Чистые вещества и смеси

Чистые вещества и смеси

Ключевые слова конспекта: предмет химии, вещества и их свойства, чистые вещества и смеси, способо разделения смесей.

Химия – это наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и явлениях, сопровождающих эти превращения. Химия является одной из наук, изучающих природу. Вместе с биологией и физикой химия принадлежит к числу естественных наук.

Вещество — это то, из чего состоит физическое тело. Вещество характеризуется определенными физическими свойствами.

Свойства веществ — это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга или сходны между собой, например:

Важнейшие физические свойства вещества следующие: агрегатное состояние, цвет, запах, плотность, растворимость в воде, тепло-и электропроводность, температуры плавления и кипения.

Например, всем известное вещество алюминий можно охарактеризовать так: Алюминий — металл серебристо-белого цвета, сравнительно лёгкий (р = 2,7 г/см3), плавится при температуре 600°С. Алюминий очень пластичен. По электрической проводимости уступает лишь золоту, серебру и меди. Из-за лёгкости алюминий в виде сплавов широко используют в самолёто- и ракетостроении. Его также используют для изготовления электрических проводов и предметов быта.

Чистые вещества и смеси

Чистыми называются вещества, состоящие из одинаковых молекул. Смесь состоит из молекул разных веществ.

Каждое вещество имеет прежде всего свои, характерные именно для него свойства. Они в наибольшей степени проявляются, только если вещество является практически чистым, т. е. содержит мало примесей.

В природе чистых веществ не бывает, они встречаются преимущественно в виде смесей. Во многих случаях смеси нелегко отличить от чистых веществ. Например, сахар, растворяясь в воде, образует однородную по внешнему виду смесь. Даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в эту смесь. Такие смеси называют гомогенными (однородными).

Молоко на первый взгляд тоже кажется однородным веществом. Однако, если рассмотреть каплю молока под микроскопом, можно увидеть, что в ней плавает множество мельчайших капелек жира. Если дать молоку постоять, то эти капельки соберутся в верхнем слое, образуя сливки. Подобные неоднородные смеси называют гетерогенными смесями.

Однородные смеси — это смеси, в которых даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в смесь. Неоднородные смеси — это смеси, в которых невооруженным глазом или с помощью микроскопа можно заметить частицы веществ,составляющие смесь.

Способ разделения смесей

В смеси сохраняются свойства составляющих их веществ компонентов. На основании этих свойств выбирают рациональный способ разделения смесей.

Способы разделения смесей основаны на различии свойств веществ-компонентов, их составляющих: плотности, растворимости в воде и других жидкостях-растворителях, способности плавиться и испаряться.

Способы разделения смесей: неоднородные смеси — отстаивание и фильтрование, действие магнитом; однородные смеси — перегонка, выпаривание, кристаллизация и хроматография.

Отстаивание. Прием разделения смеси твердого и жидкого вещества путем осаждения твердого на дно под действием сил тяжести.

  • а) При выдерживании воды, содержащей частички глины, в емкостях глина медленно осаждается на дно, отстаивается. Применяется при очистке питьевой воды.
  • б) Чтобы разделить смесь поваренной соли и речного песка, надо поместить ее в колбу и добавить воды. Соль растворится, а песок опустится на дно. Затем осторожно слить раствор, чтобы песок остался в колбе. Соль из раствора получают выпариванием воды.
  • в) Для разделения смеси малорастворимых друг в друге жидкостей с различной плотностью используют делительную воронку. Это цилиндрический сосуд с краником внизу. Помещенная в эту воронку смесь бензина с водой или растительного масла с водой быстро расслаивается, причем водный слой оказывается внизу. Открывая кран, сливаем воду, а когда вода заканчивается, закрываем кран. В воронке — бензин или масло.

Фильтрование. Чтобы избавиться от нерастворимых в воде примесей, воду пропускают через фильтр. Материал фильтра — бумага, ткань, пористая керамика. Примеси остаются на фильтре, а вода очищается.

Действие магнитом. Выделение из неоднородной смеси веществ, способных к намагничиванию. К магниту притягиваются железные опилки.

Перегонка. Прием разделения однородных жидких смесей путем испарения летучих жидкостей, различающихся температурами кипения, с последующей конденсацией паров. Так из нефти, представляющей собой смесь жидких, газообразных и твердых углеводородов, получают попутные газы, бензин, керосин, дизельное топливо и другие продукты.

Выпаривание. Способ извлечения растворенного в жидком растворителе твердого или жидкого вещества. Например, упаривая воду из сладкого сиропа, получают сахар.

Кристаллизация. Избирательное извлечение одного из нескольких твердых веществ, содержащихся в растворе. Частичное упаривание воды с последующим охлаждением раствора приводит к осаждению кристаллов главного компонента. Так из морской воды выделяют поваренную соль NaCl, а другие соли, присутствующие в меньшем количестве, остаются в растворе.

Хроматография. Метод разделения смесей, основанный на различиях относительной растворимости веществ в используемом растворителе (жидкая фаза) и прочности связывания этих веществ поверхностью сорбента (твердая фаза).

Бумажная хроматография. Нанесем каплю раствора смеси двух веществ на расстоянии 2 см от края длинной полоски фильтровальной бумаги. Подвесим полоску в стеклянном цилиндре, на дне которого находится растворитель. Нижнюю часть полоски погрузим в растворитель, при этом пятно со смесью находится чуть выше. Верхняя часть полоски удерживается проволокой у отверстия цилиндра. Сверху цилиндр закроем стеклом, чтобы не испарялся растворитель. Боковые стороны полоски не касаются стенок цилиндра. Растворитель смачивает полоску, и жидкий фронт движется вверх за счет капиллярных сил. Вместе с растворителем по бумаге движутся и растворенные вещества. Если они цветные, то за движением можно наблюдать визуально. Вещество, которое лучше растворимо и менее прочно удерживается сорбентом (бумагой), поднимется выше. Когда фронт поднимется достаточно высоко и пятна разделятся, полоску вынимают и разрезают.

Читайте также:
Химические свойства простых веществ-неметаллов: водорода, кислорода, галогенов, серы, азота, фосфора, углерода, кремния

Колоночная хроматография — процесс, родственный рассмотренному. В качестве твердой фазы служит силикагель, помещенный в колонку. Только в этом случае смесь наносят равномерно вверху колонки, а потом добавляют растворитель. Разделенные вещества собирают внизу в разные стаканчики.

Конспект урока «Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси».

Чистые вещества и смеси

Урок 24. Химия 8 класс

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока “Чистые вещества и смеси”

В жизни мы часто имеем дело со смесями, а не с чистыми веществами. Даже не вся вода является чистым веществом, а представляет собой смесь. Только вода, лишенная примесей или содержащая их мало, является чистым веществом. Такую воду называют дистиллированной. В большинстве своем – вода – это смесь растворенных в ней солей, минералов и других веществ, т.е. является смесью.

Смеси делят на две группы: однородные смеси, в которых даже с помощью микроскопа нельзя отличить частицы веществ. К однородным смесям относятся растворы спирта, сахара.

Неоднородные смеси, в которых даже невооруженным глазом или с помощью микроскопа можно различить вещества, входящие в состав смеси. К неоднородным смесям относятся смесь воды с мелом, воды с песком.

