Самостоятельная работа


Скачать 367.47 Kb.
НазваниеСамостоятельная работа
страница3/5
Дата публикации28.03.2013
Размер367.47 Kb.
ТипСамостоятельная работа
referatdb.ru > Химия > Самостоятельная работа
1   2   3   4   5

В перегонную колбу учитель наливает воду, подкрашенную в оранжевый цвет растворимой неорганической солью (дихроматом калия). Так вы воочию убедитесь, что в очищенной воде этого вещества не будет. Для равномерного кипения в колбу бросают 3–4 кусочка пористого фарфора или пемзы (кипелки).
В рубашку холодильника подается вода, а перегонная колба нагревается до кипения содержимого с помощью электронагревателя. Пары воды, попадая в холодильник, конденсируются, и дистиллированная вода стекает в приемник.
Какую температуру показывает термометр? Как вы думаете, через какой отвод в холодильник подается холодная вода, а через какой она сливается?

Дистиллированная вода используется не только для приготовления лекарств, но и для получения растворов, применяемых в химических лабораториях. Даже автомобилисты используют дистиллированную воду, доливая ее в аккумуляторы для поддержания уровня электролита.

А если требуется получить твердое вещество из гомогенного раствора, то используют выпаривание, или кристаллизацию.
Кристаллизация

Один из способов выделения и очистки твердых веществ – кристаллизация. Известно, что при нагревании растворимость вещества в воде увеличивается. Значит, при охлаждении раствора некоторое количество вещества выпадает в виде кристаллов. Проверим это на опыте.

Демонстрационный эксперимент. Помните красивые оранжевые кристаллы дихромата калия, которыми учитель «подкрашивал» воду для дистилляции? Возьмем примерно 30 г этой соли и «загрязним» ее несколькими кристалликами марганцовки. Как очистить основное вещество от внесенной примеси? Смесь растворяют в 50 мл кипящей воды. При охлаждении раствора растворимость дихромата резко понижается, и вещество выделяется в виде кристаллов, которые можно отделить фильтрованием, а затем промыть на фильтре несколькими миллилитрами ледяной воды. Если растворить очищенное вещество в воде, то по цвету раствора можно определить, что марганцовки оно не содержит. Марганцовка осталась в исходном растворе.

Добиться кристаллизации твердого вещества из раствора можно упариванием растворителя. Для этого и предназначены чашки для выпаривания, с которыми вы встречались во время знакомства с химической посудой.

Если испарение жидкости из раствора происходит естественным путем, то для этой цели используют специальные стеклянные толстостенные сосуды, которые так и называются – кристаллизаторы. С ними вы также знакомились в практической работе № 1.

В природе соляные озера – это своеобразные бассейны для кристаллизации. За счет испарения воды на берегах таких озер кристаллизуется гигантское количество соли, которая после очистки попадает к нам на стол.
^ Перегонка нефти

Дистилляцию используют не только для очистки веществ от примесей, но и для разделения смесей на отдельные порции – фракции, различающиеся температурой кипения. Например, нефть – это природная смесь очень сложного состава. При фракционной перегонке нефти получают жидкие нефтепродукты: бензин, керосин, дизельное топливо, мазут и другие. Процесс этот ведут в специальных аппаратах – ректификационных колоннах (рис. 73). Если в вашем городе есть нефтеперерабатывающий завод, вы могли видеть эти химические аппараты, которые непрерывно разделяют нефть на важные и нужные в жизни современного общества продукты (рис. 74).

рис. 73. ректификационные колонны нефтеперерабатывающего завода

Рис. 73. Ректификационные колонны нефтеперерабатывающего завода

Бензин – это основное топливо для легковых автомобилей. Трактора и грузовики используют в качестве такового другой нефтепродукт – дизельное топливо (солярку). Топливом для современных самолетов является главным образом керосин. На этом небольшом примере вы можете понять, насколько важен в современной жизни такой процесс, как перегонка нефти.

рис. 74. нефть и нефтепродукты

^ Рис. 74. Нефть и нефтепродукты


Фракционная перегонка жидкого воздуха

Вы уже знаете, что любые газы смешиваются в любых соотношениях. А можно ли из смеси газов выделить отдельные компоненты? Задача не из простых. Но химики предложили очень эффективное решение. Смесь газов можно превратить в жидкий раствор и подвергнуть его дистилляции. Например, воздух при сильном охлаждении и сжатии сжижают, а затем позволяют один за другим выкипать отдельным компонентам (фракциям), поскольку они имеют различные температуры кипения. Первым из жидкого воздуха испаряется азот (рис. 75), у него самая низкая температура кипения (–196 °С). Затем из жидкой смеси кислорода и аргона можно удалить аргон (–186 °С). Остается практически чистый кислород, который вполне годится для технических целей: газовой сварки, химического производства. А вот для медицинских целей его нужно очищать дополнительно.

