Физико-химические свойства кислорода

Тема урока: “Физические и химические свойства кислорода.”

Цель урока: организовать деятельность учащихся по изучению нового материала по теме “Физические и химические свойства кислорода”.

Задачи:

Образовательные: продолжить формирование у учащихся знаний о воздухе и его основных составляющих.

Воспитательные: продолжить формирование навыков соблюдения техники безопасности при проведении химического эксперимента; воспитывать у учащихся такие личностные качества как сосредоточенность, наблюдательность.

Развивающие: развивать у учащихся навыки работы с учебником и химической посудой; продолжить развитие умений записи уравнений химических реакций, решения задач по уравнениям реакций.

Тип урока: изучение нового материала.

Методы урока: словесный, частично –поисковый, объяснительно-иллюстративный.

Оборудование: учебное пособие по химии для 7 класса Шиманович И.Е..

План урока:

1.      Организационный момент 1 мин.

2.      Актуализация опорных знаний 8 мин.

3.      Задание на дом 1 мин.

4.      Изучение нового материала 25мин.

5.      Закрепление изученного материала 10 мин.

Ход урока:

Ориентировочно-мотивационный этап

Организационный момент.

Приветствие учителя. Проверка отсутствующих.

Актуализация опорных знаний.

Сегодня мы с вами продолжаем знакомиться с таким элементом как кислород. Тема нашего урока «Химические и физические свойства кислорода» однако сначала давайте вспомним, что мы уже знаем о кислороде.

Проводится блиц-опрос по вопросам:

1. В промышленности кислород получают из ….   (Воздух)

2. Получение кислорода из воздуха является физическим или химическим явлением?  (физическим)

3. Какие газы, кроме кислорода, можно получить из воздуха.  (Азот и благородные газы.)

4. Чем опасны или полезны для озонового слоя такие вещества как фреоны? (Разрушают озоновый слой.)

5. Разложением «марганцовки» в лаборатории можно получить ...( кислород).

6. Природный процесс, являющийся поставщиком кислорода в атмосферу. (Фотосинтез.)

7. Ученый, который получил кислород разложением оксида ртути? (Дж.Пристли.)

8. В основе получения кислорода  в лаборатории лежат физические или химические процессы?  (Химические.)

9. При разложении воды электрическим током (электролизе) образуются газы….(Водород и кислород.)

10. Вещество, ускоряющее химическую реакцию, но само в ней не расходующееся. (Катализатор.)

11. Для ускорения реакции разложения пероксида водорода используют катализатор….(МnО₂)

12. Можно ли собрать кислород способом вытеснения воды?  (Да.)

13. Можно ли собрать кислород в перевёрнутый сосуд?   (Да.)

14. При внесении тлеющей лучинки в сосуд с газом она ярко вспыхнула. Был ли в сосуде кислород?  (Да.)

15. Вещество, которое при температуре, равной -188 ^оС, находится в виде голубой жидкости….   (Кислород.)

16. Газ, необходимый для дыхания?    (Кислород.)

Операционно-познавательный этап

Изучение нового материала.

Как у любого химического вещества, у кислорода есть свой набор физических и химических свойств, по которым его можно отличить от других веществ.

По своим физическим свойствам простое вещество кислород относится к неметаллам. При нормальных условиях он находится в газообразном агрегатном состоянии. Кислород не имеет цвета, запаха и вкуса. Масса кислорода объёмом 1 дм3 при н.у. равна примерно 1,43 г.

При температуре ниже -183 ˚С кислород превращается в голубую жидкость, а при -219 ˚С эта жидкость переходит в твёрдое вещество. Это означает, что температура кипения кислорода равна: tкип. = -183 ˚С, а температура плавления составляет: t пл. = -219 ˚С.

Кислород плохо растворим в воде.

Кислород является химически активным веществом. Он способен вступать в реакции с множеством других веществ, однако для протекания большинства этих реакций необходима более высокая, чем комнатная, температура. При нагревании кислород реагирует с неметаллами и металлами.

Если стеклянную колбу наполнить кислородом и внести в неё ложечку с горящей серой, то сера вспыхивает с образованием яркого пламени и быстро сгорает. Химическую реакцию, протекающую в этом случае, можно описать следующим уравнением:

S + O2 = SO2↑.

В результате реакции образуется вещество SO2, которое называется сернистым газом. Сернистый газ имеет резкий запах, который вы ощущаете при зажигании обычной спички. Это говорит о том, что в состав головки спички входит сера, при горении которой и образуется сернистый газ.

