Какие свойства веществ учитываются в смеси песок вода поваренная соль
I. Новый материал
При подготовке урока использованы материалы автора: Н.К.Черемисиной,
учителя химии средней школы № 43
(г. Калининград), Источник
Мы живем среди химических веществ. Мы вдыхает воздух,
а это смесь газов (азота, кислорода и других), выдыхаем углекислый
газ. Умываемся водой — это еще одно вещество, самое распространенное
на Земле. Пьём молоко — смесь воды с мельчайшими капельками
молочного жира, и не только: здесь еще есть молочный белок казеин,
минеральные соли, витамины и даже сахар, но не тот, с которым
пьют чай, а особый, молочный — лактоза. Едим яблоки, которые состоят из
целого набора химических веществ — здесь и сахар, и яблочная кислота,
и витамины… Когда прожеванные кусочки яблока попадают в желудок, на
них начинают действовать пищеварительные соки человека, которые помогают
усваивать все вкусные и полезные вещества не только яблока, но и любой другой
пищи. Мы не только живем среди химических веществ, но и сами из
них состоим. Каждый человек — его кожа, мышцы, кровь, зубы, кости, волосы
построены из химических веществ, как дом из кирпичей. Азот, кислород, сахар,
витамины – вещества природного, естественного происхождения. Стекло, резина,
сталь – это тоже вещества, точнее, материалы (смеси веществ). И стекло,
и резина — искусственного происхождения, в природе их не было. Совершенно
чистые вещества в природе не встречаются или встречаются очень редко.
Чем же отличаются чистые вещества от смесей веществ?
Индивидуальное чистое вещество обладает определённым
набором характеристических свойств (постоянными физическими свойствами). Только
чистая дистиллированная вода имеет tпл = 0 °С, tкип= 100 °С, не имеет вкуса.
Морская вода замерзает при более низкой, а закипает при более высокой
температуре, вкус у нее горько-соленый. Вода Черного моря замерзает при более
низкой, а закипает при более высокой температуре, чем вода Балтийского моря.
Почему? Дело в том, что в морской воде содержатся другие вещества, например
растворенные соли, т.е. она представляет собой смесь различных веществ, состав
которой меняется в широких пределах, свойства же смеси не являются постоянными.
Определение понятия «смесь» было дано в XVII в. английским
ученым Робертом Бойлем: «Смесь – целостная система, состоящая из разнородных компонентов».
Сравнительная характеристика смеси и чистого вещества
Признаки сравнения | Чистое вещество | Смесь |
Состав | Постоянный | Непостоянный |
Вещества | Одно и то же | Различные |
Физические свойства | Постоянные | Непостоянные |
Изменение энергии при образовании | Происходит | Не происходит |
Разделение | С помощью химических реакций | Физическими методами |
Смеси отличаются друг от друга по внешнему виду.
Классификация смесей показана в таблице:
Приведём
примеры суспензий (речной песок + вода), эмульсий (растительное масло + вода) и
растворов (воздух в колбе, поваренная соль + вода, разменная монета: алюминий +
медь или никель + медь).
В суспензиях видны частицы твердого вещества, в эмульсиях – капельки
жидкости, такие смеси называются неоднородными (гетерогенными), а в растворах
компоненты не различимы, они являются однородными (гомогенными) смесями.
Способы разделения смесей
В природе
вещества существуют в виде смесей. Для лабораторных исследований, промышленных
производств, для нужд фармакологии и медицины нужны чистые вещества.
Для очистки
веществ применяются различные способы разделения смесей
Эти способы основаны на различиях в физических свойствах компонентов
смеси.
Рассмотрим
способы разделения гетерогенных и гомогенных смесей.
Пример смеси | Способ |
Суспензия – смесь речного песка с водой | Отстаивание Разделение отстаиванием Разделение |
Смесь песка и поваренной соли в воде | Фильтрование На чем основано разделение гетерогенных смесей с Разделение смеси крахмала и воды фильтрованием |
Смесь порошка железа и серы | Действие Порошок железа притягивался магнитом, а порошок серы Несмачивающийся порошок серы всплывал на поверхность Разделение смеси серы и железа с помощью |
Раствор соли в воде – гомогенная смесь | Выпаривание или Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаются Если же разделять смесь спирта и воды, то первым Разделение однородных смесей |
Особым методом разделения компонентов, основанным на
различной поглощаемости их определенным веществом, является хроматография.
Дома вы можете проделать следующий опыт. Подвесьте
полоску из фильтровальной бумаги над сосудом с красными чернилами, погружая в
них лишь конец полоски. Раствор впитывается бумагой и поднимается по ней. Но
граница подъема краски отстает от границы подъема воды. Так происходит
разделение двух веществ: воды и красящего вещества в чернилах.
С помощью хроматографии русский ботаник М. С. Цвет
впервые выделил хлорофилл из зеленых частей растений. В промышленности и
лабораториях вместо фильтровальной бумаги для хроматографии используют крахмал,
уголь, известняк, оксид алюминия. А всегда ли требуются вещества с одинаковой
степенью очистки?
Для различных целей необходимы вещества с различной
степенью очистки. Воду для приготовления пищи достаточно отстоять для удаления
примесей и хлора, используемого для ее обеззараживания. Воду для питья нужно
предварительно прокипятить. А в химических лабораториях для приготовления
растворов и проведения опытов, в медицине необходима дистиллированная вода,
максимально очищенная от растворенных в ней веществ. Особо чистые вещества,
содержание примесей в которых не превышает одной миллионной процента,
применяются в электронике, в полупроводниковой, ядерной технике и других точных
отраслях промышленности.
Прочитайте стихотворение Л. Мартынова «Дистиллированная
вода»:
Вода
Благоволила
Литься!
Она
Блистала
Столь чиста,
Что ни напиться,
Ни умыться.
И это было неспроста.
Ей не хватало
Ивы, тала
И горечи цветущих лоз,
Ей водорослей не хватало
И рыбы, жирной от стрекоз.
Ей не хватало быть волнистой,
Ей не хватало течь везде.
Ей жизни не хватало
Чистой –
Дистиллированной воде!
Применение дистиллированной воды
II. Задания для закрепления
1) Поработайте с тренажёрами №1-4 (необходимо загрузить тренажёр, он откроется в браузере Internet Explorer)
Тренажёр №1. Чистые вещества и смеси
Тренажёр №2. Смеси
Тренажёр №3. Смеси в природе
Тренажёр №4. Смеси в сельском хозяйстве
2) Решите задачу:
Дана смесь сахара, речного песка и железных опилок. Предложите способ разделения этой смеси.
3) Творческое задание:
Подготовьте электронную презентацию на тему «Чистые вещества и смеси, которые нас окружают»
Каждый из нас в повседневной жизни имеет дело как с чистыми, так и с загрязненными веществами и, конечно же, со смесями веществ. Данный урок посвящен изучению понятий «чистое вещество», «загрязненное вещество», «смесь веществ». Вы научитесь по определенным признакам различать чистые вещества и смеси веществ.
I. Понятие “компонент”, “смесь”, “примесь”
В повседневной жизни каждый из нас сталкивается со множеством смесей веществ, имеет дело не только с чистыми, но и загрязненными веществами. Важно уметь различать данные понятия и уметь определять по конкретным признакам, с чем имеешь дело: чистым или загрязненным веществом, индивидуальным веществом или смесью веществ. Ведь человек хочет употреблять только ту воду, которая не содержит вредных примесей. Дышать мы хотим воздухом, не загрязненным вредными для здоровья газами. В медицине и производстве лекарственных препаратов проблема получения и использования чистых веществ особенно актуальна.
Познакомимся с основными терминами урока.
«Смесь – целостная система, состоящая из разнородных компонентов».
Современное определение:
Смесь – это то, что образуется при перемешивании двух и более различных по свойствам веществ.
Вещества, составляющие смесь, называют компонентами. Например, воздух – смесь газов: азота, кислорода, углекислого газа и других.
Если масса одного компонента в десятки раз меньше массы другого компонента смеси, то его называют примесью. Говорят, что вещество загрязнено. Например, воздух может быть загрязнен угарным газом, продуктом неполного сгорания органических соединений, в частности бензина. Кстати, бензин – это смесь органических веществ – углеводородов.
КЛАССИФИКАЦИЯ СМЕСЕЙ
Смеси отличаются друг от друга по внешнему виду. Например, соленая вода (смесь поваренной соли и воды) и смесь речного песка и воды. В первом случае нельзя увидеть границы раздела фаз твердое-жидкое. Такую смесь называют однородной (или гомогенной). Другими примерами однородных смесей являются уксус (смесь уксусной кислоты и воды), воздух, сахарный сироп.
Смесь речного песка и воды относят к неоднородным (или гетерогенным) смесям, т.к. состав такой смеси неодинаков в разных точках объема. Неоднородными являются смеси глины и воды, бензина и воды.
В суспензиях видны частицы твердого вещества, в эмульсиях – капельки жидкости, такие смеси называются неоднородными (гетерогенными), а в растворах компоненты не различимы, они являются однородными (гомогенными) смесями.
II. Степень частоты вещества
Если примеси не обнаруживаются при использовании вещества в технических целях, то вещество называется технически чистым. Например, вещество, из которого делают фиолетовые чернила, может иметь в своем составе примеси. Но если эти примеси никак не влияют на качество чернил, то оно — технически чистое.
Если примеси не обнаруживаются с помощью химических реакций, то вещество относят к химически чистым. Например, это дистиллированная вода.
III. Способы разделения смесей
В природе вещества существуют в виде смесей. Для лабораторных исследований, промышленных производств, для нужд фармакологии и медицины нужны чистые вещества.
Для очистки веществ применяются различные способы разделения смесей
Эти способы основаны на различиях в физических свойствах компонентов смеси.
Рассмотрим способы разделения гетерогенных и гомогенных смесей.
| Пример смеси | Способ разделения |
Суспензия– смесь речного песка с водой | Разделение отстаиванием основано на различных плотностях веществ. Более тяжелый песок оседает на дно. Так же можно разделить и эмульсию: отделить нефть или растительное масло от воды. В лаборатории это можно сделать с помощью делительной воронки. Нефть или растительное масло образует верхний, более легкий слой. В результате отстаивания выпадает роса из тумана, осаждается сажа из дыма, отстаиваются сливки в молоке. Опыт: “Разделение смеси воды и растительного масла отстаиванием” |
| Смесь песка и поваренной соли в воде | Фильтрование На чем основано разделение гетерогенных смесей с помощью фильтрования? На различной растворимости веществ в воде и на различных размерах частиц. Через поры фильтра проходят лишь соизмеримые с ними частицы веществ, в то время как более крупные частицы задерживаются на фильтре. Так можно разделить гетерогенную смесь поваренной соли и речного песка. В качестве фильтров можно использовать различные пористые вещества: вату, уголь, обожженную глину, прессованное стекло и другие. Способ фильтрования – это основа работы бытовой техники, например пылесосов. Его используют хирурги – марлевые повязки; буровики и рабочие элеваторов – респираторные маски. С помощью чайного ситечка для фильтрования чаинок Остапу Бендеру – герою произведения Ильфа и Петрова – удалось забрать один из стульев у Эллочки Людоедки («Двенадцать стульев»). Опыт: “Разделение смеси крахмала и воды фильтрованием” |
| Смесь порошка железа и серы | Действие магнитом или водой Порошок железа притягивался магнитом, а порошок серы – нет. Несмачивающийся порошок серы всплывал на поверхность воды, а тяжелый смачивающийся порошок железа оседал на дно. Опыт: “Разделение смеси серы и железа с помощью магнита и воды” |
| Раствор соли в воде – гомогенная смесь | Выпаривание или кристаллизация Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаются кристаллы соли. При выпаривании воды из озер Эльтон и Баскунчак получают поваренную соль. Этот способ разделения основан на различии в температурах кипения растворителя и растворенного вещества.Если вещество, например сахар, разлагается при нагревании, то воду испаряют неполностью – упаривают раствор, а затем из насыщенного раствора осаждают кристаллы сахара.Иногда требуется очистить от примесей растворители с меньшей температурой кипения, например воду от соли. В этом случае пары вещества необходимо собрать и затем сконденсировать при охлаждении. Такой способ разделения гомогенной смеси называется дистилляцией, или перегонкой. В специальных приборах – дистилляторах получают дистиллированную воду, которую используют для нужд фармакологии, лабораторий, систем охлаждения автомобилей. Если же разделять смесь спирта и воды, то первым будет отгоняться (собираться в пробирке-приемнике) спирт с tкип = 78 °С, а в пробирке останется вода. Перегонка используется для получения бензина, керосина, газойля из нефти. Опыт: “Разделение однородных смесей” |
| Смесь красных чернил | Хроматография Этот способ основан на различном поглощении разделяемых веществ поверхностью другого вещества. Например, красные чернила можно разделить на компоненты (воду и красящее вещество) посредством хроматографии. |
| Активированный уголь | Адсорбция Это накопление одного вещества на поверхности другого вещества. К адсорбентам относится, например, активированный уголь. В настоящее время адсорбция широко применяется для очистки воды и воздуха. Например, фильтры для очистки воды содержат в качестве адсорбента активированный уголь. |
IV. Тренажеры
Тренажер №1: “Чистые вещества и смеси”
Тренажер №2:“Смеси”
Тренажер №3: “Смеси в природе”
Тренажер №4: “Смеси в сельском хозяйстве”
ЦОРы
Видео:“Разделение смеси воды и растительного масла отстаиванием”
Видео:“Разделение смеси крахмала и воды фильтрованием”
Видео: “Разделение смеси серы и железа с помощью магнита и воды”
Анимация: “Разделение однородных смесей”
авторы: Цимбалова Ольга Евгеньевна, учитель химии МОУ Гимназия №46 п. Малаховка Люберецкого района Московской области
Внимание! Администрация сайта rosuchebnik.ru не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.
