Химия 8 класс смеси и чистые вещества: Урок 2. чистые вещества и смеси. способы разделения смесей - Химия

Содержание

Чистые вещества — урок. Химия, 8–9 класс.

В античные времена древнегреческими учёными было сформулировано предположение, которое позже полностью подтвердилось — о том, что вещества состоят из мельчайших невидимых глазу частиц.

Например, вода состоит из одинаковых частиц, называемых молекулами воды. Сахар состоит из одинаковых частиц, называемых молекулами сахара. Вода и сахар — это чистые вещества.

Чистыми веществами называются вещества, которые состоят из частиц одинакового вида.

Если же сахар смешать с водой, происходит диффузия — молекулы сахара проникают между молекулами воды. Образуется раствор, в состав которого входят как молекулы воды, так и молекулы сахара.

Раствор — это смесь веществ.

Смесями называют вещества, в состав которых входят частицы разного вида.

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.

Например, металлы и инертные газы состоят не из молекул, а из более мелких частиц — атомов.

Таким образом, медь состоит только из атомов меди, а цинк состоит только из атомов цинка. Медь и цинк — чистые вещества. Если к меди добавить цинк и сильно нагреть, получится сплав, который называют латунью.

Латунь — это смесь, в состав которой входят как атомы меди, так и атомы цинка.

Существуют вещества немолекулярного строения, состоящие из частиц другого вида, называемых ионами. В состав ионных соединений входят не электрически нейтральные атомы или молекулы, а частицы, несущие на себе положительный или отрицательный заряд.

Примером таких веществ может служить хлорид натрия, то есть обычная поваренная соль, кристаллы которой состоят из положительно заряженных ионов натрия и отрицательно заряженных ионов хлора. Поваренная соль является чистым веществом. Если же её растворить в воде, образуется раствор, который является смесью двух веществ — воды и поваренной соли.

Сравнение чистых веществ и смесей

Чистые вещества

Состав

Чистое вещество состоит из частиц одного вида.

Например, вода состоит только из молекул воды.

Чистое вещество имеет постоянный состав.

Например, любая молекула воды состоит из двух атомов химического элемента водорода и одного атома химического элемента кислорода.

Смесь состоит из частиц разного вида. Например, раствор сахара в воде содержит как молекулы воды, так и молекулы сахара.

Смесь не имеет постоянного состава: содержание отдельных составных частей одной и той же смеси может быть разным. Условно говоря, в стакане воды можно растворить и одну чайную ложку сахара, и две.

Свойства

Чистое вещество имеет постоянные свойства.

В смеси каждое вещество в основном сохраняет свои свойства.

Например, железо так же, как обычно, притягивается магнитом, поваренная соль остаётся солёной.

Физические свойства смеси отчасти меняются с изменением её количественного состава.

Обрати внимание!

Следует иметь в виду, что идеально чистых веществ не существует, поскольку ни одно из веществ невозможно полностью очистить от содержащихся в нём примесей.

Какое же вещество в таком случае на практике считается чистым?

Практически чистым (чистым) называют вещество, в котором содержание примесей столь ничтожно, что эти примеси существенным образом не влияют на его свойства.

Например, образец практически чистой воды бесцветный, без вкуса и запаха, имеет температуру кристаллизации \(0\) °С, температуру кипения \(+100\) °С, плотность при температуре \(+4\) °С равную \(1000\) кг/м³ и не проводит электрический ток.

Чистые вещества: кислород, дистиллированная вода, рафинированный сахар

В некоторых отраслях науки и техники используют особо чистые вещества.

В банках золото хранится в слитках, массовая доля благородного металла в которых составляет \(99,9\) %; в технике для изготовления электронных приборов и микросхем используется кремний, чистота которого составляет \(99,999\) %.

В природе, в технике и в повседневной жизни большей частью приходится иметь дело со смесями. Так, смесью является воздух, природная вода, почва, биологические жидкости, пища и многое другое.

Смеси бывают двух видов: однородные (гомогенные) и неоднородные (гетерогенные).

Урок №4. Чистые вещества и смеси. Способы разделения смесей

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 разделения
Суспензия – смесь речного песка с водой	Отстаивание 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. 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»). 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. 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. В домашних условиях можно сконструировать такой дистиллятор: Если же разделять смесь спирта и воды, то первым будет отгоняться (собираться в пробирке-приемнике) спирт с t_кип = 78 °С, а в пробирке останется вода. Перегонка используется для получения бензина, керосина, газойля из нефти. 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)

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»

Конспект урока по химии «Чистые вещества и смеси»

Конспект урока для 8 класса 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.

ХОД УРОКА

Организационный момент

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 t_пл = 0 °С, t_кип = 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.

4. Проведите со смесью те же операции, что и с чистыми веществами.

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(Fе) : m(S) = А_r(Fе) : А_r(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.

Таблица

Сравнительная характеристика смеси и чистого вещества

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).

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).

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 t_кип = 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 t_кип = 78 °С, а в пробирке останется вода. Перегонка используется для получения бензина, керосина, газойля из нефти.

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.

Урок химии в 8-м классе «Чистые вещества и смеси»

Цели урока:

Закрепить знания номенклатуры неорганических веществ разных классов.
Сформировать понятия о чистом веществе и смеси веществ.
Раскрыть значение смесей в природе и жизни человека.
Познакомить со способами разделения смесей.

Формы организации познавательной деятельности учащихся: фронтальная, парная, групповая.

Оборудование:

Химия 8 — учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений под редакцией О.С.Габриеляна — М., Дрофа, 2007 г.
Презентация в MS Power Point (приложение)
Компьютер, проектор
Реактивы
Смесь порошков железа и серы, раствор поваренной соли, смесь песка и воды, раствор метилового оранжевого; фильтры, выпаривательная чашка, лабораторный штатив с кольцом, спиртовка, воронка, стеклянная палочка, химические стаканы, колбы, магнит, пипетка.

Демонстрационный эксперимент:

Разделение смеси фильтрованием;
Разделение смеси магнитом;
Хроматография;
Разделение смеси веществ выпариванием.
Карточки с заданием для групповой работы.

Разделение смеси (раствора) растворимого вещества и растворителя:

Раствор поваренной соли, лабораторный штатив с кольцом, фарфоровая чашка (выпаривательная), спиртовка, тигельные щипцы, стеклянная палочка.

Разделение смеси нерастворимого в воде вещества и растворителя (растворимого вещества):

Лабораторный штатив с кольцом, воронка, фильтровальная бумага, стеклянная палочка, колба или стакан химический.

Разделение смеси железа и серы:

Железные опилки, порошок серы, магнит , 2 фильтра.

Хроматография:

Фильтр, раствор метилоранжа, пипетка.

Ход урока

Организационный момент. Проверка домашнего задания.

Беседа:

Какие соединения называются оксидами? (Оксиды — это сложные соединения, состоящие из двух элементов, один из которых кислород со степенью окисления (-2))

Какие соединения называются кислотами? (Кислоты — это сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка)

Какие соединения называются основаниями? (Основание — это сложные вещества, состоящие из атомов металла и одной или нескольких гидроксогрупп OH^—)

Какие соединения называются солями? ( Соли - это сложные вещества, состоящие из атомов металла и кислотных остатков)

Проверочная работа (5-7 минут) на листках. На слайдах 1-2 — вопросы проверочной работы.

Проверочная работа сдается учителю (результаты объявляются на следующем уроке).

Подготовка к восприятию нового материала. Объявление темы.

1. Беседа

Нам хорошо знакомо, что такое чистота. Чистая тетрадь, чистые руки, чистый лист : А какое вещество считается чистым? Есть ли в природе чистые вещества? Чем отличается чистое вещество от смеси веществ?

Как вы думаете, что будет темой нашего урок сегодня? (слайд 3)

2. Запись даты и темы урока учащимися в тетради.

Как вы думаете, что мы должны сегодня выяснить на уроке?