Подожжённый красный фосфор в колбе с кислородом вспыхивает ещё ярче и быстро сгорает, образуя густой белый дым. При этом протекает химическая реакция:

4P + 5O2 = 2P2O5.

Белый дым состоит из маленьких твёрдых частиц продукта реакции – P2O5.

Если в колбу с кислородом внести тлеющий уголёк, состоящий в основном из углерода, то он также вспыхивает и сгорает ярким пламенем. Протекающую химическую реакцию можно представить следующим уравнением:

С + О2 = CO2↑.

Продуктом реакции является CO2, или углекислый газ, с которым вы уже знакомы. Доказать образование углекислого газа можно, добавив в колбу немного известковой воды. Помутнение свидетельствует о присутствии CO2 в колбе.

Возгорание уголька можно использовать для отличия кислорода от других газов. Если в сосуд (колбу, пробирку) с газом внести тлеющий уголёк и он вспыхнет, то это указывает на наличие в сосуде кислорода.

Кроме неметаллов, с кислородом реагируют и многие металлы. Внесём в колбу с кислородом раскалённую стальную проволоку, состоящую в основном из железа. Проволока начинает ярко светиться и разбрасывать в разные стороны раскалённые искры, как при горении бенгальского огня. При этом протекает следующая химическая реакция:

3Fe + 2O2 = Fe3O4.

В результате реакции образуется вещество Fe3O4 (железная окалина). В состав формульной единицы этого вещества входят три атома железа, причём один из них имеет валентность II, а два других атома имеют валентность III. Поэтому формулу этого вещества можно представить в виде FeO • Fe2O3.

Общим для рассмотренных нами реакций является то, что при их протекании выделяется много света и теплоты. Очень многие вещества именно так взаимодействуют между собой.

Рассмотренные выше реакции простых веществ серы, фосфора, углерода и железа с кислородом являются реакциями горения.

Реакциями горения называются химические реакции, протекающие с выделением большого количества теплоты и света.

Кроме простых веществ, в кислороде горят и многие сложные вещества, например, метан CH4. При горении метана образуются углекислый газ и вода:

CH4 + 2O2   =   CO2 + 2H2O.

В результате этой реакции выделяется очень много теплоты. Вот почему ко многим домам подведён природный газ, основным компонентом которого является метан. Теплота, выделяющаяся при горении метана, используется для приготовления пищи и других целей.

Горение может протекать не только в кислороде, но и в других газах. Об этих процессах вы узнаете при дальнейшем изучении химии.

Вы уже знаете, что в состав окружающего нас воздуха входит кислород. Поэтому многие вещества горят не только в чистом кислороде, но и на воздухе.

Горение на воздухе протекает чаще всего гораздо медленнее, чем в чистом кислороде. Происходит это потому, что в воздухе лишь одна пятая часть по объёму приходится на кислород. Если уменьшить доступ воздуха к горящему предмету (а следовательно, уменьшить доступ кислорода), горение замедляется или прекращается. Отсюда понятно, почему для тушения загоревшегося предмета на него следует набросить, например, одеяло или плотную тряпку.

Некоторые вещества, быстро сгорающие в кислороде, на воздухе не горят вообще. Так, если нагреть железную проволоку на воздухе даже до белого каления, она всё равно не станет гореть, тогда как в чистом кислороде быстро сгорает с образованием раскалённых искр.

Закрепление изученного материала.

Ответьте друг другу на предложенные ниже вопросы:

    а) С какими веществами может реагировать кислород?

    б) Какие вещества (преимущественно) образуются в результате этих реакций?

    в) Как называются продукты взаимодействия серы, углерода и железа с кислородом?

    г) Как доказать, что при горении угля образуется углекислый газ?

    д) Какие реакции называются реакциями горения?

    е) Каковы условия возникновения и прекращения горения? Почему человеку следует это хорошо знать?

    ж) Почему в кислороде вещества горят более интенсивно, чем в воздухе?

В трёх колбах, закрытых пробками, находятся:

    А) воздух;     б) кислород;     в) углекислый газ.

Как можно распознать эти вещества?

Выбросьте лишнее и обоснуйте свой выбор:

     а) 2НgО→2Нg+О₂;       б) 4Аl+О₂→2Аl₂О₃;      в) 2Нg+О₂→2НgО

Оценочно – рефлексивный этап.

Рефлексия.

Что нового сегодня вы узнали на уроке?

Задание на дом.

П. 17, задания 3-5