Конспект урока химии 8 класс "Воздух, его состав. Оксиген"

Главная » Средние классы » Конспекты уроков » Химия 8 класс

Тема урока: Воздух, его состав. Оксиген. Распространенность оксигена в природе. Кислород, его общая характеристика и нахождение в природе. Получение кислорода и его физические свойстваю.

Цель урока: знакомство с кислородом, как с химическим элементом.

Задачи:

изучить состав воздуха;
ознакомить учащихся с работами Лавуазье об установлении состава воздуха;
сформировать представление о воздухе как смеси газов.

Оборудование: периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, презентация, материалы для опытов, раздаточный материал.

Ход урока

Орг. момент

Приветствие учащихся. Проверка готовности к уроку.

Актуализация знаний

Закончи предложение:

Простые вещества – это… (вещества, образованные атомами одного химического элемента. Некоторые простые вещества состоят из молекул)
Сложные вещества - это… (вещества, в состав которых входят атомы различных химических элементов)
Смесь - это… (неупорядоченная совокупность, в состав которой входят различные составляющие (элементы). Система, состоящая из газовых, жидких или твердых компонентов (составляющих), между молекулярными частицами которых отсутствуют химические связи.

Беседа

- Чем отличаются смеси от чистых веществ? (Чистые вещества состоят из частиц одного вида, а смеси - из частиц разного вида)
- Как можно разделить смесь на отдельные вещества? (фильтрованием, отстаиванием, выпариванием)

- Что означают следующие записи (написаны на доске). Подчеркните формулы сложных веществ.
4N₂ 3H₂O 4S P₂O₅ 2Fe 3CuO 4O₃ 3NH₃

Объяснение нового материала

Состав воздуха показан в таблице.

Составные части воздуха
Постоянные	Переменные	Примеси
Кислород О₂ Азот N₂ Благородные газы	Углекислый газ СО₂ Водяные пары Н₂О Озон О₃	Оксиды серы Оксиды азота Микроорганизмы, пыль

Кислорода в воздухе содержится 78,08%, азота – 20, 95%, инертных газов – 0,93%, углекислого газа – 0,03%, озона – 0,00004%. (Содержание составных частей воздуха указано по объему)

История открытия состава воздуха

(Показ презентации, рассказ учителя)

Английский химик Джозефе Пристли в результате опыта в 1774 году открыл кислород. Он обнаружил, что после сгорания горючих веществ объем взятого для опытов воздуха уменьшается на 1/5 и воздух становится не пригодным для горения и дыхания.

Пристли заметил, что воздух, не пригодный для дыхания, снова приобретает обычные свойства, если поместить в него на какое-то время растение, разложив оксид Меркурия в герметично закрытом сосуде. (направил солнечные лучи на это соединение с помощью мощной линзы): t⁰C
2HgО → 2Hg + O²↑

Видео показ опыта
Защита атмосферы от загрязнения
(рассказ учителя с элементами беседы)

создание безотходных технологических процессов;
вынос крупных мощных предприятий за пределы городов;
создание загородных кольцевых путей для транспорта;
перевод городского транспорта на электротранспорт;
установка на заводских и фабричных трубах пыле газоуловителей;
озеленение городов и сел.

- Сегодня на уроке мы рассмотрим "Кислород, его общая характеристика и нахождение в природе. Получение кислорода и его физические свойства".
- Со словом кислород вы знакомы уже давно. Но вы не знаете, как его можно получить, какое место занимает кислород в природе. Это сегодня мы с вами подробно изучим.
- Рассмотрим физические и химические свойства кислорода.

Физические свойства

Кислород – бесцветный газ. Без вкуса, без запаха, относительно малорастворим в воде (в 100 объемах воды при t=200C растворяется 3,1 объема кислорода). Кислород немного тяжелее воздуха: 1 л кислорода при н.у. весит 1,43 г, а 1 л воздуха – 1,29 г (н.у.: t = 20 0C, P = 760 мм рт. ст. или 1 атм = 0,1 МПа). При давлении 760 мм. рт. ст. и температуре -183 0С (Температура кипения) кислород сжижается, а при снижении температуры до -218,8 0С затвердевает.

Химические свойства

Как элемент, занимающий место в правом верхнем углу периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, кислород обладает ярко выраженными неметаллическими свойствами. Имея на наружном энергетическом уровне 6 электронов, атом кислорода может перейти к предельно заполненной 8-й электронной оболочке (условие максимальной химической устойчивости), присоединив 2 электрона. Поэтому в реакциях с другими элементами (кроме фтора) кислород проявляет исключительно окислительные свойства.

Кислород образует соединения со всеми химическими элементами, кроме гелия, неона и аргона. С большинством элементов он взаимодействует непосредственно, кроме галогенов, золота и платины.

Такой активный металл, как цезий, самовозгорается в кислороде воздуха уже при комнатной температуре.

- Давайте охарактеризуем простое вещество - кислород. Для этого я вам раздам листочки с таблицей. Ее надо заполнить.

