхней части пламени 3.
Чтобы убедиться, что различные зоны пламени имеют разную температуру, можно провести такой опыт. Поместите спичку в пламя так, чтобы она пересекала все три зоны. Вы увидите, что лучинка сильнее обуглилась там, где она попала в зоны 2 и 3. Значит, пламя там более горячее.
Несмотря на то, что язычки пламени в каждом случае отличаются формой, размерами и даже окраской, все они имеют одинаковое строение – те же три зоны: внутреннюю темную (самую холодную), среднюю светящуюся (горячую) и внешнюю бесцветную (самую горячую).
Следовательно, выводом из проведенного эксперимента может быть утверждение о том, что строение любого пламени одинаково. Практическое значение этого вывода состоит в следующем: для того чтобы нагреть в пламени какой-либо предмет, его надо вносить в самую горячую, т.е. в верхнюю, часть пламени.
Цель: Создать условия для ознакомления учащихся с химической посудой и оборудованием.
Тип занятия:
Этапы занятия:
1. Организационный момент (2мин)
2. Заполнение анкеты (10 мин)
3. Заполнение теста по химии (15 мин)
4. Изучение нового материала (12 мин)
5. Закрепление (4 мин)
6. Рефлексия (3 мин)
Ход занятия:
1. Организационный момент
Учитель приветствует учащихся. Знакомство с учащимися.
2. Заполнение анкеты
3. Заполнение теста по химии
4. Изучение нового материала
Ребята, что вы знаете о технике безопасности при работе в химическом кабинете?
Давайте, я ознакомлю Вас с основными правилами техники безопасности и химической посудой.
1. Знакомство с основными правилами работы в химической лаборатории
В курсе не предусмотрено выполнение эксперимента учащимися, но будущим химикам-экспериментаторам необходимо знать основные правила работе в химической лаборатории:
– на лабораторном столе во время работы не должно находится посторонних предметов;
– в лаборатории следует работать в хлопчатобумажном халате, волосы должны быть убраны;
– принимать пищу в лаборатории строго запрещается;
– перед и после выполнения работы необходимо вымыть руки;
– работать нужно аккуратно, результат опыта зависит от чистоты проведения эксперимента;
– все опыты с ядовитыми и пахучими веществами выполнять в вытяжном шкафу;
– химические реактивы брать только шпателем, пинцетом или ложечкой (не руками!);
– неизрасходованные реактивы не высыпать и не выливать обратно в те сосуды, откуда они были взяты;
– при нагревании растворов и веществ в пробирке необходимо использовать держатель. Отверстие пробирки должно быть направлено в сторону от себя и других работающих;
– нельзя наклоняться над сосудом, в котором происходит нагревание или кипячение жидкости;
– при необходимости определения запаха, выделяющегося при реакции газов, нужно легким движением ладони направить струю газа от отверстия реакционного сосуда к себе и осторожно вдохнуть;
– при разбавлении концентрированных кислот и щелочей небольшими порциями приливать кислоту (или концентрированный раствор щелочи) в воду, а не наоборот;
– при попадании концентрированного раствора кислоты на кожу промыть место ожога струей воды в течение нескольких минут. После этого обработать обожженное место 3%-м раствором питьевой соды;
– при ожоге концентрированными растворами щелочей промыть обожженное место струей воды в течение нескольких минут. После этого обработать обожженное место 1%-м раствором уксусной или борной кислоты и снова водой;
– при термическом ожоге охладить пораженное место, для чего поместить его под струю холодной воды. После охлаждения смазать мазью от ожогов;
– при попадании раствора любого реактива в глаз немедленно промыть его большим количеством воды, после чего сразу же обратиться к врачу;
– со всеми возникающими вопросами сразу же обращаться к преподавателю или лаборанту.
2. Знакомство с химической посудой и оборудованием
При проведении химического эксперимента используется различная посуда и оборудование. На первом практическом занятии учащихся необходимо с ней познакомить (продемонстрировать посуду и объяснить ее предназначение).
