Кислород является наиболее распространенным элементом на Земле. В морской воде содержится 85,82% кислорода, в атмосферном воздухе 23,15% по весу или 20,93% по объему, а в земной коре 47,2% по весу. Такая концентрация кислорода в атмосфере поддерживается постоянной благодаря процессу фотосинтеза. В этом процессе зеленые растения под действием солнечного света превращают диоксид углерода и воду в углеводы и кислород.
Главная масса кислорода находится в связанном состоянии; количество молекулярного кислорода в атмосфере составляет всего лишь 0,01% от общего содержания кислорода в земной коре. В жизни природы кислород имеет исключительное значение. Кислород и его соединения незаменимы для поддержания жизни. Они играют важнейшую роль в процессах обмена веществ и дыхании. Кислород входит в состав белков, жиров, углеводов, из которых «построены» организмы. В человеческом организме, например, содержится около 65% кислорода.
Большинство организмов получают энергию, необходимую для выполнения их жизненных функций, за счет окисления тех или иных веществ с помощью кислорода. Убыль кислорода в атмосфере в результате процессов дыхания, гниения и горения возмещается кислородом, выделяющимся при фотосинтезе. Вырубка лесов, эрозия почв, различные горные выработки на поверхности уменьшают общую долю фотосинтеза и снижают круговорот на значительных территориях. Наряду с этим, мощным источником
получения кислорода является, по-видимому, фотохимическое разложение водяного пара в верхних слоях атмосферы под влиянием ультрафиолетовых лучей солнца. Таким образом, в природе непрерывно совершается круговорот кислорода, поддерживающий постоянство состава атмосферного воздуха (рис.3).
Кроме описанного выше круговорота кислорода в несвязанном виде, этот элемент совершает еще и важнейший круговорот, входя в состав воды. Круговорот воды (H2O) заключается в испарении воды с поверхности суши и моря, переносе ее воздушными массами и ветрами, конденсации паров с последующим выпадением осадков в виде дождя, снега, града, тумана.
Рис. 3. Круговорот кислорода
Круговорот азота
Азот является элементом, необходимым для существования животных и растений, он входит в состав белков, аминокислот, нуклеиновых кислот, хлорофилла, гемов и др. В связи с этим значительное количество связанного азота содержится в живых организмах, «мёртвой органике» и дисперсном веществе морей и океанов.
Несмотря на величайшую сложность, круговорот азота осуществляется быстро и беспрепятственно. Воздух, содержащий 78%азота, одновременно служит и огромным вместилищем и предохранительным клапаном системы. Он беспрерывно и в разных формах питает круговоротазота.
Цикл азотасостоит в следующем. Его главная роль заключается в том, что он входит в состав жизненно важных структурорганизма-аминокислотбелка, а такженуклеиновых кислот. В живыхорганизмахсодержится примерно 3% всего активного фондаазота. Растения потребляют примерно 1%азота; время его круговорота составляет 100 лет.
От растений-продуцентов азотосодержащие соединения переходят к консументам, от которых после отщепления аминовоторганических соединенийазотвыделяется в видеаммиакаилимочевины, амочевиназатем также превращается ваммиак(вследствиегидролиза).
В дальнейшем в процессах окисленияазотааммиака(нитрификации) образуютсянитраты, способные ассимилироваться корнями растений.
Часть нитритовинитратовв процессе денитрификации восстанавливается до молекулярногоазота, поступающего ватмосферу. Все эти химические превращения возможны в результате жизнедеятельности почвенныхмикроорганизмов. Эти удивительные бактерии - фиксаторыазота- способны использовать энергию своегодыханиядля прямого усвоения атмосферногоазотаи синтезирования протеинов. Таким путем в почву ежегодно вносится около 25 кгазотана 1 га.
Но самые эффективные бактерии живут в симбиозес бобовыми растениями в клубеньках, развивающихся на корнях растений. В присутствиимолибдена, который служиткатализатором, и особой формыгемоглобина(уникальный случай у растений) эти бактерии (Rhizobium) ассимилируют громадные количестваазота. Образующийся (связанный)азотпостоянно диффундирует в ризосфере (часть почвы), когда клубеньки распадаются. Но ещеазотпоступает в наземную часть растений. Благодаря этому бобовые исключительно богатыпротеинамии очень питательны для травоядных. Годовой запас, таким образом накапливаемый в культурах клевера илюцерны, составляет 150-140 кг/га.
