Кислород: формула, плотность, масса, свойства, способы получения и применения | Сварка и сварщик

Кислород: формула, плотность, масса, свойства, способы получения и применения | Сварка и сварщик Кислород
Содержание
  1. В металлургии, для резки и сварки металлов
  2. Кислород не горит
  3. . Яд или афродизиак?
  4. Кислород хорошо растворяется
  5. Вес кислорода
  6. Нестабильный газ
  7. Инопланетная жизнь
  8. Земная кора
  9. Холод
  10. Озон
  11. Вода
  12. Алгоритм составления реакций взаимодействия веществ с кислородом
  13. Биологическая роль кислорода
  14. Вредность и опасность кислорода
  15. История кислорода
  16. История открытия кислорода
  17. Как безопасно обращаться с газовыми баллонами?
  18. Какое применение кислорода в машиностроении?
  19. Кислород в баллоне
  20. Коэффициент перевода объема и массы o2 при т=15°с и р=0,1 мпа
  21. Коэффициенты перевода объема и массы o2 при т=0°с и р=0,1 мпа
  22. Область применения кислорода
  23. Общая характеристика кислорода
  24. Полезные свойства кислорода и его влияние на организм
  25. Применение кислорода
  26. Применение кислорода | ооо «дипи эйр газ»
  27. Применение кислорода в авиации
  28. Применение кислорода в жизни
  29. Применение кислорода в медицине
  30. Применение кислорода в природе
  31. Применение кислорода в сварке
  32. Применение кислорода в стекольной промышленности
  33. Применение кислорода в целлюлозно–бумажной промышленности
  34. Применение кислорода человеком в электроэнергии
  35. Свойства и применение кислорода
  36. Сжатый кислород в баллонах
  37. Соединения кислорода
  38. Сообщение о применении кислорода
  39. Способы получения кислорода
  40. Физические и химические свойства
  41. Физические свойства и нахождение в природе
  42. Характеристики кислорода
  43. Химические свойства
  44. Хранение и транспортировка кислорода
  45. Электронное строение кислорода

В металлургии, для резки и сварки металлов

Кис­ло­род, вхо­дя­щий в со­став воз­ду­ха, при­ме­ня­ют для сжи­га­ния топ­ли­ва: на­при­мер, в дви­га­те­лях ав­то­мо­би­лей, теп­ло­во­зов и теп­ло­хо­дов.

В ка­че­стве окис­ли­те­ля для ра­кет­но­го топ­ли­ва при­ме­ня­ет­ся жид­кий кис­ло­род. Смесь жид­ко­го кис­ло­ро­да и жид­ко­го озона — один из самых мощ­ных окис­ли­те­лей ра­кет­но­го топ­ли­ва.

3. Применение в медицинских целях

В ме­ди­цине кис­ло­род тоже нашел свое при­ме­не­ние. Кис­ло­род ис­поль­зу­ет­ся для обо­га­ще­ния ды­ха­тель­ных га­зо­вых сме­сей при на­ру­ше­нии ды­ха­ния, для ле­че­ния астмы, про­фи­лак­ти­ки ги­по­ксии в виде кис­ло­род­ных кок­тей­лей, кис­ло­род­ных по­ду­шек. Од­на­ко чи­стым кис­ло­ро­дом при нор­маль­ном дав­ле­нии долго ды­шать нель­зя – это опас­но для здо­ро­вья.

4. Применение в пищевой промышленности

В пи­ще­вой про­мыш­лен­но­сти кис­ло­род за­ре­ги­стри­ро­ван в ка­че­стве пи­ще­вой до­бав­ки E948, как про­пел­лент и упа­ко­воч­ный газ. Про­пел­лен­ты — газы, вы­дав­ли­ва­ю­щие пи­ще­вые про­дук­ты из ём­ко­сти (кон­тей­не­ра, бал­лон­чи­ка со спре­ем, танка или хра­ни­ли­ща для сы­пу­чих про­дук­тов).

5. Биологическая роль

Кис­ло­род вы­пол­ня­ет бес­цен­ную био­ло­ги­че­скую роль.

Кис­ло­род необ­хо­дим прак­ти­че­ски всем живым су­ще­ствам для ды­ха­ния. Ды­ха­ние – это окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ный про­цесс, где кис­ло­род яв­ля­ет­ся окис­ли­те­лем. С по­мо­щью ды­ха­ния живые су­ще­ства вы­ра­ба­ты­ва­ют энер­гию, необ­хо­ди­мую для под­дер­жа­ния жизни.

III. Круговорт кислорода в природе

Кислород не горит

Как ни удивительно, это чистая правда. Кислород способствует горению других элементов, но не горит сам. И хорошо, ведь если бы это было не так, одной горящей, спички было бы достаточно, чтобы сжечь весь кислород в атмосфере нашей планеты.

. Яд или афродизиак?

Слишком большое количество кислорода может оказаться токсичным. Это опасно во время подводного плавания, когда в легкие попадает большее количество О, чем обычно.

Кроме того, кислород, по мнению многих, вызывает состояние эйфории, но его воображаемые эффекты на спортивных состязаниях не доказаны с медицинской точки зрения.

IV. Выполните тест

V. Лабиринт “Кислород”

VI. Кроссворд

ЦОРы

Кислород хорошо растворяется

Он растворяется в воде почти в два раза лучше, чем азот. Если бы у этого элемента была такая же растворимость, как у азота, в морях, озерах и реках было бы намного меньше кислорода, что сделало бы жизнь намного труднее для огромного количества живых организмов.

Вес кислорода

Этот газ отвечает за почти две трети веса большинства живых организмов, главным образом потому, что живые существа состоят из большого количества воды, а 88,9 % веса воды составляет кислород.

