Přeskočit příkazy pásu karet
Přejít k hlavnímu obsahu
  • d-prvky – VI.B. skupina - chrom
  • datum přidání : 26.8.2013 13:49

Délka hodiny: 45 minut

 

Přehled

 

Video

Sopka

5 minut

Vědomostní výstup 1

Úvod

Výskyt

Výroba

Fyzikální vlastnosti

Chemické vlastnosti

Použití

12 minut

Demonstrační pokus 1

Přechod chromanu na dichroman a obráceně

5 minut

Vědomostní výstup 2

Sloučeniny chromu

Oxidy

Kamence

Chromany, dichromany

13 minut

Demonstrační pokus 2

Světlušky

10 minut

 

Video

(5 minut)

 

Sopka

Na začátku hodiny přivítá učitel studenty a na úvod k tématu probírané látky spustí video s názvem „sopka", které čerpá z webového portálu „Zažij chemii" (http://www.zazijchemii.cz/nerds-tv/Stranky/sopka.aspx).

Po zhlédnutí videa učitel informuje studenty o tématu daného učiva, které budou probírat v následujících dvou vyučovacích hodinách, a to Chrom a Mangan.

 

Vědomostní výstup 1

(12 minut)

V následující části hodiny se učitel věnuje vědomostnímu výstupu na téma chrom.

 

Učitelův výklad dané látky

  • Charakterizuje chrom pomocí valenčních elektronů a uvede jeho oxidační čísla.
  • Výskyt chromu: vázaně jako chromit a krokoit; zapíše vzorce a uvede systematické názvy.
  • Výroba: redukce chromitu; aluminotermicky; zapíše příslušné rovnice.
  • Fyzikální vlastnosti: stříbrolesklý, velmi tvrdý, na vzduchu stálý kov (odolný vůči korozi), vysoký bod tání, velká hustota, pasivuje.
  • Chemické vlastnosti: zapíše chemické reakce (Cl2, S, N2, C, HCl, H2SO4), HNO3-pasivace.
  • Použití: galvanické pokovování, slitiny kovů (nerez ocel), lékařské nástroje, nádobí, auta.

Dříve, než začne učitel vykládat o sloučeninách chromu, předvede demonstrační pokus, který se vztahuje k této problematice.

 

Demonstrační pokus 1

(5 minut)

 

Přechod chromanu na dichroman a obráceně

 

V následující části hodiny vyučující předvede pokus „přechod chromanu na dichroman a obráceně" (viz tabulka 1).

Na stole má učitel předem připraveny všechny potřebné pomůcky, chemikálie a příslušné roztoky (viz tabulka 1), které si přichystal již před začátkem vyučovací hodiny. Pokračuje dle postupu, uvedeného v tabulce 1, přičemž pokus komentuje. Uvede, že ve zkumavce se žlutě zabarvenou kapalinou má připravený roztok chromanu draselného a ve zkumavce s oranžově zabarvenou kapalinou má roztok dichromanu draselného. Poté si obě zkumavky odloží do stojanu a dodá, že postupně bude přikapávat kyselinu a alkálii. Tedy, k prvnímu roztoku (chroman - žlutý) přikápne zředěný roztok kyseliny sírové. Všichni pozorují změnu barvy ze žluté na oranžovou. Následně učitel uvádí, že roztok dichromanu alkalizuje roztokem hydroxidu draselného. Upozorní na změnu barvy z oranžové na žlutou. Vysvětlí princip obou reakcí (vit tabulka 1).

 

Tabulka 1: Popis pokusu „Přechod chromanu na dichroman a obráceně"

Přechod chromanu na dichroman a obráceně

 

Odkaz:

http://www.zazijchemii.cz/laborato/Stranky/p-echod-chromanu-na-dichroman-a-obr-cen.aspx

 

Časová náročnost:

příprava - 5 minut, vlastní provedení - 5 minut

 

Pomůcky:

2 zkumavky, stojan na zkumavky, kapátka

 

Chemikálie:

roztoky chromanu a dichromanu draselného, 10% roztok H2SO4, 10% roztok KOH

 

Postup:

Připravte roztoky chromanu a dichromanu draselného (rozpuštěním soli ve vodě) a srovnejte jejich barvy. První roztok (roztok chromanu) okyselte několika kapkami zředěné kyseliny sírové, druhý roztok (r. dichromanu) alkalizujte kapkami hydroxidu sodného.

 

Pozorování:

Žlutá barva chromanu se vlivem kyseliny mění na tmavě oranžovou, charakteristickou pro dichromany. Díky vlivu hydroxidu lze ve druhé zkumavce pozorovat opačnou změnu barvy. Reakce přechodu chromanu na dichroman a obráceně lze vyjádřit následujícími rovnicemi:

 

 

Vědomostní výstup 2

(13 minut)

Na základě posledního předvedeného pokusu a zmíněných sloučenin chromu, chromanů a dichromanů učitel pokračuje ve výkladu.

 

Učitelův výklad dané látky

  • Uvede sloučeniny chromu: oxidy; kamence; chromany a dichromany.
  • Oxidy: učitel charakterizuje několik příkladů oxidů chromu (CrO, Cr2O3, CrO3); zapíše rovnice jejich přípravy nebo výroby a uvede jejich použití.

