Уроки Хімії / Малахова Н. М. Пізнавальні завдання з хімії. 7-9 класи

9 клас	81

7. «Хто більше?»

Хто наведе більше прикладів на тему «Де нам трапляються розчини?».

8. «Хіміки малюють»

Намалюйте плакати або зробіть фотографії, колажі на тему «Розчини, навколо одні розчини».

Використайте вищезгадані домашні завдання для підготовки до гри «Брейн-ринг».

Дисперсні системи. Істинні та колоїдні розчини

9. «Працюємо з інформацією»

Система, в якій одна речовина у вигляді маленьких нерозчинних частинок (дисперсна фаза) розподілена в іншій речовині (дисперсійному середовищі), називається «дисперсною системою». Властивості таких систем визначають розміри частинок та агрегатний стан частинок і середовища.

До речі: дисперсність — це характеристика розміру частинок у дисперсних системах. Одиниця вимірювання — нанометр (1 нм = = 1 10−9 м ).

Таблиця 2

Класифікація дисперсних систем за розміром частинок дисперсної фази

(дисперсне середовище — рідина)

Дисперсна			Розміри	Агрегатний стан	Фізичні
	система		частинок	частинок	властивості
-		Істинні	< 1 нм	Будь-який	Прозорі, стійкі,
Гомоген на
		розчини,			не розсіюють
		або просто			світло
		розчини
		Колоїдні	1–100 нм	Твердий або рід-	Прозорі, напів-
		розчини,	Ультрамікроге-	кий	прозорі, непро-
Гетерогенна		або золі	терогенна сис-		зорі. Повільно
			тема		руйнуються,
					розсіюють світло
					(конус Тіндаля)
		Емульсії	> 100 нм	Рідкий	Непрозорі,
			Мікрогетероген-		швидко руйну-
		Суспензії		Твердий
			на система		ються

82	Пізнавальні завдання з хімії

Проаналізуйте інформацію в таблиці 2 й дайте відповідь: yy Які бувають дисперсні системи й чим вони відрізняються?

yy Які з наданих систем належать до гомогенних, а які — до гетерогенних?

yy Як стійкість і прозорість дисперсних систем залежить від розміру дисперсної фази, тобто частинок, які в них розподілені?

yy Які речовини в більшості випадків є дисперсним середовищем?

10. «Перетворюємо інформацію на знання»

Колоїдні системи, або колоїди — це речовини, в яких частки одного компонента завислі, але не розчинені в іншому компоненті (за Гачем). Вони належать до дисперсних систем і займають проміжне місце між розчинами та гетерогенними сумішами.

Колоїдні розчини, або золі — це ультрамікрогетерогенні системи, які зберігають межі розподілу фаз між дисперсною фазою й дисперсійним середовищем.

Для отримання колоїдних розчинів необхідно, щоб нерозчинні частки не поєднувалися між собою й не утворювали великі агрегати, які осаджуються.

Причина, завдяки якій колоїдні частки не злипаються,— наявність у них однойменних зарядів.

				Таблиця 3
		Колоїдні системи
	Назва	Дисперсійне се-	Дисперсна фаза	Приклади
		редовище	(частинки)
	Аерозолі	Газ	Рідина	Туман
		Газ	Тверда	Дим, пил
	Піна	Рідина	Газ	Піна для гоління
		Тверда речовина	Газ	Зефір, хліб
				Пінопласт
	Золі (колоїдні	Рідина	Тверда речовина	Барвники, кров
	розчини)			Неосвітлений сік
				Розчин жела-
				тину

Користуючись інформацією з таблиць 2 і 3, наведіть приклади гомогенних, гетерогенних та колоїдних систем, які вам трапляються в побуті.

11. «Смачного!»

Для того щоб відповісти на наведене вище питання — мерщій у кондитерський магазин. Тут трапляються дисперсні системи на всі смаки, і ми спробуємо класифікувати їх.

9 клас	83

Пояснітьдоякихсистем—гомогенних,колоїднихчигетероген- них — належать: газована вода, яблучний сік освітлений, вишневий сік, простий чорний шоколад, шоколад з горіхами, шоколад з бульбашками, мармелад, збиті сливки, які прикрашають торт, морозиво, печиво з родзинками тощо. Що стосується цукерок, то їх можна підібрати на свій смак для кожного виду дисперсних систем.

Влаштуйте в класі презентацію та дегустацію ласощів, не забуваючи про тему уроку «Дисперсні системи».

12. «Домашній експеримент»

Дослід 1. Істинний розчин

Візьміть три склянки з водою й додайте до кожної один-два кристалики солей: у першу — кухонної солі, у другу — «марганцівки», у третю — мідного купоросу.

yy Запишіть ваші спостереження.

yy Як називаються процеси, що ви побачили? yy Коли можна вважати, що розчин готовий?

yy Напишіть хімічні формули й назви сполук, кольори отриманих розчинів.

Дослід 2. Колоїдний розчин

Налийте в кружечку або маленьку каструльку склянку води й доведіть її до кипіння. Окремо в стакан налийте три столові ложки холодної води й розмішайте в ній півчайної ложки крохмалю. Додайте цю суміш у киплячу воду, перемішайте й остудіть, перелийте в стакан.

yy Як називають у побуті колоїдний розчин, який ви отримали? yy Для чого його використовують?

yy З допомогою якої простої хімічної речовини можна довести, що у вас розчин крохмалю.

Дослід 3. Спостерігаємо ефект Тіндаля

yy Візьміть дві однакові прозорі пляшечки або стаканчики й налийте в один розчин кухонної солі, а в другий — прозорий розчин крохмалю. Помістіть їх по черзі в закриту коробку, на трьох боках якої посередині зроблені невеликі отвори. Посвітіть ліхтариком з тонким променем світла (ліхтарик з одним світлодіодом) в один з отворів. Спостерігайте за ходом променя крізь отвір, який розташований на площині, перпендикулярній променю.

Що ви спостерігаєте? Чим можна пояснити цей ефект? Для чого він використовується?

Підказка. Порівняйте розміри часток в обох дисперсних сис­ темах.

84	Пізнавальні завдання з хімії

Дослід 4. Емульсія

Візьміть дві маленькі пляшки від соків чи мінеральної води, помийте їх і заповніть перевареною водою до середини; в одну додайте пучку прального порошку або декілька краплин шампуню. У кожну пляшку налийте по одній чайній ложці олії, закрийте кришечкою й добре збовтайте.

Що Ви побачили?

yy На основі досліду дайте відповідь: що таке емульсія? yy Чи належить емульсія до розчинів?

yy В якій пляшці емульсія руйнується швидше? Як ви гадаєте, чому?

Підказка. Пральний порошок містить поверхнево-активні речовини (ПАВ), які стабілізують емульсію. Їх називають «емульгатори».

Дослід 5. Суспензія

Налийте в прозору пляшку води й додайте одну столову ложку глини (без камінців). Її продають для косметичних цілей в аптеці. Добре збовтайте.

yy Чи довго існує суспензія?

13. «Хазяйнуємо самі»

Готуємо «Майонез»

Усі дуже полюбляють цей соус, але мало хто його готує сам. Хоча домашній значно смачніше. Пропоную рецепт:

1.Одне яйце починаємо збивати в міксері (блендері). Додаємо дрібку солі та одну столову ложку гірчиці. Збиваємо до однорідної маси.

2.Не зупиняючись, тоненькою цівкою доливаємо рафіновану соняшникову олію і продовжуємо збивати, поки суміш не загусне

йне побіліє.

3.Після цього додаємо одну столову ложку лимонного соку або оцту і збиваємо знову.

Усе. Майонез готовий. Смакуйте та відповідайте на питання: yy Яку дисперсну систему ми отримали?

yy Лимонний сік та кухонна сіль додають цій системі стійкості. Як називають такі речовини?

14. «За туманом нічого не видно…» »

Слова з відомої української пісні згадуються, коли ми їдемо в сильному тумані, але все ж таки ми щось бачимо — розсіювання світла від передніх фар машини. Поясніть який ефект ми спостерігаємо й до якої дисперсної системи слід віднести туман.

9 клас	85

15. «Інформація для роздумів»

Поміркуйте над питанням: чому в усіх країнах світу за будьякої погоди червоний колір ліхтаря — це ознака небезпеки?

16. «Тест, тест, тест!»

Знайдіть відповідність:

а) Істинні розчини	1.	Молоко
б) Колоїдні розчини	2.	Питна вода
в) Емульсії	3.	Розчин крохмалю
г) Не є розчином	4.	Газована вода
	5.	Фруктовий сік
	6.	Кисле молоко
	7.	Майонез
	8.	Кисіль

17. «Косметика для всіх»

Це завдання, напевно, зацікавить дівчат. Але хлопці теж не мають стояти осторонь. Завітаємо до магазину «Косметика» й оглянемо його очима хіміка. Оскільки тут багато товарів різного призначення, варто об’єднатися в п’ять груп. Кожна група має ознайомитися з товарами певного відділу, в якому продаються:

1)засоби для догляду за шкірою обличчя;

2)декоративна косметика;

3)парфуми та дезодоранти;

4)засоби для догляду за нігтями;

5)засоби для догляду за волоссям.

Кожен член групи повинен: на свій смак обрати один косметичний засіб, який належить до дисперсних систем; уважно роздивитися його, записати: агрегатний стан, зовнішній вигляд і склад, а також галузь застосування і достоїнства; визначити до якого виду дисперсних систем належить той чи інший косметичний засіб.

На уроці члени кожної групи обмінюються інформацією.

18. «Хто більше?»

Хто назве більше речовин, які трапляються нам у вигляді певних колоїдних систем.

19. «Готуємося до участі в конкурсі кросвордистів»

Поповніть особистий «Хімічний тлумачний словничок» новими термінами.

86	Пізнавальні завдання з хімії

Роль води як розчинника в живій і неживій природі

20. «Конкурс знавців»

«Просто додай води!» Цей заклик ми часто чуємо з екранів телевізорів, читаємо в рекламі на упаковках. Про що йдеться? Куди й навіщо треба додавати воду?

Хто наведе найбільшу кількість ситуацій з повсякденного життя, які потребують обов’язкового додавання води, і пояснить її роль.

Вода в Одесі. Згадайте фільм «Спрага» про обставини захисту Одеси в роки Великої Вітчизняної війни. Яку роль відіграє вода в Одесі сьогодні? Звідки приходить вода в Одесу? Що ви знаєте про Одеський водогін?

21. «Презентуємо воду»

Напишіть похвальне слово воді (за вибором): питній, річковій, морській, мінеральній тощо.

22. «Хіміки жартують»

Згадайте фільм «Волга-Волга», зробіть жартівливі коментарі у вигляді малюнків, гуморесок, віршів до комічних куплетів із цього фільму: «... І, виходить, без води і ні туди, і ні сюди». Обирайте не тільки побутові теми, але й хімічні.

23. «Хімія та мистецтво»

yy Згадайте казки, де вода мала вирішальне значення в житті героїв.

yy Наведіть приклади з фантастичної літератури або фільмів про умови життя на планетах, де не було води.

yy Принесіть до класу репродукції, альбоми або перегляньте відео­ фільм про твори художників різних країн та часів. Відзначте в якій кількості картин і як зображена вода.

24. «Хто більше?»

Хто наведе більше віршів, в яких згадується вода.

25. «Що б це значило?»

Що ви можете розповісти про «живу» та «мертву» воду з точки зору сучасної науки?

26. «Фантазуємо разом»

Уявіть, що ви зустрілися з інопланетянином, у якого на планеті немає води.

9 клас	87

(Див. твори Станіслава Лєма «Звездные дневники Йона Тихого» та Івана Єфремова «Сердце змеи».) Проведіть з ним бесіду на тему «Усе, що знаю про воду». Складіть конспект або розгорнутий план на цю тему. Проведіть у класі конкурс «Кращий знавець води».

27. «Я — репортер»

Підготуйте повідомлення на теми:

«Вода в житті тваринного й рослинного світів». «Роль води в житті людства».

«Вода і здоров’я».

«Про що повідомляють кристали води». «Таємниці води» тощо.

Підказка. Скористайтеся відеофільмами: «Вода», «Тайная жизнь воды» або цікавою літературою:

1.Игнатова М. Как себя лечить водой. — Санкт-Петербург:

Веды, 2010. — 192 с.

2.Батмангхелидж Ф. Ваше тело просит воды. — Минск: По-

пурри, 2004, 2006. — 208 с. (www.watercure.com)

3.Эмото М. Тайная жизнь воды. — Минск: Попурри, 2006. — 158 с.

4.Эмото М. Послание воды. — Минск: Попурри, 2007. — 158 с.

28. «Хіміки малюють»

Конкурс плакатів, малюнків, колажів на теми «Захистимо воду», «Вода — колиска життя».

Будова молекули води. Вода як полярний розчинник. Поняття про водневий зв’язок. Кристалогідрати

29. «Хімічний дизайн»

Змоделюйте з кольорового пластиліну молекулу води та кристал льоду. Згадайте, що лід має молекулярну кристалічну ґратку, у кожному вузлі якої міститься шестикутник з молекул води.

30. «Треба довести» »

Існує давній вислів: «Подібне розчиняється в подібному». Доведіть його справедливість на прикладі води. У чому полягає подібність води до тих сполук, які в ній розчиняються? Наведіть приклади.

31. «Інформація для роздумів»

Проаналізуйте інформацію, наведену в таблиці 4.

88			Пізнавальні завдання з хімії
				Таблиця 4
	Така незвичайна звичайна вода
Сполука	Формула	Молекуляр-	Температура	Температура
		на маса	кипіння	замерзання
Гідроген	H2Te	129	–4	–51
телурид­
Гідроген­	H2Se	80	–42	–61
селенід
Гідроген	H2S	34	–61	–82
сульфід
Гідроген	H2O	18	?	?
оксид (вода)

Підказки

yy Припустимо, що води на нашій планеті не існує. Які фізичні властивості повинна мати сполука H2O виходячи з її положення в періодичній системі Д. І. Менделєєва?

yy Визначте в якій групі знаходяться хімічні елементи, які утворили сполуки з Гідрогеном?

yy Побудуйте графіки залежності між молекулярною масою сполук (вісь Х) та їх фізичними властивостями: температурою кипіння та температурою замерзання (вісь Y).

yy Знайдіть за графіком температури кипіння та замерзання сполуки H2O, продовжуючи графіки до перетину з ординатою, яка відповідає її молекулярній масі. Які значення ви отримали?

yy Іншим кольором з’єднайте точки, які відповідають молекулярній масі H2O, на графіку з фактичними значеннями температур кипіння та замерзання води. Які питання у вас виникли? Чим пояснити ці аномалії? Ваші міркування?

yy Які ще особливі властивості води відрізняють її від інших розчинників?

yy За даними довідників порівняйте теплоємність, діелектричну проникність та поверхневий натяг води й інших розчинників. Яку роль у тлумаченні цих фактів відіграє водневий зв’язок?

32. «Домашній експеримент»

Варіант I

Покладіть на металеву пластинку декілька кристаликів мідного купоросу CuSO4 5H2O, внесіть їх у полум’я газового пальника й потримайте до знебарвлення. Після охолодження збризніть­ їх водою.

9 клас	89

Варіант II

«Чарівний букет». Візьміть смужки фільтрувального паперу, занурте їх у насичений розчин солі кобальту або мідного купоросу. Висушіть. Повторить цю операцію декілька разів. З отриманих смужок виріжте квіти, закріпіть їх на дроті. Зробіть букет із цих квітів і декількох гілочок вічнозеленого чагарнику. Зверніть увагу на колір квітів у сухому стані. А тепер побризкайте букет водою. Колір квітів змінився!

Такий букет може зберігатися дуже довго, але перед дослідженням його треба висушити!

Поясніть причини явищ, які ви побачили.

Розчинність, її залежність від різних факторів. Насичені й ненасичені розчини. Розв’язування розрахункових задач

33. «Домашній експеримент»

Варіант I

«Кристалічні різнокольорові квіти». Багато учнів цікавлять-

ся вирощуванням кристалів. Це дуже копітка справа, яка потребує терпіння та наполегливості. Але можна спробувати виростити різнокольорові кристалічні квіти, що потребує більш простої технології та виглядає дуже красиво.

yy Для цього спочатку треба придбати різнокольорові солі: мідного купоросу (блакитний), залізного купоросу (зеленкуватий), калій дихромат (жовтогарячий) або калій хромат (жовтий), нікол сульфат або нікол хлорид (зелений) тощо.

yy З тонкого мідного або алюмінієвого дроту зробіть квіти з декількома пелюстками й щільно обмотайте їх пухнастою товстою ниткою (такі нитки використовують для в’язання). Зверніть увагу на колір нитки! Закріпіть квітку на звичайну нитку. Другий кінець нитки прив’яжіть до олівця або палички, що мають бути завдовжки більше, ніж діаметр склянки з розчином.

yy Приготуйте 100 мл гарячого насиченого розчину певної солі. yy Додайте чотири столові ложки цукру.

Увага! Техніка безпеки. Не додавайте вищезгадані солі й не перемішуйте розчини ложками, якими ви їсте! Усі вказані солі отруйні для організму людини.

yy Обережно перелийте гарячий розчин у склянку й повністю занурте в нього квітку, але так, щоб вона не торкалася дна. Глибину занурення регулюйте, намотуючи нитку на паличку.

90	Пізнавальні завдання з хімії

Паличка має опиратися на склянку. Склянку необхідно прикрити картонкою й помістити в затишне прохолодне місце, де немає ніяких вібрацій, поштовхів, змін температури. Чекати, поки на пелюстках квітів з’являться і трошки підростуть кристали.

yy Готову квітку обережно дістаньте й покладіть на паперову серветку, зверху накрийте другою серветкою. Не натискайте, щоб не обсипалися кристали. Коли квітка висохне, побризкайте її лаком для волосся.

yy У такий спосіб можна вирощувати кристалічних тварин або гео­ метричні фігури й прикраси. Експериментуйте.

Питання та завдання

1)Напишіть хімічні формули солей, які ви використали.

2)Які солі мають назву «купороси»?

3)Обчисліть кількість солі, необхідної для приготування 50, 100 або 200 г її насиченого розчину. Для цього знайдіть дані в довіднику або скористуйтеся кривими розчинності.

4)Чи можна приготувати насичений розчин без розрахунків? Як?

Варіант II

«Діамантові фігурки». У 50 мл окропу розчиніть дві столові ложки кухонної солі й таку саму кількість цукру. Занурте в цей гарячий розчин фігурку, вирізану з ватману, і чекайте, доки розчин охолоне до кімнатної температури. Фігурка вкриється безбарвними кристалами, які переливатимуться в проміннях світла. Щоб вони не осипалися, можна побризкати фігурку лаком для волосся.

yy Поясніть який розчин ви приготували: насичений, ненасичений, пересичений, концентрований чи розбавлений.

yy Як називається процес утворення кристалів на поверхні фігурки?

yy Чому для розчинення солі та цукру треба брати окріп?

yy Чому треба занурювати фігурку в дуже гарячий розчин і давати поступово охолонути?

34. «Завдання для Попелюшки»

Щоб засолити рибу, Попелюшка має приготувати насичений розчин кухонної солі (натрій хлориду). Як готувати насичений розчин?

Для цього є декілька варіантів. Спитайте, як це роблять у вас удома. Складіть алгоритм дій, необхідних для приготування насиченого розчину.