ТЕМА. Оксисен як хімічний елемент. Кисень як проста речовина .Добування кисню в лабораторії. Фізичні властивості кисню.

ТЕМА. Оксисен  як  хімічний  елемент. Кисень як проста             

           речовина .Добування  кисню в лабораторії. Фізичні

           властивості кисню.

МЕТА: ознайомити  учнів з хімічними елементами, найпоширенішим елементом на Землі – Оксигеном .Вивчити склад молекул простої речовини кисню, її  фізичні властивості, способи лабораторного добування і  збирання. Дати перші уявлення про речовини, здатні  прискорювати хімічні реакції, розвивати вміння  складати хімічні рівняння. Виховувати пізнавальну зацікавленість до предмета. На базі знань  з природознавства поглибити знання про фізіологічну дію кисню.

ТИП  УРОКУ:  засвоєння і набуття  нових  знань.

МЕТОДИ УРОКУ: розповідь з елементами бесіди, демонстрація.
 

ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ: Оксиген  - хімічний   елемент, кисень – проста речовина , реакція розкладу, каталізатор.

МІЖПРЕДМЕТНІ ЗВ’ЯЗКИ : біологія – значення кисню для живих організмів, застосування кисню людиною ; поняття ферментів, як біологічних каталізаторів.

ОБЛАДНАННЯ: таблиці «Поширення хімічних елементів», «План характеристики елемента і простої речовини».Прилади для добування газів, вата, дерев’яна скіпка. Реактиви: калій перманганат, гідроген пероксид, манган(IV)оксид.

                                    ХІД             УРОКУ

І. Організація   класу.

ІІ. Актуалізація  опорних  знань.

1. Біля  дошки  розв’язати  домашню  задачу

 Дано: Розв’язування:

SO₃

                      Mr(SO₃)=32+16∙3=80 ;  М (SO₃)=80г/моль

W(S)-?W(О)-?                   М(S)=32г/моль ;   М(О)= 16 г/моль.

        М(S)           32г/моль

 W= =                      =0,4.  ( 40% )      

                             M(SO₃)      80г/моль 

           ₌   М(О)3    ₌    16 г/моль 3  ₌

W(О)     М(SО₃)       80г/моль            0,6  ( 60% )

Відповідь:W(S)=40%  ;   W(O)=60%

На попередньому  уроці ми  з вами говорили про  «Прості речовини». Порівнювали їхні  загальні фізичні   властивості  . Давайте пригадаємо :

                1. Які найважливіші    фізичні властивості   простих речовин?

2. На які групи  за фізичними властивостями поділяють прості речовини.  (Ме  і  неМе)
3. Навести приклади відомих вам металів (Au,Ag,Al,W,Cu,Fe)

4. Навести приклади відомих вам неметалів.(P,S,N_2,,O_2,,H₂С)

5. Які фізичні властивості металів?

6. Які фізичні властивості неметалів?

ІІІ.    МОТИВАЦІЯ    НАВЧАЛЬНОЇ     ДІЯЛЬНОСТІ

       Тема «Прості речовини»   є візитною карткою    до  вивчення складу і властивостей великого царства складних речовин. Прості речовини мають велике практичне значення в житті людини . Із речовин – неметалів  особливе місце займає кисень. Сьогодні ми з вами і ознайомимося з хімічним елементом Оксигеном і простою речовиною киснем. ТЕМА УРОКУ: «Оксиген як хімічний  елемент. Кисень  як проста речовина. Добування кисню в лабораторії. Фізичні властивості кисню».

МЕТА  УРОКУ: познайомитись з хімічним елементом, найпоширенішим на Землі – Оксигеном. Вивчити склад молекули простої речовини кисню, познайомитися з фізичними властивостями, вивчити способи лабораторного добування і збирання кисню, показати роль спеціальних речовин для прискорення  реакції, розвивати   вміння складати хімічні рівняння.

ІV .     ВИВЧЕННЯ    НОВОГО    МАТЕРІАЛУ

Ми будемо розглядати в такій послідовності:

1. Загальна характеристика.
2. Історична довідка (Відкриття кисню)
3. Поширення в природі.
4. Фізіологічна дія кисню.
5. Добування кисню в лабораторії (реакція розкладу)
6. Фізичні властивості.

1.Загальна характеристика

    І так перед нами стоїть завдання розмежувати два поняття «хімічний елемент» і «проста речовина». Для цього використаємо таблицю «План характеристики елемента і простої речовини». Дивлячись на неї ,що ми можемо сказати.(Біля дошки два учні)

 1.ХІМІЧНИЙ ЕЛЕМЕНТ                        2. ПРОСТА РЕЧОВИНА

Хімічний символ Оксисену –О         Хімічна формула простої речовини -

                                                                   О_2.

Відносна атомна маса – 16                  Відносна молекулярна маса - 32

Валентність – два                                  Молярна маса – 32 г/моль

До складу води, піску, глини,              Є в повітрі, природних водах.

гірських порід, мінералів.

(Зробити аналіз написаного  : діти переписують у зошит)

Згідно цього плану характеристики простої  речовини кисню ми вже знаємо, сьогодні розглянемо ще декілька пунктів, а інші – на слідуючих уроках.

2. Історична довідка (відкриття кисню).

Світовий пріоритет відкриття кисню належить Китаю. Китайський вчений VIIIст. Мао – Хао встановив наявність у складі повітря двох газів, один з яких  мав властивість підтримувати  дихання і горіння.

В Європі кисень відкрили майже через 1000 років одночасно два видатних хіміка другої половини XVIII ст. – швед Карл Шеєле (1771) та англієць Джозеф Прістлі (1774). Однак К.Шеєле опублікував своє відкриття пізніше, ніж Дж. Прістлі. На одному з майданів міста Лідса вдячні англійці встановили бронзову скульптуру свого видатного співвітчизника.

І все ж таки головні особи в історії відкриття кисню не К. Шеєле і не Дж. Прістлі. Вони справді відкрили новий газ – кисень, але до кінця своїх днів залишалися ревними захисниками помилкової теорії флогістону.

За уявленнями хіміків XVIII ст. флогістон – це невагома речовина – “вогняна матерія”, яка нібито міститься в усіх речовинах, здатних горіти, і яка під час горіння звітрюється, зникає.

В історії відкриття кисню особливе значення мають праці французького вченого Антуана Лавуазьє. У 1775 р. він встановив, що кисень – складова повітря, а Оксиген входить до складу багатьох кислот та інших речовин. Саме А. Лавуазьє дослідив кисень і створив кисневу теорію горіння, яка прийшла на зміну теорії флогістону. За період, що минув з того часу (понад 200 років), киснева теорія горіння не тільки не була спростована, а й дістала ще безліч підтверджень своєї правильності.

3.Поширення в природі.

    Оксиген – найпоширеніший хімічний елемент на Землі. Масова частка його в оболонці Землі (в атмосфері, гідросфері, літосфері) становить близько 52%. У зв’язаному стані, тобто як хімічний елемент, Оксиген входить до складу води, піску, глини, гірських порід і мінералів. Він є у складі всіх речовин, з яких побудовані живі організми. Зокрема в організмі людини на вміст Оксигену припадає майже 65%.

У вільному стані, тобто як проста речовина, кисень О₂ є у повітрі. Масова частка його – 23%, об’ємна – 21%. Кисень міститься також у природних водах. Біохімічне очищення річкової і морської води відбувається за допомогою розчинного у воді кисню.

У природі кисень відіграє особливу роль. Він виступає одночасно і як будівельник, і як руйнівник. Окиснюючи органічні речовини, кисень підтримує дихання, отже, й життя. Енергія, що при цьому вивільнюється, забезпечує життєдіяльність організмів. Проте, за участю кисню в природі постійно відбуваються й руйнівні процеси: іржавіння металів, тління й горіння речовин, гниття рослинних і тваринних решток.

4.  Фізіологічна дія кисню.

 Атмосферний кисень є життєво важливим для всіх організмів (за винятком анаеробів). Він бере участь у процесі дихання. Крізь легені кисень потрапляє у кров, розноситься нею по всьому організму і в клітинах забезпечує перебіг реакцій окиснення. Вони відбуваються з вивільненням енергії, за рахунок якої підтримується стала температура тіла у теплокровних, і виконується робота: пересування, робота м’язів та інші життєві процеси. Реакції окиснення відбуваються і в рослинах, які також поглинають кисень під час дихання.

5.Добування кисню в лабораторії (реакція розкладу)

У лабораторних умовах кисень добувають розкладанням деяких оксигеновмісних речовин. Так, якщо в пробірці нагрівати калій перманганат KMnO₄, то під впливом нагрівання відбувається розкладання калій перманганату на три нові речовини: калій манганат K₂MnO₄, манган(ІV) оксид MnO₂ і кисень O₂. Такі реакції належать до реакцій розкладу.

Хімічні реакції, під час яких з однієї складної речовини утворюються дві або більше нових речовин (простих чи складних), називаються реакціями розкладу.

Розкладання перманганату калію KMnO₄ під час нагрівання можна виразити таким хімічним рівнянням:

2 KMnO₄ = К₂МnО₄ + MnO₂ + O₂ 

Довести, що в пробірці кисень, а не повітря, можна за допомогою тліючої скіпки. Вона яскраво спалахує при внесенні в атмосферу кисню.

6. Фізичні властивості.

        За стандартних умов кисень є безбарвним газом без смаку і запаху, мало розчинний у воді: у 100 об’ємах води при 20°С розчиняється близько 3 об’ємів кисню. Густина кисню — 1,43 г/л.

При температурі -183°С переходить у рідкий стан, при -219°С – в сині кристали.

Каталізатори

Hе всі оксигеновмісні речовини під час нагрівання швидко розкладаються з виділенням кисню. Щоб прискорити реакцію, використовують спеціальні речовини. Наприклад, манган(ІV) оксид MnO₂ прискорює розкладання гідроген пероксиду H₂O₂:

2 Н₂О₂ = 2 Н₂О + О₂

Магнан(IV) оксид має властивість прискорювати розкладання деяких речовин. Він сам при цьому не витрачається і до складу продуктів реакції не входить. Такі речовини називають каталізаторами.

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

Каталізатори широко застосовують в промисловості. Вони дають змогу підвищувати продуктивність хімічних процесів, економніше вести виробництво.

Фізичні властивості

За стандартних умов кисень є безбарвним газом без смаку і запаху, мало розчинний у воді: у 100 об’ємах води при 20°С розчиняється близько 3 об’ємів кисню. Густина кисню — 1,43 г/л.

При температурі -183°С переходить у рідкий стан, при -219°С – в сині кристали.

Висновки

Оксиген – найпоширеніший елемент на Землі. Він міститься в атмосфері, літосфері, гідросфері та живих організмах.

Оксиген утворює двохатомні молекули кисню О₂ – простої речовини.

Кисень – життєво важлива речовина. За стандартних умов він являє собою газ без кольору, без запаху і смаку, мало розчинний у воді, трохи важчий за повітря.

У лабораторних умовах кисень добувають з оксигеновмісних речовин (наприклад KMnO₄, H₂O₂) за допомогою реакції розкладу.

V. Узагальнення і систематизація знань учнів.

Уважно подивились на дошку , все там правильно? ( розставити коефіцієнти)

1 До якого типу належать ці реакції?

2. Що таке реакція розкладу?

3. Як називають речовини, що підвищують продуктивність хімічних процесів?

4, Що називають каталізаторами?

5. Хто і коли вперше відкрив кисень?

VІ. Підсумок уроку.

VІІ. Домашнє завдання

Буринська § 19 вивчити ст.. 55 № 1-6, задача.

                       Додаткові завдання

Яка маса відповідає магній оксиду кількістю речовини 6 моль?

Відповідь: Кількості речовини магній оксиду MgO 6 моль відповідає його маса, що дорівнює 240 г.