Помимо бобовых такие бактерии живут на листьях растений (в тропиках) из семейства Rublaceae, а также актиномицеты - на корнях ольхи, фиксирующиеазот. В водной среде - это синие водоросли.
С другой стороны, бактерии - денитрификаторы разлагают нитраты, освобождают N 2 , который улетучивается в атмосферу. Но этот процесс не очень опасен, так как разлагает примерно 20% общегоазота, и то лишь в почвах, очень удобренных навозом (примерно 50-60 кгазота1 га). Общая схема круговорота азота представлена на рисунке 4.
Рис.4. Схема круговорота азота.
Очень важно изучать и контролировать круговорот азота, особенно в антропогенных биоценозах, потому что небольшой сбой в какой-либо части цикла может привести к серьёзным последствиям: сильным химическим загрязнениям почв, зарастанию водоемов и загрязнению их продуктами разложения отмершей органики (аммиак, амины и др.), высокому содержанию растворимых соединений азота в питьевой воде.
Круговорот азотав настоящее время подвергается сильному воздействию со стороны человека.
Во-первых, поступление оксидов азотаватмосферуприсжигании топливана ТЭЦ, транспорте, заводах («лисий хвост»). В промышленных районах ихконцентрацияввоздухестановится очень опасной. Под воздействием излучения происходятреакцииорганики (углеводородов) соксидами азотас образованием высокотоксичных и канцерогенных соединений. А также возникаюткислотные дожди - явление, при котором наблюдается понижение pH дождевых осадков и снега из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами (например, оксидами азота). Химизм этого явления состоит в следующем. Для сжигания органического топлива в двигатели внутреннего сгорания и котлы подается воздух или смесь топлива с воздухом. Почти на 4/5 воздух состоит из газа азота и на 1/5 - из кислорода. При высоких температурах, создаваемых внутри установок, неизбежно происходит реакция азота с кислородом и образуется оксид азота:
N 2 + O 2 = 2NO - Q
Эта реакция эндотермическая и в естественных условиях происходит при грозовых разрядах, а также сопутствует другим подобным магнитным явлениях в атмосфере. В наши дни человек в результате своей деятельности сильно увеличивает накопление оксида азота (II) на планете. Оксид азота (II) легко окисляется до оксида азота (IV) уже при нормальных условиях:
2NO 2 + H 2 O = HNO 3 + HNO 2
образуются азотная и азотистая кислоты. В капельках атмосферной воды эти кислоты диссоциируют с образованием, соответственно нитрат- и нитрит-ионов, а ионы попадают с кислотными дождями в почву.
Во-вторых, массовое производство азотных удобрений(селитра) и их использование приводит к избыточному накоплению нитратов.Азот, поступающий на поля в видеудобрений, теряется из-завыщелачиванияи денитрификации.
И наконец, сброс сточных вод, несоблюдение санитарных норм (выгул собак, неконтролируемые свалки органических отходов, плохое функционирование канализационных систем и др.) приводят к повышению уровня биологического загрязнения. Как следствие почва загрязняется аммиаком, солями аммония, мочевиной, индолом, меркаптанами и другими продуктами разложения органики. В почве образуется дополнительное количество аммиака, который затем перерабатывается бактериями в нитраты.
Круговорот кислорода происходит главным образом между атмосферой и живыми организмами (рис. 1.17).
Кислород играет важную роль в жизни большинства живых организмов на нашей планете. В количественном отношении это главная составляющая живой материи. В пределах биосферы происходит быстрый обмен кислорода с живыми организмами или их остатками после гибели. Растения в результате фотосинтеза производят свободный кислород, а животные являются его потребителями в результате клеточного дыхания. Основная доля кислорода продуцируется растениями суши- почти 3/4, остальная часть - фотосинтезирующими бактериями Мирового океана. Как следует из сказанного, без учета деятельности человека эти два процесса с большой точностью уравновешивают друг друга; накопления кислорода в атмосфере не происходит и его количество остается
Рис. 1.16.
постоянным - 20,94%. Будучи самым распространенным и подвижным элементом на Земле, кислород не лимитирует существование и функции биосферы.
Круговорот кислорода в биосфере необычайно сложен, так как он вступает в реакцию с большим количеством органических и неорганических веществ. В верхних слоях атмосферы
Жесткое ультрафиолетовое излучение
Рис. 1.17.
I | j I IJ
off 0 2 ^ Н 2 С^~> 2 0 0 2 +2Са-2С0 2
_!^р2__\_ 31^_ ./ у
Озоновый экран^ъ ^ 0 2*~°_____ с 9.
°2--? п ^Г~ ______ Вулканическаяксп:
"v "^^Окислит.
( СО, Т^Ж’’Ж, Ш. быветри-
Фитопланктон [ со 2 ^вание
«л-,1^,мш»ДНм * | >)
Освещенная зона
т,; " ч н,со 2 -*> н
2 со. { -*нсо+н^2НСО: -*со 2:! |
(25-35 км) под действием ультрафиолетовой радиации из кислорода происходит образование озона (03): На образование озона тратится около 5% поступающей к Земле солнечной энергии. Установлено, что на промышленные и бытовые нужды ежегодно расходуется 23% кислорода, образующегося в процессе фотосинтеза, и эта цифра постоянно возрастает. Скорость круговорота кислорода составляет около 2 тыс. лет; именно за это время весь кислород проходит через живое вещество. Подобные круговороты характерны и для других биогенов (серы, кальция и т. д.). Круговорот веществ на Земле поддерживается энергией, основным источником которой является Солнце. Продолжительность того или иного цикла оценивается по тому времени, которое было бы необходимо, чтобы вся масса данного вещества могла обернуться один раз на Земле в том или ином процессе (табл. 1.9). Таблица 1.9
Время полного оборота веществ на Земле
Роль живых организмов в перемещении и перераспределении вещества на земной поверхности очень велика. Особенно важную роль в этом процессе играют зеленые растения. Знание круговорота веществ на Земле имеет большое практическое значение, так как он существенно влияет на жизнь человека. В свою очередь, человек с развитием технической мощи все сильнее воздействует на биологические циклы веществ. Третий принцип функционирования природных экосистем
При переходе на более высокий трофический уровень происходит снижение биомассы. С повышением трофического уровня биомасса снижается в 10 раз и более, поскольку: Отсюда понятно, почему биомасса первичных консументов во много раз меньше биомассы продуцентов. То же наблюдается на более высоких трофических уровнях (рис. 1.18). Рис. 1.18. (Б. Небел) Из сказанного следует, что чем больше биомасса популяции, тем ниже должен быть ее трофический уровень. Таким образом, существуют три основных принципа функционирования природных экосистем: Экологические проблемы современности связаны с тем, что человечество нарушает указанные принципы: не происходит полного возвращения биогенов в экосистему; используется энергия топлива, приводящая к загрязнению окружающей среды; человечество относится в основном к третьему трофическому уровню, и его численность не должна быть чрезмерно высокой.
Круговорот кислорода на планете Земля - один из основных процессов, которому обязаны своим существованием все формы жизни. Каковы особенности и главные составляющие этого масштабного действа? Именно на этот вопрос мы попробуем найти ответ.
Характеристика кислорода как элемента
Для того чтобы понять суть глобального процесса, рассмотрим его основную составляющую. Первое, на что обратим внимание, - характеристика кислорода как главного элемента круговорота. Он существует в нескольких видах: собственно оксигениум (или оксиджен) - легкий неметалл таблицы Менделеева, который обозначают латинской буквой O; невидимый безвкусный и бесцветный газ, образованный двумя молекулами O 2 , именуемый дикислород. Этот газ считают самым сильным и распространенным окислителем. Можно выделить и еще одну форму - озон, который представляет собой соединение уже трех молекул O. Кислород - вторая главная составляющая атмосферы нашей планеты, которая, как мы помним, почти на 80% состоит из азота. Немногим менее 20% приходится на долю кислорода.
Главные «потребители» оксигениума
Круговорот кислорода в биосфере Земли - сложный и постоянный процесс, который поддерживает и сохраняет возможность жизнедеятельности животных, растений и человека. В сложном взаимодействии происходит постоянное возобновление запасов этого бесценного газа. Человек и плоды его труда в этом процессе являются главными потребителями. Люди и животные в естественном процессе дыхания поглощают кислород, выдыхая, как всем нам известно, углекислый газ. Промышленные и ресурсодобывающие предприятия, автомобильный транспорт также выделяют в атмосферу огромное количество вредных веществ и примесей, сжигая тонны кислорода и уменьшая процент его в окружающей среде.
Немного о фотосинтезе
Восстановление жизненно важного элемента происходит благодаря такому процессу, как фотосинтез. Преобразование углекислого газа в кислород - заслуга флоры нашей планеты. Именно растения обладают этой удивительной способностью - ежедневно восполнять этот ценный газ, потребленный человеком и представителями животного мира. В чем суть фотосинтеза? Если говорить простым языком, то он является ничем иным, как поглощением из окружающей среды углекислого газа с последующим выделением в
нее кислорода. Наземные растения получают его из атмосферы и земли через корни и листья, а водоросли используют газ, растворенный в воде. Именно благодаря такой особенности жизнедеятельности земной флоры количество кислорода на планете возобновляется в объеме, необходимом для продолжения существования жизни.
Схема круговорота
Если описывать круговорот кислорода схематично, то он будет выглядеть следующим образом: выделение элемента происходит из растений на воде и земле. Недавно учеными было доказано, что небольшая часть этого газа появляется и в самой атмосфере как следствие разложения водного пара под воздействием солнечных лучей. Поглощают его люди, животные, промышленные предприятия. Круговорот кислорода можно сравнить с работой легких человека. Именно он позволяет нашей планете дышать - к сожалению, с каждым годом делать это Земле все сложнее.
>>
Круговорот Оксигена в природе. Применение кислорода
В этом параграфе речь идет:
Совокупность процессов, происходящих в природе, при которых атомы или ионы элемента в результате реакций переходят от одних веществ к другим, называют круговоротом элемента.
Круговорот Оксигена.
Если главным веществом в круговороте Оксигена выбрать кислород, то можно выделить такие звенья круговорота (схема 8):
Расходование, или связывание, кислорода (процессы дыхания, сгорания топлива и горючего, окисление различных веществ в природе, в технологических процессах);
Взаимопревращение оксигенсодержащих соединений;
Схема 8. Круговорот Оксигена (основные звенья)
Образование кислорода (процесс фотосинтеза, разложение воды в верхних слоях атмосферы).
Неизменность содержания кислорода в атмосфере свидетельствует о том, что процессы связывания и выделения кислорода компенсируют друг друга.
Оксиген способствует круговороту других элементов, поскольку образует с ними многочисленные соединения.
Схема 9. Применение кислорода
Кислород используют в различных отраслях , причем в больших количествах (схема 9). В металлургии он ускоряет процесс выплавки стали и улучшает ее качество. Этот газ необходим в производстве многих химических соединений, используется в специальных устройствах для резки и сварки металлов (водороднокислородные, ацетиленово-кислородные горелки).
Баллоны, наполненные кислородом (рис. 66) или его смесью с инертным газом
гелием, используют космонавты, военные летчики, пожарники, водолазы.
Рис. 66. Баллон с кислородом
Кислородные подушки применяют при некоторых заболеваниях для облегчения дыхания. С помощью сжиженного кислорода создают необходимые условия для сгорания горючего в космических ракетах.
Широко используется и кислород, входящий в состав воздуха. При его участии сгорает топливо на теплоэлектростанциях, горючее в двигателях автомобилей, обжигают металлические руды на заводах цветной металлургии.
Это интересно
Отравление угарным газом CO происходит потому, что он реагирует с гемоглобином, и поступление кислорода в организм прекращается.
Во время сжигания топлива и горючего образуется и попадает в воздух значительное количество угарного (CO) и сернистого (SO 2) газов. Эти вещества негативно влияют на растения, вызывают и обостряют болезни у людей. Поэтому в каждой стране работу промышленности, энергетики, транспорта организуют так, чтобы уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу. Охрана воздуха от техногенных загрязнений является важным государственным делом.
Биологическая роль кислорода.