Стеклянная посуда:
– пробирка - это самая незаменимая посуда в лаборатории, изготавливается из стекла и полиэтилена, предназначена для проведения самых разных опытов;
– стеклянная палочка различной толщины и длины используется для перемешивания жидкостей;
– часовое стекло применяется для исследования твердых веществ, им накрывают стаканы при проведении синтезов;
– воронка используется для переливания жидкостей и для фильтрования;
– химический стакан различного объема предназначен для приготовления растворов и проведения химических реакций, как при комнатной температуре, так и при нагревании;
– колба плоскодонная применяется для приготовления и хранения растворов;
– колба круглодонная - для проведения синтезов;
– чашка Петри используется для высушивания различных веществ;
– кристаллизатор применяется для охлаждения растворов и при сборе газов под водой;
– цилиндр - для собирания газов.
– мерный цилиндр используется для измерения довольно больших объемов жидкостей;
– пипетка применяется для точного измерения объема жидкости;
– мерная колба незаменима для приготовления растворов точной концентрации.
– ступка с пестиком предназначена для измельчения твердых веществ, перемешивания смесей;
– тигель используется для прокаливания веществ, для проведения различных синтезов при высоких температурах;
– треугольник необходим для закрепления тиглей, чашек на кольце штатива;
– выпарительная чашка предназначена для упаривания растворов на водяной или песчаной бане;
– шпателем берут из склянок различные реактивы.
Оборудование:
– штатив для пробирок нужен для проведения опытов в пробирках;
– держатель для пробирок - для закрепления пробирок при нагревании;
– металлический штатив с лапками - для закрепления приборов при проведении эксперимента;
– ложка для сжигания - для сжигания веществ
– асбестовая сетка - для нагревания веществ на электрической плитке;
– спиртовка - для нагревания веществ;
– электрическая плитка - для нагревания веществ;
– сушильный шкаф - для сушки веществ;
– муфельная печь - для прокаливания веществ, проведения синтеза при высокой температуре;
– весы - для взвешивания веществ;
– ртутный термометр - для определения температуры.
3. Знакомство с основными приемами работы в химической лаборатории
При знакомстве с основными приемами работы в лаборатории демонстрируется выполнение работы, называется используемая посуда и оборудование. На первоначальном этапе обучения проводится знакомство с простыми операциями:
– определение цвета твердого вещества. Поместить кристаллы вещества на часовое стекло, внимательно рассмотреть (определить цвет серы, угля, меди, хлорида натрия, хлорида никеля, сульфата меди и других веществ);
– определение запаха летучего вещества. Легким движением ладони направить струю газа от горла сосуда к себе и осторожно вдохнуть (определить запах аммиака, оксида серы (IV), уксусной кислоты и других веществ);
– нагревание веществ в пробирке. Нагревать можно только небольшие количества веществ, не более 1/3 пробирки. Надо закрепить пробирку в держателе или лапке штатива в слегка наклоненном положении, отверстие пробирки должно быть направлено от себя и от других работающих. Осторожно небольшим пламенем спиртовки прогреть всю пробирку, а затем все ее содержимое;
– нагревание на электрической плитке. Нагревание можно проводить только в плоскодонной термостойкой посуде через асбестовую сетку;
– упаривание растворов проводят в выпарительной чашке на водяной или песчаной бане;
– фильтрование через химическую воронку служит для отделения твердого вещества от раствора. Для проведения операции используется бумажный (гладкий или складчатый) фильтр. Гладкий фильтр готовят из фильтровальной бумаги, для этого круг подходящего диаметра складывают два раза пополам, или вырезают из куска бумаги по размеру воронки. Полученный конус вставляют в воронку и смачивают, край фильтра должен быть ниже края воронки примерно на 5 мм. Стеклянную воронку с фильтром помещают в кольцо штатива так, чтобы нижний конец ее соприкасался со стенкой стакана, в который фильтруется раствор. Фильтруемую смесь переносят на фильтр по стеклянной палочке. Складчатый фильтр применяют для ускорения фильтрования, его готовят из гладкого, глубина складок по краю фильтра должна быть около 5-7 мм.
