Самият огън е символ на живота, значението му трудно може да бъде надценено, тъй като от древни времена той е помогнал на човек да се стопли, да види в тъмното, да готви вкусни ястия и да се защити.

История на пламъка

Огънят съпътства човека от първобитни времена. В пещерата горял огън, който я изолирал и осветявал, а когато отивали за плячка, ловците вземали със себе си горящи жигове. Те бяха заменени от насмолени факли - пръчки. С тяхна помощ тъмните и студени замъци на феодалите бяха осветени, а огромни камини отопляваха залите. В древността гърците са използвали маслени лампи - глинени чайници с масло. През 10-11 век започват да се създават свещи от восък и лой.

Факел гори в руска колиба в продължение на много векове и когато керосинът започва да се извлича от нефт в средата на 19 век, се използват керосинови лампи, а по-късно и газови горелки. Учените все още изучават структурата на пламъка, откривайки нови възможности.

Цвят и интензивност на огъня

За да се получи пламък, е необходим кислород. Колкото повече кислород, толкова по-добър е процесът на горене. Ако раздухвате топлината, тогава в нея влиза свеж въздух, което означава кислород, а когато тлеещи парчета дърво или въглища пламнат, се появява пламък.

Пламъците се предлагат в различни цветове. Пламъците на дървения огън танцуват в жълто, оранжево, бяло и сини цветя. Цветът на пламъка зависи от два фактора: температурата на горене и материала, който се изгаря. За да видите зависимостта на цвета от температурата, достатъчно е да наблюдавате топлината на електрическата печка. Веднага след включване намотките се нагряват и започват да светят в тъмно червено.

Колкото повече се нагряват, толкова по-ярки стават. И когато намотките достигнат най-високата си температура, те стават ярко оранжеви. Ако можете да ги нагреете още повече, те ще променят цвета си на жълто, бяло и накрая синьо. Синият цвят ще покаже най-високото ниво на топлина. Същото се случва и с огъня.

От какво зависи структурата на пламъка?

Той трепти в различни цветове, докато фитилът гори през топящия се восък. Огънят изисква достъп до кислород. Когато една свещ гори, много кислород не попада в средата на пламъка, близо до дъното. Ето защо изглежда по-тъмен. Но горната част и страните получават много въздух, така че пламъкът е много ярък там. Той се нагрява до повече от 1370 градуса по Целзий, което прави пламъка на свещта предимно жълт на цвят.

А в камината или в огъня на пикник можете да видите още повече цветя. Дървеният огън гори при температура, по-ниска от тази на свещ. Ето защо изглежда повече оранжево, отколкото жълто. Някои въглеродни частици в огъня са много горещи и му придават жълт цвят. Минерали и метали като калций, натрий, мед, нагрети до високи температури, придават на огъня разнообразие от цветове.

Цвят на пламък

Химията в структурата на пламъка играе важна роля, тъй като различните му нюанси идват от различни химически елементикоито са в горящо гориво. Например огънят може да съдържа натрий, който е част от солта. Когато натрият гори, той излъчва ярко жълта светлина. В огъня може да има и калций, минерал. Например, в млякото има много калций. Когато калцият се нагрява, той излъчва тъмночервена светлина. И ако в огъня присъства минерал като фосфор, той ще даде зеленикав цвят. Всички тези елементи могат да бъдат в самото дърво или в други материали, обхванати от огъня. В крайна сметка, смесването на всички тези различни цветове в пламък може да образува бяло - точно като дъга от цветове, събрани заедно, за да образуват слънчева светлина.

Откъде идва огънят?

Схемата на структурата на пламъка представлява газове в горящо състояние, в които има съставни плазми или твърди диспергирани вещества. В тях се извършват физически и химични трансформации, които са придружени от светене, отделяне на топлина и нагряване.

Езиците на пламъка образуват процеси, придружени от изгаряне на вещество. В сравнение с въздуха, газът има по-ниска плътност, но под въздействието на висока температура се повишава. Ето как се оказва дълго или кратки езиципламък. Най-често има меко преливане на една форма в друга. За да видите това явление, можете да включите горелката на обикновена газова печка.

Огънят, запален в този случай, няма да бъде равномерен. Визуално пламъкът може да бъде разделен на три основни зони. Едно просто изследване на структурата на пламъка показва, че различни вещества горят с образуването на различни видове факла.

При запалване на газовъздушната смес първо се образува къс пламък със син и виолетов оттенък. В него можете да видите зелено-синьо ядро ​​във формата на триъгълник.

Пламъчни зони

Като се има предвид структурата на пламъка, се разграничават три зони: първа, предварителна, където започва нагряването на сместа, излизаща от отвора на горелката. След него идва зоната, в която протича процесът на горене. Тази област покрива горната част на конуса. При недостатъчен въздушен поток се получава частично изгаряне на газ. Това произвежда въглероден окис и остатъци от водород. Изгарянето им става в третата зона, където има добър достъп на кислород.

Например, нека си представим структурата на пламъка на свещ.

Схемата на горене включва:

• първата е тъмната зона;
• втората - зоната на блясък;
• третата е прозрачна зона.

Конецът на свещта не гори, а се получава само овъгляване на фитила.

Структурата на пламъка на свещта е горещ газов поток, издигащ се нагоре. Процесът започва с нагряване до изпаряване на парафина. Областта, съседна на нишката, се нарича първа зона. Има леко синьо сияние поради излишък от запалим материал, но малко количество кислород. Тук протича процесът на частично изгаряне на веществата с образуването на дим, който след това се окислява.

Първата зона е покрита със светеща обвивка. Съдържа достатъчно количество кислород, което насърчава окислителна реакция. Именно тук при интензивно нагряване на частици от останало гориво и въглищни частици се наблюдава ефект на светене.

Втората зона е покрита от едва забележима обвивка с висока температура. В него прониква много кислород, което насърчава пълното изгаряне на частиците на горивото.

Пламък на алкохолна лампа

За различни химични експерименти се използват малки съдове с алкохол. Наричат ​​се спиртни лампи. Структурата на пламъка е подобна на пламъка на свещта, но все пак има свои собствени характеристики. Фитилът пропуска алкохол, което се улеснява от капилярното налягане. При достигане на върха на фитила алкохолът се изпарява. Под формата на пара се запалва и гори при температура не по-висока от 900 °C.

Структурата на пламъка на алкохолна лампа има обичайната форма, тя е почти безцветна, с леко синкав оттенък. Зоните му са по-размити от тези на свещ. В алкохолната горелка основата на пламъка е разположена над решетката на горелката. Задълбочаването на пламъка води до намаляване на обема на тъмния конус и от отвора излиза светеща зона.

Химични процеси в пламък

Процесът на окисление протича в незабележима зона, която се намира в горната част и има най-висока температура. В него частиците от продукта на горенето претърпяват окончателно изгаряне. А излишният кислород и липсата на гориво водят до силен окислителен процес. Тази способност може да се използва при бързо нагряване на вещества над горелка. За да направите това, веществото се потапя в горната част на пламъка, където изгарянето става много по-бързо.

Редукционните реакции протичат в централната и долната част на пламъка. Има достатъчен запас от гориво и малък запас от кислород, необходим за процеса на горене. Когато към тези зони се добавят вещества, съдържащи кислород, кислородът се елиминира.

Процесът на разлагане на железен сулфат се счита за редуциращ пламък. Когато FeSO 4 проникне в средата на факела, той първо се нагрява и след това се разлага на железен оксид, анхидрид и серен диоксид. При тази реакция сярата се редуцира.

Температура на пожар

Всяка област на пламъка на свещ или горелка има свои собствени температурни индикатори, в зависимост от достъпа на кислород. Температурата на открития пламък, в зависимост от зоната, може да варира от 300 °C до 1600 °C. Пример за това е дифузионният и ламинарен пламък, структурата на трите му черупки. Пламъчният конус в тъмната зона има температура на нагряване до 360 °C. Над него има светеща зона. Температурата му на нагряване варира от 550 до 850 °C, което води до разцепване на горимата смес и процеса на нейното изгаряне.

Външната част е леко забележима. При него нагряването на пламъка достига 1560 °C, което се обяснява със свойствата на молекулите на горящото вещество и скоростта на навлизане на окислители. Тук процесът на горене е най-енергичен.

Пречистващ огън

Пламъкът съдържа огромен енергиен потенциал, свещите се използват в ритуали за очистване и прошка. И колко хубаво е да седите до уютна камина в тихи зимни вечери, да се събирате със семейството си и да обсъждате всичко, което се е случило през деня.

Огънят и пламъците на свещта носят огромен заряд от положителна енергия, защото не без причина седналите до камината чувстват мир, уют и спокойствие в душата си.

В процеса на горене се образува пламък, чиято структура се определя от реагиращите вещества. Структурата му е разделена на зони в зависимост от температурните показатели.

Определение

Пламъкът се отнася до газове в гореща форма, в които плазмените компоненти или вещества присъстват в твърдо диспергирана форма. Те извършват трансформации на физически и химичен тип, съпроводено със светене, отделяне на топлинна енергия и нагряване.

Наличието на йонни и радикални частици в газова среда характеризира нейната електропроводимост и особено поведение в електромагнитно поле.

Какво представляват пламъците

Това обикновено е името, дадено на процесите, свързани с горенето. В сравнение с въздуха, плътността на газа е по-ниска, но високите температури предизвикват покачване на газа. Така се образуват пламъци, които могат да бъдат дълги или къси. Често има плавен преход от една форма към друга.

Пламък: структура и структура

За да се определи появата на описания феномен, достатъчно е да се запали.Несветещият пламък, който се появява, не може да се нарече хомогенен. Визуално могат да се разграничат три основни области. Между другото, изследването на структурата на пламъка показва, че различни вещества горят с образуването на различни видове факла.

При изгаряне на смес от газ и въздух първо се образува къс факел, чийто цвят има сини и виолетови нюанси. В него се вижда сърцевината - зелено-синя, напомняща на конус. Нека разгледаме този пламък. Структурата му е разделена на три зони:

1. Идентифицира се подготвителна зона, в която сместа от газ и въздух се нагрява при излизане от отвора на горелката.
2. Следва зоната, в която протича горенето. Заема върха на конуса.
3. Когато няма достатъчен въздушен поток, газът не изгаря напълно. Отделят се въглероден двувалентен оксид и водородни остатъци. Изгарянето им става в третия регион, където има достъп на кислород.

Сега ще разгледаме отделно различните процеси на горене.

Горяща свещ

Изгарянето на свещ е подобно на изгарянето на кибрит или запалка. А структурата на пламъка на свещта прилича на горещ газов поток, който се изтегля нагоре поради силите на плаваемост. Процесът започва с нагряване на фитила, последвано от изпаряване на восъка.

Най-ниската зона, разположена вътре и в съседство с нишката, се нарича първа област. Има лек блясък поради голямо количествогориво, но малък обем кислородна смес. Тук протича процесът на непълно изгаряне на веществата, освобождаването на което впоследствие се окислява.

Първата зона е заобиколена от светеща втора обвивка, която характеризира структурата на пламъка на свещта. В него постъпва по-голям обем кислород, което предизвиква продължаване на окислителната реакция с участието на горивни молекули. Температурите тук ще бъдат по-високи, отколкото в тъмната зона, но недостатъчни за окончателно разлагане. Именно в първите две области при силно нагряване на капчици неизгоряло гориво и въглищни частици се появява светещ ефект.

Втората зона е заобиколена от черупка с ниска видимост с високи температурни стойности. В него влизат много кислородни молекули, което допринася за пълното изгаряне на горивните частици. След окисляването на веществата светлинният ефект не се наблюдава в третата зона.

Схематична илюстрация

За по-голяма яснота представяме на вашето внимание изображение на горяща свещ. Пламъчната верига включва:

1. Първата или тъмна зона.
2. Втора светеща зона.
3. Третата прозрачна обвивка.

Конецът на свещта не гори, а се получава само овъгляване на огънатия край.

Горяща спиртна лампа

За химически експерименти често се използват малки резервоари с алкохол. Наричат ​​се спиртни лампи. Фитилът на горелката се напоява с течно гориво, излято през отвора. Това се улеснява от капилярното налягане. При достигане на свободния връх на фитила алкохолът започва да се изпарява. В парообразно състояние се запалва и гори при температура не по-висока от 900 °C.

Пламъкът на спиртната лампа има нормална форма, почти безцветен, с лек оттенък на синьо. Неговите зони не са толкова ясно видими, колкото тези на свещ.

Наречен на учения Бартел, началото на огъня се намира над решетката на горелката. Това задълбочаване на пламъка води до намаляване на вътрешния тъмен конус и средната част, която се счита за най-гореща, излиза от дупката.

Цветова характеристика

Различни излъчвания се причиняват от електронни преходи. Те се наричат ​​още термични. По този начин, в резултат на изгаряне на въглеводороден компонент във въздуха, син пламък се причинява от освобождаването H-C връзки. И когато се излъчват C-C частици, факлата става оранжево-червена.

Трудно е да се разгледа структурата на пламъка, чиято химия включва съединения от вода, въглероден диоксид и въглероден оксид и ОН връзката. Езиците му са практически безцветни, тъй като горепосочените частици, когато са изгорени, излъчват радиация в ултравиолетовия и инфрачервения спектър.

Цветът на пламъка е свързан с температурни индикатори, с наличието на йонни частици в него, които принадлежат към определен емисионен или оптичен спектър. По този начин изгарянето на определени елементи води до промяна в цвета на огъня в горелката. Разликите в цвета на факлата са свързани с разположението на елементите в различни групипериодична система.

Пожарът се изследва със спектроскоп за наличие на радиация във видимия спектър. В същото време се установи, че прости веществаот общата подгрупа те също показват подобно оцветяване на пламъка. За по-голяма яснота, изгарянето на натрий се използва като тест за този метал. Когато се поставят в пламъка, езиците стават ярко жълти. Въз основа на цветовите характеристики натриевата линия се идентифицира в емисионния спектър.

Характеризира се със свойството на бързо възбуждане светлинно излъчванеатомни частици. Когато нелетливи съединения на такива елементи се въвеждат в огъня на горелката на Бунзен, тя се оцветява.

Спектроскопското изследване показва характерни линии във видимата за човешкото око област. Скоростта на възбуждане на светлинното лъчение и простата спектрална структура са тясно свързани с високите електроположителни характеристики на тези метали.

Характеристика

Класификацията на пламъка се основава на следните характеристики:

• агрегатно състояние на горящи съединения. Те идват в газообразна, въздушна, твърда и течна форма;
• вид излъчване, което може да бъде безцветно, светещо и цветно;
• скорост на разпространение. Има бързо и бавно разпространение;
• височина на пламъка. Структурата може да бъде къса или дълга;
• характер на движение на реагиращите смеси. Има пулсиращо, ламинарно, турбулентно движение;
• визуално възприемане. Веществата горят с отделяне на опушен, цветен или прозрачен пламък;
• температурен индикатор. Пламъкът може да бъде нискотемпературен, студен и високотемпературен.
• състояние на горивото - фаза на окислителен реагент.

Изгарянето възниква в резултат на дифузия или предварително смесване на активните компоненти.

Окислителна и редукционна област

Процесът на окисление протича в едва забележима зона. Тя е най-горещата и се намира на върха. В него частиците на горивото претърпяват пълно изгаряне. А наличието на излишък на кислород и недостиг на горими води до интензивен процес на окисление. Тази функция трябва да се използва, когато нагрявате предмети над горелката. Ето защо веществото се потапя в горната част на пламъка. Това изгаряне протича много по-бързо.

Редукционните реакции протичат в централната и долната част на пламъка. Съдържа голям запас от запалими вещества и малко количество O 2 молекули, които извършват горене. Когато се въведе в тези области, елементът O се елиминира.

Като пример за редуциращ пламък се използва процесът на разделяне на железен сулфат. Ако FeSO 4 попадне в централна частгорелка, първо се нагрява и след това се разлага на железен оксид, анхидрид и серен диоксид. При тази реакция се наблюдава редукция на S със заряд от +6 до +4.

Заваръчен пламък

Този вид пожар се образува в резултат на изгаряне на смес от газ или течни пари с кислород от чист въздух.

Пример за това е образуването на оксиацетиленов пламък. Той отличава:

• основна зона;
• средна зона за възстановяване;
• факел екстремна зона.

Така горят много газово-кислородни смеси. Разликите в съотношението на ацетилена към окислителя водят до различни видове пламък. Може да бъде с нормална, карбуризираща (ацетиленова) и окислителна структура.

Теоретично процесът на непълно изгаряне на ацетилен в чист кислород може да се характеризира със следното уравнение: HCCH + O 2 → H 2 + CO + CO (за реакцията е необходим един мол O 2).

Полученият молекулярен водород и въглероден окис реагират с кислорода на въздуха. Крайните продукти са вода и четиривалентен въглероден оксид. Уравнението изглежда така: CO + CO + H 2 + 1½O 2 → CO 2 + CO 2 +H 2 O. Тази реакция изисква 1,5 мола кислород. При сумиране на O 2 се оказва, че 2,5 мола се изразходват на 1 мол HCCH. И тъй като на практика е трудно да се намери идеално чист кислород (често той е леко замърсен с примеси), съотношението на O 2 към HCCH ще бъде 1,10 до 1,20.

Когато съотношението кислород към ацетилен е по-малко от 1,10, възниква пламък за карбуризиране. Структурата му има разширено ядро, очертанията му стават замъглени. От такъв огън се отделят сажди поради липса на кислородни молекули.

Ако газовото съотношение е по-голямо от 1,20, тогава се получава окислителен пламък с излишък на кислород. Неговите излишни молекули разрушават железните атоми и други компоненти на стоманената горелка. В такъв пламък ядрената част става къса и има точки.

Температурни индикатори

Всяка зона на огън на свещ или горелка има свои собствени стойности, определени от доставката на кислородни молекули. Температурата на открития пламък в различните му части варира от 300 °C до 1600 °C.

Пример за това е дифузионен и ламинарен пламък, който се образува от три черупки. Конусът му се състои от тъмна зона с температура до 360 °C и липса на окислителни вещества. Над него има светеща зона. Температурата му варира от 550 до 850 °C, което насърчава термичното разлагане на горимата смес и нейното изгаряне.

Външната част е едва забележима. В него температурата на пламъка достига 1560 °C, което се дължи на природни характеристикимолекулите на горивото и скоростта на навлизане на окислителя. Тук горенето е най-енергично.

Веществата се запалват при различни температурни условия. Така металният магнезий гори само при 2210 °C. За много твърди вещества температурата на пламъка е около 350°C. Кибритът и керосинът могат да се запалят при 800 °C, докато дървото може да се запали от 850 °C до 950 °C.

Цигарата гори с пламък, чиято температура варира от 690 до 790 °C, а в смес от пропан-бутан - от 790 °C до 1960 °C. Бензинът се запалва при 1350 °C. Пламъкът при изгаряне на алкохол има температура не по-висока от 900 °C.

Мишена: научете се да описвате резултатите от наблюденията.

Реактиви и оборудване: парафинова свещ, варна вода; треска, стъклена тръба с изтеглен край, чаша, градуиран цилиндър, кибрит, порцеланов предмет (порцеланова чаша за изпаряване), щипка за тигел, държач за епруветка, стъклени буркани с обем 0,5, 0,8, 1 , 2, 3, 5 л, хронометър.

Задача 1. Наблюдение на горяща свещ.

Представете наблюденията си под формата на кратко есе. Начертайте пламък на свещ.

Свещта се състои от парафин и има специфична миризма. В средата има фитил.
Когато фитилът изгори, свещта се топи. Чува се лек звук и се генерира топлина.

Задача 2. Изследване различни частипламък.

1. Пламъкът, както вече знаете, има три зони. Който? Когато изследвате долната част на пламъка, вкарайте края на стъклената тръба в нея с помощта на щипки за тигел, като я държите под ъгъл 45-50 градуса. Донесете горяща треска към другия край на тръбата. какво наблюдаваш

Изгарянето произвежда топлина.

2. За да изследвате средната част на пламъка, най-ярката, поставете порцеланова купа в нея (с помощта на клещи за тигел) за 2-3 секунди. какво открихте

Почерняване.

3. За да изследвате състава на горната част на пламъка, поставете обърната чаша, навлажнена с варна вода, в нея за 2-3 секунди, така че пламъкът да е в средата на чашата. какво наблюдаваш

Образуване на твърда утайка.

4. За установяване на температурната разлика в различни частипламък, пъхнете треска в долната част на пламъка за 2-3 секунди (така че да пресече всичките му части хоризонтално). какво наблюдаваш

Горната част изгаря по-бързо.

5. Попълнете отчета, като попълните таблица 4.

Задача 3. Изследване на скоростта на консумация на кислород по време на горене.

1. Запалете свещ и я покрийте с буркан от 0,5 литра. Определете времето, през което гори свещта.

Извършете подобни действия, като използвате буркани с други размери.

Попълнете таблица 5.

Продължителността на горене на свещта зависи от обема на въздуха.

2. Начертайте графика на продължителността на горене на свещта спрямо обема на буркана (въздух). С него определете времето, след което ще угасне свещ, покрита с буркан от 10 литра.

3. Изчислете времето, през което ще гори свещта в затворен училищен кабинет.

Дължината на училищния кабинет по химия (а) е 5 m, ширината (b) е 5 m, а височината (c) е 3 m.
Обемът на училищен кабинет по химия е 75 кубически метра. или 75000л. Времето, през което свещта ще гори, като се има предвид, че в помещението не влиза въздух и целият кислород се изразходва за изгаряне на свещта, е 2 700 000 s или 750 часа.

Задача 4. Представяне на устройството на спиртна лампа.

1. Погледнете фигура 2 и напишете името на всяка част от спиртната лампа. Необходимата информация ще намерите на стр. 23 от учебника.

1. Алкохол
2. Фитил
3. Държач за фитил
4. Капачка

а) Защо кибритената клечка се държи отстрани при запалване на спиртна лампа?

За да избегнете изгаряне.

б) Защо не можете да запалите спиртна лампа от друга горяща спиртна лампа?

Алкохолът може да се разлее и да се запали.

2. Използвайки оборудването на бюрото си, сварете вода в епруветка.

Фигурата показва колко вода трябва да има в епруветката, как правилно да я закрепите в държача или в крака на статива и в коя част от пламъка трябва да се постави епруветката.

а) Колко вода трябва да се налее в епруветката?

2/3 епруветки.

б) Как се държи епруветка над пламъка на спиртна лампа?

Под ъгъл от вас.

Използва се за химически експерименти в училище

Нека разгледаме по-отблизо всички видове оборудване.

Стъклария, в зависимост от материала, от който се състои, се разделя на стъклена чаша И порцелан .

Стъклария според наличието на специални символи върху него може да бъде измереноИ обикновени.

ДА СЕ стъклени изделия отнасям се Всичко това ще изучаваме по време на практическа работа.

Изтегли:

Преглед:

3. Техники за работа с лабораторно оборудване. Гледане на горяща свещ. Структура на пламъка

Вече знаете товахимични превръщания на веществата – Това са явления, в резултат на които от едно вещество се образуват други вещества. Те се наричат ​​още химични реакции. За извършване на химични реакции обаче е необходимо специално лабораторно оборудване.

Използва се за химически експерименти в училищеспециална лабораторна стъклария, статив и нагревателни уреди.

Нека разгледаме по-отблизо всички видове оборудване.

Стъклария,в зависимост от материала, от който се състои, се разделя настъкло и порцелан.

Стъкларияспоред наличието на специални символи върху него може да бъдепремерен и обикновен.

ДА СЕ стъклени изделияотнасят се епруветки, колби, чаши, фунии, пипети, колби.

Епруветки – използва се при провеждане на експерименти за разтвори, газове и твърди вещества.

Колби Има плоскодънни и конични. Те се използват по същия начин като епруветките. Използва се по подобен начинчаши.

Фунии служат за наливане на разтвор в съд с тясно гърло и за филтриране на течности и в зависимост от конструкцията се делят наконична и капкова.

Пипети използва се за отстраняване на определен обем течност от колба.

ДА СЕ порцеланови съдовеотнасят се хаванче, пестици, фуния на Бюхнер, тигел, чаша, лъжица, шпатула, купи за изпаряване.

Хаван и чукали използвани за смилане на вещества.

Тигел използвани за нагряване и калциниране на вещества.

Чаша, лъжица, шпатула– за изливане на сухи химикали в друга лабораторна стъклария.

Купички за изпаряванеизползва се за изпаряване на различни разтвори.

фуния на Бюхнер - Предназначен за филтриране под вакуум. Горната част на фунията, в която се налива течността, е отделена с пореста или перфорирана преграда от долната част, към която се прилага вакуум.

Статив служи за обезопасяване на лабораторна стъклария, принадлежности и инструменти при извършване на експерименти. Състои се от стойка, в която е завинтен прът. Стойката осигурява стабилност на статива. Пръстен, езиче, скоба и мрежа могат да бъдат прикрепени към пръта с помощта на съединители. Съединителят има винт, когато е разхлабен, е възможно да се премести и закрепи пръстена, езичето, скобата и мрежата по протежение на пръта. Всеки от изброените държачи се използва за закрепване на лабораторни съдове в него.

ДА СЕ отоплителни уредиотнасят се спиртна лампа, газова горелка и електрически нагревател.

Алкохолна лампа Състои се от съд със спирт, фитил, монтиран в метална тръба с диск, и капачка.

При извършване на лабораторни и практически работи е необходимо да се спазватосновни правила за безопасност:

1. Използвайте само посочените от учителя вещества в съответствие с предназначението им.
2. Не се разхвърляйте работно мястоненужни предмети.
3. Не започвайте работа без точни указания от учителя.
4. Проверете целостта и чистотата на лабораторната стъклария преди употреба.
5. Не го вкусвайте химически вещества, не ги вземайте с ръце (само с шпатула или епруветка!). Забранява се определянето на състава на химически вещества по миризма.
6. Когато нагрявате вещества, епруветката трябва да се държи далеч от вас. Не насочвайте отвора на епруветката към хора.
7. Не забравяйте да затворите съдовете, след като вземете химикали от тях.