Кислород необходим живым существам для дыхания. Попадая через легкие в организм, этот газ соединяется с гемоглобином (компонент крови) и поступает во все органы и ткани. При участии кислорода происходят различные реакции. Некоторые из них сопровождаются выделением теплоты; благодаря этому поддерживается постоянная температура тела.
Выводы
В природе атомы Оксигена в результате химических реакций постоянно переходят от одних веществ к другим; происходит круговорот этого элемента.
Кислород широко используется в промышленности, технике, медицине, а в составе воздуха - в теплоэнергетике, автотранспорте, других областях.
Кислород необходим живым существам. Попадая в организм во время дыхания, он принимает участие во многих химических реакциях. Кислород также является продуктом фотосинтеза.
?
154. Как вы понимаете термин «круговорот»?
155. Напишите два-три уравнения реакций, при которых происходит связывание кислорода.
156. Какие меры должно предпринимать человечество для сохранения баланса кислорода в атмосфере?
157. Известно, что вместо определенного объема кислорода, потребляемого при дыхании, в воздух поступает такой же объем углекислого газа. Определите объемную долю кислорода в выдыхаемом воздухе, если объемная доля углекислого газа в нем составляет 5 %.
Попель П. П., Крикля Л. С., Хімія: Підруч. для 7 кл. загальноосвіт. навч. закл. - К.: ВЦ «Академія», 2008. - 136 с.: іл.
Содержание урока конспект урока и опорный каркас презентация урока интерактивные технологии акселеративные методы обучения Практика тесты, тестирование онлайн задачи и упражнения домашние задания практикумы и тренинги вопросы для дискуссий в классе Иллюстрации видео- и аудиоматериалы фотографии, картинки графики, таблицы, схемы комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты Дополнения рефераты шпаргалки фишки для любознательных статьи (МАН) литература основная и дополнительная словарь терминов Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике замена устаревших знаний новыми Только для учителей календарные планы учебные программы методические рекомендацииХимия, 8 класс Дата__________
Урок №___
Тема урока: Свойства и применение кислорода. Круговорот кислорода в природе
Цель урока: изучить физические и химические свойства кислорода, дать общее понятие об оксидах, реакциях горения; рассмотреть
практическую значимость и применение; доказать, что кислород - один из важнейших элементов на Земле.
З адачи урока:
Образовательные :
Расширить представления обучающихся о кислороде.
Познакомить со свойствами и применением кислорода.
Совершенствовать умения составлять уравнения химических реакций.
Воспитательные :
Формировать умения работать в парах у каждого обучающегося, считаться с мнением соседа и отстаивать свою точку зрения корректно, выполняя упражнения.
Воспитывать бережное отношение к своему здоровью, окружающей природе, учить понимать прекрасное, ценить произведения искусства.
Развивающие :
Способствовать продолжению развития устойчивого интереса к химической науке и практике.
Совершенствовать навыки самостоятельной работы, развивать умения наблюдать, формулировать высказывания.
Способствовать развитию исследовательских навыков, соблюдая правила техники безопасности.
Совершенствовать умения обобщать и делать выводы.
Планируемые результаты:
личностные: готовность и способность учащихся к саморазвитию, самоопределению; ответственное отношение к учению; способность ставить цели и строить жизненные планы; формирование коммуникативной культуры, ценности здорового и безопасного образа жизни;
метапредметные: уметь ставить цель и планировать пути её достижения, выбирая более рациональные способы решения данной проблемы; учиться корректировать свои действия в связи с изменением создавшейся ситуации; уметь создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач; уметь осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации для выражения своих мыслей и потребностей; уметь организовывать совместную работу со сверстниками в парах; уметь находить информацию в различных источниках; владеть навыками самоконтроля, самооценки;
предметные:
знать : основные химические понятия «катализаторы», «оксиды», «реакции горения», «реакции окисления»; физические и химические свойства кислорода; области применения кислорода.
уметь: отличить кислород от других газов; составлять уравнения реакций горения веществ в кислороде; записывать химические формулы оксидов и давать им названия; объяснять, как происходит круговорот кислорода в природе .
Тип урока: урок формирования умений и навыков.
Форма работы: фронтальная, групповая, работа в парах, игровая.
Методы обучения: словесный, частично-поисковый, наглядный, демонстрационный, интерактивный.
Приемы обучения : постановка проблемных вопросов.
Оборудование: компьютер, проектор, презентация «Свойства и применение кислорода. Круговорот кислорода в природе», пробирка с
газоотводной трубкой, колба, стеклянная пластина, пинцет, ложка для сжигания веществ, штатив, спиртовка, универсальная
индикаторная бумага, химический стакан.
Реактив ы: красный фосфор, вода.
Литература:
Для учителя:
Горковенко М. Ю. Поурочные разработки по химии 8 класс к учебникам О. С. Габриеляна, Л. С. Гузея, Г. Е. Рудзитиса. - М: «ВАКО», 2004;
Радецкий А. М., Горшкова В. П. Дидактический материал: химия 8-9 классы - М: Просвещение, 1997.
Для ученика:
Химия: неорганическая химия: учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. - М: «Просвещение», 2014 г.
Интернет-ресурсы:
http://www.e-osnova.ru/
ХОД УРОКА
І. Организационный момент. (1 мин.) (Слайд №1)
Учитель: Добрый день! Прошу всех садиться. Я поздравляю вас еще с одним чудесным днем. И мы с вами продолжаем творить волшебство на уроках химии.
ІІ. Актуализация знаний. (7 мин.).
Фронтальный опрос «А ну-ка, химики» . (Слайд №2)
Учитель: Сегодня на уроке мы изучим свойства и применение кислорода. Круговорот кислорода в природе. Но перед тем как
приступить к изучению новой темы, вам следует ответить на следующие вопросы: 2 обучающихся получают задание на карточках и
Выполняют его у доски:
На какой диаграмме распределение массовых долей элементов отвечает
количественному составу (NH 4 ) 3 PO 4 ? Ответ: 4.
Фронтальный опрос
Химический знак кислорода? Ответ: О
Относительная атомная масса кислорода? Ответ: 16.
Химическая формула кислорода? Ответ: О2.
Относительная молекулярная масса кислорода? Ответ: 32.
В соединениях кислород обычно какой валентности? Ответ: II.
Расскажите о нахождении кислорода в природе. Ответ: Кислород - самый распространенный химический элемент в земной коре. Кислород - самый распространенный на Земле элемент, на его долю 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% по объёму и 23% по массе. Более 1500 соединений земной коры в своем составе содержат кислород. Кислород входит в состав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. По числу атомов в живых клетках он составляет 20,9%, по массовой доле - около 65 %.
Перечислите способы получения кислорода в лаборатории? Ответ:
В лаборатории кислород получают следующими
способами:
1) Разложение перманганата калия. 2KMnO4 = K2MnO4+MnO2+O2
2) Разложение перекиси водорода. 2H2O2 = 2H2O + O2
3) Разложение бертолетовой соли. 2KClO3 = 2KCl + 3O2
8. Перечислите способы получения кислорода в промышленности. Ответ: В промышленности кислород получают:
1) Электролиз воды. 2H2O = 2H2 + O2
2) Из воздуха. ВОЗДУХ давление, -183˚C=O2 (голубая жидкость).
В настоящее время в промышленности кислород получают из воздуха. В лабораториях небольшие количества кислорода можно получать нагреванием перманганата калия (марганцовка) KMnO4. Кислород мало растворим в воде и тяжелее воздуха, поэтому его можно получать двумя способами:
9. Установите соответствие между способом получения кислорода и уравнением химической реакцией. Работа в парах. (Слайд №3)
|
Способы получения кислорода |
Уравнения химических реакций |
|
А. Разложение перманганата калия. Б. Разложение перекиси водорода. В. Разложение бертолетовой соли. Г. Электролиз воды. Д. Из воздуха. |
1) 2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 2) 2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 3) ВОЗДУХ = O 2 4) 2KMn O 4 = K 2 Mn O 4 + Mn O 2 + O 2 5) 2H 2 O = 2H 2 + O 2 |
Ответ: А-4; Б-2; В-1; Г-5; Д-3.
10. Что называют катализаторами? Где эти вещества применяются? Ответ: Вещества, которые ускоряют химические реакции,
но сами при этом не расходуются, называют катализаторами. Катализаторы широко применяют в химической промышленности. С
их помощью удается повысить производительность химических процессов, снизить себестоимость выпускаемой продукции и более
полно использовать сырье.
