Элементы занимательности во внеклассной работе. Занимательно о химии. из книг в. в. рюмина Вывод по опыту химическая радуга

«Дни открытых дверей»
в кабинете химии

Каждый год в апреле в школе проходит «День открытых дверей», который проводят старшеклассники. Учащиеся начальной школы и воспитанники подготовительных групп детского сада приходят в кабинет химии, и старшеклассники рассказывают им о науке химии, демонстрируют занимательные опыты.

Такие встречи имеют огромное значение и для зрителей, и для демонстраторов. Ведь не секрет, что в настоящее время в России, да и во всем мире, имеет место хемофобия, вызывающая изначальное пренебрежение к предмету. Но после таких встреч эта проблема перестает для нас существовать. И малыши ждут-не дождутся, когда же они начнут изучать эту увлекательную науку.

У старшеклассников, выступающих в роли учителя, наряду с экспериментальными навыками развиваются педагогические, а часто и артистические способности, ведь одновременно с показом опытов ребята разыгрывают миниспектакли.

Необходимо помнить, что для воспитанников детского сада встречи должны быть не более 10 мин. Во время демонстрации детям нужно пояснять, что все опыты – шутки (змея ненастоящая, делаем операцию «понарошку» и т.п.), и обязательно предупреждать, чтоб дома ничего не пытались повторить сами. Для учащихся начальной школы встреча может продолжаться 25–30 мин.

Сценарий «Дня открытых дверей»
для воспитанников детского сада

Учитель. Здравствуйте, дорогие ребята! Сегодня вы пришли в самый удивительный кабинет нашей школы. Ведь те, кто изучает химию, становятся немножко волшебниками. После уроков ребята выращивают кристаллы (ученик-ассистент демонстрирует лучшие экземпляры кристаллов), изготавливают свечи, которые горят разноцветным пламенем (демонстрирует), делают краски и рисуют ими (показывает рисунки). Кроме этого, ребята умеют еще очень многое и свои любимые опыты покажут вам.

1-й ученик. Сегодня я покажу вам настоящую радугу. В семь одинаковых пробирок добавлю вот это волшебное вещество. А вы называйте мне цвет, который при этом получается. (Ученик добавляет универсальный индикатор в растворы кислоты, хлорида алюминия, в дистиллированную воду, водопроводную воду, в растворы дигидрофосфата натрия, гидрофосфата натрия, гидроксида натрия.)

А сейчас я добавлю бесцветный раствор вот в эти пробирки с малиновым раствором. Что вы видите? (К подкисленному, нейтральному и щелочному растворам перманганата калия добавляет сульфит калия.)

Учитель. А я покажу опыт, который мы назвали «Химический дракон». К белому порошку в стеклянном сосуде добавляю самую главную для химиков серную кислоту. (Сахар в цилиндре обугливается и поднимается вверх по цилиндру, процесс сопровождается выделением паров воды.)

2-й ученик. Ребята, а вы любите летом посидеть у фонтана? Мы тоже любим, но жаль, что сейчас не лето, да и фонтана рядом нет. Хотя, если знаешь химию, то нет ничего невозможного. (К кристаллизатору, наполненному водой с добавлением фенолфталеина, подносит колбу, заполненную аммиаком и закрытую пробкой со вставленной в нее длинной пипеткой. Колбу переворачивает, опуская пипетку в кристаллизатор. Вода поднимается по пипетке, заполняет колбу, цвет фенолфталеина меняется.)

3-й ученик. А сейчас вы увидите несколько волшебных превращений в одной пробирке. (Поочередно в большую пробирку добавляет растворы хлорида железа(III), карбоната натрия, соляной кислоты, роданида калия, фторида натрия, гидроксида натрия, сульфида натрия. Сначала выпадает кирпично-красный осадок, затем он растворяется, образуется прозрачный раствор, который при добавлении роданида калия окрашивается в кроваво-красный цвет. После добавления фторида натрия окрашивание пропадает. При добавлении щелочи выпадает кирпично-красный осадок, а в конце образуется осадок черного цвета.)

1-й ученик. Подумаешь, я могу еще лучше . (Добавляет поочередно в большую пробирку с раствором сульфата меди(II) карбонат натрия, соляную кислоту, йодид калия, тиосульфат натрия, раствор аммиака, 3? %-й раствор пероксида водорода, сульфид натрия. Сначала в голубом растворе образуется бирюзовый осадок, при добавлении кислоты осадок растворяется, выделяется газ. После добавления йодида калия появляется осадок, меняющий свой цвет с желтого до коричневого. После добавления тиосульфата натрия осадок становится белым, затем образуется ярко-синий раствор, который «вскипает» при добавлении пероксида водорода. И в конце опять появляется осадок черного цвета.)

2-й ученик. Ребята, а вы любите фотографироваться? Сейчас я вас сфотографирую. Посмотрите на этот листок внимательно. Самый внимательный на нем и получится. Фотографию необходимо проявить. (Сбрызгивает лист из пульверизатора.) Кто у нас получился? (На листе раствором щелочи нарисована рожица, в пульверизаторе раствор фенолфталеина.)

3-й ученик. Кто из вас самый смелый? О, как много! Ну тогда подходите, я вас резать буду. Что, нет желающих? (Если никто из детей не решится, «операцию» проводят на одном из демонстраторов.) Ассистент, дайте йод. (Ученик подает раствор хлорида железа(III).) Чтобы было все стерильно, йодом смажем мы обильно (обмакивает вату в раствор и смачивает руку). Скальпель! При каждой операции нужна стерилизация (обмакивает скальпель в раствор роданида калия, подносит к руке и аккуратно проводит). Вот видите, какой молодец! Кровь течет, а он улыбается. Сейчас вылечим (протирает руку ватой, смоченной раствором тиосульфата натрия). Вот видите, от разреза – ни следа .

1-й ученик. А сейчас мы устроим настоящий праздничный салют в честь вашего прихода. (В пробирки с мелом ученики добавляют раствор соляной или серной кислот и закрывают пробками. Пробок должно быть несколько для каждой пробирки. Когда вылетает одна, закрывают пробирку следующей пробкой и т.д. Пробки лучше брать пластмассовые.)