рис. 75. сжиженный азот хранят в специальных термосах

^ Рис. 75. Сжиженный азот хранят в специальных термосах

Азот, полученный таким способом, используют для производства аммиака, который в свою очередь идет на получение азотных удобрений, лекарственных и взрывчатых веществ, азотной кислоты и т.д.

Благородный газ аргон используют в особом виде сварки, которая так и называется – аргоновая.
^ Рассказы о веществах

Золото. Ни один металл на Земле не окутан таким ореолом таинственности и противоречивости, как золото. С незапамятных времен золото было символом власти, богатства, благополучия. Эпитетом «золотой» люди наделяли нечто очень красивое, желанное, дорогое, а сам металл нередко именовали «презренным». В то же время золото ассоциируется порой с алчностью и стяжательством, жадностью и коварством. Ради обладания этим металлом велись кровопролитные войны, совершались измены и предательства.

Алхимики всегда считали золото «царем металлов», и это не лишено оснований. Подчеркивая его совершенство, они обозначали золото знаком Солнца. Действительно, у золота красивый цвет и блеск, оно устойчиво к действию подавляющего большинства химических веществ. Недаром золото называют благородным металлом.

рис. 101. золотой самородок

^ Рис. 101.Золотой самородок

Из-за своей химической инертности золото встречается в природе в чистом виде: в самородках (рис. 101) или в виде вкраплений в твердые породы. На россыпи золота, благодаря привлекательному внешнему виду, обратили внимание древние скотоводы, и уже в VI тысячелетии до н.э. научились обрабатывать металл кустарным способом. Благодаря мягкости (даже ноготь оставляет на нем царапину) и удивительной красоте золото стало излюбленным материалом ювелиров и художников (рис. 102).

рис. 102. возраст этой золотой маски более 3500 лет

Рис. 102.Возраст этой золотой маски более 3500 лет

Легкодоступное золото, лежащее на поверхности, вскоре было собрано, и в развитых странах древнего мира стали добывать крупинки металла, вкрапленные в кварцевые породы. Содержание металла в них не превышало нескольких граммов на тонну пустой породы. Кварц измельчали и на специальных наклонных лотках промывали водой. Благодаря очень большой плотности золотые песчинки оставались на лотке, а пустая порода уносилась потоком воды. Так же «мыли» золото артели старателей. При разрушении горных пород золото вместе с песком и глиной уносится водой в русла рек, где и образуются золотые россыпи. Только один Амур выносит в Тихий океан ежегодно 8,5 т золота. Золото – один из самых тяжелых металлов. Слиток размером с кулак весит более 3 кг! Известен рассказ древнегреческого писателя Плутарха о том, как сиракузский царь Гиерон II поручил Архимеду узнать, действительно ли из чистого золота корона, изготовленная по заказу царя. Пользуясь открытым им законом, ученый взвесил корону, а затем, погружая ее в воду, определил объем и вычислил плотность. Она оказалась меньше, чем у чистого золота. Так был разоблачен корыстный ювелир, заменивший часть золота для изготовления короны серебром. Первую в России золотую россыпь обнаружил в 1724 г. крестьянин Ерофей Марков в районе Екатеринбурга. В начале XIX в. были открыты новые месторождения золота в Сибири. С 1821 по 1850 г. в России было добыто 3293 т золота, почти в 4 раза больше, чем во всех остальных странах мира.

За 1500 лет до н. э. золото стали использовать в качестве денег. Сначала это были небольшие слитки величиной с горошину. Но нечистые на руку торговцы часто спиливали с них небольшие крупинки, отчего «горошина» становилась все легче и легче. Тогда на всю поверхность металла стали наносить клеймо, чтобы любое спиливание стало сразу заметным. При нанесении клейма «горошина» расплющивалась и превращалась в более привычную для нас плоскую монету (рис. 103).

рис. 103. золотая монета

Рис. 103. Золотая монета

Первые монеты появились в VII в. до н. э. в Малой Азии в государстве Лидия. На монетах был изображен лев – геральдический символ этого государства. С тех пор каждое вновь возникающее государство придумывало свою монетную систему, и богатство страны определялось ее золотым запасом (рис. 104).