Смеси бывают: твердыми, жидкими и газообразными. Например, твердые смеси – это стекло, сплавы (мельхиор, чугун, гранит).

Твёрдые смеси

Жидкие – это клеточный сок, молоко, минеральная вода, кровь.

Жидкие смеси

А газообразные – это воздух, пропан-бутановая смесь.

Смеси, в отличие от чистых веществ, имеют иные свойства. Так, чистая вода замерзает при температуре 0 0 С, а если растворить в ней соль, то температура замерзания значительно понижается. Этим свойством пользуются работники коммунальных служб, когда в период гололедицы посыпают дороги технической поваренной солью или другими реагентами. Чистое железо не ржавеет на воздухе, а железный гвоздь, из-за содержания в нем примесей, ржавеет.

Из смеси можно выделить составляющие ее компоненты. Существуют различные способы разделения смесей.

Одним из способов разделения неоднородной смеси является отстаивание. Этот способ основан на различной плотности веществ. Этим способом можно разделить смесь железных и древесных опилок, смешав смесь с водой и дав ей отстояться. Железные опилки опустятся вниз, а древесные всплывут наверх и их можно слить вместе с водой. Этим способом можно воспользоваться при разделении смеси воды и мела или воды и глины. Мел и глина в этом случае опустятся вниз, а воду можно осторожно слить.

Отстаиванием можно разделить и жидкости. Например, смесь растительного масла и воды, бензина и воды, нефти и воды. Эти жидкости быстро расслаиваются, поэтому их разделяют с помощью делительной воронки или колонки.

Разделение сливок от молока производят с помощью центрифугирования.

Другим методом является фильтрование, которое основано на различной пропускной способности фильтра по отношению к компонентам смеси. С помощью этого метода отделяют твердые примеси от жидкости. В химической лаборатории используют бумажные фильтры. Таким методом можно разделить смесь песка и поваренной соли. Эту смесь сначала растворяют в воде, затем пропускают через бумажный фильтр. Песок остается на фильтровальной бумаге, а раствор поваренной соли – фильтрат, проходит через фильтр. В промышленности жидкости фильтруют через специальные материалы – различные ткани. Для очистки концентрированного раствора щелочи используют стекловату.

Разделение смеси магнитом основано на различии магнитных свойств веществ. Если смешать железные опилки с серой на бумаге и накрыть еще сверху листом бумаги, а затем поднести магнит, то железные опилки притянутся магнитом, а сера нет.

Однородную смесь можно разделить на компоненты с помощью метода выпаривания. Он основан на различной температуре кипения веществ смеси. Этим методом можно разделить поваренную соль и воду. Для этого, в фарфоровую чашку наливают раствор соли и кипятят. Вода испаряется, а частицы соли остаются в чашке.

Иногда применяют способ упаривания, когда вода частично испаряется, получается концентрированный раствор, при охлаждении которого растворенное вещество выделяется в виде кристаллов. Этот способ называется кристаллизацией, при этом, вещество получается в чистом виде, а примеси остаются в растворе.

Для получения дистиллированной воды используют метод дистилляции, который тоже основан на различии температур кипения компонентов в смеси.

Состав смесей определяют с помощью химического анализа. Например, в металлургии при производстве стали, обязательно берут ее пробы для определения содержания углерода. Контроль за состоянием окружающей среды немыслим без определения концентрации примесей в воздухе и воде. Химический анализ горных пород и руд используется при разведке полезных ископаемых.

Знаменитый Шерлок Холмс раскрыл свои преступления во многих случаях только благодаря результатам химического анализа. Без химического анализа просто не обойтись в криминалистике, археологии, медицине и искусствоведении. Без химического анализа не обходятся и космические исследования Марса, Венеры, Луны.

Читайте также:
Правило безопасной работы в школьной лаборатории. Лабораторная посуда и оборудование. Разделение смесей и очистка веществ. Приготовление растворов

С помощью методов химического анализа получают очень чистые вещества, в которых содержание примесей не превышает одной стотысячной и даже одной миллионной доли процента. Такие, особо чистые вещества, необходимы в атомной энергетике, полупроводниковой промышленности, волоконной оптике и др. областях.

С простейшими методами очистки веществ вы уже знакомы. Например, для очистки природной воды используют уголь, обожженную глину. Вода, проходя через эти пористые вещества, избавляется от различных примесей. Для очистки большого количества воды, используют смесь песка и гравия. Кроме этого, для обеззараживания воды используют метод хлорирования.

Чистые вещества и смеси

Содержание:

Все вещества являются либо чистыми, либо смесями. Чистые вещества состоят из частиц одного вида, а смеси — из частиц разного вида. Кроме веществ, состоящих из молекул, существуют вещества, имеющие немолекулярное строение.

На странице -> решение задач по химии собраны решения задач и заданий с решёнными примерами по всем темам химии.

Чистые вещества и смеси

Чистые вещества – это индивидуальные вещества, которые состоят из частиц одинакового типа. Чистое вещество может быть элементом (гелий, аргон, вольфрам) или соединением (поваренная соль, пищевая сода, аммиак, дистиллированная вода).

Вещества и их свойства

Химия, как и другие естественные науки, помогает понять тайны природы, дает представление о том, из каких веществ состоит Вселенная, об их составе и строении, взаимных превращениях, пригодности использования человечеством и способах применения в повседневной жизни.

Если оглядеться вокруг и задуматься, то можно обнаружить, что нас окружает множество предметов, которые называют физическими телами. Они различаются по размерам и форме.

Практически всегда тела состоят не из одного, а из нескольких веществ. Растения, животные, человек тоже являются физическими телами и состоят из огромного числа различных веществ. В свою очередь, одно и то же вещество может образовать несколько физических тел. На практике одни и те же предметы часто изготавливают из разных веществ.

Это интересно

Одно и то же вещество может образовать несколько физических тел.

Вещества — это то, из чего состоят физические тела. Понятия “физическое тело” и “вещество” следует четко различать. Например, айсберг — физическое тело, состоящее из вещества волы: железный гвоздь — физическое тело, состоящее из вещества железа. Тело можно нарисовать, а вещество — нет.

Свойства вещества — это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга или сходны между собой.

Всякое тело имеет форму и объем. В свою очередь, каждое вещество индивидуально и неповторимо по своим свойствам: агрегатному состоянию, плотности, цвету, блеску, запаху, вкусу, твердости, пластичности, растворимости в воде, способности проводить тепло и электрический ток (схема 1).

Физические свойства вещества

Химия — наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и сопровождающих их явлениях.

Перед химией стоят важнейшие задачи, среди которых можно выделить следующие:

1. Получение веществ высокой чистоты. Особо чистые вещества используются в радиоэлектронной промышленности, в медицине.

2. Получение современных материалов с определенными заданными свойствами.

3. Изучение свойств веществ и пути их практического применения.

4. Предсказание свойств еще не полученных веществ.

Знаешь ли ты?

Химия — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их свойствах, строении и превращениях, происходящих в результате химических реакций, а также о фундаментальных законах, которым эти превращения подчиняются.