Химический символ кислорода	Порядковый номер	Относительная атомная масса (О)	Относительная молекулярная масса	Валентность кислорода

- Итак, с заданием справились. С общими понятиями познакомились. Идем далее. Сейчас я вам зачитаю историю открытия кислорода.
- Вы должны записать в тетрадь фамилии ученых, которые имеют отношение к истории открытия кислорода.

Распространение элементов в природе

- Из схемы видно, что на долю кислорода приходится 49% по массе от других элементов, приведенных в таблице. Стоит отметить, что это не маленький процент.
- Кислород – самый распространенный химический элемент в земной коре. Кислород входит в состав почти всех окружающих нас веществ.

- Так, например, вода, песок, многие горные породы и минералы, составляющие земную кору, содержат кислород. Кислород является также важной частью многих органических соединений, например, белков, жиров и углеводов, имеющих исключительно большое значение в жизни растений, животных и человека. Переходим к способам получения кислорода.

Получение в лаборатории

- В лаборатории кислород получают при разложении некоторых сложных кислородсодержащих веществ:
1) 2H₂O→2H₂ + O₂
MnO²
2) 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂
t
3) 2HgO → 2Hg + O₂
t, MnO₂
4) 2KClO₃ → 2KCI + 3O₂
t
5) 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

- Это способы получения кислорода, теперь давайте рассмотрим прибор, с помощью которого мы можем получить кислород в лаборатории. (Учитель объясняет прибор, при помощи которого можно получить кислород из перманганата калия. Схема прибора дана в книге)

Способы получения кислорода

Собирание кислорода методом вытеснения воздуха (а);
методом вытеснения воды (б).

Физминутка

Учитель предлагает обучающимся несколько упражнений. (поворот головы влево и вправо, движение глазами на счет 1-4 вверх, вниз, влево, вправо, вдаль)

Лабораторная работа "Получение кислорода разложением пероксида водорода"

(Инструктивная карточка к лабораторной работе на слайде)

Цель: получить кислород разложением пероксида водорода; доказать наличие кислорода.

Ход работы

Получение кислорода разложением пероксида водорода. В пробирку с пероксидом водорода добавьте катализатор – оксид марганца IV.
Доказательство наличия кислорода. В пробирку с выделавшимся в результате реакции кислородом поместите тлеющую лучину/ (для этого лучину подожгите в пламени спиртовки, а затем погасите ее)

Что наблюдается в результате реакции?
Какие выводы можно сделать?

Планируемый ответ

В результате лабораторной работы при разложении пероксида водорода наблюдали выделение кислорода.
2Н₂О₂ =2Н₂О + О₂↑.
Доказали наличие кислорода по возгоранию тлеющей лучины.

Уравнения реакций получения кислорода в лаборатории учащиеся записывают в тетрадь.

Получение в промышленности

В промышленности кислород получают из воздуха, который представляет собой смесь различных газов, основные компоненты в нем – азот и кислород. Для получения кислорода воздух под давлением сжимают. Так как температура кипения жидкого азота (-196 ⁰С) ниже температуры кипения жидкого кислорода(-183 0С), то азот испаряется, а жидкий кислород остается. Газообразный кислород хранят в стальных баллонах под давлением 15 МПа.

Роль кислорода в природе и его применение в технике

При участии кислорода совершается один из важнейших жизненных процессов – дыхание. Окисление кислородом углеводов, жиров и белков служит источником энергии живых организмов. В организме при участии кислорода совершается один из важнейших жизненных процессов – дыхание.

Окисление кислородом углеводов, жиров и белков служит источником энергии живых организмов. В организме человека содержание кислорода составляет 61% от массы тела. В виде различных соединений он входит состав всех органов, тканей, биологических жидкостей. Человек вдыхает в сутки 20-30 м³ воздуха.

Кислород широко используют практически во всех отраслях химической промышленности: для получения азотной и серной кислот, в органическом синтезе, в процессах обжига руд и др. Процесс производства стали невозможен без кислорода, металлургия использует свыше 60% всего промышленного кислорода.

Горение водорода в кислороде сопровождается выделением значительной энергии – почти 286 кДж/моль. Температура пламени достигает 3000 °С. Жидкий кислород применяют для изготовления взрывчатых смесей.

Огромная потребность в кислороде ставит перед человечеством серьезную экологическую проблему сохранения его запасов в атмосфере. До настоящего времени единственным источником, пополняющим атмосферу кислородом, является жизнедеятельность зеленых растений. Поэтому особо важно следить за тем, чтобы их количество на Земле не уменьшалось.

Закрепление изученного

- Решите экологическую проблему "Осуществимы ли жизненные процессы на Земле без кислорода?"

Планируемый ответ

Кислород – основной биогенный элемент, входящий в состав молекул всех важнейших веществ, обеспечивающих структуру и функции клеток – белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, а также множества низкомолекулярных соединений.
В результате процесса фотосинтеза масса кислорода в воздухе пополняется.
Кислород является окислителем многих химических веществ как в живой, так и в неживой природе.

Вывод: жизнь на Земле без кислорода невозможна.