2-й ученик. В заключение мы покажем вам наш любимый опыт «Извержение вулкана». (Поджигает дихромат аммония, насыпанный на металлический лист.)

3-й ученик. Наша встреча окончена. Но мы с вами прощаемся ненадолго. Пока вы учитесь в начальных классах, будете постоянными гостями в нашем кабинете. А когда подрастете, то, возможно, и сами будете показывать опыты малышам.

«День открытых дверей»
для учащихся начальной школы

Занимательные опыты

1. «Волшебный сосуд» . В начале мероприятия в эксикатор на дно наливают немного раствора аммиака и помещают туда цветы, которые постепенно изменяют свой цвет.

2. «Необычный металл». Небольшой кусочек натрия с помощью пинцета помещается в воду с фенолфталеином.

3. «Несгораемый платок». Предварительно увлажненный платок смачивают в этиловом спирте. Один ученик держит платок пинцетом, второй поджигает.

4. «Фейерверк». В ступке растирают натрий с серой, смесь воспламеняется и горит с разбрызгиванием искр.

5. «Дым без огня». Один цилиндр смочен концентрированной соляной кислотой, второй – аммиаком, оба прикрыты стеклами. Цилиндры подносят друг к другу, убирают стекла. Густой белый дым заполняет сосуды.

6. «Таинственные письмена» . Заранее насыщенным раствором нитрата калия на лист наносится рисунок и подсушивается. Линии не должны пересекаться и прерываться. Поджигают начало контура рисунка. Огонь распространяется по линии, и рисунок проступает.

7. «Жар-птица» . В фарфоровую чашку с этиловым спиртом помещают кристаллы хлоридов меди, лития, стронция, кальция, натрия. Поджигают спирт: соли окрашивают пламя в разные цвета. Опыт лучше выглядит при затемнении.

8. «Старик Хоттабыч» . В фарфоровую чашку помещают 0,3 г порошка алюминия и 4 г йода. Содержимое растирают, пестиком добавляют каплю воды, которая является катализатором реакции. Образуется коричнево-фиолетовый дым. Опыт следует проводить в вытяжном демонстрационном шкафу.

9. «Огонь без спичек» . На стальной лист помещают 0,3 г перманганата калия, смачивают концентрированной серной кислотой, вокруг горкой насыпают древесные опилки. Сверху капают этиловый спирт. Происходит самовозгорание.

10. «Золотой дождь» . Предварительно из ацетата свинца и йодида калия в пробирке получают желтый осадок йодида свинца. Добавляют к осадку уксусную кислоту и нагревают до исчезновения осадка. При демонстрации опыта пробирку с раствором опускают в стакан с холодной водой. Выпадают красивые чешуйчатые кристаллы.

11. «Химические водоросли». Заранее в раствор силикатного клея добавляют соли железа, меди, никеля, кобальта, хрома и других окрашенных солей.

12. «Мармелад». К раствору силикатного клея добавляют фенолфталеин и соляную кислоту. В пробирке образуется твердый гель кремниевой кислоты, похожий на желе или мармелад, переворачивают пробирку, содержимое не выливается.

13. «Песчаные змеи» . На стальной лист насыпают небольшую горку из песка, внутрь помещают таблетку сухого горючего, сверху – таблетку норсульфазола. Поджигают сухое горючее. Из песка «выползает» огромная черная «змея».

Радуга нравится всем - и детям, и взрослым. Её красочные переливы так и притягивают взгляд, однако ценность её не ограничивается одной лишь эстетикой: это к тому же отличный способ заинтересовать ребёнка наукой и превратить познание мира в увлекательную игру! Для этого предлагаем родителям провести с детьми несколько экспериментов и получить настоящую радугу прямо у себя дома.

По стопам Ньютона

В 1672 году Исаак Ньютон доказал, что обычный белый цвет - это смесь лучей разного цвета. «Я затемнил мою комнату, - писал он, - и сделал очень маленькое отверстие в ставне для пропуска солнечного света». На пути солнечного луча учёный поставил особое трёхгранное стёклышко - призму. На противоположной стене он увидел разноцветную полоску, которую впоследствии назвал спектром. Ньютон объяснил это тем, что призма разложила белый свет на составляющие его цвета. Затем на пути разноцветного пучка он поставил ещё одну призму. Этим учёный заново собрал все цвета в один обычный солнечный луч.

Чтобы повторить опыт учёного, не обязательно нужна призма - можно использовать то, что найдётся под рукой. В хорошую погоду поставьте стакан с водой на стол вблизи окна на солнечной стороне помещения. Расположите лист обычной бумаги на полу недалеко от окна таким образом, чтобы на него падали солнечные лучи. Смочите окно горячей водой. Затем меняйте положение стакана и листа бумаги до тех пор, пока на бумаге не заиграет маленькая радуга.

Радуга из зазеркалья

Эксперимент тоже можно проводить как в солнечную погоду, так и в пасмурную. Для его проведения требуются неглубокая миска с водой, небольшое зеркало, фонарик (если за окном нет солнца) и лист белой бумаги. Погрузите зеркальце в воду, а саму миску расположите так, чтобы на него попадали солнечные лучи (либо направьте на зеркало луч фонарика). При необходимости меняйте угол наклона предметов. В воде свет должен преломиться и разбиться на цвета, так что листом белой бумаги можно будет «поймать» небольшую радугу.

Химическая радуга

Все знают, что мыльные пузыри имеют радужную окраску. Толщина стенок мыльного пузыря меняется неоднородно, постоянно двигаясь, поэтому его цвет постоянно меняется. Например, при толщине 230 нм пузырь окрашивается в оранжевый цвет, при 200 нм - в зелёный, при 170 нм - синий. Когда из-за испарения воды толщина стенки мыльного пузыря становится меньше длины волны видимого света, пузырь перестает переливаться цветами радуги и становится почти невидимым, перед тем как лопнуть - это происходит при толщине стенки примерно 20-30 нм.

То же самое же происходит с бензином. Это вещество не смешивается с водой, поэтому оказываясь в луже на дороге, оно растекается по её поверхности и образует тончайшую плёнку, которая создаёт красивые радужные разводы. Этим чудом мы обязаны так называемой интерференции - или, проще говоря, эффекту преломления света.

Музыкальная радуга

Интерференция обусловливает радужные переливы и на поверхности компакт-дисков. Это, кстати, один из самых простых способов «добывания» радуги домашних условиях. При отсутствии солнца подойдет и настольная лампа, и фонарик, но в этом случае радуга получается менее яркой. Просто изменяя угол наклона CD-диска, можно получить и радужную полоску, и круговую радугу, и непоседливых радужных зайчиков на стене или любой другой поверхности.

Кроме того, чем не повод научить ребёнка основам музыкальной грамоты? Ведь изначально Ньютон различал в радуге всего пять цветов (красный, жёлтый, зелёный, голубой и фиолетовый), но потом добавил ещё два - оранжевый и фиолетовый. Таким образом учёный хотел создать соответствие между числом цветов спектра и количеством нот музыкальной гаммы.

Проектор-ночник

Если временного решения вам не достаточно, можно завести дома радугу «на совсем» - например, с помощью такого миниатюрного проектора. Он проецирует радугу на стены и потолок - хоть ночью, хоть в пасмурный день, когда так не хватает бодрящих красок… Проектор может работать в двух режимах: все цвета вместе, или каждый по отдельности. В преддверии новогодних праздников это, пожалуй, неплохая идея подарка для ребёнка или просто творческого человека.

Оконная подвеска

Ещё один вариант «радуги без забот» (которой, правда, можно будет наслаждаться только в светлое время суток, и только в солнечную погоду) - так называемый радужный диск, изготовленный с применением современных лазерных технологий. Стеклянная призма размером 10 сантиметров в диаметре заключена а хромовый пластиковый корпус. Она крепится на окно с помощью присоски и, преобразуя солнечный свет, проецирует его на стены, пол и потолок комнаты. Всего 48 цветных линий: красных, оранжевых, жёлтых, зелёных, синих, цвета индиго, фиолетовых и всех промежуточных оттенков.

Флип-бук с 3D-эффектом

В последние несколько лет стали появляться книги с интересными и необычными эффектами - например, «флип-буки» с бегущими картинками. Многим из нас эта технология знакома из собственного детства: мы рисовали картинки на полях тетради, а потом оживляли их, быстро пролистывая странички. Книгу по принципу этой забавы создал японский дизайнер Масаши Кавамура (Masashi Kawamura). Если быстро перелистать её то можно увидеть объёмную радугу!

При желании похожую ручную радугу можно сделать и своими руками, а заодно наглядно продемонстрировать ребёнку эффект анимации. Для этого нужно распечатать на бумаге или нарисовать на каждой страничке блокнота квадратики цветов радуги. Всего нужно 30-40 листков. При этом важно учитывать, что с одной стороны каждой страницы нужно рисовать их в обычной последовательности, а с другой - в обратной, иначе радуга у вас не получится.

Радуга, которую можно потрогать

И ещё один забавный способ получения радуги, которая здорово украсит любой современный интерьер, не отнимая ни сантиметра пространства и наполняя его радужным сиянием. Для этого мексиканский дизайнер Габриэль Доу (Gabriel Dawe) предлагает использовать искусно натянутые швейные нитки. С такой инсталляцией, конечно, придётся часок-другой повозиться, однако результат того стоит. Не даром работы художника имели огромный успех во многих странах, в том числе в США, Бельгии, Канаде и Великобритании.

Профессиональный конкурс работников образования

ВСЕРОССИЙСКИЙ ИНТЕРНЕТ-КОНКУРС

ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА

(2013/2014 учебный год)

Номинация конкурса: организация досуга и внеклассной деятельности

«Химическое кафе»

Место выполнения работы : Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Экспериментальный лицей «Научно-образовательный комплекс»

г Усть-Илимск

Внеклассное мероприятие разновозрастного сотрудничества между средним и начальным звеном. На данном мероприятие ученики 9 класса выступают в роли поваров – консультантов для учеников 4 класса в виде театрализованного представления. Данное мероприятие проводится с целью знакомства детей выпускников 4-х классов с учителем предметником, который будет вести урок в среднем звене, то есть педагог проводит кратковременную стажировку в классе, где ему предстоит работать.

Цель :

Познакомить учащихся 4-х классов с наукой химией, сформировать у них интерес к этому предмету, чтобы они изучали его с увлечением и желанием. Развивать преемственность знаний и умений между начальной школой и средним звеном.

Задачи:

1. расширение кругозора учащихся;

2. создание условий, в которых учащиеся младшего звена начали бы активно мыслить, получая при этом интеллектуальное удовольствие;

3. развитие коммуникативных навыков и умение работать в группах;

4. показать, что наука – это живое, увлекательное дело;

Оборудование:

Для «напитков» 4 химических стакана

Опыт №1 – семь больших пробирок, демонстрационный штатив с белым фоном;

Опыт №2 – химический стакан ёмкостью 500 мл, фарфоровая чашка с холодной водой, спиртовка, спички, штатив с кольцом, асбестовая сетка, веточка ели;

Опыт №3 – спиртовка, спички, стальная петля;

Опыт №4 – кафельная плита, спички, лучинка;

Для загадок: колба, воронка, мензурка, весы, остальное в опытах №1-4.

Реактивы:

Для «напитков»: растворы гидроксида натрия, карбоната натрия, хлорида бария, соляной кислоты, фенолфталеина;

Опыт №1 – химическая радуга (окраска осадков в реакции обмена) растворы:

1. Хлорид железа и роданид калия
2. Хромат калия и серная кислота
3. Нитрат свинца и иодид калия
4. Сульфат никеля и гидроксид натрия
5. Сульфат меди (II) и гидроксид натрия
6. Сульфат меди (II) и раствор аммиака
7. Хлорид кобальта и роданид калия;

Опыт №2 – Зимнее чудо (возгонка и кристаллизация бензойной кислоты):

Бензойная кислота твердая;

Опыт №3 – Фейерверк (окраска пламени солями металлов):

Твердые соли лития – красное окрашивание, натрия – желтое, кальция – кирпично- красное, меди – зеленое и смесь этих солей – разноцветное пламя;

Опыт №4 – Вулкан (разложение дихромата аммония):

Дихромат аммония (тверд.), спирт;

Работа в группах по 4 человека (определение крахмала):

Чашка Петри, раствор йода, кусочки хлеба и яблока, рис, макароны.