Роль химии. Сейчас, когда население земного шара приближается к 7 млрд., трудно представить, как можно было бы прокормить, защитить от болезней, одеть и согреть в холодное время такое огромное количество людей, не используя синтетические материалы. лекарства, удобрения, продукты переработки нефти, угля, газа, древесины, различных руд — все это продукты химии. Не менее важны и многие вещи, которые просто украшают нашу жизнь, делают ее легкой и удобной. Это современные воздушные лайнеры. живые краски кино и телевидения, яркие цвета легкой и удобной одежды, прекрасные ароматы духов и шампуней и многое, многое др. Все это тесно связано с химией. Химия — быстро развивающаяся наука — является вместе с физикой двигателем технического прогресса.

К сожалению, природа испытывает непосильные для нее нагрузки, которые создает человек.

Чтобы избежать в будущем серьезных неприятностей, люди должны постоянно искать способы так производить нужные им вещества, чтобы при этом не разрушалась окружающая среда. И еще нужно постоянно изобретать все более эффективные материалы взамен старых, создававших проблемы. Необходимо разрабатывать способы безотходного производства, разумно использовать невосполняемые источники сырья, научиться перерабатывать отходы промышленности и жизнедеятельности. Причем это нужно делать так, чтобы человечество не теряло достигнутых возможностей наслаждаться полноценной жизнью. И здесь решающее слово за химией.

Изучение признаков химической реакции

Если у вас есть желание продолжить занятия химией дома, то проведите и опишите следующие химические реакции: налейте в маленькую склянку немного воды, растворите в ней щепотку питьевой соды. В полученный раствор добавьте несколько капель уксуса. Что вы наблюдаете?

Самое важное

Химия относится к естественным наукам, которые изучают окружающий нас мир: вещества, их свойства, превращения и применение. Вещества — это то, из чего состоят тела. Они отличаются друг от друга физическими и химическими свойствами. Задачи химии — получение новых химических веществ, необходимых для нужд человечества, рациональное использование природных ресурсов, охрана окружаю щей среды.

Читайте также:
Реакции ионного обмена и условия их осуществления

Чистые вещества и смеси и их определение

В природе вещества в чистом виде не встречаются, а представляют собой смеси, состоящие иногда из очень большого числа различных веществ.

Смесями являются растворы, сплавы, воздух. Они не имеют постоянного состава и могут состоять из различного числа веществ и в различных соотношениях. Каждое вещество в смеси сохраняет все свои свойства.

Морская вода представляет собой водный раствор различных солей.

Воздух — это смесь газов. В его состав входят азот, кислород, углекислый газ, инертные газы, водяные пары и др.

Бесцветный кварцевый песок в природе может иметь различную окраску, которая зависит от содержащихся в нем примесей.

Реальные вещества всегда содержат примеси. Даже лекарственные вещества, к чистоте которых предъявляются особые требования, всегда содержат незначительные примеси других веществ.

Если даже лекарства не бывают чистыми, то что же тогда можно называть чистым веществом, а что — смесью? Есть такие физические свойства вещества, которые перестают изменяться после того, как количество примесей уменьшается до определенного предела. Для очень многих целен вещество с такими неизменными свойствами можно считать чистым. Эти физические свойства — температура плавления и температура кипения. Если плавление или кипение образца любого вещества не растягивается на несколько градусов, а происходит в пределах одного градуса, то такое вещество обычно называют чистым (табл. 1).

Сравнительная характеристика смеси и чистого вещества

Признаки сравнения Чистое вещество Смесь
Состав Постоянный Непостоянный
Вещества Одно и то же Различные
Физические свойства Постоянные Непостоянные
Разделение Химическими методами Физическими методами

Чистыми называются вещества, которые обладают постоянными физическими свойствами.

Подумай:

• Какую смесь представляет собой смог, стоящий над городом?

Не нужно думать, что чистые вещества абсолютно во всех случаях лучше смесей. Например, нельзя дышать чистым кислородом. Если бы из атмосферы вдруг по каким-то причинам исчез азот, “разбавляющий” кислород до безопасного уровня, все живые организмы на суше погибли бы в течение нескольких часов, а растительность была бы уничтожена чудовищным пожаром. Смеси бывают однородными и неоднородными (схема 2).

Смеси, в которых частицы составляющих их веществ видны невооруженным глазом или под микроскопом, называются неоднородными или гетерогенными.

Есть смеси, при образовании которых вещества настолько проникают друг в друга, что разбиваются на мельчайшие частицы, неразличимые даже под микроскопом. Как бы вы ни всматривались в воздух, различить составляющие его газы вам не удастся. Также бесполезно искать неоднородность в растворах уксусной кислоты или поваренной соли в воде.

Смеси, в которых частицы составляющих их веществ нельзя увидеть даже с помощью увеличительных приборов, называются однородными или гомогенными.

Однородные смеси по агрегатному состоянию делятся на газообразные, жидкие и твердые.

Смесь любых газов всегда гомогенна. Например, чистый воздух — это гомогенная смесь азота, кислорода, углекислого и благородных газов, водяных паров. А вот пыльный воздух — это уже гетерогенная смесь тех же газов, только содержащая еще и частицы пыли. Смог над городом или над промышленным предприятием — это тоже гетерогенная смесь: воздух, в котором содержатся не только частицы пыли, но также сажа из дыма, капельки различных жидкостей и др.

Разделение смесей

Для химических лаборатории и промышленности часто требуются чистые вещества.

Получение чистых веществ требует специальной очистки. Существуют различные способы разделения смесей. Ознакомимся более подробно с этими способами (схема 3).

Разделение гетерогенных смесей

1. Отстаивание

Этот метод основан на различной плотности компонентов, что в условиях земного притяжения приводит к расслаиванию жидкой смеси. Например, железные опилки от древесных можно отделить, если эту смесь взболтать с водой и дать отстояться. Железные опилки опускаются на дно сосуда, а древесные всплывают, и их вместе с водой можно слить.

Некоторые вещества осаждаются в воде с различной скоростью. Если взболтать с водой глину с примесью песка, то песок оседает значительно быстрее. Этот способ используется в керамическом производстве для отделения песка от глины.

Благодаря различию в плотности со временем расслаиваются несмешивающиеся друг в друге жидкости, например: бензин — вода, вода — растительное масло. Такие смеси разделяют с помощью делительной воронки (рис. 1, , б) или колонки.

Рис. 1. Делительная воронка

Рис. 2. Очистка нефти: а — сливание воды; б — сливание нефти

Подумай:

• Какие способы разделения смесей, применяемые в быту, вы знаете?

2. Фильтрование

Это выделение веществ из неоднородной смеси, образованной растворимыми и нерастворимыми в воде веществами. Для выделения поваренной соли ее смесь с песком взбалтывают в воде. Поваренная соль растворяется, а песок оседает.

Чтобы ускорить отделение нерастворимых частиц из раствора, смесь фильтруют (рис. 3). Песок остается на фильтровальной бумаге, а прозрачный раствор поваренной соли проходит через фильтр.

Рис. 3. Фильтрование

3. Действие магнитом

Метод используется в том случае, если один из компонентов смеси способен к намагничиванию. Например, смесь порошков железа и серы можно разделить при помощи магнита.