рис. 104. изготовление золотого слитка

Рис. 104. Изготовление золотого слитка

Золото – необыкновенно пластичный металл (рис. 105). Кусочек золота величиной со спичечную головку можно расплющить в просвечивающую голубовато-зеленым цветом фольгу тоньше человеческого волоса площадью 50 м2. Из золотой горошины массой 1 г можно протянуть проволоку длиной 2 км. Необычайная ковкость и тягучесть дают возможность делать из золота самые различные вещи: чаши и кубки, броши и серьги, кольца и цепи.

рис. 105. золотая фольга

^ Рис. 105. Золотая фольга

Однако золото – достаточно дорогой металл. Поэтому в целях экономии крупинки золота прокатывали в тончайшие листочки, которыми покрывали поверхность других материалов: дерева, камня, менее ценного металла. Так золотили купола церквей (рис. 106), деревянную резьбу, украшавшую дворцы, художественные произведения (рис. 107). Позолоченные архитектурные детали и мебель органически вошли в пышное убранство дворцов далекого прошлого.

рис. 106. золотые купола христианской церкви

Рис. 106. Золотые купола христианской церкви

Чистое золото легко истирается. Например, золотая монета при обращении теряет каждое столетие пятую часть своего веса. Поэтому в ювелирных и технических изделиях применяют не чистое золото, а его сплавы, чаще всего с медью и серебром. Проба, стоящая на золотых изделиях отечественного производства, означает содержание золота в сплаве из расчета на тысячу его весовых частей. В России установлены следующие пробы для золота: 375, 500, 583, 750, 958. Например, проба 583 означает, что в сплаве содержится 58,3% золота, или 583 г в 1000 г сплава. Остальная масса приходится на медь.

рис. 107. позолоченные скульптуры фонтанов под санкт-петербургом

^ Рис. 107. Позолоченные скульптуры фонтанов под Санкт-Петербургом

Золото очень хорошо проводит электрический ток, поэтому современная электронная техника невозможна без этого металла. В сплаве с платиной и другими металлами золото идет на изготовление химически стойкой аппаратуры. Отражательная способность и устойчивость золота позволяет использовать его для золочения некоторых поверхностей: зеркал, фотоэлементов, космических аппаратов, скафандров космонавтов.
Водород.Издавна было известно, что при взаимодействии металлов с кислотами выделяется горючий газ. Эта реакция была подробно описана М.В.Ломоносовым. Английский химик Г.Кавендиш в 1766 г. изучил свойства выделяющегося газа, определил его плотность, но был уверен, что получил горючее начало всех веществ – так называемый флогистон. Спустя несколько лет уже знакомый вам французский химик А.Л.Лавуазье определил, что этот горючий газ образован новым химическим элементом. Он установил, что при горении газа образуются пары воды, поэтому дал элементу название hidrogenium (гидрогениум) – рождающий воду, а по-русски – водород.

Молекулы водорода настолько малы, что легко проникают через различные материалы. Обычный воздушный шарик, наполненный водородом, за сутки «похудеет» раза в три. Кстати, если отпустить такой шарик, он не упадет, а полетит вверх. Неудивительно, ведь водород в 14 раз легче воздуха. Используя это свойство, водородом наполняли аэростаты для метеорологических наблюдений и гигантские дирижабли. Но такие летательные аппараты опасны: водород – горючий газ, а в смеси с воздухом образует взрывоопасные смеси. Гораздо безопаснее использовать вместо водорода гелий. Этот газ легче воздуха только в 7 раз, зато к пламени совершенно равнодушен.

Взрыв гремучего газа (так называют смесь водорода с кислородом или воздухом) – страшная разрушительная сила, однако человек давно научился извлекать пользу из самых опасных явлений. Горение водорода можно «укротить», регулируя доступ кислорода, необходимого для горения. Температура водородного пламени достигает 3000 °С: с его помощью можно резать или сваривать металлы (рис. 108).

рис. 108. пламенем водородной горелки можно резать и сваривать металлы

Рис. 108.Пламенем водородной горелки можно резать и сваривать металлы
1   2   3   4   5

Похожие рефераты:

Самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Методические рекомендации по срс самостоятельная работа
Самостоятельная работа это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Методические рекомендации по срс: Самостоятельная работа
Самостоятельная работа-это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях в внеаудиторное время. Самостоятельная...
Методические рекомендации по срс самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Методические рекомендации по срс самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Методические рекомендации по срс самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза