Тема: Кислород, его характеристика. Получение кислорода Цель: конкретизировать знания учащихся о химическом элементе и простом веществе. Познакомить с историей открытия, способами получения и собирания кислорода в лаборатории. Выяснить роль катализатора в химических реакциях. Познакомить учащихся как получают кислород в промышленности. Задачи. Образовательные: познакомить учащихся с историей открытия кислорода, общей характеристикой элемента и простого вещества, изучить физические свойства кислорода. Познакомить учащихся с основными способами получения кислорода в лаборатории и промышленности. Развивающие: развитие навыков самостоятельной деятельности через работу с учебником, дополнительной литературой, развитие познавательного интереса, развитие логического мышления, расширение кругозора. Воспитательные: формирование основных мировоззренческих идей материальности мира, воспитание настойчивости в овладении знаний, самостоятельности, дисциплины, аккуратности, воспитание любви к окружающей среде, предмету. Планируемые образовательные результаты. Предметные. Уметь различать понятия «химический элемент» и «простое вещество» на примере кислорода. Уметь характеризовать физические свойства и способы собирания кислорода. Метапредметные. Развивать умения работать по плану, организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками, формулировать, аргументировать и отстаивать своё мнение. Личностные. Формировать ответственное отношение к учению, готовность к самообразованию. Тип урока: комбинированный. Оборудование. Мультимедийная доска, презентация, компьютер, Периодическая таблица химических элементов Д.И.Менделеева Ход урока. I. Организационный момент Эпиграф урока. «Кислород – это вещество, вокруг которого вращается земная химия». (Я. Берцелиус). Учитель приветствует учащихся, отмечает отсутствующих, настраивает обучающихся на работу. Ученики приветствуют учителя, готовятся к работе на уроке. II. Проверка домашнего задания Выполнение письменной работы на листочках (приложение 1) III. Актуализация знаний и умений Давайте сейчас вспомним, что мы называем химическим элементом? А что такое вещество? С какими типами химических реакций мы уже познакомились? IV. Формулирование темы и целей урока О чем сегодня мы поговорим? На это вопрос мы ответим, разгадав загадку В состоянии свободном Газом он бывает, С водородом и азотом Воздух составляет. Дышат птицы им и звери, и растения. Его много в атмосфере, В этом нет сомнения. Ответ: Кислород. Познакомившись с первоначальными химическими понятиями, мы приступаем к изучению важнейших химических элементов и их соединений. Познакомимся со свойствами некоторых веществ, их получением и применением. Первый элемент, который мы изучим – это кислород. В ходе урока мы рассмотрим положение кислорода в ПСХЭ, поговорим о простом веществе кислороде, узнаем историю его открытия, а также познакомимся с методами получения кислорода в промышленности и лаборатории. IV. Изучение нового материала 1. Кислород – химический элемент В: Как вы думаете, почему именно с кислорода мы начинаем изучение? - Кислород самый распространённый химический элемент на Земле. В: Вспомните, в состав каких веществ, входит кислород? - Кислород входит в состав воды (88,9%), которая покрывает 2/3 поверхности земного шара. - Кислород входит в состав минералов (47%), которые образуют земную поверхность. - Кислород составная часть воздуха (21%) - Кислород входит в состав органических веществ: белков, жиров, углеводов. - Тела растений (40%), животных (20%), человека (65%) также содержат кислород. Химический знак – О Относительная атомная масса = 16 Валентность в соединениях = II Латинское название кислорода – оксигениум – рождающий кислоты. Так решили назвать этот элемент, так как кислород встречался во многих кислотах, которые были известны к моменту открытия элемента. 2. Кислород – простое вещество. Химический элемент кислород образует вещество кислород. Молекула кислорода образована двумя атомами Химическая формула – О2 Относительная молекулярная масса = 32 Так как название «кислород» имеет и химический элемент, и простое вещество, вы должны научиться различать эти понятия. Задание: Определите, в каких фразах о кислороде говорится как о простом веществе, а в каких — как о химическом элементе. Фразы Э В 1. Многие горные породы и минералы, составляющие земную кору, содержат кислород. 2. Кислород необходим для дыхания. 3. Относительная атомная масса кислорода равна 16. 4. Кислород был открыт английским ученым Джозефом Пристли. 5. При обычных условиях кислород — газ без цвета, вкуса и запаха. 6. В атмосфере Земли примерно 21% кислорода (по объему). 7. Кислород поддерживает горение. 8. Кислород немного тяжелее воздуха. В: По какому принципу вы отличали химический элемент от простого вещества? - простое вещество обладает какими-либо свойствами (цвет, вкус и т.п.), химический элемент входит в состав веществ (простых и сложных). 3. Открытие кислорода Открыл кислород английский учёный Джозеф Пристли. Как же это произошло? Давайте заслушаем сообщение учащегося об открытии кислорода В конце ХVIII в. английский ученый Джозеф Пристли занимался нагреванием разных веществ, собирая солнечные лучи при помощи увеличительного стекла. Когда он накалил оксид ртути (II) в приборе, изображенном на рисунке, выделилось много газа. Сначала Джозеф Пристли подумал, что это воздух. Но когда он опустил в сосуд с собранным газом горящую свечу, то увидел нечто необычное. «Меня поразило, — писал Джозеф Пристли, — больше, чем я мог выразить, что свеча в этом газе горела замечательно блестящим пламенем». Джозеф Пристли поместил одну мышь в сосуд с обыкновенным воздухом, а другую в такой же сосуд с полученным им газом. Первая мышь быстро задохнулась, а вторая в это время еще чувствовала себя хорошо и оживленно двигалась. Джозеф Пристли и сам пробовал дышать полученным газом и нашел, что им дышится особенно легко и приятно. Открытый Джозефом IIристли газ и был кислород. В: Какое вещество использовал Пристли для получения кислорода? В: О каких важных свойствах кислорода вы узнали? - о способности кислорода поддерживать горение и дыхание. 4. Получение кислорода В промышленности, а также для медицинских нужд кислород получают в больших объёмах из воздуха. Для этого воздух сначала сжижают при сильном охлаждении, а затем жидкий воздух подвергают испарению. Азот воздуха имеет температуру кипения ниже (- 196 оС), чем температура кипения кислорода. Поэтому азот улетучивается раньше кислорода, а кислород остаётся в жидком состоянии и его собирают. Хранят жидкий кислород в стальных баллонах под давлением 15 МПа. В лаборатории кислород получают при нагревании веществ, которые легко разлагаются с выделением кислорода. 1) Разложение перманганата калия 2КМnО4 → К2МnО4 + МnО2 + О2 2) разложение воды электрическим током 2Н2О → 2Н2 + О2 3) Разложение бертолетовой соли КСlО3 → 2КСl + 3О2 (при нагревании или при действии катализатора) 4) Разложение пероксида водорода 2Н2О2 → 2Н2О + О2 Данная химическая реакция протекает в присутствии катализатора – оксида марганца (IV). Вещества, которые ускоряют химические реакции, но сами при этом не используются, называются катализаторами. Для того чтобы понять, как работает катализатор, предлагаю познакомиться с арабской притчей, которую рассказал в 1941 году королю Дании Христиану Х на церемонии вручения высшей научной награды этой страны биохимик Линдерстрём-Ланг. Старая арабская сказка Умирал старый араб. Все его богатство состояло из 17 прекрасных верблюдов. Перед смертью он объявил сыновьям свою последнюю волю: «Мой старший сын, опора семьи, должен получить половину стада верблюдов, среднему я оставляю треть, а младшему – девятую часть стада». Сказал так и умер… Братья, похоронив отца, стали делить наследство. Но 17 не делится ни на 2, ни на 3, ни на 9. Помог им мудрец, подарив братьям своего верблюда. У них оказалось 18 животных. 18 : 2 = 9, 18 : 3 = 6, 18 : 9 = 2. 9+6+2 = 17! Верблюд, подаренный ученым, сыграл роль катализатора. V. Закрепление. Что нового вы узнали о кислороде? Во фронтальной беседе повторяются основные понятия, изученные на уроке. Знаете ли, вы что… Ежегодно в результате фотосинтеза в атмосферу Земли поступает 3000 млрд. тонн кислорода. Основные поставщики кислорода – тропические леса и фитопланктон океана. Человек в сутки вдыхает примерно 750 литров кислорода. Полное прохождение атмосферного кислорода через систему биологического круговорота составляет 2000 лет! Домашнее задание: § 22, упр.4,5,6 творческое задание: расскажите какое еще простое вещество состоит из атомов кислорода? VII. Рефлексия сегодня я узнал... было трудно… я понял, что… я научился… я смог… было интересно узнать, что… меня удивило… мне захотелось… VI. Приложение 1 Вариант 1 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций и определите тип реакций. P + Cl2 → PCl5 HCl + Mg → MgCl2 + H2 CH4 → C + H2 ZnSO4 + KOH → K2SO4 + Zn(OH)2 Вариант 2 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций и определите тип реакций. KClO3 → KCl + O2 HCl + Zn → ZnCl2 + H2 H2SO4 + Al → Al2(SO4)3 + H2 H2 + S → H2S Вариант 3 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций и определите тип реакций. H2O → H2+O2 Na + S → Na2S CuCl2 + Al → AlCl3 + Cu Ca(OH)2 + H3PO4 → Ca3(PO4)2 + H2O Вариант 4 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций и определите тип реакций. Fe + Cl2→ FeCl3 ZnSO4 + NaOH → Na2SO4 + Zn(OH)2 CaO + C → CaC2 + CO HgO → Hg+O2 Вариант 5 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций и определите тип реакций. KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 Fe2O3 + Al → Al2O3 + Fe CuSO4 + NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2 Al + O2 → Al2O3 Вариант 6 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций и определите тип реакций. Al + Cl2 → AlCl3 CaCO3 + SiO2 → CaSiO3 + CO2 CuCl2 + Fe → FeCl2 + Cu KClO3 → KCl + O2 Вариант 7 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций и определите тип реакций. NaI + Cl2 → NaCl + I2 P + O2 → P2O5 H2SO4 + KNO3 → K2SO4 + HNO3 Ag2O → Ag+O2 Вариант 8 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций и определите тип реакций. Mg + O2 → MgO H3PO4+ Mg → Mg3(PO4)2+ H2 AgNO3→ Ag+NO2+O2 BaCl2+Na2SO4→ BaSO4+NaCl