Разделение гомогенных смесей

4. Выпаривание. Кристаллизация

Чтобы растворенное вещество, например поваренную соль, выделить из раствора, последний выпаривают (рис. 4). Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остается поваренная соль. Иногда применяют упаривание, т. е. частичное испарение воды. В результате образуется более концентрированный раствор, при охлаждении которого растворенное вещество выделяется в виде кристаллов.

Читайте также:
Катионы и анионы. Электролитическая диссоциация кислот, щелочей и солей (средних)

Рис. 4. Выпаривание

5. Дистилляция, или перегонка

Этот способ разделения смесей основан на различии в температурах кипения растворимых друг в друге компонентов (рис. 5).

Рис. 5. Дистилляция волы

Дистилляция (перегонка) — метод разделения однородных смесей путем испарения летучих жидкостей с последующей конденсацией их паров.

Знаешь ли ты?

Загрязненные подземные воды очищаются в течение нескольких тысячелетий.

Получение крахмала

Для получения крахмала вам понадобится: две картофелины, кастрюля, вода, сито, клеенка, спиртовой раствор йода. На клеенке порежьте на мелкие кусочки картофель. Положите его в кастрюлю с горячей водой, объемом путь больше нарезанного картофеля, и нагревайте на огне 2 — 3 минуты. Затем раствор охладите, предварительно проверив получение крахмала йодом: капните йод на кусочки картофеля, который должен стать фиолетового цвета. Затем удалите картофель, процедите через сито раствор и выпарите. На дне кастрюли останется белый порошок крахмала.

Самое важное

Чистыми называются вещества, которые обладают постоянными физическими свойствами. Они состоят из частиц одного вещества, а смеси включают в себя два и более веществ. Смеси бывают однородные и неоднородные. Вещества в них сохраняют свои индивидуальные свойства. Поэтому смеси можно разделить различными способами.

Услуги по химии:

Лекции по химии:

Лекции по неорганической химии:

Лекции по органической химии:

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

Чистые вещества и смеси.Состав смесей. Разделение смесей.
презентация к уроку по химии (11 класс) на тему

Презентация для 11 универсального класса.

Скачать:

Вложение Размер
chistye_veshchestva_i_smesi.pptx 1.31 МБ

Как сдать ЕГЭ на 80+ баллов?

Репетиторы Учи.Дома помогут подготовиться к ЕГЭ. Приходите на бесплатный пробный урок, на котором репетиторы определят ваш уровень подготовки и составят индивидуальный план обучения.

Бесплатно, онлайн, 40 минут

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Чистые вещества и смеси. Состав смесей. Разделение смесей. 11 баз класс

Цели урока: Выяснить, какое вещество считают чистым. Что такое смесь? Какие бывают смеси? Какими способами можно разделить смеси?

В природе нет практически чистых веществ

Чистые вещества обладают постоянными физическими свойствами. Например: дистиллированная вода Вещества, не содержащие примесей других веществ

Смеси состоят из двух или более веществ, которые называют компонентами смеси.

Смеси – это комбинация из нескольких веществ. Например : Воздух Молоко Сплавы металлов Растворы Дым Туман Бетон Чугун и другие

СМЕСИ , с которыми вы встречаетесь в повседневной жизни: Сок из фруктов Молоко Кофе

Агрегатное состояние однородных смесей : Смеси газообразные жидкие твердые воздух кофе монеты

Примеры смесей Однородная смесь, состоящая из воды и медного купороса Неоднородная смесь, состоящая из воды и железных опилок

Неоднородные смеси В неоднородных смесях невооруженным глазом или с помощью микроскопа моно различить частички вещества (поверхность раздела)

Однородные смеси В однородных смесях частички веществ различить невозможно.

 Выводы: Чистое вещество имеет постоянный состав. Чистое вещество обладает постоянными физическими свойствами ( t кип , t плав , ρ и др.)

Способы разделения смесей

Способы разделения неоднородных смесей Отстаивание: Выделение веществ из неоднородной смеси, образованной нерастворимыми в воде веществами с различной плотностью. В делительной воронке

Способы разделения неоднородных смесей Фильтрование Выделение веществ из неоднородной смеси, образованной растворимыми и нерастворимыми в воде веществами.

Способы разделения неоднородных смесей Действие магнитом

Способы разделения однородных смесей Выпаривание Кристаллизация Дистилляция (или перегонка) Хроматография Особым методом разделения компонентов, основанным на различной поглощаемости их определенным веществом, является хроматография.

Способы разделения однородных смесей Выпаривание Чтобы растворенное вещество выделить из раствора, последний выпаривают. Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остается соль

Способы разделения однородных смесей

Способы разделения однородных смесей Перегонка или дистилляция Этот способ основан на различии в температурах кипения друг в друге компонентов. Прием разделения однородных смесей путем испарения летучих жидкостей с последующей конденсацией их паров. Пример: получение дистиллированной воды.

1. Смесью являются: Водопроводная вода Углекислый газ Медь

2. Чистое вещество: Морская вода Молоко Кислород

3. Смесью не является: Дистиллированная вода Воздух Почва

4. Смесью является: Алюминий Азот Воздух

Контрольное задание Из предлагаемого перечня укажите вещества и смеси: Вариант №1 Раствор мела , какао, железная стружка, столовый уксус, поваренная соль, графит. Вариант №2 сладкий чай, воздух, медь, алюминий, минеральная вода, сахар.

Контрольное задание Укажите тип смеси: Вариант №1 Раствор поваренной соли Смесь порошков алюминия и железа Раствор уксуса Вариант №2 Смесь сахар и песок Минеральная вода Медный порошок и деревянные опилки

Перед вами названия различных химических систем. Из перечисленных систем выберите чистые вещества. Дистиллированная вода Морская вода Кислород Серебро Гранит Водка Сталь Раствор хлорида натрия для инъекций Водород Чугун Углекислый газ Воздух Базальт Стекло Эмульсия «масло в воде» Свинец

Чистые вещества Дистиллированная вода Кислород Серебро Водород Углекислый газ Свинец

Истинные растворы Водка Раствор хлорида натрия для инъекций

Смеси Морская вода Гранит Водка Сталь Раствор хлорида натрия для инъекций Чугун Воздух Базальт Стекло Эмульсия «масло в воде»

Источники ХиМуЛя https :// sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/8-klass

Автор: Калитина Тамара Михайловна Место работы: МБОУ СОШ №2 с.Александров-Гай Саратовской области Должность: учитель химии. Дополнительные сведения: сайт http://kalitina.okis.ru/ Мини-сайт http://www.nsportal.ru/kalitina-tamara-mikhailovna

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Урок расчитан на закрепление и повторение темы в игровой форме. Как в реальной игре “Крестики-нолики”, здесь тоже учащиеся должны выстроить линию по горизонтали, по вертикали или по диагонали из четыр.

Урок по теме «Чистые вещества и смеси. Способы ра.

Конспект урока по теме “Чистые вещества и смеси”.

Цели урока: Организовать деятельность учащихся по изучению и первичному закреплению понятий «чистое вещество», «смесь веществ», «массовая доля компонента в смеси».Помочь осознать учащимся практич.

Цели урока:1. Образовательная: Дать понятие о чистом веществе и смеси веществ, сходство и различие между ними. Раскрыть значение смесей в природе и жизни человека.2. Развивающая: Ф.

Цели урока:1. Образовательная: Дать понятие о чистом веществе и смеси веществ, сходство и различие между ними. Раскрыть значение смесей в природе и жизни человека.2. Развивающая: Ф.

Предмет химии. Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси. Физические и химические явления (УМК Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г.).

Чистые вещества и смеси. Правила безопасной работы в школьной лаборатории.

Характерные химические свойства простых веществ — металлов: щелочных, щелочноземельных, алюминия, переходных металлов — меди, цинка, хрома, железа

Простые вещества – металлы

С развитием производства металлов (простых веществ) и сплавов связано возникновение цивилизации (бронзовый век, железный век).

Начавшаяся примерно $100$ лет назад научно-техническая революция, затронувшая и промышленность, и социальную сферу, также тесно связана с производством металлов. На основе вольфрама, молибдена, титана и других металлов начали создавать коррозионностойкие, сверхтвердые, тугоплавкие сплавы, применение которых сильно расширило возможности машиностроения. В ядерной и космической технике из сплавов вольфрама и рения делают детали, работающие при температурах до $3000°С$; в медицине используют хирургические инструменты из сплавов тантала и платины, уникальной керамики на основе оксидов титана и циркония.

И, конечно же, мы не должны забывать, что в большинстве сплавов используют давно известный металл железо, а основу многих легких сплавов составляют сравнительно «молодые» металлы — алюминий и магний.

Сверхновыми стали композиционные материалы, представляющие, например, полимер или керамику, которые внутри (как бетон железными прутьями) упрочнены металлическими волокнами из вольфрама, молибдена, стали и других металлов и сплавов — все зависит от поставленной цели и необходимых для ее достижения свойств материала.

Вы уже имеете представление о природе химической связи в кристаллах металлов. Напомним на примере одного из них — натрия, как она образуется. На рисунке изображена схема кристаллической решетки натрия. В ней каждый атом натрия окружен восемью соседями. У атома натрия, как и у всех металлов, имеется много свободных валентных орбиталей и мало валентных электронов. Электронная формула атома натрия: $1s^<2>2s^<2>2p^<6>3s^<1>3p^<0>3d^<0>$, где $3s, 3p, 3d$ — валентные орбитали.

Единственный валентный электрон атома натрия $3s^1$ может занимать любую из девяти свободных орбиталей — $3s$ (одна), $3р$ (три) и $3d$ (пять), ведь они не очень отличаются по уровню энергии. При сближении атомов, когда образуется кристаллическая решетка, валентные орбитали соседних атомов перекрываются, благодаря чему электроны свободно перемещаются с одной орбитали на другую, осуществляя связь между всеми атомами кристалла металла.

Такую химическую связь называют металлической. Металлическую связь образуют элементы, атомы которых на внешнем слое имеют мало валентных электронов по сравнению с большим числом внешних энергетически близких орбиталей. Их валентные электроны слабо удерживаются в атоме. Электроны, осуществляющие связь, обобществлены и перемещаются по всей кристаллической решетке в целом нейтрального металла.

Веществам с металлической связью присущи металлические кристаллические решетки, которые обычно изображают схематически так, как показано на рисунке. Катионы и атомы металлов, расположенные в узлах кристаллической решетки, обеспечивают ее стабильность и прочность (обобществленные электроны изображены в виде черных маленьких шариков).

Металлическая связь — это связь в металлах и сплавах между атомионами металлов, расположенными в узлах кристаллической решетки, осуществляемая обобществленными валентными электронами.

Некоторые металлы кристаллизуются в двух или более кристаллических формах. Это свойство веществ — существовать в нескольких кристаллических модификациях — называют полиморфизмом.

Например, железо имеет четыре кристаллических модификации, каждая из которых устойчива в определенном температурном интервале:

  • $α$ — устойчива до $768°С$, ферромагнитная;
  • $β$ — устойчива от $768$ до $910°С$, неферромагнитная, т.е. парамагнитная;
  • $γ$ — устойчива от $910$ до $1390°С$, неферромагнитная, т.е. парамагнитная;
  • $δ$ — устойчива от $1390$ до $1539°С$ ($t°_ <пл.>железа), неферромагнитная.

Олово имеет две кристаллические модификации:

  • $α$ — устойчива ниже $13,2°С$ ($ρ=5,75 г/см^3$). Это серое олово. Оно имеет кристаллическую решетку типа алмаза (атомную);
  • $β$ — устойчива выше $13,2°С$ ($ρ=6,55 г/см^3$). Это белое олово.

Белое олово — серебристо-белый очень мягкий металл. При охлаждении ниже $13,2°С$ он рассыпается в серый порошок, т.к. при переходе $β→α$ значительно увеличивается его удельный объем. Это явление получило название «оловянной чумы».

Конечно, особый вид химической связи и тип кристаллической решетки металлов должны определять и объяснять их физические свойства.

Каковы же они? Это металлический блеск, пластичность, высокая электрическая проводимость и теплопроводность, рост электрического сопротивления при повышении температуры, а также такие значимые свойства, как плотность, высокие температуры плавления и кипения, твердость, магнитные свойства.

Давайте попробуем объяснить причины, определяющие основные физические свойства металлов.

Почему металлы пластичны?

Механическое воздействие на кристалл с металлической кристаллической решеткой вызывает смещение слоев ион-атомов друг относительно друга, а так как электроны перемещаются по всему кристаллу, разрыв связей не происходит, поэтому для металлов характерна большая пластичность.

Аналогичное воздействие на твердое вещество с ковалентными связями (атомной кристаллической решеткой) приводит к разрыву ковалентных связей. Разрыв связей в ионной решетке приводит к взаимному отталкиванию одноименно заряженных ионов. По этому вещества с атомными и ионными кристаллическими решетками хрупкие.

Наиболее пластичные металлы — это $Au, Ag, Sn, Pb, Zn$. Они легко вытягиваются в проволоку, поддаются ковке, прессованию, прокатыванию в листы. Например, из золота можно изготовить золотую фольгу толщиной $0,003$ мм, а из $0,5$ г этого металла можно вытянуть нить длиной $1$ км.

Даже ртуть, которая, как вы знаете, при комнатной температуре жидкая, при низких температурах в твердом состоянии становится ковкой, как свинец. Не обладают пластичностью лишь $Bi$ и $Mn$, они хрупкие.

Почему металлы имеют характерный блеск, а также непрозрачны?

Электроны, заполняющие межатомное пространство, отражают световые лучи (а не пропускают, как стекло), причем большинство металлов в равной степени рассеивают все лучи видимой части спектра. Поэтому они имеют серебристо-белый или серый цвет. Стронций, золото и медь в большей степени поглощают короткие волны (близкие к фиолетовому цвету) и отражают длинные волны светового спектра, поэтому имеют светло-желтый, желтый и медный цвета.

Хотя на практике металл не всегда нам кажется светлым телом. Во-первых, его поверхность может окисляться и терять блеск. Поэтому самородная медь выглядит зеленоватым камнем. А во-вторых, и чистый металл может не блестеть. Очень тонкие листы серебра и золота имеют совершенно неожиданный вид — они имеют голубовато-зеленый цвет. А мелкие порошки металлов кажутся темно-серыми, даже черными.

Наибольшую отражательную способность имеют серебро, алюминий, палладий. Их используют при изготовлении зеркал, в том числе и в прожекторах.

Почему металлы имеют высокую электрическую проводимость и теплопроводны?

Хаотически движущиеся электроны в металле под воздействием приложенного электрического напряжения приобретают направленное движение, т. е. проводят электрический ток. При повышении температуры металла возрастают амплитуды колебаний находящихся в узлах кристаллической решетки атомов и ионов. Это затрудняет перемещение электронов, электрическая проводимость металла падает. При низких температурах колебательное движение, наоборот, сильно уменьшается и электрическая проводимость металлов резко возрастает. Вблизи абсолютного нуля сопротивление у металлов практически отсутствует, у большинства металлов появляется сверхпроводимость.

Следует отметить, что неметаллы, обладающие электрической проводимостью (например, графит), при низких температурах, наоборот, не проводят электрический ток из-за отсутствия свободных электронов. И только с повышением температуры и разрушением некоторых ковалентных связей их электрическая проводимость начинает возрастать.

Наибольшую электрическую проводимость имеют серебро, медь, а также золото, алюминий, наименьшую — марганец, свинец, ртуть.

Чаще всего с той же закономерностью, как и электрическая проводимость, изменяется теплопроводность металлов.

Она обусловлена большой подвижностью свободных электронов, которые, сталкиваясь с колеблющимися ионами и атомами, обмениваются с ними энергией. Происходит выравнивание температуры по всему куску металла.

Механическая прочность, плотность, температура плавления у металлов очень сильно отличаются. Причем с увеличением числа электронов, связывающих ион-атомы, и уменьшением межатомного расстояния в кристаллах показатели этих свойств возрастают.

Так, щелочные металлы ($Li, K, Na, Rb, Cs$), атомы которых имеют один валентный электрон, мягкие, с небольшой плотностью (литий — самый легкий металл с $ρ=0,53 г/см^3$) и плавятся при невысоких температурах (например, температура плавления цезия $29°С$). Единственный металл, жидкий при обычных условиях, — ртуть — имеет температуру плавления, равную $–38,9°С$.

Кальций, имеющий два электрона на внешнем энергетическом уровне атомов, гораздо более тверд и плавится при более высокой температуре ($842°С$).

Еще более прочной является кристаллическая решетка, образованная ионами скандия, который имеет три валентных электрона.

Но самые прочные кристаллические решетки, большие плотности и температуры плавления наблюдаются у металлов побочных подгрупп V, VI, VII, VIII групп. Это объясняется тем, что для металлов побочных подгрупп, имеющих неспаренные валентные электроны на d-подуровне, характерно образование очень прочных ковалентных связей между атомами, помимо металлической, осуществляемой электронами внешнего слоя с $s$-орбиталей.

Вспомните, что самый тяжелый металл — это осмий $Os$ с $ρ=22,5 г/см^3$ (компонент сверхтвердых и износостойких сплавов), самый тугоплавкий металл — это вольфрам $W$ с $t_<пл.>=3420°С$ (применяется для изготовления нитей накаливания ламп), самый твердый металл — это хром $Cr$ (царапает стекло). Они входят в состав материалов, из которых изготавливают металлорежущий инструмент, тормозные колодки тяжелых машин и др.

Металлы по-разному взаимодействуют с магнитным полем. Такие металлы, как железо, кобальт, никель и гадолиний выделяются своей способностью сильно намагничиваться. Их называют ферромагнетиками. Большинство металлов (щелочные и щелочноземельные металлы и значительная часть переходных металлов) слабо намагничиваются и не сохраняют это состояние вне магнитного поля — это парамагнетики. Металлы, выталкиваемые магнитным полем, — диамагнетики (медь, серебро, золото, висмут).

Напомним, что при рассмотрении электронного строения металлов мы разделили металлы на металлы главных подгрупп ($s-$ и $р-$элементы) и металлы побочных подгрупп (переходные $d-$ и $f-$элементы).

В технике принято классифицировать металлы по различным физическим свойствам:

Чистые вещества и смеси

Тип урока. Изучение нового материала.

Цели урока. Обучающие – изучить понятия «чистое вещество» и «смесь», однородные (гомогенные) и неоднородные (гетерогенные) смеси, рассмотреть способы разделения смесей, научить учащихся разделять смеси на компоненты.

Развивающие – развить интеллектуальные и познавательные умения учащихся: выделять существенные признаки и свойства, устанавливать причинно-следственные связи, классифицировать, анализировать, делать выводы, выполнять опыты, наблюдать, оформлять наблюдения в виде таблиц, схем.

Воспитательные – содействовать воспитанию у учащихся организованности, аккуратности при проведении эксперимента, умения организовывать взаимопомощь при работе в парах, духа соревновательности при выполнении упражнений.

Методы обучения. Методы организации учебно-познавательной деятельности – словесные (эвристическая беседа), наглядные (таблицы, рисунки, демонстрации опытов), практические (лабораторные работы, выполнение упражнений).

Методы стимулирования интереса к учению – познавательные игры, учебные дискуссии.

Методы контроля – устный контроль, письменный контроль, экспериментальный контроль.

Оборудование и реактивы. На столах учащихся – листы бумаги, ложечки для веществ, стеклянные палочки, стаканы с водой, магниты, порошки серы и железа.

На столе учителя – ложечки, пробирки, держатель для пробирок, спиртовка, магнит, вода, химические стаканы, штатив с кольцом, штатив с лапкой, воронка, стеклянные палочки, фильтры, фарфоровая чашка, делительная воронка, пробирка с газоотводной трубкой, пробирка-приемник, «стакан-холодильник» с водой, лента фильтровальной бумаги (2х10 см), красные чернила, колба, сито, порошки железа и серы в массовом отношении 7 : 4, речной песок, поваренная соль, растительное масло, раствор медного купороса, манная, гречневая крупы.

Отметить отсутствующих, объяснить цели урока и познакомить учащихся с его планом.

П л а н у р о к а

1. Чистые вещества и смеси. Отличительные особенности.

2. Однородные и неоднородные смеси.

3. Способы разделения смесей.

Беседа по теме «Вещества и их свойства»

Учитель. Вспомните, что изучает химия.

Ученик. Вещества, свойства веществ, изменения, происходящие с веществами, т.е. превращения веществ.

Учитель. Что называется веществом?

Ученик. Вещество – это то, из чего состоит физическое тело.

Учитель. Вы знаете, что вещества бывают простыми и сложными. Какие вещества называются простыми, а какие – сложными?

Ученик. Простые вещества состоят из атомов одного химического элемента, сложные – из атомов различных химических элементов.

Учитель. Какие физические свойства имеют вещества?

Ученик. Агрегатное состояние, температуры плавления, кипения, электро- и теплопроводность, растворимость в воде и др.

Объяснение нового материала

Чистые вещества и смеси.
Отличительные особенности

Учитель. Постоянные физические свойства имеют только чистые вещества. 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».