Цели урока обсуждаются с учащимися.

Учащиеся предлагают: выяснить, какое вещество считается чистым и что такое смесь; узнать, где применяются чистые вещества и смеси; узнать, как разделить вещества.

В результате обсуждения — слайд 4.

3. Объяснение нового материала.

На данном этапе урока учитель формирует понятие о чистом вещества и смеси. Учащимся известно понятие «вещество» (это то из чего состоят физические тела). Поэтому, вначале даем определение «смеси веществ».

Учитель предлагает ученикам рассмотреть смеси, находящиеся на демонстрационном столе и примеры смесей, представленные на слайде 5.

Далее ребята дают определение смеси, как системы из их нескольких веществ, находящихся в непосредственном контакте друг с другом. Эта формулировка появляется на слайде после щелчка мыши.

Учитель дополняет, что в природе нет абсолютно чистых веществ. Вещества встречаются преимущественно в виде смесей. Учитель приводит примеры смесей, ребята записывают их в тетради: воздух, морская вода, молоко, сплавы металлов, растворы, туман и др. Он рассказывает о воздухе, как смеси, которая состоит из газов — азота, кислорода, аргона и др. (слайд 6).

Посмотрите внимательно на смеси, находящиеся на столе. В чем разница между ними?

Далее рассматривается классификация смесей (слайда 7).

Смеси
Однородные	Неоднородные
Растворы сахара в воде, растворы солей, воздух,	Смесь Fe +S, песок и сахар, глина с водой, песок с водой

Неоднородными называются смеси, в которых невооруженным глазом или при помощи микроскопа видны частицы веществ, составляющих смесь.

Однородными называют смеси, в которых нельзя заметить частицы веществ, входящих в смесь (даже при помощи микроскопа).

Для научных исследований и промышленности, в основном требуются чистые вещества. Некоторые примеси даже в небольших количествах способны сильно поменять свойства веществ. Например, в полупроводниковой технике применяют сверхчистые вещества, где примеси составляют всего 1 атом на миллион атомов основного элемента (Si, Ge). Превышение нормы ведет к резкому ухудшению полупроводниковых свойств этих веществ. В тоже время, необходимо выделить, что невозможно получить абсолютно чистое вещество, т.к. любое чистое вещество содержит, хотя ничтожное малое количество примесей.

Как вы думаете, морская вода и чистая дистиллированная вода будут обладать одинаковыми свойствами? (ребята предполагают, что нет). Слайд 8. Учитель объясняет условия эксперимента: в 2-х сосудах нагревали до кипения дистиллированную и морскую воду. Через определенное время измеряли температуры кипения в этих сосудах). Вместе обсуждаем результаты эксперимента. Встает проблема: «Почему у морской воды t _кип не постоянная в разные промежутки времени по сравнению с t _кип дистиллированной водой?»

Учащиеся высказывают предположение, что соленость морской воды влияет на температуру кипения.

Далее учитель предлагает дать определение «чистого вещества».

С_{помощью учителя формулируется
определение «Чистым веществом называется такое
вещество, у которого постоянные физические
свойства (температуры кипения, температуры
плавления, плотность).}

В тетрадях ребята записывают определение «чистое вещество» —

Чистым называется вещество, которое обладает постоянными физическими свойствами.

Учитель дополняет, что в чистом веществе примеси, хотя и есть в незначительных количествах, но они не влияют на физические и химические свойства. Пример чистого вещества - дистиллированная вода.

Демонстрируется слайд 9.

Ребята записывают в тетрадях выводы.

Педагог обращает внимание детей на отличительную особенность смесей «В смесях каждое из составляющих их веществ сохраняет свои индивидуальные свойства. Для подтверждения этого учитель проводит опыты:

Демонстрация разделение смеси железа и сера с помощью магнита (отработать с ребенком заранее методику выполнения опыта и тогда демонстрацию проводит ученик)

Следующий этап урока — знакомство с основными способами разделения смесей, которые представлены в виде схемы: Слайд 10.

Одновременно уточняется, на каких физических свойствах веществ основан каждый способ разделения. На слайдах 11- 13 показаны области применения разных способов очистки неоднородных смесей.

Демонстрация разделения смеси песка и воды фильтрованием. Обращается внимание на правильность выполнения эксперимента (Слайд 11).

Знакомство со способами разделения однородных смесей продолжается с помощью слайда 14, акцентируется внимание учащихся на физических свойствах веществ, применяемых в данном способе разделения.

На слайдах 14-18 показаны области применения разных способов очистки однородных смесей.

Закрепление

1. Групповая работа.

Каждая группа получила задание » Как разделить смесь :?»

Нужно было описать свои действия. Через 1 минуту каждая группа озвучила свой ответ. В заданиях были использованы жизненные ситуации, где требовалось очистить воду в походных условиях и т.п.

Ответить на вопросы, представленные на слайдах 19 — 21

Рефлексия.

Беседа:

Что нового вы узнали сегодня на уроке?

Что запомнилось?

Что понравилось, а что не удалось, на ваш взгляд?

Подведение итогов

Домашнее задание: 23 упр. 1,2,4

Творческое задание.

Составьте задания на разделение смеси.

Вам выдали смесь, состоящую из соли и мела.

Предложите способы разделения этой смеси.

Приложение.

чистые вещества и смеси | Презентация к уроку по химии (8 класс) на тему:

Слайд 1

Учитель химии Байгуватова Зульфия Зягудовна Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Школа № 1 Городского округа город Уфа РБ

Слайд 2

Чистые вещества и смеси квест

Слайд 3

-как вы думаете, чем мы с вами дышим? -чистым кислородом? -воздух? -что такое воздух? -что такое кислород? Давайте этому посвятим урок. Как назовем урок? Чистые вещества и смеси. 3

Слайд 4

Выпишите названия чистых веществ: уголь, нефть, мел, сода, минеральная вода, молоко. Даны в пробирке без этикеток вещества: медь, алюминий, поваренная соль, мел, уксусная кислота. По каким признакам их можно различить? Почему вода кипит при температуре 100 С, морская вода 101С Почему яйцо в соленой воде не тонет? 4

Слайд 5

-какой вывод можно сделать? У чистых веществ и смесей разные физические свойства -дайте определение чистым веществам Чистые вещества имеют постоянные физические свойства 5

Слайд 6

Смеси неоднородные однородные в которых частицы видны невооружённым глазом в которых нельзя заметить границу раздела между веществами Примеры Дым, смог, пыль в воздухе Минералы Мутная речная вода Морская вода Нефть Природный газ Воздух 6

Слайд 7

-дайте определение смеси Смеси не имеют постоянной температуры кипения и плавления 7

Слайд 8

Типы смесей Гомогенные (однородные) Гетерогенные (неоднородные) Даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частички веществ , входящих в эту смесь. Можно отличить частички веществ, образующих смесь. 8

Слайд 9

Смеси отличаются от чистых веществ тем, что содержат примеси, не имеют постоянной температуры кипения и плавления. 9

Слайд 10

Отстаивание Разделение нерастворимых веществ с различной плотностью . Несмешивающиеся жидкости . 1 10

Слайд 11

Фильтрование Очистка жидкости от нерастворимых в ней веществ при помощи фильтра . 1 11

Слайд 12

Дистилляция (ректификация) Разделение жидкостей, основанное на разных температурах кипения, с последующей конденсацией паров . 12

Слайд 13

Выпаривание (кристаллизация) Выделение твёрдого вещества из раствора при нагревании смеси . 13

Слайд 14

Центрифугирование Разделение смесей под действием центробежной силы в центрифугах (барабанах, вращающихся с большой скоростью) 1 14

Слайд 15

Разделение магнитом Разделение смеси твёрдых веществ на компоненты под действием магнитного поля . 1 15

Слайд 16

Вывод Вещества, входящие в состав смесей, сохраняют свои индивидуальные свойства, на этом основаны способы разделения смесей. 1 16

Слайд 17

Способы разделения смесей Гомогенных Гетерогенных 1) выпаривание 2) дистилляция 1) отстаивание 2) действие магнитом 3) фильтрование 4) центрифугирование 1 17

Слайд 18

Ответьте на вопросы. 1. Муку перед приготовлением теста просеивают через сито. Можно ли просеивание отнести к одному из методов очистки веществ? Если да, то на чем основан этот метод? 1 18

Слайд 19

2. Объясните с химической точки зрения отрывок из сказки Одоевского В. Ф. «Мороз Иванович». «Между тем рукодельница воротится, воду процедит, в кувшины нальёт; да ещё какая затейница: коли вода нечиста, свернёт лист бумаги, наложит в него угольков, да песку крупного насыплет, вставит ту бумагу в кувшин да нальёт в неё воды, а вода-то знай проходит сквозь песок и сквозь уголья и каплет в кувшин чистая, словно хрустальная…» 19

Слайд 20

Как называется такой способ очистки? 3. Золото раньше добывали так, золотоносную породу измельчали, получившийся золотоносный песок помещали на наклонный желоб, по которому пускали струю воды. Поток воды уносил всё лишнее, а тяжёлые крупинки золота оставались на дне. 20

Слайд 21

Самостоятельная работа 1 вариант. Составьте план разделения смеси, состоящей из соли и угля. 2 вариант. Составьте план разделения смеси, состоящей из древесных опилок и сахара. 21

Слайд 22

Домашнее задание: 1) Предложите способы очистки воды, в походных условиях. 2) §4 (2, 4, тестовые задания.) 22

«Чистые вещества и смеси», химия 8 класс

Тема 4. Соединения химических элементов

Урок № 27

Тема: «Чистые вещества и смеси»

Цель: Раскрыть сущность понятий «чистое вещество» и «смесь», рассмотреть их сходство и различие. Раскрыть значение смесей в природе и жизни человека.

Оборудование: Образцы смесей: морская вода, дистиллированная вода.

Содержание материала

Что называют веществом? (Вещество – это то, из чего состоят физические тела)

А что подразумевает собой понятие чистое вещество?

Тема сегодняшнего урока: «Чистые вещества и смеси.

Смеси — комбинации из нескольких веществ, находящихся в непосредственном контакте друг с другом

А чем отличается чистое вещество от смеси веществ?

Давайте отгадаем загадку.

В морях и реках обитает,
Но часто по небу летает,
А как наскучит ей летать,
На землю падает опять. (вода)

Перед вами 2 стакана. Один наполнен дистиллированной водой, другой — морской. Индивидуальное чистое вещество (дистиллированная вода) 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.

Совершенно чистые вещества в природе не встречаются или встречаются очень редко.

Воздух (смесь газов – азота, кислорода, аргона и др.) – газообразная смесь.

Морская вода, минеральная вода с газом, молоко, сок, кофе, раствор соли (сахара) в воде – жидкие смеси.

Гранит, сплавы металлов – твердые смеси.

Для научных исследований и в промышленности, в основном, требуются чистые вещества. Некоторые примеси даже в небольших количествах способны сильно поменять свойства веществ. В тоже время, необходимо выделить, что невозможно получить абсолютно чистое вещество, т. к. любое чистое вещество содержит хотя бы ничтожное количество примесей.

Чем же отличаются чистые вещества от смесей веществ?

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

Чистым называется вещество, которое обладает постоянными физическими свойствами.

В чистом веществе примеси, хотя и присутствуют в незначительном количестве, но не влияют на его физические и химические свойства. Пример чистого вещества – дистиллированная вода.

Чистое вещество обладает постоянными физическими свойствами (tпл, tкип, ρ и др.).

СМЕСИ

Однородные

(растворы NaCl, сахара в воде, воздух)

Неоднородные

(смесь Fe и S, NaCl и сахара, глина с водой, масло с водой)

Неоднородными называются смеси, в которых невооруженным глазом или при помощи микроскопа видны частицы веществ, составляющих смесь.