Ще проведем практическа работа по изучаване на структурата на пламъка, работейки с алкохолна лампа.

1. Отстранете капачката от спиртната лампа и проверете дали дискът приляга плътно към отвора на съда.Това е необходимо, за да се предотврати запалването на алкохола..
2. Запалваме спиртната лампа с горяща кибритена клечка.Не е разрешено запалването на спиртна лампа на друга горяща спиртна лампа, за да се избегне пожар.

Чрез преразглежданеструктурата на самия пламък, ще забележим три зони с различни температури:

1. Нисък (Тъмната) част на пламъка е студена. Там няма горене;
2. Средно аритметично (най-ярък), където под въздействието на висока температура въглеродсъдържащите съединения се разлагат и въглищните частици се нагряват, излъчвайки светлина;
3. Външен (най-лек), където се получава най-пълното изгаряне на продуктите от разлагането с образуването на въглероден диоксид и вода.

1. За да потвърдим наличието на тези зони, използваме обикновена треска или дебел кибрит. Вкарваме го в пламъка хоризонтално, сякаш „пробиваме“ и трите зони на горене на спиртната лампа. Изследваме го след екстракция. Забелязваме повече и по-малко овъглени зони, потвърждаващи неравномерността на температурата в пламъка на спиртна лампа.
2. Гасенето на пламъка на спиртна лампа става като се покрие с капачка.

Заключение: Пламъкът се състои от три зони (долна, средна и външна), структурата на които зависи от химичен съставпламък.

Химия - една от науките, която помага да се разберат тайните на природата.

В края на краищата, едно от необходимите умения е способността да се разграничават физичните явления от химичните, като се наблюдават различни явления в природата.

За да разберем по-пълно тези явления, нека наблюдаваме промените, които се случват с горяща свещ. Да вземем парафинова свещ и да я запалим.

1. Гледайки как се топи парафинът, забелязваме, че той не променя свойствата си, а само променя формата си.

От предишни уроци знаем товафизични явления- това са явления, които водят до промени в размера, формата на телата или агрегатно състояниевещества, но съставът им остава постоянен.

Това означава, че това явление, когато свещ гори, се отнася до физически явления.

1. В същото време фитилът на свещта при изгаряне образува пепел.

Да си припомним каквохимични явлениясе отнасят за явления, в резултат на които от едно вещество се образуват други вещества.

Това означава, че това явление се отнася до химичните явления.

Горящата свещ е само един пример за едновременното присъствие и взаимовръзка на физични и химични явления в природата. Всъщност тези явления ни заобикалят навсякъде. И като сме наблюдателни, можем да ги забележим в ежедневието.

О.С.ГАБРИЕЛЯН,
И. Г. ОСТРУМОВ,
А.К.АХЛЕБИНИН

ЗАПОЧНЕТЕ С ХИМИЯ

7 клас

Продължение. Вижте началото в бр.1/2006

§ 2. Наблюдението и експериментът като методи
изучаване на наука и химия

Човек получава знания за природата с помощта на такива най-важният метод, като наблюдение.

Наблюдение- това е концентрацията на вниманието върху познаваеми обекти с цел тяхното изучаване.

С помощта на наблюдението човек натрупва информация за света около себе си, систематизира я и я търси. моделив тази информация. Следващата важна стъпка е търсенето на причини, които обясняват откритите модели.

За да е плодотворно наблюдението, трябва да са изпълнени редица условия.

1. Необходимо е ясно да се определи предметът на наблюдение, към какво ще бъде привлечено вниманието на наблюдателя - конкретно вещество, неговите свойства или превръщането на едни вещества в други, условията за осъществяване на тези трансформации и др.

2. Наблюдателят трябва да знае защо провежда наблюдението, т.е. ясно формулирайте целта на наблюдението.

3. За да постигнете целта си, можете да съставите план за наблюдение. И за това е по-добре да се направи предположение как ще се случи наблюдаваното явление, т.е. излагат напред хипотеза. В превод от гръцки „хипотеза“ ( хипотеза) означава „предположение“. Хипотеза може да бъде поставена и в резултат на наблюдение, т.е. когато се получи някакъв резултат, който трябва да бъде обяснен.

Научното наблюдение се различава от наблюдението в ежедневния смисъл на думата. По правило научното наблюдение се извършва при строго контролирани условия, като тези условия могат да бъдат променяни по искане на наблюдателя. Най-често такова наблюдение се извършва в специално помещение - лаборатория (фиг. 6).

Наблюдение, което се извършва при строго контролирани условия, се нарича експеримент.

Думата "експеримент" ( експериментум) има латински произход и се превежда на руски като „опит“, „тест“. Експериментът ви позволява да потвърдите или отхвърлите хипотеза, породена от наблюдение. Така е формулиран заключение.

Нека проведем малък експеримент, с който ще изследваме структурата на пламъка.

Запалете свещ и внимателно разгледайте пламъка. Ще забележите, че не е еднороден на цвят. Пламъкът има три зони (фиг. 7). Тъмна зона 1 разположен в долната част на пламъка. Това е най-студената зона в сравнение с други. Тъмната зона граничи с най-много светла частпламък 2 . Температурата тук е по-висока, отколкото в тъмната зона, но най-високата температура е в горната част на пламъка 3 .