УМК по химии для 8 класса О. С. Габриеляна.
Тип урока: Комбинированный (теория, практическая часть)
Цели урока:
- Образовательные – ознакомиться с методами получения чистых веществ и способами разделения смесей. Продолжить формирование умений и навыков учащихся по использованию лабораторного оборудования для проведения химического эксперимента.
- Развивающие – формировать умение наблюдать за явлениями, описывать их и делать умозаключения-выводы. Научить простейшим способам разделения смесей – отстаиванию, фильтрованию, выпариванию.
- Воспитательные – развивать умения работать индивидуально и в группах, делать практические выводы из произведенного опыта и знаний.
Задачи урока:
- Обобщить знания по теме «Виды смесей», полученные на предыдущем уроке, путем проведения фронтального опроса в виде беседы.
- Рассказать о способах разделения смесей, используя ЭОРы.
- Актуализировать полученную информацию.
- Объяснить методику выполнения практической части работы.
Оборудование урока: Мультимедийная установка, химические стаканы, воронка, бумажный фильтр, стеклянная палочка, спиртовка, спички, держатель, предметное стекло, смесь соли и речного песка.
Используемые источники: Габриелян О.С. Химия. 8 класс :учеб. Для общеобразоват. учреждений / О.С.Габриелян. – М.: Дрофа, 2012.- 286 с.: ил. Электронное приложение к данному учебнику.
Ход урока
1. Организация класса — 2 минуты.
2. Теоретическая часть урока – 5 минут (беседа)
Учитель: На прошлом уроке мы познакомились с понятием «смеси». Выяснили, что они бывают
- Природными.
- Искусственными.
Дети:
- Морская вода, воздух, гранит.
- Бронза, стекло, пластик, различные растворы.
Учитель: На какие две группы смеси делятся по составу?
Дети:
- Однородные – визуально не наблюдается граница раздела компонентов (истинные растворы).
- Неоднородные – визуально наблюдается граница раздела компонентов смеси (масло и вода).
Учитель: На какие группы делятся смеси по агрегатному состоянию?
Дети:
- Газообразные (воздух, пропан-бутановая смесь).
- Жидкие (молоко, речная вода, нефть).
- Твердые (гранит, бронза, стекло).
Учитель: Для чего человеку нужны чистые вещества?
Дети: Чтобы создавать необходимые смеси нужного состава.
Учитель: Подводя итог моим вопросам и вашим ответам, предположите тему сегодняшнего урока.
Дети сами формулируют тему урока и записывают в тетрадь.
3. Новый материал: «Способы разделения смесей». — 10 минут.
Дистилляция, перегонка, кристаллизация – методы, основанные на разных температурах кипения компонентов смеси. Применяется для однородных смесей (вода, нефть, воздух, растворы) ЭОР №1 (приложение).
Фильтрование – основано на разной пропускной способности фильтров.
Отстаивание – основано на разной плотности веществ.
Фильтрование и отстаивание предназначены для разделения неоднородных смесей (соль и песок, масло и вода) ЭОР №2 (приложение).
Возгонка – это переход твердого вещества в газообразное минуя жидкое. Применяется для получения чистого йода. Встречается в быту, когда мокрое белье высыхает на морозе.
Постановка проблемы.
Учитель: Вы пошли в лес на пикник, запас соли рассыпался на землю. Что вы будете делать?
Дети: Звучат разные варианты ответов.
4. Практическая часть урока «Разделение смеси соли и речного песка». — 20 минут.
Дети получают методички, оборудование. Перед началом выполнения работы изучают алгоритм своих практических действий. ЭОР №3 (приложение).
Цель работы: практически провести разделение смеси.
Оборудование: химический стакан (2 шт.), воронка, фильтр, спиртовка, спички, держатель, стекло для выпаривания, смесь речного песка с солью.
Ход работы
Задание №1: выделить поваренную соль из смеси с песком.
- Растворить смесь песка и соли в воде.
- Приготовьте фильтр и вложите его в воронку.
- Отфильтруйте смесь.
- Поместите несколько капель фильтрата на стекло для выпаривания, закрепите стекло в держателе и нагрейте над пламенем спиртовки до появления кристаллов поваренной соли.
Задание №2
Сделайте рисунки ваших действий.
Задание №3: Ответить на вопросы.
- Каков характер разделяемой смеси (однородная или неоднородная)
- На чем основаны методы разделения смеси.
- Учебник стр.155. Вопросы № 3, 4, 5, 6.
5. Заключительная часть урока — 8 минут.
Отвечают устно на вопросы (учебник стр.155. №3,5,6).
Смотрят ЭОР №4 (приложение) «Как профильтровать воду в походных условиях»