Рассмотрим отличительные особенности смеси и чистого вещества. Для этого проделаем следующие опыты.

Опыт 1. Используя инструкцию к опыту, изучите существенные физические свойства порошков железа и серы, приготовьте смесь этих порошков и определите, сохраняют ли эти вещества свои свойства в смеси.

Инструкция для учащихся к опыту
«Приготовление и изучение смеси железа и серы»

1. Насыпьте на лист бумаги отдельными кучками порошки серы и железа, рассмотрите их цвет.

2. Возьмите небольшую часть каждого вещества и проведите следующие операции:

а) испытайте магнитом;

б) опустите в стакан с водой.

3. Смешайте стеклянной палочкой оба порошка на бумаге, рассмотрите цвет смеси.

Обсуждение с учащимися результатов проведенного опыта.

Учитель. Опишите агрегатное состояние и цвет серы.

Ученик. Сера – твердое вещество желтого цвета.

Учитель. Каковы агрегатное состояние и цвет железа в виде порошка?

Ученик. Железо – твердое серое вещество.

Учитель. Как эти вещества относятся: а) к магниту; б) к воде?

Ученик. Железо притягивается магнитом, а сера – нет; в воде порошок железа тонет, т.к. железо тяжелее воды, а порошок серы всплывает на поверхность воды, т. к. не смачивается водой.

Учитель. Что можно сказать о соотношении железа и серы в смеси?

Ученик. Соотношение железа и серы в смеси может быть различным, т.е. непостоянным.

Учитель. Сохраняются ли свойства железа и серы в смеси?

Ученик. Да, свойства каждого вещества в смеси сохраняются.

Учитель. Как можно разделить смесь серы и железа?

Ученик. Это можно сделать физическими методами: магнитом или водой.

Учитель. Опыт 2. Сейчас я покажу реакцию взаимодействия серы и железа. Ваша задача внимательно наблюдать этот опыт и определить, сохраняют ли свои свойства железо и сера в полученном в результате реакции сульфиде железа(II) и можно ли выделить из него железо и серу физическими методами.

Я тщательно перемешиваю порошки железа и серы в массовом отношении 7 : 4:

m() : m(S) = Аr() : Аr(S) = 56 : 32 = 7 : 4,

помещаю смесь в пробирку, прогреваю в пламени спиртовки, сильно накаливаю в одном месте и прекращаю нагревание, когда начинается бурная экзотермическая реакция. После остывания пробирки осторожно разбиваю ее, предварительно завернув в полотенце, и извлекаю содержимое. Внимательно посмотрите на полученное вещество – сульфид железа(II). Видны ли в нем отдельно серый порошок железа и желтый — серы?

Ученик. Нет, полученное вещество имеет темно-серый цвет.

Учитель. Затем испытываю полученное вещество магнитом. Разделяются ли железо и сера?

Ученик. Нет, полученное вещество не намагничивается.

Учитель. Помещаю сульфид железа(II) в воду. Что вы наблюдаете при этом?

Ученик. Сульфид железа(II) тонет в воде.

Учитель. Сохраняют ли сера и железо свои свойства, входя в состав сульфида железа(II)?

Ученик. Нет, новое вещество обладает свойствами, отличными от свойств взятых для реакции веществ.

Учитель. Можно ли разделить сульфид железа(II) физическими методами на простые вещества?

Ученик. Нет, ни магнит, ни вода не могут разделить сульфид железа(II) на железо и серу.

Учитель. Происходит ли изменение энергии при образовании химического вещества?

Ученик. Да, например, при взаимодействии железа и серы энергия выделяется.

Учитель. Занесем результаты обсуждения опытов в таблицу.

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

Для закрепления этой части урока выполните упражнение: определите, где на рисунке (см. с. 34) изображено простое вещество, сложное вещество или смесь.

Однородные и неоднородные смеси

Учитель. Выясним, отличаются ли смеси по внешнему виду друг от друга.

Учитель демонстрирует примеры суспензий (речной песок + вода), эмульсии (растительное масло + вода) и растворов (воздух в колбе, поваренная соль + вода, разменная монета: алюминий + медь или никель + медь).

Учитель. 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. Рассмотрим схему классификации смесей (схема 1).

Приведите примеры каждого вида смесей: суспензий, эмульсий и растворов.

Способы разделения смесей

Учитель. 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 (схема 2).

Эти способы основаны на различиях в физических свойствах компонентов смеси.

Рассмотрим способы разделения гетерогенных смесей.

Как можно разделить суспензию – смесь речного песка с водой, т. е. очистить воду от песка?

Ученик. Отстаиванием, а затем фильтрованием.

Учитель. Верно. 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. (Учитель демонстрирует соответствующие опыты.)

В результате отстаивания выпадает роса из тумана, осаждается сажа из дыма, отстаиваются сливки в молоке.

А на чем основано разделение гетерогенных смесей с помощью фильтрования?

Ученик. На различной растворимости веществ в воде и на различных размерах частиц.

Учитель. Верно, 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.

Ученик показывает опыт: наливает в смесь песка и соли воду, перемешивает, а затем пропускает взвесь (суспензию) через фильтр – раствор соли в воде проходит через фильтр, а крупные частицы нерастворимого в воде песка остаются на фильтре.

Учитель. А какие вещества можно использовать в качестве фильтров?

Ученик. В качестве фильтров можно использовать различные пористые вещества: вату, уголь, обожженную глину, прессованное стекло и другие.

Учитель. Какие примеры применения фильтрования в жизни человека вы можете привести?

Ученик. 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»).

Учитель. А теперь, познакомившись с этими способами разделения смеси, давайте поможем героине русской народной сказки «Василиса Прекрасная».

Ученик. В этой сказке Баба-Яга приказала Василисе отделить рожь от чернушки и мак от земли. Героине сказки помогли голуби. Мы же теперь можем разделить крупы фильтрованием через сито, если крупинки имеют разные размеры, или взбалтыванием с водой, если частицы имеют разную плотность или различную смачиваемость водой. Возьмем в качестве примера смесь, состоящую из крупинок различного размера: смесь манной и гречневой круп. (Ученик показывает, как манка с меньшими размерами частиц проходит через сито, а гречка остается на нем.)

Учитель. А вот со смесью веществ, имеющих разную смачиваемость водой, вы сегодня уже знакомились. О какой смеси я говорю?

Ученик. Речь идет о смеси порошков железа и серы. Мы проводили с этой смесью лабораторный опыт.

Учитель. Вспомните, как вы разделяли такую смесь.

Ученик. С помощью отстаивания в воде и с помощью магнита.

Учитель. Что вы наблюдали, разделяя смесь порошков железа и серы с помощью воды?

Ученик. Несмачивающийся порошок серы всплывал на поверхность воды, а тяжелый смачивающийся порошок железа оседал на дно.

Учитель. А как происходило разделение этой смеси с помощью магнита?

Ученик. Порошок железа притягивался магнитом, а порошок серы – нет.

Учитель. Итак, мы познакомились с тремя способами разделения гетерогенных смесей: отстаиванием, фильтрованием и действием магнитом. А теперь рассмотрим способы разделения гомогенных (однородных) смесей. Вспомните, после отделения фильтрованием песка мы получили раствор соли в воде – гомогенную смесь. Как из раствора выделить чистую соль?

