Кислород и водород как химические элементы и простые вещества. Их получение и применение

Кислород и водород как химические элементы и простые вещества. Их получение и применение

Кислород и водород как химические элементы и простые вещества. Их получение и применение

Страница 1

Цели:

обобщить и систематизировать в игровой форме знания учащихся о кислороде и водороде как химических элементах и простых веществах, значении этих элементов в природе и жизни человека; проверить освоенность химических формул, уравнений, а также формул для решения задач.

Девизы урока:

« Он в бензине, он в ракете

Он во всем живом на свете,

Школьник, парта, бутерброд-

Все содержит водород.»

«Кислород восьмой по счету,

Если вес за меру брать.

Если ж мера- место в жизни,

Номер надо поменять!»

Ход урока:

Класс заранее разбивают на группы (4-5). Каждая команда садится на одну станцию. Условия игры: команда находится на станции 5 минут, из них в течение 4 мин.

каждый участник берет разноуровневые карточки и выбирает правильный ответ, который заносит в зачетку.

По звонку колокольчика игра на станции заканчивается, начальник станции проверяет правильность ответов и подсчитывает количество набранных баллов. Команды меняются станциями.

В конце игры подсчитывают индивидуальные и средний баллы команды.

Если остается резерв времени не менее 5-7 минут, то учитель проводит конкурс капитанов: на серию вопросов нужен мгновенный ответ. На основании правильных и быстрых ответов выбирается лучший капитан.

Первая станция

«Исторический экскурс»

Вариант № 1(1 балл)

1. Кто первый получил кислород?

1) Д. Пристли

2) К.В.Шееле

3) П.Байен

4) А.Л.Лавуазье

2. Кто первым в истории открыл водород?

1) Д.Пристли

2) Т.Парацелье

3) Г.Кавендиш

4) А.Л.Лавуазье

3. Что открыл Д.Пристли?

1) Кислород поддерживает горение.

2) Кислород нужен для дыхания.

3) Кислород тяжелее воздуха.

4) Кислород содержится в воздухе в объеме 1/5.

4. Кто из ученых дал название элементу -оксиген (рождающий кислоты)?

1) Т.Парацельс

2) Г.Кавендиш

3) А.Л.Лавуазье

4) Д.Пристли

5. Почему в историю открытия кислорода записана фамилия как первооткрывателя так и Шееля ?

1) Он первым получил кислород в истории химии.

2) Он первым опубликовал свою работу по получению кислорода.

3) Он первым поставил биологические опыты.

4) Он первым установил, что кислород содержится в воздухе.

6. Кто придумал недорогой способ получения водорода для зарождавшегося воздухоплавания?

1) А.Л.Лавуазье

2) Г.Кавендиш

3) М.В.Ломоносов

4) Д.Пристли

Вариант № 2 (2 балла)

1. В каком варианте написаны только фамилии ученых, принимавших участие в изучении кислорода ?

1) И.Я.Берцелиус, Д.Пристли, А.Л.Лавуазье, К.В.Шееле.

2) П.Байен, Д.Пристли, А.Л.Лавуазье, К.В.Шееле.

3) М.В.Ломоносов, Д.Пристли, А.Л.Лавуазье, К.В.Шееле

2. В каком варианте написаны только фамилии ученых, принимавших участие в получении и изучении свойств водорода ?

1) Г.Кавендиш, М.В.Ломоносов, А.Л.Лавуазье

2) Г.Кавендиш, Т.Парацельс, Д.Бристли

3) Г.Кавердиш, Т.Парацельс, А.Л.Лавуазье

3. П.Байен проводил опыты с кислородом:

1) Изучал строение молекулы.

2) Изучал процесс дыхания у животных.

3) Сравнивал массу кислорода с другими известными газами.

4.Ученые XVIII века получали кислород по схеме:

1) Нагреванием бертолетовой соли

2) Разложением воды электрическим током

3) Разложением перманганата калия

4) Разложением оксида ртути (II) при нагревании

5.В промышленности кислород и водород по схемам:

1) Zn+2HCl=ZnCl2+H2!

2H2O=2H2!+O2!

2) Из воздуха —–» кислород

CH4+H2O —–» CO+3H2!

3) 2H2O2=2H2O+O2

Fe+H2SO4=FeSO4+H2!

4. Заслуга А.Л.Лавуазье состоит в том, что он

1) Первым получил кислород и опубликовал свою работу.

2) Доказал, что кислород нужен для дыхания растениям и животным.

3) Доказал, что кислород тяжелее воздуха.

4) Доказал, что горение и дыхание сходные процессы.

Вторая станция

«Кислород и водород как химические элементы и простые вещества».

Вариант №1 (1 балл)

1.Игра «крестики-нолики»

Выигрышный путь–формулы, обозначающие атомы элемента кислорода.

O2H2O2O
FeO5OSO2
O5O2O3

Источник: http://www.chemicalnow.ru/chemies-1991-1.html

Третья станция Четвертая станция

Вариант№1 Вариант№2 Вариант№1 Вариант№2

1.4 1.1 1.3 1.3

2.2 2.2 2.2 2.3- йряд по горизонтали

3.1 3.4 3.2 3.3

4.3 4.2 4.2 4.3

5.2 5.2-й ряд по горизонтали 5.1 5.1

6.1

Пятая станция

1.2, 2.3, 3.3, 4.2, 5.3, 6.1, 7.3, 8.3, 9.2, 10.1

Источник: https://zinref.ru/000_uchebniki/02800_logika/011_lekcii_raznie_31/1959.htm

Лекция

Кислород и водород как химические элементы и простые вещества. Их получение и применение

Лекция «Кислород –химический элемент и простое вещество»

(Создайтена рабочем столе текстовый документ Word, сохраните его под именем«Кислород» и приступайте к работе с лекцией, по окончании прочтения лекции,скопируйте её содержание в документ «Кислород», это необходимо для дальнейшейработы)

Планлекции:

1.     Кислород – химический элемент:

а)Характеристика химического элемента – кислорода по его положению в ПСХЭ

б)Валентные возможности атома кислорода

в)Распространённость химического элемента в природе

2.     Кислород – простое вещество

а)Получение кислорода

б)Химические свойства кислорода

в)Круговорот кислорода в природе

г)Применение кислорода

«Dum spiro – spero» (Пока дышу – надеюсь…), – гласитлатынь

Дыхание – это синонимжизни, а источник жизни на Земле – кислород.

    Подчёркивая важность кислорода для земныхпроцессов, Яков Берцелиус сказал: « Кислород – это вещество, вокруг котороговращается земная химия»

Материал данной лекции обобщаетранее полученные знания по теме «Кислород».

1.Кислород – химический элемент

а)Характеристика химического элемента – кислорода по его положению в ПСХЭ

Кислород — элемент главной подгруппы шестой группы,второго периода периодической системы химических элементовД. И. Менделеева, с атомным порядковым номером 8. Обозначаетсясимволом O  (лат. Oxygenium). Относительнаяатомная масса химического элемента кислорода равна 16, т.е. Ar(O)=16.

б)Валентные возможности атома кислорода

В соединениях кислородобычно двухвалентен (в оксидах),валентность VIне существует.  В свободном видевстречается в виде двух простых веществ: О2 («обычный» кислород) и О3(озон). О2 — газ без цвета и запаха, с относительной молекулярноймассой =32. О3 – газ без цвета с резким запахом, с относительноймолекулярной массой =48.

в)Распространённость химического элемента кислорода в природе

Кислород — самыйраспространенный на Земле элемент, на его долю (в составе различных соединений,главным образом силикатов), приходится около 49% массы твердой земной коры.

Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода —85,5% (по массе), в атмосфере содержание свободного кислорода составляет 21% пообъёму и 23% по массе.

Более 1500 соединений земной коры в своем составесодержат кислород.

Кислород входит всостав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. Почислу атомов в живых клетках он составляет около 20 %, по массовойдоле — около 65 %.

2.Кислород– простое вещество

а)Получение кислорода

             Получение в лаборатории

1) Разложениеперманганата калия (марганцовка):

2KMnO4 t˚C® K2MnO4+MnO2+O2↑

2) Разложение перекисиводорода:

2H2O2 MnO2® 2H2O + O2↑

3) Разложениебертолетовой соли:

2KClO3 t˚C , MnO2® 2KCl +3O2↑

Получение в промышленности

1) Электролиз воды

2H2O эл. ток® 2H2 + O2↑

2) Из воздуха

ВОЗДУХ давление, t=-183˚C® O2 (голубая жидкость)

 Существуют и другие способы получениякислорода.

Посмотрите видео-сюжетполучение кислорода при разложении марганцовки (перманганата калия). Полученныйкислород можно обнаружить на дне сосуда тлеющей лучинкой – она вспыхнет.

б)Химические свойства кислорода

Взаимодействие веществ с кислородом называется окислением.В результате образуются оксиды –сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых являетсядвухвалентный атом кислорода.

Реакции окисления, протекающие с выделением тепла исвета, называют реакциями горения.  Кислород взаимодействует с простымивеществами – металлами и неметаллами; а так же со сложными веществами.

Посмотрите видео – объяснение учителя.

Изучите алгоритм составления уравнений реакцийокисления на примере алюминия и метана CH4

в)Круговорот кислорода в природе

В природе кислородобразуется в процессе фотосинтеза, который происходит в зелёных растениях насвету. В целях сохранения кислорода в воздухе вокруг городов и крупныхпромышленных центров создаются зоны зелёных насаждений.

 

г)Применение кислорода

Применение кислородаосновано на его свойствах: кислород поддерживает горение и дыхание.

В заключении ещё раз отметим важностькислорода для всего живого на нашей планете такими поэтическими строками:

«Он всюду и везде:

Вкамне, в воздухе, в воде,

Они в утренней росе

И  небес голубизне…»

Источник: https://www.sites.google.com/site/kislorodelementivesestvo/lekcia-kislorod---himiceskij-element-i-prostoe-vesestvo

Водород. Физические и химические свойства, получение

Кислород и водород как химические элементы и простые вещества. Их получение и применение

Водород H — самый распространённый элемент во Вселенной (около 75 % по массе), на Земле — девятый по распространенности. Наиболее важным природным соединением водорода является вода.Водород занимает первое место в периодической системе (Z = 1).

Он имеет простейшее строение атома: ядро атома – 1 протон, окружено электронным облаком, состоящим из 1 электрона.В одних условиях водород проявляет металлические свойства (отдает электрон), в других — неметаллические (принимает электрон).

В природе встречаются изотопы водорода:  1Н — протий (ядро состоит из одного протона), 2Н — дейтерий (D — ядро состоит из одного протона и одного нейтрона), 3Н — тритий (Т — ядро состоит из одного протона и двух нейтронов).

Простое вещество водород

Молекула водорода состоит из двух атомов, связанных  между собой ковалентной неполярной связью.
Физические свойства. Водород — бесцветный нетоксичный газ без запаха и вкуса. Молекула водорода не полярна. Поэтому силы межмолекулярного взаимодействия в газообразном водороде малы.

Это проявляется в низких температурах кипения (-252,6 0С) и плавления (-259,2 0С).
Водород легче воздуха, D (по воздуху) = 0,069;  незначительно растворяется в воде (в 100 объемах H2O растворяется 2 объема  H2).

  Поэтому водород при его получении в лаборатории можно собирать методами вытеснения воздуха или воды.

Получение водорода

В лаборатории:

1.Действие разбавленных кислот на металлы:
Zn +2HCl → ZnCl2 +H2↑

2.Взаимодействие щелочных и щ-з металлов с водой:
Ca +2H2O → Ca(OH)2 +H2↑

3.Гидролиз гидридов: гидриды металлов легко разлагаются водой с образованием соответствующей щелочи и водорода:
NaH +H2O → NaOH +H2↑
СаH2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + 2Н2↑

4.Действие щелочей на цинк  или алюминий или кремний:
2Al +2NaOH +6H2O → 2Na[Al(OH)4] +3H2↑
Zn +2KOH +2H2O → K2[Zn(OH)4] +H2↑
Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2

5. Электролиз воды. Для увеличения электрической проводимости воды к ней добавляют электролит, например NаОН, Н2SO4 или Na2SO4. На катоде образуется 2 объема водорода, на аноде — 1 объем кислорода.
2H2O → 2H2+О2

Промышленное получение водорода

1. Конверсия метана с водяным паром, Ni 800 °С (самый дешевый):
CH4 + H2O → CO + 3 H2   
CO + H2O → CO2 + H2

В сумме:
CH4 + 2 H2O → 4 H2 + CO2

2. Пары воды через раскаленный кокс при 1000оС:
С + H2O → CO + H2
CO +H2O → CO2 + H2

Образующийся оксид углерода (IV) поглощается водой, этим способом получают 50 % промышленного водорода.

3. Нагреванием метана до 350°С в присутствии железного или нике­левого катализатора:
СH4 → С + 2Н2↑

4. Электролизом водных растворов KCl или NaCl, как побочный продукт:
2Н2О + 2NaCl→ Cl2↑ + H2↑ + 2NaOH

Химические свойства водорода

  • В соединениях водород всегда одновалентен. Для него характерна степень окисления +1, но в гидридах металлов она равна -1.
  • Молекула водорода состоит из двух атомов. Возникновение связи между ними объясняется образованием обобщен­ной пары электронов Н:Н или Н2
  • Благодаря этому обобщению электронов молекула Н2 более энергети­чески устойчива, чем его отдельные атомы. Чтобы разорвать в 1 моль водорода молекулы на атомы, необходимо затратить энергию 436 кДж: Н2 = 2Н, ∆H° = 436 кДж/моль
  • Этим объясняется сравнительно небольшая активность молекулярного водорода при обычной температуре.
  • Со многими неметаллами водород образует газообразные соедине­ния типа RН4, RН3, RН2, RН.

1) С галогенами  образует галогеноводороды:
Н2 + Cl2 → 2НСl.
При этом с фтором — взрывается, с хлором и бромом реагирует лишь при освещении или нагревании, а с йодом только при нагревании.

2) С кислородом:
2Н2 + О2 → 2Н2О
с выделением тепла. При обычных температурах реакция протекает медленно, выше 550°С — со взрывом. Смесь 2 объемов Н2 и 1 объема О2 называется гремучим газом.

3) При нагревании энергично реагирует с серойь(значительно труднее с селеном и теллуром):
Н2 + S → H2S (сероводород),

4) С азотом  с образованием аммиака лишь на катализаторе и при повышенных температурах и давлениях:
ЗН2 + N2 → 2NН3

5) С углеродом при высоких температурах:
2Н2 + С → СН4 (метан)

6) С  щелочными и щелочноземельными металлами  образует гидриды (водород – окислитель):
Н2 + 2Li → 2LiH
в гидридах металлов ион водорода заряжен отрицательно (степень окисления -1), то есть гидрид Na+H— построен подобно хлориду Na+Cl—

Со сложными веществами:

7) С оксидами металлов (используется для восстановления металлов):
CuO + H2 → Cu + H2O
Fe3O4 + 4H2 → 3Fe + 4Н2О

8) с оксидом углерода (II):
CO + 2H2 → CH3OH
Синтез — газ (смесь водорода и угарного газа) имеет важное практическое значение, тк в зависимости от температуры, давления и катализатора образуются различные органические соединения, например НСНО, СН3ОН и другие.

9)Ненасыщенные углеводороды реагируют с водородом, переходя в насыщенные:
СnН2n + Н2 → СnН2n+2.

Источник: http://himege.ru/vodorod-fizicheskie-i-ximicheskie-svojstva-poluchenie/

Урок 12. Водород и кислород – HIMI4KA

Кислород и водород как химические элементы и простые вещества. Их получение и применение
Самоучитель по химии › Неорганическая химия

  • Водород
  • Кислород
  • Вода
  • Выводы

Водород — самый распространённый химический элемент во Вселенной. Именно он составляет основу горючего вещества Звёзд.

Водород — первый химический элемент Периодической системы Менделеева. Его атом имеет простейшее строение: вокруг элементарной частицы «протон» (ядро атома) вращается один-единственный электрон:

Природный водород состоит из трех изотопов: протий 1Н, дейтерий 2Н и тритий 3Н.

Задание 12.1. Укажите строение ядер атомов этих изотопов.

Имея на внешнем уровне один электрон, атом водорода может проявлять единственно возможную для него валентность I:

Вопрос. Образуется ли завершённый внешний уровень при приёме атомом водорода электронов?

Таким образом, атом водорода может и принимать, и отдавать один электрон, т. е. является типичным неметаллом. В любых соединениях атом водорода одновалентен.

Простое вещество «водород» Н2 — газ без цвета и запаха, очень лёгкий. Он плохо растворим в воде, но хорошо растворим во многих металлах. Так, один объём палладия Рd поглощает до 900 объёмов водорода.

Схема (1) показывает, что водород может быть и окислителем, и восстановителем, реагируя с активными металлами и многими неметаллами:

Задание 12.2. Определите, в каких реакциях водород является окислителем, а в каких — восстановителем. Обратите внимание, что молекула водорода состоит из двух атомов.

Смесь водорода и кислорода является «гремучим газом», поскольку при поджигании её происходит сильнейший взрыв, который унёс многие жизни. Поэтому опыты, в которых выделяется водород, нужно выполнять подальше от огня.

Чаще всего водород проявляет восстановительные свойства, что используется при получении чистых металлов из их оксидов*:

* Аналогичные свойства проявляет алюминий (см. урок 10 — алюминотермия).

Разнообразные реакции происходят между водородом и органическими соединениями. Так, за счёт присоединения водорода (гидрирование) жидкие жиры превращаются в твёрдые (подробнее урок 25).

Водород можно получить разными способами:

  • Взаимодействием металлов с кислотами:

Задание 12.3. Составьте уравнения таких реакций для алюминия, меди и цинка с соляной кислотой. В каких случаях реакция не идет? Почему? В случае затруднения см. уроки 2.2 и 8.3;

  • Взаимодействие активных металлов с водой:

Задание 12.4. Составьте уравнения таких реакций для натрия, бария, алюминия, железа, свинца. В каких случаях реакция не идёт? Почему? В случае затруднений см. урок 8.3.

В промышленных масштабах водород получают электролизом воды:

а также при пропускании паров воды через раскалённые железные опилки:

Водород — самый распространённый элемент Вселенной. Он составляет бОльшую часть массы звёзд и участвует в термоядерном синтезе — источнике энергии, которую эти звёзды излучают.

Кислород

Кислород — самый распространённый химический элемент нашей планеты: более половины атомов Земной коры приходится на кислород. Вещество кислород О2 составляет около 1/5 нашей атмосферы, а химический элемент кислород — 8/9 гидросферы (Мирового океана).

В Периодической системе Менделеева кислород имеет порядковый номер 8 и находится в VI группе второго периода. Поэтому строение атома кислорода следующее:

Имея на внешнем уровне 6 электронов, кислород является типичным неметаллом, т. е. присоединяет два электрона до завершения внешнего уровня:

Поэтому кислород в своих соединениях проявляет валентность II и степень окисления –2 (за исключением пероксидов).

Принимая электроны, атом кислорода проявляет свойства окислителя. Это свойство кислорода исключительно важно: процессы окисления происходят при дыхании, обмене веществ; процессы окисления происходят при горении простых и сложных веществ.

Горение — окисление простых и сложных веществ, которое сопровождается выделением света и теплоты. В атмосфере кислорода горят или окисляются почти все металлы и неметаллы. При этом образуются оксиды:

* Точнее, Fe3O4.

При горении в кислороде сложных веществ образуются оксиды химических элементов, входящих в состав исходного вещества. Только азот и галогены выделяются в виде простых веществ:

Вторая из этих реакций используется как источник тепла и энергии в быту и промышленности, так как метан CH4 входит в состав природного газа.

Кислород позволяет интенсифицировать многие промышленные и биологические процессы. В больших количествах кислород получают из воздуха, а также электролизом воды (как и водород). В небольших количествах его можно получить разложением сложных веществ:

Задание 12.5. Расставьте коэффициенты в приведенных здесь уравнениях реакций.

Вода

Воду нельзя ничем заменить — этим она отличается практически от всех других веществ, которые встречаются на нашей планете. Воду может заменить только сама вода. Без воды нет жизни: ведь жизнь на Земле возникла тогда, когда на ней появилась вода.

Жизнь зародилась в воде, поскольку она является естественным универсальным растворителем. Она растворяет, а значит, измельчает все необходимые питательные вещества и обеспечивает ими клетки живых организмов. А в результате измельчения резко возрастает скорость химических и биохимических реакций.

Более того, без предварительного растворения невозможно протекание 99,5 % (199 из каждых 200) реакций! (См. также урок 5.1.)

Известно, что взрослый человек в сутки должен получать 2,5–3 л воды, столько же выводится из организма: т. е. в организме человека существует водный баланс. Если он нарушается, человек может просто погибнуть.

Например, потеря человеком всего 1–2 % воды вызывает жажду, а 5 % — повышает температуру тела вследствие нарушения терморегуляции: возникает сердцебиение, возникают галлюцинации.

При потере 10 % и более воды в организме возникают такие изменения, которые уже могут быть необратимы. Человек погибнет от обезвоживания.

Вода — уникальное вещество. Её температура кипения должна составлять –80 °C (!), однако равна +100 °C. Почему? Потому что между полярными молекулами воды образуются водородные связи:

Поэтому и лёд, и снег — рыхлые, занимают больший объём, чем жидкая вода. В результате лёд поднимается на поверхность воды и предохраняет обитателей водоёмов от вымерзания. Свежевыпавший снег содержит много воздуха и является прекрасным теплоизолятором. Если снег покрыл землю толстым слоем, то и животные и растения спасены от самых суровых морозов.

Кроме того, вода имеет высокую теплоёмкость и является своеобразным аккумулятором тепла. Поэтому на побережьях морей и океанов климат мягкий, а хорошо политые растения меньше страдают от заморозков, чем сухие.

Без воды в принципе невозможен гидролиз, химическая реакция, которая обязательно сопровождает усвоение белков, жиров и углеводов, которые являются обязательными компонентами нашей пищи.

В результате гидролиза эти сложные органические вещества распадаются до низкомолекулярных веществ, которые, собственно, и усваиваются живым организмом (подробнее см. уроки 25–27). Процессы гидролиза были нами рассмотрены в уроке 6.

Вода реагирует со многими металлами и неметаллами, оксидами, солями.

Задание 12.6. Составьте уравнения реакций:

  1. натрий + вода →
  2. хлор + вода →
  3. оксид кальция + вода →
  4. оксид серы (IV) + вода →
  5. хлорид цинка + вода →
  6. силикат натрия + вода →

Изменяется ли при этом реакция среды (рН)?

Вода является продуктом многих реакций. Например, в реакции нейтрализации и во многих ОВР обязательно образуется вода.

Задание 12.7. Составьте уравнения таких реакций.

Выводы

Водород — самый распространённый химический элемент во Вселенной, а кислород — самый распространённый химический элемент на Земле. Эти вещества проявляют противоположные свойства: водород — восстановитель, а кислород — окислитель. Поэтому они легко реагируют друг с другом, образуя самое удивительное и самое распространённое на Земле вещество — воду.

Источник: https://himi4ka.ru/samouchitel-po-himii/urok-12-vodorod-i-kislorod.html

Урок по теме

Кислород и водород как химические элементы и простые вещества. Их получение и применение

План урока.

  1. Общая характеристика химического элементакислорода на основе его положения в Периодической системе Д. И. Менделеева.
  2. История открытия (кем, когда были открыты).
  3. Нахождение в природе: общие содержание в земной коре, содержание в атмосфере, в живой и не живой природе.
  4. Алотропия кислорода. Озон. Кислород. Физические свойства.
  5. Способы получения (в лаборатории и промышленности). Катализаторы. Каталитические реакции.
  6. Способы собирания кислорода.
  7. Обнаружение кислорода.

Урок рассчитан на один академический час. На нем используется мультимедийная установка. Лабораторная работа рассчитана на получение кислорода путем разложения пероксида водорода в присутствии катализатора оксида марганца (IV) MnO2.

Ход урока

В ходе урока общую характеристику кислорода учащиеся дают самостоятельно. Историю нахождения кислорода в природе, открытия, аллотропию кислорода, знакомство с озоном, физическими свойствами кислорода и озона учащиеся изучают при просмотре презентации, подготовленной учащимися. Учитель демонстрирует слайды, а учащиеся заполняют таблицу (Приложение № 1).

При изучениилабороторных способов получения кислорода учитель демонстрирует видеофрагмент: Получение кислорода разложением пермангоната калия при нагревании и собирание газа кислорода методом вытеснения воздуха или воды .

Учащиеся смотрят презентацию учителя, слайды с уравнениями реакций разложения хлората калия в присутствии катализатора. Учащиеся знакомятся с понятием катализатор и каталитические реакции.

Затем учащиеся самиполучают кислород путем разложения пероксида водорода в присутствии катализатора оксида марганца (IV). Собирают кислород, обнаруживают газ в пробирке. Запеисывают уравнение химических реакций.

В заключение урока учащиеся закрепляют изучение материала, выполняют тест и проверяют правильность решения на слайде. (Приложение № 2).

Эпиграф урока

“Кислород — это вещество, вокруг которого вращается земная химия”.

Я. Берцелиус.

Цели урока.

Обучающие:

обеспечить усвоение учащимися теорий, законов, понятий, фактов, признаков, особенностей и т.д.; повторить, систематизировать, обобщить знания; сформировать умения, навыки; устранить пробелы в знаниях.

Воспитательные:

формирование у учащихся таких черт характера, как трудолюбие, гуманность, дисциплинированность, ответственность, аккуратность, положительное отношение к учёбе.

Развивающие:

развитие у учащихся умения анализировать, сравнивать, обобщать учебный материал ; развитие познавательных умений – слушать, выделять главное, составлять план, тезисы, конспекты, делать опыты, наблюдать, ставить проблемы и решать их, выдвигать гипотезы и т.д.

Цель.

Систематизация и расширение знаний учащихся о химическом элементе кислороде и простых веществах — кислороде и озоне, их нахождение в природе; усвоение понятий “аллотропия” и “аллотропные модификации”; знакомство с историей открытия простого вещества — кислород и способы его лабораторного получения и собирания; формирование представлений о катализаторах.

Основные вопросы.

  • Характеристика элемента кислорода.
  • Кислород – простое вещество.
  • История открытия кислорода.
  • Способы получения и собирания кислорода. Понятие о катализаторах.
  • Основные понятия:

    химический элемент кислород, аллотропия, аллотропные модификации, простые вещества — кислород и озон; катализаторы.

    Планируемые результаты.

  • Формирование системы знаний о химическом элементе кислороде, его распространенности и роли в природе.
  • Усвоение понятий “аллотропия”, “аллотропные модификации” при сравнении состава, строения, свойств, изучение роли в природе и жизни человека кислорода и озона.
  • Развитие научного мышления учащихся при формировании умений находить причинно-следственные связи, сравнивать химические объекты и давать им сравнительную характеристику.
  • Развитие научного мировоззрения учащихся при усвоении основных идей курса: единство и познаваемость мира; единство живой и неживой природы; зависимость свойств вещества от особенностей их состава и строения; зависимость способов получения вещества от его свойств.
  • Развитие у школьников интереса к изучению химии путем расширения и систематизации их знаний о кислороде и озоне.
  • Развитие у школьников интереса к изучению химии через лабораторный эксперимент.
  • Приемы обучения:

    постановка межпредметных вопросов; выполнение комплексного задания на сравнение состава, строения, свойств и роли кислорода и озона в природе; составление обобщающих таблиц; обращение к историческому материалу.

    Средства обучения:

    Мультимедиапроектор, схемы, таблицы, учебник, дополнительная литература, химический эксперимент, лабораторное оборудование.

    Оборудование и реактивы:

    компьютер, интерактивная доска, мультимедиа проектор, видео фрагменты из единой коллекции цифровых образовательных ресурсов, пробирки, штатив, лучинки, колбы, Н2О2 — пероксид водорода, MnO2 — оксид марганца (IV).

    Учитель: Наш урок посвящен химическому элементу и веществу им образованному, который занимает особое место в жизни человека и всего живого.

    В чем горят дрова и газ, Фосфор, водород, алмаз? Дышит чем любой из нас Каждый миг и каждый час? Без чего мертва природа?

    Правильно без …

    Ученики:

    Без кислорода

    Учитель:

    На уроке вы больше узнаете о химическом элементе — кислороде, о простых веществах — кислороде и озоне, выясните, что такое аллотропия и аллотропные модификации, а также узнаете, как и кем был открыт кислород. Попытаемся получить его в лаборатории, собрать и доказать его наличие в сосуде. Запишете тему урока в своих тетрадях.

    Учитель:

    На доске составляем план характеристику химического элемента кислорода. Выйти к доске и записать этот план (по желанию). Все остальные это делают в тетради.

    План характеристика химического элемента:

  • Символ — О
  • Положение в ПСХЭМ — VI Г (А)
  • II период

    Порядковый номер — 8.

  • Химическая природа — неметалл.
  • Относительная атомная масса — Ar (O) = 16
  • Валентность — II.
  • Учитель:

    Как вы думаете, в каком виде кислород содержится в природе? Какие образует вещества? Ответы учащихся могут быть разными. Для того, чтобы познакомиться с этим вопросом, посмотрим презентацию учащихся. Посмотрев ее, ответьте на эти вопросы.

    Примечание:

    Далее идет презентация учащихся: “Нахождение кислорода в природе. Аллотропия. Кислород и озон (5-6 мин.)”.

    Учитель:

    Перед вами на столе лежит таблица. Для того, чтобы ее заполнить, немного обсудим эти вопросы.

    • Какова химическая формула простого вещества — кислорода?
    • Какова химическая формула простого вещества — озона?

    Ученик:

    О2 и О3. Молекула кислорода состоит из 2-х атомов кислорода, а молекула озона из 3-х атомов кислорода.

    Учитель:

    Какова относительная молекулярная масса кислорода и озона?

    Ученик:

    Mr(O2) = 32; Mr (O3) = 48.

    Учитель:

    Каковы физические свойства кислорода? Каковы физические свойства озона?

    Ученик:

    Кислород — газ, без цвета, вкуса, запаха, малорастворим в воде, тяжелее воздуха, при t = – 1870С превращается в жидкость бледно-синего цвета, а при t = -218, 80 С в синие кристаллы.

    Озон

    — газ, голубого цвета, имеет запах свежести, в воде лучше растворим, чем кислород, тяжелее воздуха, при t = -1120С превращается в жидкость темно-синего цвета.

    Учитель:

    Содержится ли кислород и озон в воздухе? Как эти газы там образуются?

    Ученик:

    Кислород содержится в воздухе (21% по объему) образуется в результате фотосинтеза. Озон также содержится в атмосфере, примерно на расстоянии 10-30 км от поверхности Земли образуется в результате грозовых разрядов.

    Учитель:

    Входит ли химический элемент кислород в состав различных сложных веществ?

    Ученик:

    Кислород — самый распространенный химический элемент на Земле. Он входит в состав воды, углекислого газа, многочисленного класса кислот, оксидов, оснований, солей; а также образует органические вещества — белки, жиры, углеводы.

    Учитель:

    Итак, мы подошли к очень важному понятию “аллотропия” и “аллотропные модификации”. Химический элемент кислород образует 2 простых вещества — кислород и озон, которые отличаются друг от друга составом, строением, свойствами. Такое явление называется “аллотропия”, а вещества, образованные одним и тем же химическим элементом, – “аллотропными модификациями” или видоизменениями. Запишем это в тетрадь. Откройте учебник § 58, стр. 155 — 156, и спишите определение в тетрадь.

    Примечание:

    учащиеся переписывают в тетрадь определения.

    Учитель:

    Явление существования различных простых веществ, образованных атомами одного и того же химического элемента и называется аллотропией, а простые вещества — аллотропными модификациями.Таким образом, О 2 и О 3, т.е кислород и озон — это аллотропные модификации химического элемента кислорода. Переходим к следующему этапу урока.

    Учитель:

    Как же был получен кислород? Какие ученые впервые его получили? Посмотрим презентацию, подготовленную учащимися. Ваша задача записать фамилии и имена ученых и способы получения и собирания кислорода, которые эти ученые использовали.

    Примечание:

    Идет презентация (5 — 7 мин.).

    Ученик 1:

    Многие ученые прошлого догадывались, что существует вещество со свойствами, которые, как мы теперь знаем, присущи кислороду. Упоминание об этом элементе вполне могло появиться уже в VIII в. Сведения о нем – косвенные, разумеется, – есть в трактате китайского алхимика Мао Хао. Китайцы знали “деятельное начало”, входящее в состав воздуха, и называли его “йын”. В XV в. следы кислорода можно обнаружить в трудах Леонардо да Винчи. Потом снова теряются – до XVII в., когда голландец Дреббель изобретает подводную лодку. Он использует селитру, чтобы ее кислородом обогатить воздух в подводной лодке. Но этот факт остался незамеченным.

    Ученик 2:

    В 1758 году М.В.Ломоносов склонен был признать, что в процессе горения участвует воздух, и на основании своих опытов доказал, что в состав воздуха входит вещество, окисляющее металл.

    Ученик 3:

    Открытие кислорода является одним из важнейших событий в истории, и связано с именами учёных Д. Пристли, К .Шееле и А. Лавуазье.

    Когда – то в древней Англии Великий Пристли жил. Все соблюдая правила; Оксид он разложил. Под куполом сосуда Бесцветный газ собрал. Старательно исследуя Его он onucaл. Не видим и безвкусен Всех запахов лишен. В воде не растворяется Свеча сгорает в нем.

    Ученый в изумлении: Ну что за чудеса? Горят легко в нем многие Простые вещества Этот газ из колбы вышел Никому он не знаком Этим газом дышат мыши Под стеклянным колпаком Дрова лучистым пламенем Сгорали в нем, понятно.

    Сам пробовал дышать-

    Легко дышать, приятно.

    Ученик 2:

    Вот как об этом писал сам Джозеф Пристли: “1 августа 1774 г. Я попытался извлечь воздух из ртутной окалины (оксида ртути) и нашел, что воздух легко может быть изгнан из нее посредством линзы. Этот воздух не поглощался водой. Каково же было мое изумление, когда я обнаружил, что свеча горит в этом воздухе необычайно ярким пламенем. Тщетно пытался я найти объяснение этому явлению”.

    Ученик 1:

    Одновременно с Пристли кислород открыл и шведский ученый Карл Шееле. Шееле даже получил его раньше, чем Пристли, но сообщение об этом было опубликовано позже, чем открытие Пристли. И все-таки главная фигура в истории открытия кислорода – не Шееле и не Пристли. Они открыли новый газ – и только. Собственно открывшим кислород остается французский химик Антуан Лавуазье. В 1775 году он исследовал кислород и создал кислородную теорию горения, которая пришла на смену теории флогистона (теория огненной материи). За два века, прошедшие со времени открытия, теория Лавуазье не только не была опровергнута, но еще более укрепилась. Лавуазье дал название кислороду oxygenium – рождающий кислоту

    Учитель:

    Каким образом ученые получали кислород? Что они использовали для этого?

    Ученик:

    Разложением оксида ртути (II) Д. Пристли получил впервые кислород. Обнаружил его с помощью горящей лучины, она ярко вспыхивала и горела в кислороде.

    Учитель:

    Для того, чтобы выяснить, как можно получить кислород в лаборатории, как можно собрать его, и как этот газ обнаружить посмотрим опыт в “Виртуальной лаборатории.” Способ получения кислорода разложением перманганата калия при нагревании”.

    Примечание:

    По ходу просмотра опыта учитель акцентирует внимание учащихся на ключевых моментах, а именно: 1) уравнении реакции получения кислорода разложением перманганата калия при нагревании; 2) методах собирания кислорода вытеснением воздуха или воды.

    Учитель

    : Запишем уравнение реакции разложения перманганата калия при нагревании:

    • Так как кислород тяжелее воздуха и малорастворим в воде, собирают его двумя методами:

    а) методом вытеснения воздуха (рис. 53 стр. 158 учебника).

    б) методом вытеснения воды (рис. 53 стр. 158 учебника)

    Примечание:

    Учащиеся рассматривают рисунки в учебнике и записывают уравнение реакции и название двух методов собирания кислорода.

    Учитель:

    Кислород можно получить и разложением других кислородсодержащих веществ в присутствии катализаторов.

    Катализаторы

    – это вещества, которые ускоряют ход химической реакции, но сами при этом не расходуются.

    Реакции, протекающие с участием катализаторов, называются каталитическимиреакциями. Например, разложение бертолетовой соли (хлората калия).

    Примечание:

    Ученики записывают определение понятий в тетради.

    Затем идет презентация учителя (просмотр уравнения химической реакции разложения бертолетовой соли в присутствии катализатора MnO2). Учащиеся переписывают уравнение химической реакции в свои тетради.

    Учитель:

    А теперь попробуем сами получить кислород и доказать наличие газа в сосуде. У вас на столе стоит одна пробирка с оксидом марганца (IV) MnO2, в бутылочках пероксид водорода H2O2, лучинка, спички, спиртовка, пробиркодержатель.

    Возьмите пробирку с черным порошком MnO2 (это катализатор), добавьте несколько миллилитров пероксида водорода. Сразу же жидкость начинает вскипать, бурно выделяя газ. Спиртовку зажгите и внесите лучинку. Тлеющую лучинку внесите в пробирку с газом. Лучинка ярко вспыхивает и горит до тех пор ,пока выделяется кислород. Кислород поддерживает горение.

    Итак, мы провели каталитическую реакцию разложения пероксида водорода.

    Посмотрим на презентации уравнение реакции разложения пероксида водорода в присутствии катализатора — оксида марганца (IV) и запишем его в тетрадь.

    Примечание:

    Учитель демонстрирует уравнение реакции.

    Учитель:

    А как же кислород получают в промышленности?

    Примечание:

    Идет презентация учителя (просмотр уравнения реакции электролиза воды и метод получения кислорода испарением жидкого воздуха).

    Учитель:

    Подведем итоги сегодняшнего урока. На уроке мы познакомились с химическим элементом кислородом, с его аллотропными модификациями — кислородом и озоном, их составом, строением, а так же познакомились с историей открытия кислорода, способами его получения в лаборатории и в промышленности, методами собирания и обнаружения этого газа. Узнали, что такое катализаторы, каталитические реакции.

    Примечание:

    В конце урока целесообразно провести тестовую работу (минимум на 5-7мин).

    Учитель:

    Для закрепления пройденного материала выполним тест.

    Примечание:

    Учащимся раздается тестовое задание, проверка которого осуществляется просмотром слайда презентации.

    Далее учитель задает домашнее задание и выставляет оценки.

    Домашнее задание

    (написано на доске): прочитать и выучить § 53 и записи в тетрадях.

    Список литературы:

  • Кузнецова Н.Е., Титова И.М., Гара Н.Н., Жегин А.Ю. Химия: Учебник для учащихся 8 класса общеобразовательных учреждений — 2-е издание, перераб. — М.: Вентана — Граф, 2001.
  • Люкимсон П.Е. Исползование художественной литературы на уроках химии //Химия в школе. — 1992 – № 3 — 4.
  • Методика преподавания химии/ Под редакцией Н.Е. Кузнецовой — М.: Просвещение, 1984.
  • Тихомирова С.А., Долгих А.Ф. Использование художественной литературы на уроках при изучении неорганической химии // Химия в школе — 1991 – № 2.
  • Ходаков Ю.В. Неорганическая химия: пособие для учителя — М.: Просвещение, 1972.
  • Шаталов Н.Е., Шаталов М. А. Межпредметные связи в формировании системных знаний // Химия в школе — 1997 – № 5
  • Кузнецова Н.Е., Шаталов М. А. Обучение химии на основе межпредметной интеграции. Учебно — методическое пособие 8 — 9 классы. – М.: Вентана — Граф, 2004.
  • Шаталов М.А. Уроки химии. Методическое пособие 8 класс. – М.: Вентана — Граф, 2006.
  • 3.02.2010

    Источник: https://urok.1sept.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/564405/

    Vse-referaty
    Добавить комментарий