– высушивание в сушильном шкафу применимо только для устойчивых веществ, рекомендуемая температура 60-80 С. Высушивание проводят на часовом стекле или в выпарительной чашке, высушенное вещество не должно прилипать к стеклянной палочке и стенкам сосуда.
Практическая работа «Правила техники безопасности. Приемы обращения с лабораторным оборудованием»
ИНСТРУКЦИЯ
Порядок выполнения работы.
1. Рассмотрите выданные образцы химической посуды. Определите назначение.
2. Сделайте рисунки трех предметов химической посуды и объясните, каково их назначение.
3. Рассмотрите составные части лабораторного штатива, уясните их назначение.
4. Соберите штатив и закрепите на нем лапку, кольцо.
5. Зарисуйте собранный штатив, укажите его основные детали.
6. Письменно ответьте на вопросы:
Каковы правила набора твердого вещества из склянки в пробирку?
Как правильно необходимо проводить перемешивание растворов в пробирке?
7. Сделайте вывод по итогам работы.
5. Закрепление
Перечислите основные правила при работе в химическом кабинете?
Перечислите основные химические приборы и оборудования. Для чего мы их применяем?
6. Рефлексия
Что нового вы узнали?
Понравилось ли вам занятие?
Посуда Для чего предназначена Рисунок 1. Пробиркаработа с малым количеством веществ (не более 2 см высотой) 2. Стаканработа с большим количеством веществ 3. Колбаработа с большим количеством веществ 4. Воронкафильтрование, переливание жидкостей 5. Стеклянная палочка для перемешивания веществ в стакане 6. Стеклянная трубочка для забора небольшого количества жидкости (пипетка) 7. Чашка для выпаривания Для выпаривания растворов (не более 1/3 объёма чашки)
Знакомство с лабораторным оборудованием В процессе выполнения практических работ используются лабораторный штатив и нагревательные приборы Ознакомьтесь с их устройством и основными приёмами обращения с ними Сделайте рисунки приборов и пламени, подпишите составные части
Устройство и работа штатива Подставка – придаёт штативу устойчивость 2. Стержень – служит для укрепления лапки и кольца 3. Муфты – укрепляют лапку и кольцо на стержне 4. Лапки – служат для укрепления пробирок 5. Кольца - служат для размещения стакана, колбы, чашки для выпаривания
Устройство и работа спиртовки Резервуар (сосуд) – служит для заливания спирта 2. Колпачок – служит для тушения спиртовки 3. Диск с трубкой – служит для закрепления фитиля и закрывает отверстие сосуда 4. Фитиль – подводит спирт к отверстию сосуда
Строение пламени Нижняя, тёмная, холодная, состоит из паров спирта 2.Средняя, яркая, светящаяся, более горячая, состоит из раскалённых частичек углерода 3.Верхняя, бесцветная, самая горячая, состоит из раскалённых паров воды
Выполните тест: Вариант I. 1. Штативу придаёт устойчивость: а) лапка; б) подставка; в) зажим. 2. Кольцо штатива служит для того, чтобы поместить на него: а) пробирку; б) чашку для выпаривания; в) спиртовку. 3. Чтобы загасить спиртовку необходимо: а) задуть её; б) полить водой; в) накрыть сбоку колпачком. 4. Перемешивать раствор в стакане необходимо: а) постукиванием по сосуду; б) совершая круговые движения сосудом; в) стеклянной палочкой. 5. Для выпаривания растворов используют: а) колбу; б) стакан; в) чашку для выпаривания. Вариант II. 1. Для укрепления частей химических установок при выполнении опытов служит: а) штатив; б) спиртовка; в) пробирка. 2. Лапка закрепляется на стержне штатива с помощью: а) подставки; б) кольца; в) муфты. 3. Спиртовку зажигают: а) горящей спичкой; б) от другой спиртовки; в) зажигалкой. 4. Горючим веществом для спиртовки является: а) вода; б) спирт; в) керосин. 5. Для переливания жидкости из посуды с широким горлом в посуду с узким горлом используют: а) воронку; б) стакан; в) пробирку.