Ученик. Выпариванием или кристаллизацией.

Учитель демонстрирует опыт: вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаются кристаллы соли.

Учитель. 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.

Учитель показывает перегонку раствора медного купороса, вода испаряется при tкип = 100 °С, затем пары конденсируются в пробирке-приемнике, охлаждаемой водой в стакане.

Учитель. В специальных приборах – дистилляторах получают дистиллированную воду, которую используют для нужд фармакологии, лабораторий, систем охлаждения автомобилей.

Ученик демонстрирует рисунок сконструированного им «прибора» для дистилляции воды.

Учитель. 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.

Особым методом разделения компонентов, основанным на различной поглощаемости их определенным веществом, является хроматография.

Учитель демонстрирует опыт. Он подвешивает 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.

Учитель. 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?

Ученик. 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.

Учитель. Послушайте 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!

Для закрепления и проверки усвоения материала учащиеся отвечают на следующие вопросы.

1. При измельчении руды на горно-обогатительных фабриках в нее попадают обломки железных инструментов. Как их можно извлечь из руды?

2. Перед переработкой бытового мусора, а также бумажной макулатуры необходимо избавиться от железных предметов. Как проще всего это сделать?

3. Пылесос всасывает воздух, содержащий пыль, а выпускает чистый. Почему?

4. Вода после мойки автомобилей в крупных гаражах оказывается загрязненной машинным маслом. Как следует поступить перед сливом ее в канализацию?

5. Муку очищают от отрубей просеиванием. Почему это делают?

6. Как разделить зубной порошок и поваренную соль? Бензин и воду? Спирт и воду?

Л и т е р а т у р а

Аликберова Л.Ю. Занимательная химия. М.: АСТ-Пресс, 1999; Габриелян О.С., Воскобойникова Н.П., Яшукова А.В. Настольная книга учителя. Химия. 8 класс. М.: Дрофа, 2002; Габриелян О.С. Химия.
8 класс. М.: Дрофа, 2000; Гузей Л.С., Сорокин В.В., Суровцева Р.П. Химия. 8 класс. М.: Дрофа, 1995; Ильф И.А., Петров Е.П. Двенадцать стульев. М.: Просвещение, 1987; Кузнецова Н.Е., Титова И.М., Гара Н.Н., Жегин А.Ю. Химия. Учебник для учащихся 8 класса общеобразовательных учреждений. М.: Вентана-Граф, 1997; Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия. Учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений. М.: Просвещение, 2000; Тыльдсепп А.А., Корк В.А. Мы изучаем химию. М.: Просвещение, 1998.

Чистые вещества и смеси

Кроме разделения веществ на простые и сложные, их разделяют еще на чистые вещества и смеси. Чем чистое вещество отличается от смеси? Вещество, не содержащее примесей других веществ, называют чистым. В нем содержатся только те частицы (молекулы, атомы), из которых оно образовалась, а других частиц быть не может. Каким бы способом не получали чистое вещество, где бы в природе оно не находилось, состав его остается неизменным, постоянным.

Образование смеси (в) из чистых веществ (а) и (б)

Следует отметить, что абсолютно чистых веществ не существует. В каждом веществе есть определенное количество примесей. Например, вы знаете такое вещество, как поваренная соль. Это твердое вещество белого цвета, соленое на вкус, растворимое в воде. Поваренная соль, которую мы покупаем в магазине, продается в пачках с надписями «Соль экстра» и «Каменная соль». Достаточно взглянуть на содержание каждой упаковки, чтобы сразу же сказать, что в каменной соли примесей больше. И это действительно так, потому соль «Экстра» добывают дополнительной очисткой каменной соли от примесей других веществ. Однако полностью избавиться от других веществ все равно не удается.

В природе и быту значительно больше смесей, чем чистых веществ. Воздух, почва, гранит, морская вода — все это примеры природных смесей.

Как приготовить смесь

Смешиванием двух или более чистых веществ можно приготовить любую смесь. Рассмотрим пример приготовления смеси сахара и железных опилок. Сахар белого цвета и хорошо растворяется в воде. Железо в порошке темно-серого цвета, и, наверное, вы знаете, что оно имеет свойство притягиваться магнитом.

Смешаем по одной чайной ложке сахара и железных опилок. Отныне это будет смесь сахара и железа. В этой смеси есть молекулы сахара и атомы железа. Можно брать разные количества одного и другого веществ. В любом случае это будет смесь сахара и железа. В их состав будут входить одни и те же составляющие частицы обоих веществ, хотя и в разном количестве.

Сохраняют ли вещества свои свойства в составе смеси? Чтобы выяснить это, выполним опыт:

Смесь сахара и железных опилок высыплю на лист бумаги. Поднесем к смеси магнит. Железные опилки притянутся к магниту, а сахар останется на бумаге. И мы снова увидим его белый цвет. Железо в составе смеси не потеряло своей свойства притягиваться к магниту. Сахар также сохранил свой белый цвет и твердое агрегатное состояние. Поместим сахар в сосуд с водой. Он довольно быстро растворится. Значит и это свойство сахара сохранилась.

Так с помощью опыта мы выяснили, что в составе смеси сахар и железо сохранили свои свойства. Итак, в составе любых смесей вещества сохраняют свои свойства.

Содержание газов, входящих в состав воздуха, который человек вдыхает, и воздухе, который он выдыхает, существенно отличается. Мы дышим воздухом, в 100 л которого содержится примерно 21 л кислорода, 0,03 л углекислого газа и 79 л азота. В выдыхаемом воздухе содержание газов другое: кислорода в нем уже около 16 л, углекислого газа — 5,03 л, азота — 79 л. Как видим, содержание кислорода уменьшается, азота остается неизменным, а содержание углекислого газа увеличивается в 167 раз!
Увеличение содержания углекислого газа в воздухе отрицательно сказывается на самочувствии людей. Вот почему так важно проветривать помещение в школе и дома.

Использование смесей

Человек широко использует смеси в повседневной жизни. Так, для ремонта помещений готовят смесь цемента и песка. В производстве стекла используют смесь песка, соды и мела. Таблетки представляют собой смесь вещества с лечебными свойствами и вещества-наполнителя. Напиток чай — это смесь, изготовленная из воды, сахара и веществ, которые поступили в воду из листьев чая в результате его заваривания. Кстати, суп или компот — это также смеси.

Выполни дома опыт. Влияние температуры на растворимость воздуха в воде.

Для опыта тебе понадобятся стеклянная емкость и холодная вода. Набери холодной воды в небольшую емкость, например в стакан, и поставь ее на солнце или в теплое месте. Вы увидите, как через некоторое время на внутренней стенке емкости с водой появляются пузырьки, их достаточно много, и они густо расположены. Идет выделение воздуха, который находился в смеси с водой, а при нагревании частично выделился.
В результате опыта удалось выяснить, что в холодной воде воздух хорошо растворяется. При нагревании температура воды повышается, а растворимость воздуха в ней уменьшается и он начинает выделяться в виде пузырьков. Этот опыт доказывает, что температура влияет на растворимость воздуха в воде.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: