Уроки дистанційного навчання за темою Кисень

Размещено на http://www.allbest.ru/

Урок 1. Повітря, його склад

Мета:

вивчити склад повітря, ознайомити учнів із роботами Лавуазьє про встановлення складу повітря, сформувати уявлення про повітря як суміш газів, розкрити взаємозв'язок хімії, людини, природи, показати, що головною причиною забруднення природи є людина;

розвивати логічне мислення, пізнавальний інтерес;

виховувати думку, що знання хімії - основа запоруки їхнього здоров'я, екологічно чистої природи.

Вивчення нового матеріалу

1. Історія відкриття складу повітря

Тривалий час вчені не надавали особливого значення вивченню газів. Дослідження у галузі пневматичної хімії почали з'являтися тільки в другій половині XVIII століття. Одержання окремих газів і вивчення їх властивостей стали можливими завдяки винаходу пневматичної ванни, тобто приладу для одержання й збирання газів.

Першим хіміком-пневматиком був англієць Дж. Блек. Досліджуючи луг, він одержав вуглекислий газ. Дослідження Блека продовжив англійський учений-самоук Генрі Кавендіш. Він першим дослідив і описав водень.Кавендіш досліджував склад повітря, відібраного в різних місцях (на горі, в лісі). Склад повітря всюди виявився однаковим, що спростувало розповсюджені в той час уявлення. Сучаснику Кавендіша, англійському вченому-аматору Прістлі належить пріоритет відкриття 1774 року кисню. Прістлі знайшов, що після згоряння горючих речовин об'єм взятого для дослідів повітря зменшується на 1/5 і повітря стає не придатним для горіння й дихання. Прістлі помітив, що повітря, не придатне для дихання, знову набуває звичайних властивостей, якщо помістити в нього на якийсь час рослину.

На жаль, Блек, Кавендіш і Прістлі були прихильниками теорії флогістону й не змогли правильно витлумачити результати своїх дослідів. Одержані гази вони називали «зв'язаним повітрям», не розуміючи, що відкрили індивідуальні речовини.

Величезна заслуга у вивченні складу повітря належить французькому вченому Антуанові Лавуазьє. Лавуазьє за освітою був юристом, але велику частину свого часу присвячував природничим наукам. 1774 року, аналізуючи результати своїх дослідів із спалювання речовин, Лавуазьє дійшов висновку, що повітря -- це не просте тіло, як гадали вчені того часу, а суміш різних за властивістю речовин. Одна з частин суміші підтримує горіння й бере участь у диханні. Згодом Лавуазьє встановив, що ця частина повітря має киснеутворюючу властивість, тому що після згоряння в ній різні речовини перетворюються на кислоти. У зв'язку з цим з'явилася назва «оксиген», тобто той що народжує кислоти, чи кисень. Вивчаючи іншу частину повітря, Лавуазьє встановив, що вона не підтримує дихання та горіння (миші поміщені в це повітря, швидко гинули). Цю частину повітря він назвав «азотом», що французькою означає «безжиттєвий». Вважається, що пріоритет у вивченні й встановленні складу повітря належить Лавуазьє. Незважаючи на те, що вчений встановив не всі відомі сучасній науці компоненти повітря, він відкрив два головних гази, вивчив і описав їх властивості, визначив їх об'ємні співвідношення.

2.Склад повітря

Що ж таке повітря? Незважаючи на те, що людина живе на дні "повітряного океану", вона вивчила повітря значно пізніше, ніж інші речовини. Це пояснюється тим, що повітря невидиме, не має ні запаху, ні смаку. Лише наприкінці XVIII століття А.Лавуазьє визначив склад повітря. До його складу входять: азот - 78%, кисень - 21%, вуглекислий газ - 0,03%, аргон - 0,93%. Отже, повітря - складна суміш газів

Склад повітря:

Газ	Частка газу, % (округлене)
Назва	Формула	об'ємна	масова
Азот	N2	78	75,5
Кисень	02	21	23
Аргон	Аг	0,93	1,3
Карбон (IV) оксид	С02	0,03	0,05
Інші		0,04	0,15

У повітрі є ще пил, водяна пара і домішки різних газів: сульфуру (IV) оксиду SO2, метану СН4, амоніаку NНз, карбон (ІІ) оксиду СО тощо. Вони шкідливі для довкілля і здоров'я людини, забруднюють атмосферне повітря.

3.Охорона атмосфери від забруднення -створення безвідходних технологічних процесів; винесення великих потужних підприємств за межі міст; створення заміських кільцевих шляхів для транспорту; переведення міського транспорту на електротранспорт; -встановлення на заводських і фабричних трубах пило газовловлювачів; -озеленення міст і сіл.

Узагальнення та систематизація знань 1. Які гази входять до складу повітря?

а) сульфур; б) кисень; в) флуор; г) нітроген; д) азот.

2. Яких газів в повітрі найбільше?

а) карбон (ІІ) оксиду; б) кисень; в) метан; г) амоніак; д) азот. 3. Зівдки походить назва газу «азот»?

а) той що народжує кислоти; б) «безжиттєвий»

4. «Так - ні»

1. Повітря належить до неживої природи.

2. Повітря немає навколо нас.

3. Без повітря людина проживе кілька часів.

4. Повітря є прозорим та безбарвним.

5. Повітря заповнює всі порожнини.

6. Шар повітря навколо Землі називають атмосферою.

7. Повітря погано проводить тепло.

Урок 2. Оксиген. Поширеність Оксигену в природі. Кисень, склад його молекули, поширеність у природі. Фізичні властивості кисню. Добування кисню

Мета: повторити класифікацію речовин; закріпити знання учнів про елементи метали і неметали та прості речовини на прикладі Оксигену й кисню; дати поняття про Оксиген - хімічний елемент і кисень - просту речовину; ознайомити учнів з поширенням кисню в природі, його фізіологічною дією; сформувати поняття про реакцію розкладу та каталізатор на прикладі реакцій добування кисню; ознайомити учнів із добуванням кисню в промисловості, методиками визначення та збирання кисню; розвивати вміння учнів самостійно здобувати знання, використовувати раніше набуті знання в новій навчальній ситуації; виховувати творчу, допитливу особистість

Вивчення нового матеріалу

Ми розпочинаємо роботу над темою «Кисень». Сьогодні ми познайомимось з хімічним елементом Оксигеном і утвореною ним простою речовиною киснем, дізнаємось про те, чому хімічний елемент Оксиген вважають одним з найпоширеніших в природі, а речовину кисень - найважливішою в житті живих організмів. Отримані на уроці знання знадобляться вам не лише на наших наступних уроках, а і у вашому повсякденному житті. Відомий вчений Й. Я. Берцеліус зазначав: «Кисень - це речовина, навколо якої обертається земна хімія». Одним з найпоширеніших хімічних елементів на нашій планеті є Оксиген, який утворює просту речовину Кисень.

Відомості про...
Оксиген	Кисень
Хімічний символ - О Аr (О) = 16 Валентність - ІІ Розташування в ПС: порядковий номер - 8, 2 2 період, VІ група Будова атома: Оксиген містить 8 протонів і 8 електронів	Проста речовина, неметал Хімічна формула - О2 Мr (О2) = 32 Компонент повітря Невелика кількість кисню розчинена у природній воді

Поширеність Оксигену і кисню в природі.

Оксиген. Хімічний елемент Оксиген можна з повним правом назвати всюдисущим. Чому ж? Спробуємо розібратися. Якби ми вигукнули: «Оксиген!», ехо пішло б звідусіль: з - під землі, бо пісок, глина, багато гірських порід і мінералів містять Оксиген; з морів та річок, бо він входить до складу молекули води; з повітря ( чому?), бо 1/5 об'єму повітря - це проста речовина кисень, молекула якої утворена двома атомами Оксигену. Навіть у живих організмах багато Оксигену.

Кисень.

Про роль кисню в природі написані тисячі книг. Усі живі організми дихають киснем і в безкисневій атмосфері просто не можливе життя. Лише деякі мікроорганізми - анаеробні бактерії, живуть без кисню. Без кисню неможливий процес горіння.

Утворення кисню в природі

У природі кисень утворюється у зелених рослинах внаслідок фотосинтезу із вуглекислого газу і води під дією сонячного світла. Спрощено схему цього процесу можна зобразити так: СО2 + Н2О О2 + органічні речовини.

Фотосинтез.

За допомогою штучних супутників виявлено, що значну масу кисню наша Земля отримує від частинок водяної пари. У найвищих шарах атмосфери під дією сонячної радіації молекули води розпадаються на водень і кисень.

Фізичні властивості кисню

За звичайних умов це безбарвний газ без смаку, запаху і кольору, трохи важчий за повітря (Mr повітря = 29), малорозчинний у воді. При температурі +20?С у 100 л води розчиняється близько 3 л кисню.

У разі охолодження під тиском до температури -183?С він перетворюється на блакитну рідину, яка за температури -219?С твердне, утворюючи сині кристали.

Кисень можна «перелити» з посудини, де він знаходиться, в іншу посудину як звичайну рідину, тому що він важчий за повітря.

Добування кисню

У лабораторії кисень добувають розкладом деяких складних оксигеновмісних сполук.

1. Дуже чистий кисень добувають розкладом калій перманганату. Якщо зібрати прилад, як показано на рис., і в пробірці нагрівати калій перманганат KMnO4, то в циліндрі над водою почне збиратися кисень, витискуючи з циліндра воду. Під час нагрівання калій перманганат розкладається на три нові речовини: калій манганат (K₂MnO₄), манган(IV) оксид (MnO₂) і кисень (О₂). Розкладання калій перманганату можна виразити таким хімічним рівнянням: повітря оксиген кисень молекула

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

2. Добути кисень можна також нагріванням калій хлорату KClO₃(бертолетової солі). Розкладання цієї солі відбувається дуже повільно, тому, щоб прискорити його розклад, реакцію проводять за наявності MnO₂. Калій хлорат спочатку плавиться, а потім бурхливо розкладається на дві речовини - кисень і калій хлорид (KCl):

2KClO₃= 2KCl+3O₂.

Манган (ІV) оксид при цьому не витрачається і до складу продуктів реакції не входить. Він служить каталізатором.

Каталізатори - це речовини, які змінюють швидкість хімічної реакції, але не входять до складу її продуктів.

Каталізатори широко використовують у промисловості. Вони прискорюють хімічні реакції, а отже, підвищують продуктивність хімічних процесів.

3. Добувати кисень можна також розкладом гідроген пероксиду за наявності каталізатора манган(IV) оксиду (MnO2):

2H₂O₂= 2H₂O + O₂

Прискорення реакції розкладання гідроген пероксиду за наявності манган(IV) оксиду. Кисень збирають методом витіснення повітря.

4. Джозеф Прістлі добував кисень, нагріваючи меркурій(ІІ) оксид (HgO) за допомогою великої скляної лінзи, що фокусувала на сполуці сонячне світло:

2HgO = 2Hg + O₂.

5. Кисень можна добути також розкладом води постійним електричним струмом:

2H₂O = 2H₂O + O₂.

Отже, у результаті цих реакцій з однієї речовини утворюється кілька нових речовин. Такі реакції належать до реакцій розкладу.

Реакцією розкладу називають таку хімічну реакцію, у результаті якої з однієї складної речовини утворюється дві або більше простих чи складних речовин.

У промисловості кисень добувають із повітря. Спочатку повітря піддають глибокому охолодженню, аж до його перетворення на рідину. Потім температуру добутого рідкого повітря поступово підвищують. Першим з нього починає виділятися газ азот, а рідина збагачується киснем.

(Температура кипіння рідкого азоту -196?С, кисню -183?С).

Збирання кисню

Добутий кисень можна зібрати двома способами: витісненням води; витісненням повітря.

Оскільки кисень мало розчиняється у воді, він витісняє воду із циліндра. Гази, які у воді розчиняються, у такий спосіб зібрати неможливо.

Кисень трохи важчий за повітря, тому посудину, в яку збирають кисень, витісненням повітря тримають дном донизу.

Щоб переконатися, що посудина наповнилася киснем, до її отвору підносять жевріючу скіпку. Якщо посудина наповнилася киснем по самі вінця, скіпка спалахує біля її шийки. Щоб зберегти кисень для дослідів, його збирають у газометр витісненням з нього води.

Чистий кисень зберігають у газоподібному стані під тиском у балонах, пофарбованих у блакитний колір.

Підсумок

Кисень - проста речовина, утворена двома атомами Оксигену.

Добувають кисень розкладом деяких складних оксигеновмісних сполук:

У реакціях розкладу з однієї речовини утворюється дві або більше речовин.

Каталізатори - речовини, які прискорюють хімічні реакції.

Збирають кисень витісненням повітря і води.

Узагальнення та систематизація знань.

І. Вставте пропущені слова так, щоб вираз став завершеним.

1. Прості речовини поділяються на _____________ і ____________.

2. Ядро атома Оксигену містить 8 ______________ і 8 __________.

3. Кисень - проста речовина, утворена елементом _____________.

4. Оксиген утворює просту речовину: ______.

ІІ. Поставте знак «+», якщо твердження правильне, і знак «-», якщо хибне.

1.Кисень - типовий метал _________.

2.Відносна молекулярна маса кисню - 16 ______________.

3.Хімічна формула кисню - О₃ _______________.

ІІІ . Доповніть речення, вставивши слова «Оксиген», «кисень».

1. Найбільший вміст ____________ в гірських породах і мінералах.

2. У воді розчинений __________________.

3. В акваріумі риби дихають _______________, розчиненим у воді.

4. До складу молекули води входить ________ та _____________.

ІV. Дайте відповіді на запитання:

1. У яких випадках йдеться про кисень як просту речовину, а в яких - про Оксиген як хімічний елемент:

а) входить до складу багатьох сполук, які є основою побудови організмів тварин і рослин;

б) розчинений у воді, підтримує життєдіяльність водних організмів;

в) виділяється рослинами у процесі фотосинтезу;

VІ. Виконайте вправи:

1. Позначте за допомогою символів та хімічних формул:

а) Атом Оксигену; б) Два атоми Оксигену;

в) Молекулу кисню; г) Молекулу озону.

2. У якій із сполук масова частка Оксигену більша:

а) Al2O3; б) P2O5.

3. Виберіть твердження, які характеризують фізичні властивості кисню:

а) при звичайних умовах - це газ; в) добре розчинний у воді;

б) має різкий запах.;

г) при низькій температурі t= -2190С стає рідиною рожевого кольору

4. Виберіть правильні твердження:

а) Оксиген - це металічний елемент;

б) Оксиген - найбільш поширений елемент на Землі;

в) відносна атомна маса Оксигену - 32;

г) утворює просту речовину зеленого кольору.

5. Каталізатори - це речовини, які:

а) прискорюють хімічні реакції;

б) сповільнюють хімічні реакції;

в) не впливають на хімічні реакції.

Урок 3. Закон збереження маси речовини під час хімічних реакцій

Мета:

ознайомити учнів із законом збереження маси речовини,розкрити суть цього закону, сформувати уявлення про роботи А.Лавуазьє, М.Ломоносова в цій галузі, пояснити значення закону збереження маси в хімії;

розвивати пізнавальний інтерес, логічне мислення;

виховувати самостійність,бережливе ставлення до навколишнього середовища

Вивчення нового матеріалу

1.Короткі відомості з історії відкриття закону збереження маси.

Закон - це словесний або математичний вираз об'єктивних незалежних від людини закономірностей,які існують у природі:

а) закон носить універсальний характер (тобто всебічний) і охоплює всю сукупність властивостей і явищ;

б) закон - це лаконічно сформульоване визначення, твердження, істинність яких постійно підтверджується практикою.

Закон збереження маси був відкритий великим російським вченим Михайлом Васильовичем Ломоносовим 1748 року.Ломоносов вивчав процеси горіння. Він був переконаний, що пояснення цього явища попередніми вченими були непереконливими. Він вивчав досліди Бойля. Як відомо, Бойль прожарював метали в запаяних скляних посудинах. Він добував металічну золу, а потім зважував її. Вага цієї золи була завжди більша від ваги узятого металу. Бойль припускав, що збільшення ваги золи пояснюється переходом «теплороду» від вогню до металів.Ломоносов підготував скляні посудини, наповнивши їх свинцевими, залізними й мідними ошурками, й запаяв.Він зважив посудини й почав нагрівати їх у великій печі. Свинцеві ошурки розплавилися; сріблясто-білі краплі, які виблискували, швидко покрилися сірувато-жовтим нальотом. Червоні ошурки міді перетворилися на чорно-коричневий порошок. Залізні ошурки почорніли. Після досліду Ломоносов зважив посудини. Але терези показали що вага всіх посудин залишалася незмінною! Це суперечило прийнятим на той час поняттям.Ломоносов замислився. А що ж із золою металів? Треба порівняти її вагу з вагою металу. Наступного дня вчений повторив дослід. Він зважив ошурки до запаювання посудини. Після прожарювання знову зважив посудини, потім відкрив їх і зважив добуту металічну золу. Зола була важчою від раніше взятого металу!Ці досліди спростовували думку Роберта Бойля. Метали не з'єднуються з «теплородом»: адже вага посудини не змінюється. І все ж таки зола виявилася важчою. Однак у посудині була деяка кількість повітря... Можливо, метали з'єднуються з молекулами повітря? Оскільки металічна зола в посудині стала важчою, виявляється, що повітря, яке знаходилося в посудині, зменшилось у вазі на стільки ж. Без надходження зовнішнього повітря вага металу залишиться незмінною! Це було воістину велике відкриття, завдяки якому вдалося сформулювати й основний закон хімічної науки. Ломоносов писав: «Усі зміни в натурі, які трапляються такого суть стану, що скільки в одного тіла забирається, стільки додасться до іншого; так, коли де убуде трохи матерії, то збільшиться в іншому місці…» Багато пізніше аналогічні досліди проводив французький вчений А. Лавуазьє. Тому зараз закон збереженим маси часто називають законом Ломоносова - Лавуазье.

2. Доведення закону збереження маси Лавуазьє Питання про те, що таке процес горіння, цікавило всіх хіміків XVIII ст. 1772 року Лавуазьє спільно з іншими хіміками придбав алмаз. Він помістив цей алмаз у закриту посудину й нагрівав доти, поки алмаз не зник. При цьому утворився вуглекислий газ. У такий спосіб було переконливо доведено, що алмаз складається з Карбону й, отже, алмаз ближчий до вугілля, ніж усі інші речовини. Продовжуючи свої досліди, Лавуазьє нагрівав у закритих посудинах обмеженим об'ємом повітря такі метали, як олово й свинець. Спочатку на поверхні обох металів утворювався шар окалини, але певної миті іржавіння припинялося. На той час уже було відомо, що окалина важить більше, ніж нам метал; однак, коли після нагрівання Лавуазьє зважив посудину разом з всім вмістом (металом, окалиною, повітрям тощо), виявилося, що вона важить рівно стільки ж, скільки й до нагрівання. Із цих даних випливало, що коли, частково перетворившись на окалину, метал збільшив свою вагу, то щось іще з того, що містилося в посудині, втратило еквівалентну кількість ваги. Це «щось іще» могло бути й повітрям. Однак у цьому випадку в посудині повинен був утворитися вакуум. Справді коли Лавуазьє відкрив посудину, туди спрямувалося повітря, й вага посудини та її вмісту збільшилася.У такий спосіб Лавуазье показав, що метал перетворюється на окалину результаті приєднання порції звичайнісінького повітря. Окалина важча за метал, з якого вона утворилася, рівно на стільки, скільки важить кількість повітря, що сполучилося з металом. Горіння дерева також супроводжується приєднанням повітря, але збільшення ваги в цьому випадку не спостерігається, оскільки новоутворена речовина -- вуглекислий газ --вивітрюється в атмосферу. Зола, яка залишилася, є легшою від згорілого дерева. Якби горіння дерева проходило в закритій посудині й гази, що утворюються при цьому, залишалися б у ній, тоді б можна було показати, що вага золи плюс вага газів, що утворилися, плюс вага того, що залишилося від повітря, дорівнює початковій вазі дерева й повітря. Обмірковуючи результати проведених дослідів, Лавуазьє довів, що враховуючи всі речовини, що беруть участь в реакції, то змін спостерігатися не буде. Сучасне формулювання закону збереження маси: загальна маса речовин, що вступили в хімічну реакцію, дорівнює загальній масі речовин, утворених у результаті реакції.

3. Суть закону збереження маси речовини В двоколінну пробірку помістимо розчини барій хлориду й натрій сульфату. Пробірку закриваємо пробкою й підвішуємо до терезів. За допомогою важків терези переводимо у стан рівноваги. А після цього ( обов' язково із закритим аретиром) вміст двох колін пробірки змішуємо. У результаті реакції розчин стає каламутним, а після повторного зважування виявляємо, що маса пробірки з її вмістом змінилася.

Значення закону збереження маси полягає ось у чому: 1.Він підтверджує,що речовини не зникають баз сліду й не утворюються з нічого; 2.Підтверджується висновок про те,що суть хімічних реакцій полягає в перерозподілі атомів вихідних речовин й утворені нових сполук; 3.Завдяки йому можна складати рівняння реакцій і робити за ними розрахунки. Межі застосування цього закону - хімічні перетворення.

Хімічні реакції можна записувати за допомогою кількох способів:

Способи записту хімічних реакцій:

v v

Словесна схема реакції Хімічна схема реакції

Приклади реакцій

v v

Магній + кисень = магній оксид Mg + O2= MgO

Використовують хімічні

символи замість слів

Задача 1. У пробірці нагріли 8 г сірки з певною масою ошурків заліза. Після реакції утворилося 22 г складної речовини - ферум сульфіду. Яка маса залізних ошурків вступила в реакцію з сіркою?

Дано: Розв'язання

m(S) = 8 г Складаємо словесну схему реакції:

m((FeS) = 22г залізо + сірка ? ферум сульфід

m (Fe) - ? m (Fe) + m(S) = m(FeS)

? + 8г= 22г

х + 8 =22

х = 22 - 8

х = 14(г)

Відповідь: 14 г залізних ошурків прореагувало з сіркою.

Узагальнення знань

1. Як уперше був відкритий закон збереження маси?

2. Хто через деякий час повторно відкрив цей закон?

3. Що можна сказати про суму мас реагентів і суму мас продуктів реакції?

4. Як формулюється закон збереження маси? Ким, коли і як він був відкритий?

5. На терезах зрівноважили свічку, запалили її і побачили, що маса свічки зменшилась. Чому? Хіба в цьому разі не проявляється закон збереження маси речовин? Поясни другу частину малюнка.

6. Закон збереження маси речовин свідчить:

а) про утворення нової матерії, під час хімічної реакції;

б) про утворення нових видів атомів, під час хімічної реакції;

в) про перегрупування атомів, під час хімічної реакції;

г) про існування «флогістону», який приймає участь у хімічній реакції.

7. У процесі хімічної реакції горіння магнію масою 12г у кисні утворилось 28г магній оксиду. Магній сполучився з киснем масою:

а) 10г; б) 16г; в) 8г; г) 4г.

Урок 4. Схема хімічної реакції. Хімічні рівняння

Мета:

пояснити схему хімічної реакції, її суть, сформувати поняття про хімічні рівняння, пояснити правила складання рівнянь хімічних реакцій, виробляти вміння розставляти коефіцієнти в рівняннях хімічних реакцій,

розвивати логічне мислення, пізнавальний інтерес,

виховувати творчу, допитливу особистість

Вивчення нового матеріалу 1.Суть хімічної реакції та її схема - У чому полягає суть хімічної реакції? - Що відбувається з атомами під час хімічної реакції?

Отже,ви знаєте, що під час хімічних реакцій відбувається перегрупування атомів. Саме в перегрупуванні атомів і утворенні нових речовин полягає суть хімічної реакції. Реагенти --› Продукти реакції Але для конкретних речовин маємо певні хімічні формули. Хімічну реакцію можна записати за допомогою хімічних формул у вигляді схеми: С + О₂ --› СО₂

Вугілля взаємодіє з киснем з утворенням вуглекислого газу Цей схематичний запис називається схемою хімічної реакції. У лівій частині наведеного рівняння записаний один атом Карбону й одна молекула кисню, що складається з двох атомів Оксигену - це реагенти. У правій частині записана одна молекула вуглекислого газу - це продукти. 2. Хімічні рівняння Схема реації є тільки її якісною характеристикою. Кількісну характеристику реакції відображає закон збереження маси речовини. Відповідно до цього закону число атомів різних елементів під час хімічної реакції не змінюється. Число атомів одного елемента до реакції і після мають дорівнювати. Це має бути відображено в схемі хімічної реакції, тоді вона стає хімічним рівнянням. Число атомів урівнюють за допомогою коефіцієнтів.

Рівняння хімічної реакції - це умовний запис хімічних перетворень за допомогою формул та коефіцієнтів.

До цього вдавалися ще за часів середньовіччя. Однак тоді алхіміки приховували свої знання й зашифровували записи. Зараз рівняння реакцій записують, ґрунтуючись на загальноприйнятих положеннях, і прочитати їх може будь-яка людина, знайома з основами хімії.

Якщо сказати, що символи хімічних елементів -- це літери хімічної мови, то формули сполук -- це слова, а рівняння реакцій -- цілі фрази.

Так, фразу «Водень взаємодіє з киснем з утворенням води» за допомогою хімічних формул можна записати в такий спосіб:

Н₂ + О₂ --> Н₂О.

На прикладі цієї реакції можна показати закон збереження речовини. Треба відзначити, що, по-перше, число атомів кожного хімічного елемента в лівій і правій частинах рівняння є однаковим; по-друге маса речовин, що вступили в реакцію, дорівнює масі речовин, що утворилися в результаті реакції.

Для того щоб складене нами рівняння не суперечило закону зберження маси, необхідно зрівняти кількість атомів усіх елементівв обох частинах. Для цього слід поставити відповідні коефіцієнти

2Н₂ + О₂ > 2Н₂О

4 атоми 2 атоми 4 атоми Гідрогену

Гідрогену Оксигену й 2 атоми Оксигену

4* 1=4 2* 16 = 32 2 * (2 * 1 + 16) = 36

Рівність числа атомів у лівій частині й числа атомів у правій частині, а також зумовлена цим рівність мас речовин є доказом правильності розміщення коефіцієнтів.

Складати рівняння хімічних реакцій необхідно у певній послідовності.

Як приклад розглянемо хімічне рівняння синтезу амоніаку NH₃.

1.Складаємо схему взаємодії: ліворуч записуємо формули вихідних речовин (реагентів), ставлячи між ними знак “плюс”. Праворуч записуємо формулу продукту реакції. Між лівою та правою частинами схеми ставимо знак “стрілка”.

N₂+H₂> NH₃

2.Зрівняємо кількість атомів Нітрогену, поставивши коефіцієнт два перед формулою ен-аш-три:

N₂+H₂> 2NH₃

3. Зрівняємо кількість атомів Гідрогену, поставивши коефіцієнт три перед формулою аш-два. Порівняємо кількості атомів кожного елемента у лівій і правій частинах схеми. Оскільки вони однакові, замість знаку “стрілка” поставимо знак “дорівнює”:

N₂+3H₂> 2NH₃

Треба пам'ятати, що при перетворенні схеми хімічної реакції на рівняння індекси у формулах як реагуючих речовин, так і продуктів реакцій змінювати не можна.

Узагальнення та систематизація знань 1. Складіть і прочитайте хімічні рівняння таких реакцій:

а) взаємодіїї Карбону й Гідрогену з утворенням метану (СН₄); б) взаємодії Гідрогену з Хлором з утворенням гідроген (І) хлориду 2. Розставте коефіцієнти й прочитайте хімічні рівняння за такими схемами: а) РЬ + О₂ --» РЬО; б) Аg + S--» Аg₂S

в) Н₂ + F₂ --» НF; г) Lі + О₂ --» Li₂О.

3. Допишіть рівняння реакцій і розставте коефіцієнти:

а) Р₄ + Н₂ --> б) S + Н₂ --> в) Fе + О₂ --> г) Сu + S--> д) Аg + F₂--> е) S + С1₂-->

4.Запишіть рівняння реакцій утворення сполук:

а) ферум (II) сульфіду; б) нітроген (IV) оксиду;

в) кальцій (II) оксиду; г) ферум (III) сульфіду.

5. Урівняти рівняння хімічних реакцій:

а) Fe(ОН)₃ > Fe₂О₃ + Н₂О;

б) А1₂О₃ + H₂SО₄ > A1₂(SО₄)₃ + Н₂О;

в) НС1 + Сг₂О₃ > СгС1₃ + Н₂О;

6. Встановіть суму коефіцієнтів у лівій частині рівняння реакції:

FeCl₃ + NaOH > Fe(ОН)₃ +NaCl

а) 3; б) 4; в) 2; г) 6

Урок 5. Хімічні властивості кисню: взаємодія з простими речовинами (вуглець, водень, магній, сірка, залізо, мідь). Реакція сполучення

Мета:

ознайомити учнів з хімічними властивостями кисню на прикладі його взаємодії з простими речовинами, закріпити навички складання хімічних рівнянь, розширити знання про хімічні реакції, сформувати уявлення про реакції сполучення;

розвивати логічне мислення,пізнавальний інтерес;

виховувати самостійність,акуратність, дбайливе ставлення до навколишнього середовища, оксиди, реакція сполучення.

Вивчення нового матеріалу 1.Взаємодія кисню з простими речовинами

Кисень є однією з найактивніших речовин. З уроків природознавства ви знаєте, що кисень підтримує горіння й дихання. У чистому кисні речовини горять краще. А зараз ми розглянемо процес взаємодії кисню з деякими простими речовинами:

а) взаємодія з вуглецем Вугілля розігрівається,але не загоряється. Це свідчить про те,що кисень,який є у повітрі з вугіллям взаємодіє повільно. А зараз внесемо ложку з вугіллям у склянку з чистим киснем. Вугілля швидко згоряє. Отже,в результаті реакції утворюється вуглекислий газ. А переконатися в цьому можна за допомогою тліючої скіпки - вона тухне. С +О₂ =СО₂ - карбон (IV) оксид

б) взаємодія з сіркою

У ложку для спалювання кладемо кусочок сірки і спалюємо на повітрі та у чистому кисні. У першому випадку процес проходить повільніше.У результаті реакції спостерігаємо синє полум'я.

S+ O₂= SO₂ - сульфур (IV) оксид

в) взаємодія з воднем 2Н₂ + О₂ =2 Н₂О - гідроген оксид або вода

г) взаємодія з магнієм Магнієву стрічку закріплюємо у щипцях і вносимо у полум'я.

2Мg +O₂= 2MgO - магній оксид

д) взаємодія з залізом Залізну стрічку нагріваємо і вносимо у склянку з чистим киснем. Спостерігаємо яскраві іскри. Але на повітрі залізо не горить. При складанні рівняння необхідно враховувати валентність Феруму (II), (III)

2 Fe + O₂=2FeO 4Fe +3O₂=2Fe₂O₃ Отже,3 Fe +2 O₂= Fe₃O₄

Реакцію горіння заліза можна спостерігати на будівництві під час різання та зварювання металів.

е) взаємодія з міддю

Мідний дріт на повітрі майже не горить, але коли ми його внесемо у посудину з чистим киснем,реакція відбувається і спостерігаємо процес горіння. 2Cu+ O₂=2CuO - купрум (II) оксид

Отже,при взаємодії простих речовин з киснем утворюються бінарні сполуки - оксиди. Оксиди-це складні речовини до складу яких входить два елементи,один з яких - Оксиген з валентністю II. А ще,всі хімічні реакції належать до одного типу - реакції сполучення. Реакції сполучення - це реакції між двома простими речовинми, в результаті яких утворюється одна нова складна речовина.

Узагальнення та закріплення знань Виконання вправ 1. Із наведених формул випишіть оксиди: HCl, NaOH, K₂O, SO₂, CaO, HI, P₂O₃, ZnS. Дайте назву кожному оксиду.

2. Запишіть рівняння реакції добування кисню з калій перманганату.

3. Запишіть рівняння реакцій окиснення фосфору, кальцію, гідроген сульфіду (H₂S).

4. Розставте коефіцієнти в схемах реакцій та вкажіть реакції сполучення:

Pb + O₂ = PbO; K + O₂ = K₂O; KClO₃ = KCl + O₂; P₂O₅ + H₂O = H₃PO₄

5. Допишіть рівняння реакцій

Zn + O₂ = Al + O₂ = P + O₂ =

Урок 6. Колообіг Оксигену в природі. Застосування кисню, його біологічна роль

Мета: Узагальнити та систематизувати знання про хімічний елемент Оксиген та просту речовину кисень;

Розглянути поширеність та кругообіг Оксигену в природі;

З'ясувати біологічну роль Оксигену.

Вивчення нового матеріалу

Приблизно четверта частина атомів усієї живої матерії припадає начастку Оксигену. Оскільки загальна кількість атомів Оксигену в природі незмінна, з видаленням кисню з повітря внаслідок дихання та інших процесів повинно відбуватися його поповнення. Найважливішими джерелами кисню в неживій природі є вуглекислий газ та вода. Кисень потрапляє в атмосферу головним чином внаслідок процесу фотосинтезу, в якомубере участь це-о-два. Важливим джерелом Оксигену є атмосфера Землі. Частина кисню утворюється у верхніх частинах атмосфери внаслідок дисоціації води під дією сонячного випромінювання. Частина кисню виділяється зеленими рослинами в процесі фотосинтезу із аш-два-о та це-о-два. У свою чергу атмосферний це-о-два утворюється внаслідок реакцій горіння та дихання тварин. Атмосферний о-два витрачається на утворення озону у верхніх частинах атмосфери, окисні процеси вивітрювання гірських порід, у процесі дихання тварин і в реакціях горіння. Перетворення о-два в це-о-два призводить до виділення енергії, відповідно, на перетворення це-о-два в о-два енергія повинна витрачатись. Ця енергія надається Сонцем. Таким чином, життя на Землі залежить від циклічних хімічних процесів, можливих завдяки потраплянню сонячної енергії.

Застосування кисню зумовлене його хімічними властивостями. Кисень широко використовується як окисник. Його застосовують для зварювання та різання металів, у хімічній промисловості - для добування різноманітних сполук та інтенсифікації деяких виробничих процесів. У космічній техніці кисень застосовується для спалювання водню та інших видів палива, в авіації - при польотах на значних висотах, у хірургії - для підтримання хворих з ускладненим диханням.

Біологічна роль кисню зумовлена його здатністю підтримувати дихання. Людина при диханні протягом однієї хвилини в середньому споживає 0,5дм³ кисню, протягом доби -720 дм³, а протягом року - 262,8 м³ кисню.

Колообіг Оксигену в природі

Процес, у якому хімічний елемент багаторазово змінює своє місцезнаходження і, врешті, знову повертається в те ж середовище, з якого він вийшов, називається колообігом хімічного елемента. За участю рослин і тварин у природі відбувається колообіг Оксигену, що забезпечує постійний вміст його у повітрі. Головними постачальниками кисню на Землі є зелені рослини, в яких на світлі відбувається процес фотосинтезу. Зелені рослини вбирають вуглекислий газ і воду, а виділяють кисень. Тварини і в темний період доби рослини поглинають для дихання виділений в процесі фотосинтезу кисень. Кисень витрачається також на процеси гниття, які постійно відбуваються у природі, на різноманітну господарську діяльність людини і саме життя на Землі. Підраховано, що рослини нашої планети щороку виділяють в атмосферу 5 * 1011т кисню. Проте цієї кількості достатньо тільки для компенсування його витрат. Ось чому так важливо зберігати і постійно розширювати зелені насадження, тоді загальна маса кисню в природі помітно змінюватися не буде. У результаті процесів гниття органічні речовини відмерлих рослин і тварин перетворюються на мінеральні речовини, вуглекислий газ і воду. Вуглекислий газ поступає в повітря і знову поглинається зеленими рослинами, а мінеральні речовини - в ґрунт й служать будівельним матеріалом для росту рослин.

За добу людина споживає понад 4м3 кисню. Неважко підрахувати, яка кількість кисню необхідна для всіх жителів Землі.

Колообіг Оксигену:

а) світлова стадія фотосинтезу та використання кисню; б) темнова стадія фотосинтезу

Біологічна роль Оксигену

Кисень - життєво важливий майже для всіх організмів, бо він бере участь у процесах дихання. У процесі дихання організм поглинає кисень і виділяє вуглекислий газ. Кисень потрапляє у клітини і забезпечує перебіг реакцій окиснення органічних речовин. При цьому виділяється енергія, необхідна для підтримання всіх життєвих процесів. Продукти окиснення (вуглекислий газ і вода) виводяться з організму. Без кисню неможливий обмін речовин в організмі. Для підтримання життя він необхідний постійно. Якщо людина без їжі може прожити більше місяця, без води - 7-10 днів, то без кисню в її організмі настають незворотні зміни вже через 5-7 хвилин.

Більшість живих організмів пристосувалися до дихання повітрям, до складу якого входить 20-21% кисню. Надлишок кисню, як і його нестача, негативно впливають на їхній стан.

Під час дихання людина засвоює лише 1/5 кисню, що міститься у вдихуваному повітрі; решта ж (4/5) - повертається в атмосферу з видихом.

Найінтенсивніше дихають молоді органи і тканини, які активно ростуть. Людям, які вперше ідуть високо в гори, добре відома «гірська хвороба». Концентрація кисню в повітрі мало змінюється, але в горах понижений тиск, повітря розріджене і в кров не потрапляє необхідної кількості кисню, настає кисневе голодування.

Перша реакція на кисень позитивна, але чистий кисень - це отрута для людини і тварин. Миші у кисні гинуть через 3-5 днів, а патологічні зміни в організмі настають уже в перші години.

У людей спочатку набрякають легені, погіршується надходження кисню в кров, відтак настає кисневе голодування. У рослин він гальмує процеси фотосинтезу і росту.

Водолази можуть опускатися з кисневими балонами завглибшки близько 20 метрів. Якщо опуститися глибше, починаються конвульсії, запаморочення, непритомність і настає смерть через кисневе отруєння.

Застосування кисню

Широке застосування кисню ґрунтується на його властивості підтримувати горіння, процеси окиснення та забезпечувати дихання.

У хімічній промисловості кисень використовується як окисник під час виробництва нітратної і сульфатної кислот, добування органічних речовин тощо.

Застосування кисню: 1 - для дихання в особливих умовах (в авіації, на підводних роботах, хворим); 2 - для зварювання металів; 3 - для різання металів; 4 - у металургії і промисловості; 5 - на підривних роботах; 6 - окиснення палива у двигунах внутрішнього згоряння: в автомобілях, літаках; 7 - у медицині

У чорній і кольоровій металургії - для прискорення виплавки чавуну і сталі, прискорення процесів горіння, досягнення вищої температури полум'я.

Застосовують кисень й у спеціальних пристроях для зварювання та різання металів. Температура киснево-ацетиленового полум'я сягає +3500єС, а киснево-водневого - +3000єС.

Пористі горючі матеріали, наприклад, тирса, сухий мох, кокс, просочені рідким киснем, згоряють в одну мить. Якщо вони згоряють у замкнутому просторі, то гарячі стиснені гази, що утворюються під час горіння, спричинюють великі руйнування. Тому суміші пористих горючих матеріалів з рідким киснем застосовують при видобуванні руди, у будівельній справі, будівництві тунелів, гідроелектростанцій, під час прокладання залізничних колій, як вибухівку.

Як окисник у ракетних двигунах використовують рідкий кисень.

Кисень використовується для полегшення дихання хворих людей, під час виконання водолазами підводних робіт, під час гасіння пожеж, у польотах льотчиками та космонавтами, тощо.

Підсумок

Оксиген - найпоширеніший елемент на Землі.

Колообіг Оксигену в природі забезпечує наявність життя на Землі.

Узагальнення та закріплення знань

1. Що таке колообіг хімічного елемента?

2. Що вам відомо про колообіг Оксигену в природі?

3. Яке практичне застосування кисню?

4. Яку роль відіграє Оксиген у живій природі?

5. Що спільного у горінні простих і складних речовин?

6. Чому пілоти, піднімаючись у височінь, беруть балони з киснем?

7. Де трапляється Оксиген у вільному стані?

8. До складу яких природних сполук входить Оксиген?

9. Яку роль відіграє кисень у житті живих організмів?

10.Знаючи валентність елементів, напишіть рівняння реакцій між киснем і речовинами: цинком, залізом, барієм, кальцієм, алюмінієм, міддю, воднем, вугіллям.

11.Запишіть рівняння реакцій, користуючись схемами:

а) CS2 + O2 > …	CuS + O2 > …
б) C6H6+ O2 > …	C2H6 + O2 > …
в) FeS + O2 > …	H2S + O2 > …

12. Складіть рівняння реакцій для ланцюжка перетворень:

а) KMnO4 > O2 > ZnO;

б) NaNO3 > O2 > Al2O3;

в) H2O2 > O2 > СО.

13. Визначте масу Оксигену в магній оксиді масою 10г.

Урок 7. Контроль знань (Тести)

Мета: визначити рівень навчальних досягнень учнів з теми.

1. Відносна молекулярна маса кисню дорівнює:

а) 16 б) 8 в) 32 г) 48

2. Вміст кисню в повітрі за масою становить:

а) 21% б) 23% в) 52% г) 65%.

3. Кисень першим відкрив:

а) Дж Прістлі б) К. Шеєле в) Мао-Хоа г) А.Лавуазьє

4. Мова йде про Оксиген, коли кажуть:

а) риби дихають б) входить до складу води

в) людина дихає г) утворюється під час розкладу гідроген пероксиду

5. Формула кисню:

а) О₃ б) О в) О₂ г) О_n

6. У лабораторії кисень добувають при:

а) взаємодії складних сполук б) зріджені повітря

в) розкладанні оксигеновмісних сполук г) взаємодії простих сполук

7. Кисень добувають розкладом калій перманганату, формула якого

а) K₂MnO₄ б) MnO₂ в) KNO₃ г) KMnO₄

8. Процес горіння при збільшенні кількості кисню:

а) посилюється б) уповільнюється

в) припиняється г) не змінюється

9. За стандартних умов кисень має такі властивості:

а) малорозчинний у воді в) рухлива блакитна рідина

г) газ без запаху, кольору д) легший за повітря

10. До зниження вмісту кисню в повітрі призводить:

а) вирубка лісових масивів б) спалювання палива

в) фотосинтез г) збільшення кількості водоростей в Світовому океані

11. Вкажіть групу речовин, в якій є лише оксиди:

а) CaO, CO₂, PH₃ б) Fe₃O₄, P₂O₅, CO₂ в) NH₃, H₂S, SO₂

12. Встановіть відповідність між застосуванням кисню та властивостями, які його зумовлюють:

1) зварювання металів	а) підтримує дихання
2) кисневі подушки	б) підтримує горіння
3) кисневі маски	в) процес супроводжується досягненням високої температури
4) додають у повітря в доменних печах

13. Хімічні реакції під час яких з однієї речовини утворюються дві або

більше нових речовин називаються реакціями ____________

14. Значення коефіцієнтів у рівнянні К + О₂ > К₂О:

а) 2, 1, 1 б) 1, 1, 2

в) 4, 1, 2 г) 4, 2, 2

15. Назвіть умови виникнення горіння.

16. Скласти формули трьох оксидів та дати їм назви.

17. Яка масова частка Оксигену у Р₂О₃ ?

18. Складіть два рівняння реакції добування кисню.

19. В якій речовині масова частка Оксигену більша Al₂O₃ чи ВаО?

20. Допишіть рівняння реакцій:

а) Р + О₂ >

б) С₂Н₂ + О₂ >

в) Са + О₂ >

Размещено на Allbest.ru

...