Téma Teplota plamene plynového kahanu Pracovní list číslo 01 Notebook NB, EdLab, termočlánek, plynový kahan 1. Proveď pokus a doplň tabulku: Oblast Teplota ( o C) 1 2 3 4 Postup práce: 1. Spustíme EdLab software 2. Připojíme EdLab s teplotním čidlem, které je automaticky připojeno 3. Nastavíme pokus: perioda vzorkování 1s, doba měření 3 minuty 4. Zapálíme kahan. Pustíme naplno přívod plynu a otevřeme naplno přívod kyslíku. 5. Spustíme pokus. Teplotu kahanu měříme postupně na čtyřech místech podle obrázku. Zdroj: Vacík a kol.: Chemie pro I.ročník gymnázií, Praha, SPN 1984 6. Upravíme a popíšeme graf 2. Vysvětli, proč je v různých částech plamene rozdílná teplota. 3. Odpověz na následující otázky související s pozorovanými jevy: Je hoření exotermická nebo endotermická reakce? Své tvrzení dolož příkladem z praxe. Vysvětli rozdíl mezi ohněm a požárem. Jakým způsobem bys zahřál v laboratoři zkumavku bez přístupu k plynovému kahanu? Zhodnocení provedení úkolu žákem: 1/1
Téma Změna teploty při rozpouštění některých solí Pracovní list číslo 02 Notebook NB, EdLab, čidlo teploty, kádinky, třecí miska (pro rychlejší rozpouštění hydroxidu jej můžeme rozetřít), tyčinka, chemická lžička, Chemikálie: NaOH, NaNO 3, LiCl NH 4 Cl, NH 4 NO 3, KNO 3,KCl, CuSO 4, CuSO 4.5H 2 O, močovina, voda 1. Proveď pokus a doplň tabulku: Rozpouštěná látka (vzorec) Max a min teplota ( o C) Exo nebo endo Postup práce: 1. Spustíme EdLab software 2. Připojíme EdLab s čidlem teploty, které je automaticky připojeno 3. Nastavíme pokus: perioda vzorkování 2 s ( NaNO 3 ) a 5s (NaOH), doba měření 5 minut 4. Čidlo teploty vložíme do kádinky s vodou (cca 50-100 ml vody) 5. Spustíme pokus 6. Do kádinky nasypeme příslušnou látku ( vybere vyučující) a sledujeme změnu teploty (cca 1 chemickou lžičku látky do 50 ml vody). 7. Sledujeme změny teploty při rozpouštění. 8. Na základě výsledků určíme, u které látky se v průběhu jejich rozpouštění zvyšovala teplota a energie se tedy uvolňovala (exotermické děje) a u kterých se teplota snižovala (endotermické děje). 2. Odpověz na následující otázky související s pozorovanými jevy: Doplň. Chladící pytlík na jedno použití používaný k ochlazení poraněného místa obsahuje dvě oddělení: v jednom je, v druhém. Urči význam následujících značek, které charakterizují skupenství látek: s, l, g, aq Jak nazýváme roztok, ve kterém se látka stále rozpouští? Jak se nazývají látky, které ve svých molekulách obsahují molekuly vody? 1/2 5
Doplň názvy a vzorce solí : Název Vzorec dihydrát fosforečnanu hořečnatého CuSO 4. 5H 2 O CaSO 4. 1/2H 2 O heptahydrát síranu železnatého 2/2 5
Téma Teplota tání thiosíranu sodného Pracovní list číslo 03 Notebook, EdLab, čidlo teploty, Chemikálie: Na 2 S 2 O 3. 5H 2 O pentahydrát thiosíranu sodného, voda 1. Proveď pokus a výsledky zapiš do tabulky ( jako teplotu tání urči tu, která se při zahřívání nejdéle neměnila, proveď také kontrolu zrakem: Čas ( s) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 T( o C) Postup práce: 1. Sestavíme si aparaturu pro zahřívání na vodní lázni 2. Spustíme EdLab software 3. Připojíme EdLab s teplotním čidlem, které je automaticky připojeno 4. Nastavíme pokus: perioda vzorkování 2s, doba měření 10 minut 5. Teplotní čidlo vložíme do zkumavky naplněné do poloviny s thiosíranem sodným, zapálíme kahan a spustíme pokus teploměr vodní lázeň Na 2 S 2 O 3.5H 2 O 6. Zahříváme vodní lázeň a sledujeme změny teploty thiosíranu sodného. Při dosažení teploty tání nedochází k růstu teploty až do chvíle, kdy všechen thiosíran roztaje. 7. Výsledný graf upravíme a určíme teplotu tání. 2. Teplota tání Na 2 S 2 O 3. 5H 2 O je experimentálně: tabulkově: 3. Najdi definici teploty tání a teploty tuhnutí. 3/2 5
4. Kovy v tabulce postupně zahříváme. Který z nich taje jako druhý a který vře jako první? Ve chvíli, kdy je všechny roztavíme, začneme je ochlazovat. Který z nich ztuhne jako třetí? název kovu teplota tání teplota varu hliník 660 C 2467 C měď 1084 C 43 C olovo 327 C 1744 C stříbro 961 C 2212 C zlato 1064 C 2856 C železo 1538 C 2870 C Zhodnocení provedení úkolu žákem: 4/2 5
Pracovní list číslo 04 Téma Simulace solení silnic Notebook ( NB), EdLab, čidlo teploty, čidlo relativní vlhkosti vzduchu, kádinka, skleněná tyčinka, skleněná vana, utěrka, kladívko, chemická lžička, Chemikálie: chlorid sodný (NaCl), led 1. Proveď pokus alespoň dvakrát a doplň tabulku: Pokus č. Nejnižší teplota dosažená u ledu Postup práce: 1 2 Nejnižší teplota směsi led + sůl 1. Spustíme EdLab software 2. Připojíme k NB EdLab a k němu čidlo teploty, které je automaticky detekováno 3. Skleněnou chemickou vanu ( případně kádinku) naplníme alespoň do poloviny nadrceným ledem ( můžeme kusy ledu zabalit do hadry a kladívkem rozbít) 4. Nastavíme měření - perioda vzorkování 500 ms, doba měření 10 minut, vložíme čidlo teploty do vany s ledem a spustíme pokus 5. Sledujeme pokles teploty až do chvíle, kdy se ustálí. Následně nasypeme na led cca 5 plných chemických lžiček soli (NaCl) a sledujeme teplotní změny. Občas můžeme promíchat. 6. Výsledná směs má vzhled rozbředlého sněhu, se kterou se můžeme setkat na prosolené cestě v zimě. V praxi to znamená, že na cestě není sníh, na kterém lze uklouznout a navíc se vše snáze uklidí. 7. Analyzujeme výsledný graf, který můžeme upravit např. pomocí zvětšení 2. Odpověz na následující otázky související s pozorovanými jevy: Urči význam následujících značek: s l g aq Existuje vztah mezi poměrem ledu s chloridem sodným a dosaženou teplotou? Pokud ano, tak jaký? Zhodnocení provedení úkolu žákem: 5/2 5
Téma Změny ph při ředění roztoku HCl Pracovní list číslo 05 Notebook NB, čidlo kyselosti ph, kádinky, skleněná tyčinka, Chemikálie: destilovaná voda, 0,5 M HCl (připraví vyučující) 1. Proveď pokus a doplň tabulku: c(hcl) ph 1 2 3 Postup práce: 1. Spustíme EdLab software 2. Připojíme EdLab s čidlem ph které je automaticky připojeno 3. Nastavíme pokus: perioda vzorkování 1s, doba měření 2 minuty 4. Postupně připravujeme roztoky zvolených koncentrací HCl: c =0,5 mol.dm-3 Následně zředíme tento roztok 5x (1 díl roztoku a 4 díly destilované vody). Opět změříme ph a tento roztok zředíme 100 x (1 díl roztoku a 99 dílů destilované vody) 5. Po změření vzorku vždy čidlo opláchneme destilovanou (pitnou) vodou a změříme další vzorek. Na závěr ukončíme pokus. 6. Analyzujeme výsledný graf 2. Odpověz na následující otázky související s pozorovanými jevy: Urči význam následujících značek: s l g aq Existuje vztah mezi poměrem ledu s chloridem sodným a dosaženou teplotou? Pokud ano, tak jaký? Zhodnocení provedení úkolu žákem: 6/2 5
Pracovní list číslo 06 Téma Stanovení ph látek Najdi ph některých tekutin, které se produkují v lidském těle a urči jejich kyselost nebo zásaditost: krev, žaludeční šťávy, moč. Zapiš rovnici reakce, při níž ze dvou molekul vody vzniká molekula kyseliny a molekula zásady. Napiš název této reakce a reakce probíhající opačným směrem. Zjisti, kdo je na obrázku. Je to významný fyzik a chemik, jeden ze zakladatelů fyzikální chemie a autor jedné z teorií kyselin a zásad. V roce 1903 obdržel Nobelovu cenu. AUTOR NEUVEDEN. Wikipedia.cz [online]. [cit. 21.1.2014]. Dostupný na WWW: http://en.wikipedia.org/wiki/svante_arrhenius V dnešní době chemicky upravované stravy, náhražek, konzerv, instantních hotových jídel a éček přijímáme hlavně potraviny, které v těle způsobují kyselou reakci a kvašení. Najdi alespoň pět potravin, které mají zásadotvorný charakter. Jaký je rozdíl mezi včelím a vosím bodnutím z pohledu kyselosti nebo zásaditosti? 7/2 5
Téma Kyselost a zásaditost vodných roztoků solí Pracovní list číslo 07 Notebook NB, EdLab, čidlo kyselosti - ph, kádinka, skleněná tyčinka Chemikálie: destilovaná voda, roztoky solí: chlorid sodný NaCl, hydrogenuhličitan sodnýnahco 3, uhličitan sodný Na 2 CO 3, chlorid amonnýnh 4 Cl 1. Proveď pokus a doplň tabulku Název látky Vzorec látky ph Roztok je destilovaná voda 7 neutrální Postup práce: 1. Spustíme EdLab software 2. Připojíme EdLab s čidlem ph které je automaticky připojeno 3. Nastavíme pokus: perioda vzorkování 1s, doba měření 2 minuty 4. Postupně připravujeme roztoky zvolených solí (1 chemická lžička do 100 ml pitné vody) a změříme ph vzniklého roztoku. 5. Po změření vzorku zvolíme pauzu, čidlo opláchneme destilovanou (pitnou) vodou a změříme další vzorek. Na závěr ukončíme pokus. 6. Analyzujeme výsledný graf a určíme průběh hydrolýzy zvolených solí 2. Označ správné názvy nebo vzorce hydroxidů a kyselin: název vzorec A a) hydroxid vápenatý b) hydroxid draselný c) hydroxid sodný NaOH B hydroxid hlinitý a) Al(OH) 3 b) Al(OH) 2 c) Al(OH) 4 8/2 5
C a) kyselina chlorovodíková b) kyselina chlorná c) kyselina chlorečná HCl D kyselina dusitá a) HNO 3 b) HNO 4 E F a) kyselina manganistá b) kyselina manganitá c) kyselina manganičitá hydroxid amonný c) HNO 2 HMnO 4 a) NH 3 OH b) NH 2 OH c) NH 4 OH 3. Odpověz na následující otázky související s pozorovanými jevy: Co je to vlastně sůl a z čeho se skládá? Přiřaď odpovídající lakmusový indikátorový papírek k obsahu příslušné kuželové baňky. 1) 2) a) b) Zhodnocení provedení úkolu žákem: 9/2 5
Pracovní list číslo 08 Téma Hledání bodu ekvivalence Notebook NB, EdLab, čidlo kyselosti - ph, titrační aparatura, pipeta, magnetické míchadlo Chemikálie: 0,5M roztok HCl, 0,5M roztok KOH,destilovaná voda, fenolftalein ( např.1% roztok v ethanolu) 1. Zapiš do tabulky zjištěné výsledky svého měření: položka hodnota počáteční ph ph v bodě ekvivalence Konečné ph Postup práce: 1. Připravíme si roztoky HCl a KOH 2. Byretu naplníme 0,5M roztokem HCl 3. Do kádinky si odpipetujeme 15 ml 0,5M roztoku KOH a zředíme jej destilovanou vodou 4. Do kádinky se vzorkem neznámé koncentrace vložíme magnetické míchadlo a přikápneme acidobazický indikátor (fenolftalein) 5. Spustíme EdLab software 6. Připojíme EdLab s čidlem ph které je automaticky připojeno 7. Nastavíme pokus: perioda vzorkování 1s, doba měření 2 minuty 8. Do kádinky s roztokem KOH vložíme čidlo ph a spustíme míchadlo 9. Spustíme pokus a z byrety po kapkách přikapáváme roztok HCl. Zpočátku můžeme přikapávat rychleji, v blízkosti bodu ekvivalence po kapkách. 10. V tzv. bodě ekvivalence pozorujeme odbarvení roztoku KOH a prudkou změnu ph. 11. Pokračujeme dále až do nadbytku kyseliny chlorovodíkové. 12. Pokus ukončíme a na grafu najdeme příslušný bod ekvivalence určíme jeho ph 2. Odpověz na následující otázky: Urči podle hodnot ph, zda jsou následující roztoky kyselé, zásadité nebo neutrální: ph = 3,2 ph = 12,4 ph = 7 Zhodnocení provedení úkolu žákem:.. 10/
Pracovní list číslo 09 Téma Acidobazické vlastnosti oxidů 1. Zapiš rovnice reakcí při výrobě plynných oxidů v rámci praktického pokusu. 2. Zapiš rovnice reakcí oxidů s vodou v rámci praktického pokusu. 3. Urči plyn, který je bezbarvý, štiplavě páchnoucí, jedovatý, těžší než vzduch a používá se například k dezinfekci a bělení. 4. Vysvětli rozdíl mezi emisemi a imisemi. 5. Jak se nejčastěji získává oxid siřičitý při výrobě kyseliny sírové kontaktním způsobem. Zapiš také rovnici reakce. 6. Ke zpracování vápence dochází především ve vápenkách. Popiš obrázek včetně příslušné chemické rovnice. 11/
Pracovní list číslo 10 Téma Jablečný galvanický článek Notebook NB, EdLab, voltmetr, aparatura pro vývoj plynu, jablko,cu elektroda, Al elektroda, Fe elektroda 1. Proveď alespoň tři pokusy s různými kombinacemi elektrod a doplň následující tabulku: Pokus č. elektrody Změřené napětí 1 2 3 Postup práce: 1. Spustíme EdLab software 2. Připojíme k NB EdLab a k němu voltmetr, který je automaticky detekován 3. Nastavíme pokus: perioda vzorkování 500 ms, doba měření 4 minuty 4. Do jablka zapíchneme elektrody měděnou a železnou a připojíme voltmetr 5. Spustíme pokus a měříme napětí příslušného pomerančového článku. Napětí se ustálí na stabilní hodnotě, kterou odečteme 6. Zmáčkneme pauzu, k měděné elektrodě připojíme elektrodu hliníkovou a opět změříme. 7. Zmáčkneme pauzu a k měděné elektrodě připojíme opět měděnou elektrodu a opět změříme. 12/
2. Vysvětli rozdíl mezi napětím jednotlivých vytvořených článků. 3. Seřaď kovy použité na elektrody podle ušlechtilosti. 4. Odpověz na následující otázky související s pozorovanými jevy: 1. Zn (s) + Cu 2+ Zn 2+ + Cu (s) Která látka je v reakci oxidačním a která redukčním činidlem? 2. Na elektrodě, která se nazývá anoda, probíhá oxidace nebo redukce? 3. Podle kterého vědce je pojmenován voltmetr i jednotka napětí? Zhodnocení provedení úkolu žákem: 13/
Pracovní list číslo 11 Téma Příprava kyslíku 1. Analyzujte následující graf a určete, která z použitých látek se chovala jako katalyzátor a která jako inhibitor? Přidání H 2 SO 4 Přidání MnO 2 2. Jakým způsobem se vyrábí kyslík průmyslově? 3. Odpovězte na následující otázky související s pozorovanými jevy: Jakou reakci jste v praxi provedli? Zapište její rovnici. Vymyslete alespoň dva alternativní způsoby přípravy kyslíku v laboratoři a zapište jejich rovnice. Kdo poprvé a jakým způsobem připravil čistý kyslík? 14/
Pracovní list číslo 12 Téma Oxid uhličitý Notebook (NB), EdLab, čidlo CO2, aparatura pro vývoj plynu Chemikálie: Voda, jedlá soda NaHCO 3 (kypřící prášek do pečiva), ocet CH 3 COOH (w =8%) 1. Proveď pokus a doplň tabulku s hodnotami CO 2 Kádinka Počáteční hodnota CO 2 Nejvyšší hodnota CO 2 1 2 Postup práce: 1. Sestavíme si aparaturu pro vývoj oxidu uhličitého, případně její modifikaci. Přidáme potřebné chemikálie 2. Spustíme EdLab software 3. Připojíme k NB EdLab a k němu čidlo CO2, které je automaticky detekováno 4. Nastavíme pokus: perioda vzorkování 2s, doba měření 2 minuty 5. Čidlo CO2 umístíme do kádinky tak, aby se nenamočilo případným nasátím obsahu baňky. Následně spustíme pokus a přilejeme ocet k sodě. Pozorujeme změny v koncentraci oxidu uhličitého. 6. Nakonec najímaný plyn, který má větší hustotu než vzduch, přelejeme do další kádinky (baňky), kde rovněž změříme změny koncentrace oxidu uhličitého. Nastavení pokusu: perioda vzorkování 2s, doba měření 3 minuty ocet čidlo soda cca do 1/2 baňky 15/
2. Odpověz na následující otázky související s pozorovanými jevy: Zapiš rovnici přípravy oxidu uhličitého z uhličitanu sodného a octa Oxid uhličitý řadíme také mezi skleníkové plyny. Proč? Uveďte alespoň dva alternativní postupy ( použité reaktanty), pomocí kterých lze vyrobit oxid uhličitý také. Zhodnocení provedení úkolu žákem: 16/
Pracovní list číslo 13 Téma Kyselina sírová Z následujícího grafu urči, jaké je tepelné zabarvení reakce. Kyselina sírová tvoří s vodou tzv. azeotropní směs. Co to znamená? Zapiš rovnice reakcí koncentrované kyseliny sírové s mědí a zředěné kyseliny sírové se zinkem. Napiš alespoň pět oblastí využití kyseliny sírové. Zapiš rovnicemi základní stupně výroby kyseliny sírové kontaktním způsobem. Co je to pasivace kovů? Pasivují se některé i vůči kyselině sírové? 17/
Téma Rovnováha chroman dichroman Pracovní list číslo 14 1. Z grafu zjisti ph roztoků při změně barvy, výsledky doplň do tabulky: oranžová? barva: ph barva: ph barva: ph 2. Podle výsledků vyslov závěr, v jakém prostředí jsou stabilnější dichromanové ionty než ionty chromanové. 3. Odpovězte na následující otázky související s pozorovanými jevy: Jakým způsobem jsi v průběhu pokusu měnil rovnováhu? Na jakém principu změna rovnováhy fungovala? Navrhni další kyseliny nebo zásady, které byste v rámci pokusu mohli použít. 18/
Pracovní list číslo 15 Téma Vápno Notebook NB, EdLab, čidlo teploty, čidlo kyselosti -ph metr, kádinka, chemické kleště (spalovací lžička), skleněná tyčinka, kahan 1. Prakticky proveď pokus (alespoň dvakrát) a výsledky doplň do následující tabulky: Pokus č. Nejvyšší teplota Nejvyšší ph 1 2 Postup práce: 1. Spustíme EdLab software 2. Připojíme EdLab s teplotním čidlem a čidlem kyselosti, která jsou automaticky připojena 3. Nastavíme pokus: perioda vzorkování 2s, doba měření 3 minuty 4. Senzor teploty a ph metr vložíme do kádinky s destilovanou vodou. 5. Do chemických kleští vezmeme kousek kusového CaCO3(např. mramor) a žíháme. Ve chvíli, kdy dosáhneme čidlo ph CaCO 3 červeného žáru, spustíme měření. Kleště na chvíli vytáhneme z plamene a látku vhodíme do kádinky. Zamícháme. 6. Sledujeme změny ph a teploty 19/
2. Najdi nejstarší informaci o použití vápna na našem území a zakresli toto místo do mapy. 3. Co jsou to hydraulická stavební pojiva? Zhodnocení provedení úkolu žákem: 20/
Pracovní list číslo 16 Téma Sádra Notebook NB, EdLab, teplotní čidlo, nádoba na sádru, lžička 1. Proveď pokus a doplň tabulku teplota Sádra tuhne Sádra po ztuhnutí roste/klesá roste/klesá Postup práce: 1. Spustíme EdLab software 2. Připojíme EdLab s teplotním čidlem, které je automaticky připojeno 3. Nastavíme pokus: perioda vzorkování 5s, doba měření 15 minut (tuhnutí + 15 minut chladnutí) 4. Do nádoby na sádru (uřízneme spodní část plastové lahve na minerálku nebo koupíme nádobu přímo v obchodě) nalejeme vodu (cca do 1/3). Lžičkou přidáváme do vody sádru (dokud nevytvoří na hladině malý kužel) a směs mícháme, dokud nevznikne tvárná hmota. 5. Do nádoby na sádru vložíme Senzor teploty tak, abychom mohli měřit teplotu sádrové směsi, a spustíme měření. teploměr potřený Ramseyovým tukem 6. Zásadní změna teploty nastává ve chvíli tuhnutí a následně po ztuhnutí sádry se teplota opět mění. 21/
2. Nachází se někde v České republice ložiska sádrovce? Najdi kde a zjisti, zda se ještě v současné době využívají. Zakresli tato místa do mapy ČR. 3. Napiš vzorce těchto látek: oxid vápenatý, uhličitan vápenatý, síran vápenatý, dihydrát síranu vápenatého, hydroxid vápenatý. 4. Co jsou to hydraulická stavební pojiva? Zhodnocení provedení úkolu žákem: 22/
Téma Důkaz uhlíku a vodíku v sacharose Pracovní list číslo 17 Notebook NB, EdLab, čidlo CO 2, čidlo relativní vlhkosti vzduchu, odsávací zkumavka, gumová hadička, skleněná trubička, skleněná chemická vana (kádinka), kahan Chemikálie: sacharosa (C 12 H 22 O 11 ), oxid měďnatý, CuO 1. Proveď důkaz uhlíku v sacharose a výsledky zapiš do tabulky: nejnižší koncentrace CO2 nejvyšší koncentrace CO2 2. Proveď důkaz vodíku v sacharose a výsledky zapiš do tabulky nejnižší relativní vlhkost nejvyšší vzdušná vlhkost Postup práce: 1. Spustíme EdLab software 2. Připojíme k NB EdLab a k němu čidlo CO2, které je automaticky detekováno 3. Nastavíme pokus: perioda vzorkování 2s, doba měření 5 minut 4. Do odsávací zkumavky nasypeme promíchanou směs sacharosy a oxidu měďnatého v poměru 1 :2. Směs převrstvíme lžičkou oxidu měďnatého. Zkumavku uzavřeme zátkou a hadičku s trubičkou vedeme do kádinky s připraveným čidlem CO2.ačidlem relativní vlhkosti vzduchu 23/
čidlo CO 2 sacharosa + CuO čidlo vlhkosti 5. Spustíme pokus a zapálíme kahan. 6. Sledujeme nárůst koncentrace CO2 a vlhkosti 7. Analyzujeme grafický výstup 3. Vymysli alternativní možnost důkazu uhlíku a vodíku v sacharose bez systému EdLab Zhodnocení provedení úkolu žákem: 24/
Pracovní list číslo 18 Téma Enzymy Katalasa je katalyzátorem reakce rozkladu peroxidu vodíku. Co se s ní v průběhu děje? Je na konci reakce změněna v jinou látku? Jak se nazývají negativní katalyzátory, které snižují rychlost chemické reakce? Proč se přidávají enzymy do pracích prášků? /