В роли поваров ребята из 9 класса.

Оформление:

1. вывеска «Химическое кафе»
2. бейджики ученикам – поварам 2 штуки
3. меню на столы по числу групп
4. белые халаты ученикам – поварам 2 штуки

Описание опытов

Напитки:

1. «морс» - в стакан с раствором щелочи добавить фенолфталеин, появляется малиновое окрашивание;
2. «молоко» - в стакане слить растворы карбоната натрия и хлорида бария, это бесцветные жидкости, выпадает белый осадок;
3. «газированный напиток» - к полученному «молоку» добавить раствор соляной кислоты, происходит выделение углекислого газа.

Опыт №1 – Химическая радуга (окраска осадков в реакции обмена)

В семь больших пробирок, помещенных в демонстрационный штатив с белым фоном, сливаем попарно растворы, получаем окрашенные осадки по цветам радуги:

1- хлорид железа (III) и роданид калия (красный цвет);

2- раствор хромата калия подкисляем H 2 SO 4 (оранжевый цвет);

3- нитрат свинца и иодид калия (желтый цвет);

4- сульфат никеля (II) и гидроксид натрия (зеленый цвет);

5- сульфат меди (II) и гидроксид натрия (голубой цвет);

6- сульфат меди (II) и раствор аммиака (синий цвет);

7- хлорид кобальта (II) и роданида калия (фиолетовый цвет).

1. FeCl 3 + 3KCNS = Fe(CNS)3 + 3KCl

2. 2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

3. Pb(NO 3 ) 2 + 2KJ = PbJ 2 + 2KNO 3

4. NiSO 4 + 2NaOH = Ni(OH) 2 + Na 2 SO 4

5. CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 + 2Na 2 SO 4

Опыт №2 – Зимнее чудо (возгонка и кристаллизация бензойной кислоты):

В химический стакан ёмкостью 500 мл помещаем 5г бензойной кислоты и веточку ели. Стакан закрываем фарфоровой чашкой с холодной водой и нагреваем через асбестовую сетку на спиртовке. Кислота возгоняется и кристаллизуется при охлаждении, заполняя стакан «инеем», который покрывает веточку.

Опыт №3 – Фейерверк (окраска пламени солями металлов):

Вносим в бесцветное пламя спиртовки кристаллы соли на стальной петле, предварительно, прокалив её в пламени до исчезновения окрашивания.

Опыт №4- Вулкан (разложение дихромата аммония):

На термостойкую поверхность (кафельную плитку) насыпаем горкой дихромат аммония, делаем лучинкой углубление (кратер вулкана) и наливаем в него немного спирта. Поджигаем спирт лучинкой. Дихромат аммония разлагается с выделением азота и паров воды, вспучивающих смесь с образующимся оксидом хрома (III)

(NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 → t Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O

Внешне реакция напоминает действующий вулкан. После её завершения оксид хрома (III) занимает объем примерно в 3 раза больший, чем исходное вещество. Следует учесть, что частицы образующегося оксида хрома (III) – «вулканическая пыль», будут оседать вокруг вулкана, поэтому опыт необходимо проводить на большом подносе.

Сценарий

Учитель:

Здравствуйте ребята, гости. Добро пожаловать к нам в кабинет. Вы у нас сегодня впервые, меня зовут Марина Николаевна, на следующий год я у вас буду вести предмет, который называется природоведение или другими словами природоизучение.

А вы знаете, какие науки изучает природу? (правильно, география, биология, химия)

Подумайте, как и с помощью чего можно изучать природу? (да, это наблюдение, опыт или эксперимент, исследование).

Сегодня мы приглашаем вас использовать их в нашем «Химическом кафе».

Вы находитесь в необычном кафе: в нем можно приготовить множество интересных блюд и напитков, которых не бывает в других.

Что же здесь готовят волшебные повара Владимир и Павел? Познакомьтесь с меню нашего кафе, оно у вас на столах.

Повар 1:

Здравствуйте ребята. Мы рады видеть вас в нашем «химическом кафе». Чтобы приготовить эти блюда, мы проведем различные химические опыты.

Повар 2:

Чудесное это занятие – химические опыты! Берешь одно вещество, проводишь реакцию с другим и получаешь третье! Знаю, что вы ребята ещё не изучали химию. А что это такое химия?

Повар 1:

Это наука о веществах и их превращениях.

Повар 2:

А что это такое?

Повар 1:

Это то, из чего состоит все на свете.

Например: парта, а вещество дерево

Химия имеет дело с самыми разными веществами: жидкими и твердыми, бесцветными и яркими, прочными и хрупкими, полезными и вредными.

Повар 2:

Что такое превращение?

Повар 1:

Это когда одно вещество превращается в другое или так: было два вещества, а стало одно.

Повар 2:

Хотите увидеть как это бывает?

Посмотрите меню: что вас интересует?

Учитель:

Нас интересует, как приготовить напитки, которые в меню?

Повар 1:

Это очень просто: смешиваем две бесцветные жидкости (щелочь и фенолфталеин), что замечаете?

(изменение цвета) какой цвет жидкости? (малиновая окраска). На какой напиток она похожа? (на морс)

Повар 2:

Мы сейчас приготовим более подходящий для вас напиток. Снова смешиваем две бесцветные жидкости

(карбонат натрия и хлорид бария). Какие изменения происходят теперь? На какой напиток это похоже?

(белый цвет – молоко). Этот напиток очень полезный, особенно для детей

Повар 1:

А летом, когда жарко, чем утоляете жажду? (газировкой) В следующем опыте мы её получим.

К «молоку» приливаем бесцветную жидкость и, что произошло? (бурное выделение углекислого газа).

Вот видите получили воду, да ещё газированную!

Повар 2:

А теперь, ребята, из меню выберите любое блюдо, которое хотелось бы вам посмотреть: вулкан, химическая радуга, фейерверк, зимнее чудо.

(демонстрация опытов любой последовательности)

Учитель:

Вот какие волшебные повара работают в нашем химическом кафе! И, хотя, здесь, нельзя есть, блюдо у них самые интересные и необычные.

Вам понравились они, ребята?

Что вы узнали у нас сегодня?

Химия это наука или колдовство? Что изучает химия? Что такое вещество? А что такое превращения?

Химия – очень интересная наука, с помощью которой можно творить чудеса

Я предлагаю вам сегодня тоже поработать с веществами. Так как мы находимся в кафе, нам необходимо знать какие продукты питания содержат вещество крахмал.

Повар 1:

Крахмал – это углевод, который человеку необходим для получения энергии и он бывает на кухне в чистом виде (показать упаковку и вещество из нее).

Повар 2:

А как обнаружить его в продуктах, например у нас есть хлеб, яблоко, рис, макароны?

Повар 1:

Да очень просто: необходимо капнуть раствор йода, и, если продукт окрасится в синий цвет, это означает что он содержит крахмал.

(работа всех учащихся в группах по 4 человека, каждый исследует один продукт)

Учитель:

Чему вы научились в нашем химическом кафе? (определять содержания крахмала в продуктах питания), а с помощью чего его обнаружили? (молодцы, нам помог раствор йода)

Химия это интнресная наука, с помощью которой можно творить чудеса!

Опыты не проведешь без химической посуды. Хотите знать как она называется?

Чтобы опыт был красивым,
Нам поможет великан:
Из стекла, для реактивов,
Сам химический стакан .

У меня вверху есть дырка,
Чтобы сыпать и вливать.
Я - стеклянная пробирка,
Это химик должен знать.

Я фарфоровая чашка ,
Из меня, увы, не пьют.
Для еды не варят кашу.
Во мне опыты ведут.

Химик знает об одном:
Что есть колба с круглым дном,
Так же есть и непреклонная -
Колба только плоскодонная.

Фитилек мой зажигай,
И что хочешь, нагревай.
Спирт во мне сгорает ловко,

А зовут меня спиртовка.

Из стакана струйкой звонкой:
Жидкость будем наливать.
Если лить через воронку ,
Можно будет фильтровать.

Я – шпатель, наблюдаю строго.

Чтоб веществ не брали много.

Довольно горстку зачерпнуть,

Потом водицей сполоснуть.

Химикам известно многим:

Целым будет реактив

В их пробирке. Ведь, как ноги,

У пробирки есть ШТАТИВ

За расчерченным стеклом

Пишут цифрами объем.

В меня только жидкость льют

И МЕНЗУРКОЮ зовут.

Две чашки- близняшки,

Точны, как весы,

Всё время в упряжке,

Зовут их ВЕСЫ.

Вот и закончилась наша встреча. Как и в любом кафе вы, посетители, можете оставить свои отзывы о нашем заведение.

(на маленьких листочках младшие школьники оставляют отзывы).

Библиографическое описание: Матвеева Е. В., Марданова Р. З., Матвеева Л. И. Химическая радуга // Юный ученый. — 2018. — №3. — С. 87-91..05.2019).



Актуальность

Вокруг нас окружают соединения и вещества различных цветов, в том числе самым интересным явлением в природе является возникающая на небе радуга . Почему вещества имеют разные цвета, а некоторые соединения изменяют свою окраску подобно хамелеонам? Возможно ли получить материал-хамелеон, способный изменять окраску? Это актуально в свете развития новых разработок в области нанотехнологий.

Цель: Исследовать свойства неорганических веществ-хамелеонов.

Задачи:

1. Ознакомиться с соединениями, имеющими специфическую окраску.
2. Выяснить области применения соединений различной цветовой гаммы.
3. Определить от каких факторов зависит цвет различных соединений.
4. Подобрать соответствующие реактивы и провести последовательно химические реакции с изменением окраски раствора в одной колбе в цвета радуги.
5. Попробовать получить материал-хамелеон.

Рабочая гипотеза . Возможно, с использованием реактивов, содержащих соединения хрома, ванадия, марганца и меди в результате химических реакций осуществить последовательность превращений, в ходе которых будет изменяться окраска раствора в пробирке в порядке цветов радуги.

Новизна Практическим путем осуществлена последовательность химических реакций в одной колбе в порядке цветов радуги. Попытка получения материала-хамелеона.

Объект исследования. Соединения d-элементов: марганца, хрома и ванадия.

Сроки и место проведения исследований. Исследования проводились в лаборатории МОАУ «Лицей № 1» г. Нефтекамск в 2017–18 годах.

Методы исследования: поисково-исследовательский, наблюдение, сравнение, эксперимент.

Практическая часть

Эксперимент 1. Цветная радуга в пробирках. , , , , .

Для получения цветов радуги в разных пробирках в 7 пробирок сливаем попарно следующие растворы:

В 1-ю пробирку хлорид железа (III) и роданид калия (красный цвет):

FeCl 3 + 3KCNS = Fe(CNS) 3 + 3KCl

Во 2-ю пробирку: раствор хромата калия подкисляем H 2 SO 4 (оранжевый цвет):

2К 2 CrO 4 + Н 2 SO 4 = К 2 Cr 2 O 7 + К 2 SO 4 + Н 2 О

В 3-ю пробирку: нитрат свинца и иодид калия (желтый цвет)

Pb(NO3) 2 + 2KI = PbI 2 + 2KNO 3

В 4-ую пробирку: сульфат никеля (II) и гидроксид натрия (зеленый цвет);

NiSO 4 + 2NaOH = Ni(OH) 2 + Na 2 SO 4

В 5-ую пробирку: сульфат меди (II) и гидроксид натрия (голубой цвет);

CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 + 2Na 2 SO 4

В 6-ую пробирку: сульфат меди (II) и раствор аммиака (синий цвет);

CuSO 4 + 4NH 3 = SO 4

В 6-ую пробирку: хлорид кобальта (II) и роданида калия (фиолетовый цвет)

CoCl 2 + 2KCNS = Co(CNS) 2 + 2KCl

Эксперимент 2. Радуга в 1-ой колбе. , , , , , , , .