U oxidu chromitého (Cr2O3) učitel dodá, že přípravu tohoto oxidu mohli studenti vidět na videu „sopka", jež zhlédli na začátku hodiny, a příslušnou rovnici přípravy oxidu chromitého tepelným rozkladem dichromanu amonného zapíše na tabuli:

(NH4)2Cr2O7→Cr2O3 + 4H2O + N2

Jakmile učitel vyjmenuje základní použití oxidu chromitého, dodá, že má rovněž katalytické účinky, což si ukáží na demonstrativním pokusu v závěru hodiny.

  • Kamence: vzorec; použití.
  • Chromany, dichromany: uvede příslušné anionty, včetně barev roztoků; konkrétní příklady.

Učitel se odkáže na demonstrativní pokus 1, předvedený v úvodu problematiky sloučenin chromu. Stručně shrne experiment a zapíše konkrétní příslušné rovnice.

Jakmile k vlastnostem těchto sloučenin chromu učitel zmíní jejich oxidační účinky, může dodat, že si studenti mohou sami zkusit online pokus s názvem „oxidační vlastnosti dichromanových iontů" na webovém portálu „Zažij chemii" (http://www.zazijchemii.cz/laborato/Stranky/default.aspx?filtr=Laborator_doswiadczenia).

 

Nyní může učitel vyzvat studenty, aby se přesunuli k digestoři, kde předvede slíbený experiment na katalytické účinky oxidu chromitého (viz demonstrační pokus 2).

 

Demonstrační pokus 2

(10 minut)

 

Světlušky

 

V závěru hodiny předvede vyučující pokus s názvem „Světlušky" (viz tabulka 2).

V digestoři nebo na stole v dobře větrané místnosti má učitel předem připraveny všechny potřebné pomůcky a chemikálie (viz tabulka 2), které si přichystal již před začátkem vyučovací hodiny. Pokračuje dle postupu, uvedeného v tabulce 2, přičemž pokus komentuje. Popisuje, že do velké 5l sklenice nalévá koncentrovaný amoniak, a jakmile uzavře tuto sklenici, tak se sklenice zaplní jeho párami. Uvede, že do čajového vajíčka vsype oxid chromitý a bude jej zahřívat nad kahanem. Když dle postupu dokončí celý pokus a budou všichni pozorovat jiskření, vysvětlí učitel princip pokusu (viz tabulka 2).

 

 

Tabulka 2: Popis pokusu „Světlušky"

Světlušky

 

Odkaz:

http://www.youtube.com/watch?v=uKvqqwN4qi8&feature=youtu.be

 

Časová náročnost:

příprava - 5 minut, vlastní provedení - 10 minut

 

Pomůcky:

5l sklenice s víkem, čajové vajíčko, lžička, kahan, sirky

 

Chemikálie:

konc. NH3, pevný Cr2O3

 

Postup:

Do 5l sklenice nalijte koncentrovaný roztok amoniaku, aby pokryl dno sklenice, a zavřete ji. Sklenice se následně zaplní parami amoniaku. Do spodní části čajového vajíčka vložte alobal, aby kryl otvory. Do této části dejte 3 lžičky pevného oxidu chromitého. Čajové vajíčko zahřívejte nad kahanem, dokud se nerozžhaví. Rozžhavené čajové vajíčko vložte do sklenice a třeste jím.

 

Pozorování:

Při třesení čajového vajíčka vypadává rozžhavený oxid chromitý, který světélkuje.

 

Princip:

Amoniak těká a jeho páry zaplňují celou sklenici. Páry amoniaku se oxidují na oxid dusnatý, následně až na oxid dusičitý za katalýzy oxidu chromitého. Na něm probíhá vlastní katalýza, proto dochází ke „světélkování". Oxid dusičitý lze pozorovat v podobě rezavých par ve sklenici.

 

 

 

Poznámky:

Pokus nejlépe provádět v digestoři nebo v odvětrané místnosti.

Pokus je velmi efektivní v tmavé místnosti.

 

Tímto vyučující ukončí hodinu chemie. V následující hodině chemie se učitel věnuje VII. B. skupině d-prvků, a to skupině manganu.


 

Kvíz:

1. Jaké jsou valenční elektrony chromu?

     a) 4s1 3d5

     b) 4s2 3d5

     c) 3d6 4s2

 

2. Které z oxidačních čísel nemůže chrom mít?

     a) III

     b) VII

     c) VI

 

3. Který z následujících kovů nepatří mezi d-prvky?

     a) chrom

     b) mangan

     c) hořčík

 

4. Které z následujících tvrzení není správné?

     a) Chrom je možné vyrobit aluminotermicky.

     b) Chrom koroduje.

     c) Kyselina dusičná chrom pasivuje.

 

5. FeCr2O4 je vzorec pro:

     a) chromit

     b) krokoit

     c) kamenec

 

6. Oxid chromit lze připravit tepelným rozkladem:

     a) dichromanu draselného

     b) chromanu amonného

     c) dichromanu amonného

 

7. Napište rovnici výroby oxidu chromového.

 

 

8. Vyberte správné tvrzení:

     a) Roztok dichromanu draselného je zelený.

     b) Chromanové anionty přecházejí v kyselém prostředí na dichromanové anionty.

     c) Chromanové anionty přecházejí v zásaditém prostředí na dichromanové anionty.

 

9. Má oxid chromitý katalytické účinky?

    a) ano,

    b) ne.

 

Tisk

Tvůj komentář

Vyplň všechna políčka Děkujeme za váš komentářPřidej

Co zajímá?

ZÍSKÁNÍ
NOVÉHO HESLA

Błędny adres e-mail Na tuto e-mailovou adresu bude odeslán odkaz s novým heslem pro vstup do systému. Odkaz odeslán na uvedený e-mail.