ІІІ. Изучение нового материала. (12 мин.) (Слайд №4)
Учитель: Физические свойства. Кислород - бесцветный газ, без вкуса и запаха, относительно малорастворим в воде (в 100 объемах
Воды при температуре 20 ºС растворяется 3,1 объема кислорода). Кислород немного тяжелее воздуха: 1л кислорода при нормальных
условиях весит 1,43 г, а 1л воздуха - 1,29г. (Нормальные условия - сокращенно: н.у. - температура 0ºС и давление 760 мм.рт.ст., или
1 атм. ≈ 0,1 МПа). При давлении 760 мм.рт.ст. и температуре -183ºС кислород сжижается, а при снижении температуры до -218,8ºС
затвердевает.
(Слайд №5) Химические свойства. Кислород при нагревании энергично реагирует со многими веществами, при этом выделяются
Теплота и свет. Такие реакции называют реакциями горения. Если опустить в сосуд с кислородом O 2 тлеющий уголек, то он
Раскаляется добела и сгорает, образуя оксид углерода(IV ) С O 2 . Чтобы определить, какое образовалось вещество, в сосуд наливают
Известковую воду - раствор гидроксида кальция Са(ОН) 2 . Она мутнеет, так как при этом образуется нерастворимый карбонат
Кальция СаС O 3 :
CO 2 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O
(Слайд №6) Сера горит в O 2 ярким синим пламенем с образованием газа с резким запахом - оксида серы(IV )
S + O 2 = SO 2
(Слайд №7) Демонстрационный опыт «Горение фосфора в кислороде»
Техника безопасности (провести инструктаж!) Опыт следует проводить под тягой. Следует соблюдать правила обращения с
Нагревательными приборами. Не допускать попадания горящего фосфора на рабочую поверхность стола. Не вдыхать выделяющийся
Дым фосфорного ангидрида.
Фосфор Р сгорает в O 2 ярким пламенем с образованием белого дыма, состоящего из твердых частиц оксида фосфора(V).
4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
(Слайд №8) В кислороде горят и такие вещества, которые обычно считают негорючими, например железо. Если к тонкой стальной
Проволоке прикрепить спичку, зажечь ее и опустить в сосуд с кислородом, то от спички загорится и железо. Горение железа
Происходит с треском и разбрасыванием ярких раскаленных искр - расплавленных капель железной окалины Fe3O4. В этом
Соединении два атома железа трехвалентны и один двухвалентен. Поэтому реакцию горения железа в кислороде можно выразить
Следующим уравнением:
3 Fe + 2 O 2 = FeO * Fe 2 O 3 или Fe 3 O 4
(Слайд №9) Взаимодействие вещества с кислородом относится к реакциям окисления .
(Слайд №10) Горение - это химическая реакция, при которой происходит окисление веществ с выделением теплоты и света.
В большинстве случаев при взаимодействии веществ с кислородом образуются оксиды. (Слайд №11) Оксиды - это сложные
Вещества, которые состоят из двух элементов, одним из которых является кислород.
(Слайд №12) Известны химические элементы, которые непосредственно с кислородом не соединяются. К ним относятся золото Au и
Некоторые другие. Оксиды этих элементов получают косвенным путем.
(Слайд №13) Применение кислорода. Основано на его химических свойствах. В больших количествах кислород используют для
Ускорения химических реакций в разных отраслях химической промышленности и в металлургии. Например, при выплавке чугуна
Для повышения производительности доменных печей в них подают воздух, обогащенный кислородом.
(Слайд №14) При сжигании смеси ацетилена или водорода с кислородом в специальных горелках температура пламени достигает
3000 º С. Такое пламя используется для сварки металлов. Если берут кислород в избытке, то пламенем можно резать металл.
(Слайд №15) Жидкий кислород применяют в ракетных двигателях.
(Слайд №16) В медицине кислород служит для облегчения затрудненного дыхания. В этом случае кислородом заполняют
Специальные подушки. Кислородные маски необходимы в высотных полетах, в космосе и при работе под водой.
(Слайд №17) Кислород расходуется в громадных количествах на многие химические реакции, например на сжигание топлива.
(Слайд №18) Из сказанного видно, что очень много кислорода расходуется на разнообразную деятельность человека, тратится на
Процессы дыхания человека, животных, растений, а также на процессы гниения. Человек при дыхании в течение 1 мин в среднем
Употребляет 0,5 дм ³ кислорода, в течении суток - 720 дм ³ , а в год - 262,8 м ³ кислорода, что все жители земного шара (5 миллиардов)
В течение года для дыхания используют 1578 миллиардов кубических метров кислорода. Если такой объем кислорода при нормальном
Давлении поместить в железнодорожные цистерны, то поезд был бы протяженностью более 300 млн км, что равняется расстоянию до
Солнца и обратно.
(Слайд №19) Но все же общая масса кислорода в воздухе заметно не изменяется. Это объясняется процессом фотосинтеза,
Происходящим в зеленых растениях на свету. В результате этого процесса выделяется кислород.
С фотосинтезом вы уже знакомились в курсе ботаники. Упрощенно процесс фотосинтеза изображают так:
6CO 2 + 6H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6O 2 .
Так в природе происходит непрерывный круговорот кислорода.
(Слайд №20) В целях сохранения кислорода в воздухе вокруг городов и крупных промышленных центров создаются зоны зеленых
Насаждений. Специальная служба систематически контролирует содержание кислорода в воздухе. При необходимости применяют
Меры по устранению загрязнения воздуха.
(Слайд №21) Физкультминутка. (1 мин.)
Руки кверху поднимаем,
А потом их отпускаем.
А потом их развернем
И к себе скорей прижмем.
А потом быстрей, быстрей
Хлопай, хлопай веселей.
IV. Закрепление знаний. (6 мин.)
(Слайд №22) Задание №1. «Правда или ложь? Если знаешь - разберешь»
Для кислорода верны следующие утверждения:
а) Кислород – бесцветный газ, без вкуса и запаха .
б) Кислород немного легче воздуха.
в) В кислороде горят и такие вещества, которые обычно считают негорючими, например железо.
г) Известны химические элементы, которые непосредственно с кислородом соединяются. К ним относятся золото Au и некоторые другие.
д) Применение кислорода основано на его физических свойствах.
е) Непрерывный круговорот кислорода непосредственно связан с таким процессом, как фотосинтез.
Ответ: а; в; е.
(Слайд №23) Задание №2. «Скорая помощь»
Вставьте пропущенные вещества в уравнениях реакций:
а) …….. + Ca(OH) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O
б) S + ……. = SO 2
в) ….. + 2 O 2 = FeO * Fe 2 O 3 или Fe 3 O 4
Ответ: а)CO 2 б)O 2 в) 3 Fe
(Слайд №24) Задание №3. «Мозговой штурм»
Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций.
а) CO 2 + H 2 O = C 6 H 12 O 6 + O 2
б) P + O 2 = P 2 O 5
(Слайд №25) Задание №4. «Ассоциации»
С каким применением кислорода ассоциируется данное изображение?
(Слайд №26) 1) в металлургии;
(Слайд №27) 2) в авиации для двигателей;
(Слайд №28) 3) в авиации для дыхания;
(Слайд №29) 4) для резки металлов;
(Слайд №30) 5) для сварки металлов;
(Слайд №31) 6) на взрывных работах;
(Слайд №32) 7) в медицине.
(Слайд №33) V. Домашнее задание. (1 мин.)
§20,21; №6-9 (с.60). Решите задачи 1-2 (с.60).
Творческое задание: подготовить сообщение №10 с. 60 «Что делается в вашей местности для поддержания определенного содержания
Кислорода в воздухе? В чем может заключаться ваше участие в этой деятельности?»
(Слайд №33) VI. Рефлексия. (1 мин.)
Учитель:
С егодня я узнал...
было трудно…
я понял, что…
я научился…
я смог…
было интересно узнать, что…
меня удивило…
мне захотелось…
VII. Подведение итогов урока. (1 мин.)
(Слайд №34)
В чём горят дрова и газ,
Фосфор, водород, алмаз?
Дышит чем любой из нас
Каждый миг и каждый час?
Без чего мертва природа?
Правильно, без….
Обучающиеся:
кислорода
Учитель: Правильно. Спасибо за урок! До свидания! (Слайд №35)