В одной колбе провели реакции, в результате которых происходило изменение окраски раствора в последовательности цветов радуги.

1) Получение красного цвета. Вхимическую колбу добавили небольшое количество кристаллов оксида хрома (VI) и воду: CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4

В результате реакции получилась хромовая кислота H 2 CrO 4 красного цвета.

2) Получение оранжевого цвета. Затем в эту же колбу дополнительно добавили кристаллы CrO 3: H 2 CrO 4 + CrO 3 = H 2 Cr 2 O 7 дихромовая кислота оранжевого цвета

3) Получение желтого цвета. Кполученной дихромовой кислоте добавили избыток щелочного раствора NaOH:

H 2 Cr 2 O 7 + 4NaOH (изб.) = 2Na 2 CrO 4 + 3H 2 O получили хромат натрия желтого цвета.

4) Получение зеленого цвета. Затем в колбу добавили сероводородную кислоту. В результате реакции получается зеленый осадок Cr(OH) 3 , благодаря которому раствор становится зеленым. 2Na 2 CrO 4 + 3H 2 S + 2H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3S + 4NaOH

5) Получение голубого цвета . Если в нашу колбу добавить сульфат меди, то гидроксид натрия, который присутствует в растворе, прореагирует с ним

2NaOH + CuSO 4 = Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

В результате реакции должен получиться синий осадок Cu(OH) 2 , но так как в растворе присутствует Cr(OH) 3 зеленого цвета, то раствор приобретает голубую окраску.

CuSO 4 (изб.) + 4NH 4 OH = SO 4 + 4H 2 O

Получится раствор сульфата тетраамина меди (II) SO 4 синего цвета.

7) Получение фиолетового цвета . Чтобы получить раствор фиолетового цвета, надо к нашему раствору добавить перманганат калия, который прореагирует с избытком сульфата меди. CuSO 4 + 2KMnO 4 =Cu(MnO 4) 2 + K 2 SO 4

Получили раствор перманганата меди Cu(MnO 4) 2 , который имеет фиолетовый цвет - завершающий цвет нашей радуги.

Эксперимент 3. «Постадийное восстановление VO 3 ─ до V 2+ металлическим цинком в кислой среде» , , ,

Поместили в колбу 0,25г. ванадата аммония NН4VO3 и добавили 20 % раствор соляной кислоты. Получили прозрачный раствор желтого цвета. При добавлении 6–7 гранул цинка к полученному раствору, выделяется атомарный Н 2 , который постепенно восстанавливает ванадий V до II валентного через промежуточные стадии. Раствор постепенно меняет окраску на голубую, зеленую, и фиолетовую.

Сначала метаванадат аммония восстанавливается до хлорида ванадила VOCl 2

голубого цвета: 2 NН4VO3 + Zn + 8HCl = 2VOCl2 + ZnCl2 + 2NH4Cl + 4H2O

Затем хлорид ванадила восстанавливается до хлорида ванадия (Ш) VCl 3 зеленого цвета:

2VOCl2 + Zn + 4HCl = 2VCl3 + ZnCl2 + 2H2O

И, наконец, хлорид ванадия (Ш) восстанавливается до хлорида ванадия (II), фиолетового цвета: 2VCl3 + Zn = 2VCl2 + ZnCl2

Реакции восстановления ванадия V +5 протекают ступенчато с образованием промежуточных ионов с характерной окраской: +5 (желтая), +4 (голубая), +3 (зеленая), +2 (фиолетовая).

Эксперимент 4. «Химический хамелеон» (зависимость от рН среды) , , , .

В три химических стакана налили малиновый раствор перманганата калия. Прилили немного в первый цилиндр разбавленной соляной кислоты, во второй - воды, а в третий –раствор гидроксида натрия. Затем добавили во все стаканы сульфит натрия и хорошо перемешали стеклянной палочкой. В первом цилиндре мгновенно обесцвечивается раствор, во втором наряду с обесцвечиванием выпадает бурый хлопьевидный осадок, а в третьем малиновая окраска меняется на ярко - зеленую. Можно еще рядом с ними поставить для сравнения малиновый раствор перманганата калия.

В этих опытах видно, как ведет себя перманганат калия в различных средах.

Так в кислой среде он восстанавливается до иона Mn2+(бесцветный раствор):

2КМnО4 + 5Na2SO3 + 6HСl = 2MnСl 2 + 3H2O + 5Na 2SO4 + 2KСl

В нейтральной среде восстановление идет до оксида марганца (IV) (бурый осадок):

2КМnО4 + 3 Na 2SO3 + H2О = 2MnO2↓ + 2КOН + 3 Na 2SO4

В сильнощелочной среде образуются ионы MnО42-(зеленый цвет)

2КМnО4 + Na 2SO3 + 2NaOН = 2 Na2MnO4 + K 2SO4 + H2O

Эксперимент 5. Попытка получения материала-хамелеона

Поскольку химический состав каждой поверхности уникален, то он поглощает различные длины волн света , . Изменение цвета поверхности требует изменений в химическом составе. Но если попробовать внедрить в наноструктуру углерода (графена) атомы и ионы хрома, который может принимать практически все цветовые гаммы, может удаться получить материал-хамелеон, который будет изменять свою окраску. Тогда такой материал можно было бы использовать и в качестве «плаща-невидимки».

Конечно, для получения такого материала нужны специальное оборудование. Но мы попробовали получить такой материал из активированного угля, соединений хрома и на основе силикона.

1 вариант . Получили материал на основе углерода и соединений хрома. Для этого измельчили уголь в ступке, затем перемешали его с соединениями хрома, разложили как можно тонким слоем на огнеупорную поверхность и нагревали. В результате получили неоднородную смесь темного цвета.

2 вариант. Изготовили материал на основе силикона и соединений хрома. Для этого расплавляли силикон и растирали в ступке со смесью соединений хрома. После охлаждения материал довольно хорошо отделяется от ступки. Полученный материал пока довольно толстый. Под микроскопом видны отдельные кристаллы разноцветных соединений хрома. На свету материал хорошо отражает свет, но окраски различных цветов пока не слишком выявляются. Вот что у нас получилось:

Конечно, это пока только гипотезы и пробные эксперименты, требуется дальнейшее изучение процесса и предстоит довольно трудоемкая и кропотливая работа над получением материала.

8) Результаты исследования

1. Изучены свойства соединений, обладающих цветовой гаммой радуги и веществ-хамелеонов , , , , , , .
2. Ознакомились с областями применения соединений хрома, марганца и ванадия. Химические соединения различной окраски используются в живописи, аналитической химии для определения качественного и количественного состава веществ, текстильной, стекольной, лакокрасочной промышленности и т. д. , , , , .
3. Выяснили, что цвет различных соединений зависит:

1) от взаимодействия света с молекулами вещества ;

2) у органических веществ цвет возникает в результате возбуждения электронов элемента и их перехода на другие уровни, важно состояние системы электронов всей большой молекулы .;

3) у неорганических веществ цвет обусловлен электронными переходами и переносом заряда от атома одного элемента к атому другого, большую роль играет внешняя электронная оболочка элемента ;

4) на окраску соединения влияет внешняя среда ;

5) важную роль играет число электронов в соединении .

1. Подобрали соответствующие реактивы и провели последовательно химические реакции с изменением окраски раствора в одной колбе в порядке цветов радуги.
2. Попытались получить материал-хамелеон на основе силикона с соединениями хрома и углерода с соединениями кремния.

Вывод

Исследовали свойства веществ-хамелеонов.

К веществам, способным в результате химических реакций образовывать соединения различных цветов радуги, относятся d-элементы: хром, ванадий.

Марганец, хром и ванадия являются «химическими хамелеонами», способными изменять окраску при переходе в различные степени окисления.

Перспективы исследований. Дальнейшее изучение свойств соединений элементов хрома, меди и марганца.

В перспективе создать такой материал-хамелеон на основе хрома и углерода (или силикона) с использованием новейших разработок в области нанотехнологии, который мог бы изменять окраску по желанию человека, возможно регулируемого через нервные импульсы. Тогда может даже удастся создать материал вроде «плаща-невидимки» или хотя бы материал, который может служить в качестве камуфляжа.

Практическая значимость . Использование полученных знаний на уроках химии при изучении тем «ОВР» , «d-элементы» и др., демонстрация опытов на уроках и внеклассных мероприятиях ; применение в аналитической химии при проведениях качественного и количественного анализа веществ , ; [при реставрации картин .

Литература:

1. Аналитическая химия. Качественный анализ. Г. М. Жаркова, Э. Е. Петухова, Санкт-Петербург «Химия», 1993.(стр.235–236).
2. Артеменко А. И. «Органическая химия и человек» (теоретические основы, углублённый курс). Москва, «Просвещение», 2000.
3. Киплик Д. И. Техника живописи- М.:СВАРОГ и К, 1998.
4. Методическая разработка «Ванадий. Ниобий. Тантал». / Сост. Ю. Е. Еллиев, Ю. Б. Зверев, С. Г. Чеснокова. - Н.Новгород
5. Неорганическая химия, Л. Г. Балецкая, Ростов -на-Дону, «Феникс», 2010 (стр272–288).
6. Практикум по качественному химическому полумикроанализу. М. В. Михалева, Б. В. Мартыненко, М.: Дрофа, 2007. (стр.72–75).
7. Фадеев Г. Н. «Химия и цвет» (книга для внеклассного чтения). Москва, «Просвещение», 1977
8. Материал-«хамелеон», изменяющий цвет NanoNewsNet.ru› news/2015/material-khameleon-…
9. Наука и жизнь. Занимательно о химии. Из книг В.В Рюмина https://www.nkj.ru/archive.
10. Сколько цветов в радуге? Какие цвета в радуге http://fb.ru/article.
11. Усова Надежда Терентьевна. Муниципальное общеобразовательное учреждение гимназия № 24 г. томска. Усова Надежда Терентьевна. Химические хамелеоны. Методическая разработка Томск 2006. Usova2.pdf
12. Химические опыты с хромом и его соединениями kristallikov.net
13. Химия для любознательных | Цветные осадки с хромом alhimik.ru
14. Химия в уравнениях реакций. Ж. А. Кочкаров, Ростов -на-Дону, «Феникс», 2017, (стр.182–211, 226–229,213–223).
15. Хром и его соединения https://www.tutoronline.ru/blog/hrom-i-ego-soedinenij.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Элементы занимательности во внеклассной работе.

Большое преимущество химии перед другими предметами состоит в том,

что ее преподавание может включать красивые эксперименты.

Доклад посвящен элементам занимательности во внеклассной работе.

Приводим описание экспериментальных опытов по химии,

которые можно проводить на уроках, факультативных и внеклассных занятиях и на химических вечерах.

Эти эксперименты, согласно учебному плану, желательно проводить в конце III четверти 8 класса. После того как учащиеся пройдут такие темы как

Тема4 "Вода.Растворы.Основания ",

Тема5 "Обобщение сведений об основных классах неорганических соединений";

Тема7 "Химическая связь".

Неплохо провести эксперименты также в конце изучения курса химии, т.е. в конце 11 класса, когда учащиеся занимаются обобщением и повторением материала. Таким образом, они смогут объяснить неизвестные на уровень 8-го класса факты.

Опыт I . Химическая радуга.

Описание.

В семь больших пробирок, помещенных в демонстрационный штатив с белым фоном, сливаем попарно растворы:

1- хлорид железа (III) и роданид калия (красный цвет);

2- раствор хромата калия подкисляем H 2 SO 4 (оранжевый цвет);

3- нитрат свинца и иодид калия (желтый цвет);

4- сульфат никеля (II) и гидроксид натрия (зеленый цвет);

5- сульфат меди (II) и гидроксид натрия (голубой цвет);

6- сульфат меди (II) и раствор аммиака (синий цвет);

7- хлорид кобальта (II) и роданида калия (фиолетовый цвет).

1. FeCl 3 + 3KCNS Fe(CNS) 3 + 3KCl

2. 2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

3. Pb(NO 3) 2 + 2KJ PbJ 2 + 2KNO 3

4. NiSO 4 + 2NaOH Ni(OH) 2 + Na 2 SO 4

5. CuSO 4 + 2NaOH Cu(OH) 2 + 2Na 2 SO 4

6. CuSO 4 + 4NH 3 SO 4

7. CoCl 2 + 2KCNS Co(CNS) 2 + 2KCl

Примечание.

Опыт очень простой, но эффективный, благодаря яркости веществ, получаемых в ходе реакции. Учащиеся могут вспомнить как составляются уравнения химических реакций. Для опыта можно привлечь учащихся.

Опыт II . Фейерверк в жидкости.

Описание.

В мерный цилиндр наливаем 50 мл этилового спирта. Через пипетку, которая опущена до дна цилиндра, вводим 40 мл концентрированной серной кислоты. Таким образом, в цилиндре образуется два слоя жидкости с хорошо заметной границей: верхний слой - спирт, нижний - серная кислота В цилиндр бросаем немного мелких кристалликов перманганата калия. Дойдя до границы раздела, кристаллики начинают вспыхивать - вот нам и фейерверк. Появление вспышек связано с тем, что при соприкосновении с серной кислотой на поверхности кристалликов соли образуется марганцевый ангидрид Mn 2 O 7 - сильнейший окислитель, который поджигает небольшое количество спирта:

2KMnO 4 + H 2 SO 4 Mn 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O.

Mn 2 O 7 - зеленовато-бурая жидкость, неустойчива и при соприкосновении с горючими веществами поджигает их.

Примечание.

Также весьма красивый опыт. Здесь учащиеся могут повторить окислительно-восстановительные реакции.

Опыт III . Красные призмы.

Описание.

10 г двухромовокислого калия смешиваем с 40 мл концентрированной соляной кислоты и добавляем 15-20 мл воды. Смесь немного нагреваем, и кристаллы соли перейдут в раствор. После растворения двухромовокислого калия раствор охлаждаем водой. Выпадают очень красивые красные кристаллы в виде призм, представляющие собой калиевую соль хлорхромовокислой кислоты KCrO 3 Cl, согласно уравнению реакции:

K 2 Cr 2 O 7 + 2HCl 2KCrO 3 Cl + H 2 O.

Примечание.

После изучения темы7 “Химическая связь” (в частности подтемы “Кристаллические решетки”), этот опыт будет очень полезен.

Опыт IV . Горящий снег.

Описание.

В железную консервную банку насыпаем снега и слегка уплотняем. Затем делаем в нем углубление (примерно на ј высоты банки), помещаем туда небольшой кусочек карбида кальция и засыпаем сверху снегом. К снегу подносим зажженную спичку - появится пламя, “снег горит”.

Карбид кальция медленно вступает в реакцию со снегом, в результате чего образуется ацетилен, который при поджигании горит.

CaC 2 + 2H 2 O Ca(OH) 2 + C 2 H 2 .

2C 2 H 2 + 5O 2 4CO 2 + 2H 2 O + Q.

Примечание.

Опыт позволяет показать факты, которые будут изучаться в последующих разделах химии (орг.химия).

Опыт V . Буран в стакане.

Описание.

В химический стакан емкостью 500 мл насыпаем 5 г бензойной кислоты и уложим веточку сосны. Стакан закрываем фарфоровой чашкой с холодной водой и нагреваем над спиртовкой. Кислота сначала плавится, потом превращается в пар (испаряется), и стакан заполняется “снегом”, который покрывает веточку белыми хлопьями.

Примечание.

Эксперимент можно связать с полученными знаниями учащихся о химической связи.

Литература:

1. Журнал “Химия и жизнь XXI век” №9 1999г. (раздел “Школьный клуб”);

Подобные документы

Истоки и развитие химии, ее связь с религией и алхимией. Важнейшие особенности современной химии. Основные структурные уровни химии и ее разделы. Основные принципы и законы химии. Химическая связь и химическая кинетика. Учение о химических процессах.

реферат , добавлен 30.10.2009


Человек как система, где происходят различные химические превращения. Экзотермическая реакция окисления органических веществ при высокой температуре (горение дров) – первая использованная человеком химическая реакция. Основные понятия и законы химии.

лекция , добавлен 09.03.2009


Роль химии в развитии естественнонаучных знаний. Проблема вовлечения новых химических элементов в производство материалов. Пределы структурной органической химии. Ферменты в биохимии и биоорганической химии. Кинетика химических реакций, катализ.

учебное пособие , добавлен 11.11.2009


От алхимии - к научной химии: путь действительной науки о превращениях вещества. Революция в химии и атомно-молекулярное учение как концептуальное основание современной химии.Экологические проблемы химической компоненты современной цивилизации.

реферат , добавлен 05.06.2008


Краткий обзор концептуальных направлений развития современной химии. Исследование структуры химических соединений. Эффективные и неэффективные столкновения реагирующих частиц. Химическая промышленность и важнейшие экологические проблемы современной химии.

реферат , добавлен 27.08.2012


Национальный знак соответствия как знак, подтверждающий соответствие требованиям, установленным национальными стандартами или другими нормативными документами. Таинственные символы на упаковках бытовой химии. Способы выбора нетоксичной бытовой химии.

реферат , добавлен 26.11.2013


Основные этапы развития химии. Алхимия как феномен средневековой культуры. Возникновение и развитие научной химии. Истоки химии. Лавуазье: революция в химии. Победа атомно-молекулярного учения. Зарождение современной химии и ее проблемы в XXI веке.

реферат , добавлен 20.11.2006


Определение скорости химической реакции. История открытия, понятие и типы каталитических реакций. Мнения видных деятелей химии о явлении катализа, физические и химические его аспекты. Механизм гетерогенного катализа. Ферментативный катализ в биохимии.

реферат , добавлен 14.11.2010


Токсичность как способность вещества вызывать нарушения физиологических функций организма. Особенности взаимосвязи токсикологической химии с другими дисциплинами. Общая характеристика форсированного диуреза. Способы лечения отравления формальдегидом.

контрольная работа , добавлен 24.04.2015


Процесс зарождения и формирования химии как науки. Химические элементы древности. Главные тайны "трансмутации". От алхимии к научной химии. Теория горения Лавуазье. Развитие корпускулярной теории. Революция в химии. Победа атомно-молекулярного учения.