За да се уверите, че различните зони на пламъка имат различни температури, можете да проведете този експеримент. Поставете треска (или кибрит) в пламъка, така че да пресече и трите зони. Ще видите, че треската е по-овъглена там, където удари зоните 2 И 3 . Това означава, че там пламъкът е по-горещ.

Възниква въпросът: дали пламъкът на спиртна лампа или сухо гориво ще има същата структура като пламъка на свещ? Отговорът на този въпрос може да бъде две предположения - хипотези: 1) структурата на пламъка ще бъде същата като пламъка на свещ, тъй като се основава на същия процес на горене; 2) структурата на пламъка ще бъде различна, т.к възниква в резултат на изгарянето на различни вещества. За да потвърдим или опровергаем тази или онази хипотеза, нека се обърнем към експеримент - ще проведем експеримент.

С помощта на кибрит или треска изследваме структурата на пламъка на алкохолна лампа (ще се запознаете със структурата на това нагревателно устройство по време на практическа работа) и сухо гориво.

Въпреки факта, че пламъците във всеки случай се различават по форма, размер и дори цвят, всички те имат еднаква структура - едни и същи три зони: вътрешната тъмна (най-студената), средната светеща (горещата) и външната безцветна (най-горещата) .

Следователно заключението от експеримента може да бъде твърдението, че структурата на всеки пламък е една и съща. Практическото значение на това заключение е следното: за да се нагрее някакъв предмет в пламък, той трябва да бъде внесен в най-горещото място, т.е. към горната част на пламъка.

Обичайно е експериментите да се документират в специален дневник, който се нарича лабораторен дневник. За това е подходящ обикновен бележник, но записите в него не са съвсем обикновени. Отбелязват се датата на експеримента, името му, а ходът на експеримента често се представя под формата на таблица.

Опитайте се да опишете експеримент за изследване на структурата на пламък по този начин.

Великият Леонардо да Винчи е казал, че науките, които не са родени от експеримент, тази основа на всяко знание, са безполезни и пълни с грешки.

Всички природни науки са експериментални науки. А за да се постави експеримент, често е необходимо специално оборудване. Например в биологията широко се използват оптични инструменти, които позволяват многократно увеличаване на изображението на наблюдавания обект: лупа, лупа, микроскоп. Физика в изучаване електрически веригиизползват инструменти за измерване на напрежение, ток и електрическо съпротивление. Географите разполагат със специални инструменти - от най-простите (например компас, метеорологични балони) до уникални космически орбитални станции и изследователски кораби.

Химиците също използват специално оборудване в своите изследвания. Най-простият от тях е например вече познатото нагревателно устройство, спиртна лампа и различни химически съдове, в които се извършват и изучават трансформации на вещества, т.е. химична реакция(фиг. 8).

Ориз. 8. Лабораторна химическа стъклария и оборудване

Правилно казват, че е по-добре да видиш веднъж, отколкото да чуеш сто пъти. Или още по-добре, дръжте го в ръцете си и се научете как да го използвате. Следователно първото ви запознаване с химическото оборудване ще се случи по време на практическата работа, която ви очаква в следващия урок.

1. Какво е наблюдение? Какви условия трябва да бъдат изпълнени, за да бъде наблюдението ефективно?
2. Каква е разликата между хипотеза и заключение?
3. Какво е експеримент?
4. Каква е структурата на пламъка?
5. Как трябва да се извърши отоплението?
6. Какво лабораторно оборудване използвахте, когато изучавахте биология и география?
7. Какво лабораторно оборудване се използва при изучаване на химия?

Практическа работа №1.
Запознаване с лабораторно оборудване.
Правила за безопасност

Повечето химични експерименти се провеждат в стъклени съдове. Стъклото е прозрачно и можете да наблюдавате какво се случва с веществата. В някои случаи стъклото се заменя с прозрачна пластмаса, не се счупва, но такива съдове, за разлика от стъклото, не могат да се нагряват.

Чашите често се използват за демонстрационни експерименти (фиг. 13). Често чашите и коничните колби имат специални маркировки, с тяхна помощ можете приблизително да определите обема на течността, съдържаща се в тях.

Колбите с кръгло дъно (фиг. 14) не могат да се поставят на масата, те се закрепват към метални стойки - триножници (фиг. 15) - с помощта на нокти. Краката, както и метални халки, са прикрепени към статива със специални скоби. Удобно е да се получават всякакви вещества, като газове, в колби с кръгло дъно. За да съберете получените газове, използвайте колба с изход (нарича се колба на Wurtz (фиг. 16)) или епруветка с изпускателна тръба за газ.

Ако получените газообразни вещества трябва да се охладят и кондензират в течност, използвайте стъклен хладилник (фиг. 17). Охладените газове се движат през вътрешната му тръба, превръщайки се в течност под въздействието на студена вода, която тече през "кожуха" на хладилника в обратна посока.

Коничните фунии (фиг. 18) се използват за преливане на течности от един съд в друг, те са незаменими и в процеса на филтриране. Вероятно знаете, че филтрирането е процес на отделяне на течност от твърди частици.

Съд с дебели стени, подобен на дълбока чиния, се нарича кристализатор (фиг. 20). Поради голямата повърхност на разтвора, излят в кристализатора, разтворителят бързо се изпарява и разтвореното вещество се освобождава под формата на кристали. При никакви обстоятелства кристализаторът не трябва да се нагрява: стените му само изглеждат здрави, но всъщност при нагряване той със сигурност ще се спука.

Когато извършвате химичен експеримент, често трябва да измерите необходимия обем течност. Най-често за това се използват градуирани цилиндри (фиг. 21).

В допълнение към стъкларията в училището химическа лабораторияИма порцеланови съдове. В хаванче с пестик (фиг. 22) кристалните вещества се раздробяват. Стъклените съдове не са подходящи за това: натискът на пестика ще ги накара незабавно да се напукат.

За да избегнете проблеми и наранявания, всеки артикул трябва да се използва стриктно по предназначение и да знаете как да боравите с него. Химическият експеримент ще бъде наистина безопасен, поучителен и интересен, ако вземете предпазни мерки при работа с химически стъклария, реактиви и оборудване. Тези мерки се наричат ​​правила за безопасност.

Стаята по химия е необичаен кабинет. Това означава, че изискванията към вас тук са специални. Например, никога не трябва да ядете в химическата лаборатория, тъй като много от веществата, с които ще работите, са отровни.

Химическата стая се различава от другите помещения по това, че има абсорбатор (фиг. 24). Много вещества имат силна, неприятна миризма и техните пари не са безвредни за здравето. Такива вещества се обработват в абсорбатор, от който газообразните вещества изтичат директно на улицата.

Бутилката с реагента трябва да се вземе така, че етикетът да е в дланта ви. Това се прави така, че случайни капки да не развалят надписа.

Някои химикали са токсични, има реагенти, които разяждат кожата, а много вещества са запалими. Специални знаци на етикетите предупреждават за това (фиг. 26, виж стр. 7).

Не започвайте експеримент, освен ако не знаете точно какво и как да направите. Трябва да работите стриктно следвайки инструкциите и само с тези вещества, които са необходими за експеримента.

Подгответе работното си място, разположете рационално реактиви, чинии и аксесоари, така че да не се налага да посягате през масата, да събаряте колби и епруветки с ръкава си. Не затрупвайте масата с нищо, което не е необходимо за експеримента.

Експериментите трябва да се извършват само в чисти съдове, което означава, че те трябва да бъдат старателно измити след работа. Измийте ръцете си в същото време.

Всички манипулации трябва да се извършват над масата.

За да определите миризмата на дадено вещество, не доближавайте съда до лицето си, а избутайте въздух с ръка от отвора на съда към носа (фиг. 27).

Никакви вещества не могат да бъдат вкусени!

Никога не изливайте излишния реагент обратно в бутилката. Използвайте специално стъкло за отпадъци за това. Също така е нежелателно да събирате разсипани твърди частици обратно, особено с ръцете си.

Ако случайно се изгорите, порежете или разлеете реагент върху масата, ръцете или дрехите си, незабавно се свържете с вашия учител или лаборант.

След като завършите експеримента, подредете работното си място.

Практическа работа №2.
Гледане на горяща свещ

Изглежда какво може да се напише за такъв прост обект на наблюдение като горяща свещ? Наблюдателността обаче не е само способността да се вижда, това е способността да се обръща внимание на детайлите, концентрацията, способността за анализ и понякога дори обикновеното постоянство. Великият английски физик и химик М. Фарадей пише: „Разглеждане физични явления", което се случва, когато свещ гори, представлява най-широкият начин, по който човек може да подходи към изучаването на естествените науки."

Целта на тази практическа работа е да се научите да наблюдавате и описвате резултатите от наблюдението. Трябва да напишете кратко миниатюрно съчинение за горяща свещ (фиг. 28). За да ви помогнем с това, предлагаме няколко въпроса, които изискват подробни отговори.

Описвам външен видсвещи, веществото, от което е направена (цвят, мирис, усещане, твърдост), фитил.

Запали свещ. Опишете външния вид и структурата на пламъка. Какво се случва с материала на свещта, когато фитилът изгори? Как изглежда фитилът по време на процеса на горене? Свещта загрява ли, има ли звук при горене, отделя ли се топлина? Какво се случва с пламъка, ако има движение на въздуха?

Колко бързо изгаря една свещ? Променя ли се дължината на фитила по време на процеса на горене? Каква е течността в основата на фитила? Какво се случва с него, когато се абсорбира от материала на фитила? А когато капките му се стичат по свещта?

При нагряване протичат много химични процеси, но за тази цел не се използва пламък на свещ. Затова във втората част на тази практическа работа ще се запознаем с устройството и действието на вече познатото ви нагревателно устройство - спиртна лампа (фиг. 29). Алкохолът се състои от стъклен резервоар 1 , която се залива със спирт до не повече от 2/3 от обема. Фитилът се потапя в спирт 2 , който е изработен от памучни конци. Той се държи в гърлото на резервоара с помощта на специална тръба с диск 3 . Запалете спиртната лампа само с кибрит; не можете да използвате друга горяща спиртна лампа за тази цел, т.к В този случай разлятият алкохол може да се разлее и да се запали. Фитилът трябва да се изреже равномерно с ножица, в противен случай ще започне да гори. За да загасите спиртна лампа, не духайте пламъка, за целта се използва стъклена капачка. 4 . Освен това предпазва спиртната лампа от бързо изпаряване на алкохола.