Однородными называются смеси, в которых нельзя заметить частицы веществ, входящих смесь (даже при помощи микроскопа).

Закрепление материала

Тест

А1. Является чистым веществом

воздух
нержавеющая сталь
«царская водка»
сахароза

А2. Является однородной смесью

смог
раствор спирта
молоко
воздух

А3. Твёрдая смесь – это смесь, в которой

газообразные частицы распределены в жидкости
газообразные частицы распределены в газе
одна из жидкостей раздроблена в другой, не растворяющей её жидкости
твёрдые частицы распределены в твёрдом веществе

А4. Является неоднородной смесью

раствор йода в спирту
раствор медного купороса
раствор
молоко

А5. Однородную смесь можно разделить

фильтрованием
охлаждением
выпариванием
отстаиванием

А6. Жидкая смесь – это смесь, в которой

газообразные частицы распределены в жидкости
газообразные частицы распределены в газе
одна из жидкостей раздроблена в другой, не растворяющей её жидкости
твёрдые частицы распределены жидкости

А7. Является однородной смесью

речной ил
кровь
раствор поваренной соли
молоко

А8. Газообразной смесью является

воздух
газированный напиток
бензин
нефть

А9. Является чистым веществом

чугун
сода
воздух
морская вода

А10. Является неоднородной смесью

смесь кислорода и азота
мутная речная вода
снежный наст
кисель

Домашнее задание: Параграф 23, упр.4(б)

упр.4(б)

«Разделение смеси, состоящий из порошков железа и серы»

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;

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

4. Проведите со смесью те же операции, что и с чистыми веществами.

Эту смесь можно разделить действием магнита.

Вывод: железо обладает способностью намагничиваться, а сера – нет.

Ключи: 1)4 2)2,4 3)4 4)4 5)3 6) 3 7) 3 8) 1 9) 2 10)2

Планируемые результаты обучения.

Предметные результаты:

Знать отличие чистого вещества от смеси, основные способы разделения смесей.

Метапредметные результаты:

продолжить развивать умение формирование гипотез,
продолжить развивать умение выявлять причинно-следственные связи,
продолжить развивать умение работать в группах.
продолжить развивать умение использования различных источников для получения химической информации

Личностные результаты: 1.сформировать умения управлять своей учебной деятельностью

2. помочь в подготовке к осознанию выбора дальнейшей образовательной траектории.

Вопросы к зачету по теме «чистые вещества и смеси» (8 класс) понятия вопросы для устного ответа

Вопросы к зачету по теме «Чистые вещества и смеси» (8 класс)

Понятия: чистое вещество, смесь, раствор, компоненты смеси, постоянные составные части смеси, переменные составные части смеси, случайные составные части смеси, объёмная доля компонента в смеси, массовая доля компонента в смеси, разделение смеси, очистка вещества, ректификация, дистилляция, перегонка, кристаллизация, выпаривание, отстаивание, фильтрование, фильтрат, центрифугирование, декантация, адсорбция, примеси, технический образец, массовая доля примесей, растворитель, растворимое вещество, массовая доля вещества в растворе, объёмная доля вещества в растворе.

Вопросы для устного ответа:

Смеси веществ. Состав смеси на примере воздуха.
Природный газ и попутный нефтяной газ
Объёмная доля газа в смеси
Массовая доля компонента в смеси.
Ректификация
Выделение газа из газовой смеси.
Дистилляция,
Выпаривание и кристаллизация,
Отстаивание и декантация.
Фильтрование.
Степень чистоты вещества. Массовая доля примесей.
Растворы, их многообразие.
Очистка поваренной соли.
Приготовление раствора с заданной массовой долей вещества.

Упражнения и задачи:

Учебник О.С.Габриеляна, И.Г.Остроумова «Химия 8», гл.3
Задачи по химии для поступающих в ВУЗы Г.П.Хомченко, №№ 4.1 — 4.18, 4.25 — 4.28.