Нестабильный газ

Кислород (O) нестабилен в атмосфере нашей планеты и регулярно исчезает, поэтому его запас должен постоянно пополняться фотосинтезом. Без растительности и водорослей наша атмосфера почти не содержала бы O.

Кстати, говоря о водорослях, зеленые морские водоросли обеспечивают приблизительно 70 % кислорода, произведенного на Земле посредством фотосинтеза, остальные 30 % произведены оставшимися зелеными растениями.

Инопланетная жизнь

Если мы обнаружим какие-либо другие планеты с атмосферами, богатыми кислородом, можно быть практически уверенными, что на этих планетах присутствует жизнь. Значительное количество O наблюдается только там, где оно может пополняться живыми организмами.

Земная кора

Всего пять химических элементов составляют более 90 % веса земной коры. Почти половина этого веса — кислород. Кремний, алюминий, железо и кальций — оставшиеся элементы.

Холод

Мировые океаны содержат немало растворенного в воде кислорода, который поддерживает жизнь. Полярные океаны, будучи самыми холодными, содержат больше растворенного кислорода и поэтому поддерживают огромное количество живых организмов.

Озон

Озон (O3) – аллотропная форма кислорода, которая реагирует лучше, чем обычный кислород. Озон выделяется в природе во время крупных электрических выбросов (штормы и грозы с молниями) или ультрафиолетовым излучением в верхних слоях атмосферы Земли.

Вода

Вода (H2O) является самой широко известной молекулой, содержащей кислород. Другие известные молекулы являются оксидами, например, оксид железа, или ржавчина (Fe2O3), углекислый газ (CO2), окись алюминия (Al2O3) и кварц (SiO2).

Алгоритм составления реакций взаимодействия веществ с кислородом

II. Применение кислорода

При­ме­не­ние лю­бо­го ве­ще­ства свя­за­но с его свой­ства­ми. Так и при­ме­не­ние кис­ло­ро­да обу­слов­ле­но, в ос­нов­ном, его спо­соб­но­стя­ми под­дер­жи­вать ды­ха­ние и обес­пе­чи­вать го­ре­ние.

Рас­смот­рим ос­нов­ные об­ла­сти при­ме­не­ния кис­ло­ро­да.

Биологическая роль кислорода

Кислород – основа основ жизнедеятельности всех живых организмов на Земле, является основным биогенным элементом. Находится в составе молекул всех важнейших веществ, которые отвечают за структуру и функции клеток (липиды, белки, углеводы, нуклеиновые кислоты).

Кислород поступает в живые организмы (растения, животные и человек) благодаря органам дыхания и поступлению воды. Помня о том, что в организме человека самый главный орган дыхания – это кожа, становится понятно, сколько кислорода может получать человек, особенно летом на берегу водоёма.

Вредность и опасность кислорода

За внешней безобидностью скрывается очень опасный газ, но об этом на нашем сайте опубликована статья про маслоопасность и взрывоопасность кислорода и мы не будем здесь дублировать информацию.

История кислорода

Открытие кислорода произошло дважды, во второй половине XVIII столетия с разницей в несколько лет. В 1771 году кислород получил швед Карл Шееле, нагревая селитру и серную кислоту. Полученный газ был назван «огненным воздухом». В 1774 английский химик Джозеф Пристли проводил процесс разложения оксида ртути в полностью закрытом сосуде и открыл кислород, но принял его за ингредиент воздуха.

Только после того, как Пристли поделился своей находкой с французом Антуаном Лавуазье, стало понятно, что открыт новый элемент (calorizator). Пальма первенства данного открытия принадлежит Пристли потому, что Шееле опубликовал свой научный труд с описанием открытия лишь в 1777 году.

История открытия кислорода

Открытие кислорода приписывают Джозефу Пристли (Joseph Priestley). У него была лаборатория, оборудованная приборами для собирания газов. Он испытывал его физиологическое действие на себе и на мышах. Пристли установил, что после вдыхания газа некоторое время ощущается приятная легкость.

Мыши в герметически закрытой банке с воздухом задыхаются быстрей, чем в банке с O2. Поскольку Пристли был приверженцем флогистонной теории он так и не узнал, что оказалось у него в руках. Он только описал этот газ, даже не догадываясь, что он описал. А вот лавры открытия кислорода принадлежат Антуан Лоран Лавуазье (Antoine Laurent de Lavoisier), который и дал ему имя.

Лавуазье, поставил свой знаменитый опыт, продолжавшийся 12 дней. Он нагревал ртуть в реторте. При кипении образовывалась ее красная окись. Когда реторту охладили, оказалось, что воздуха в ней убыло почти на 1/6 его объема, а остаток ртути весил меньше, чем перед нагревом. Но когда разложили окись ртути сильным прокаливанием, все вернулось: и недостача ртути, и «исчезнувший» кислород.

Впоследствии Лавуазье установил, что этот газ входит в состав азотной, серной, фосфорной кислот. Он ошибочно полагал, что O2 обязательно входит в состав кислот, и поэтому назвал его «оксигениум», что значит «рождающий кислоты». Теперь хорошо известны кислоты, лишенные «оксигениума» (например: соляная, сероводородная, синильная и др.).

Как безопасно обращаться с газовыми баллонами?

Газовые баллоны выглядят очень прочными. Тем не менее, с ними нужно обращаться как с яйцом. Во-первых, из-за их веса. Во-вторых, газ всегда находится под высоким давлением. Когда с цилиндра оторвется клапан, он буквально улетит, как ракета. Кроме того, содержимое кислородного баллона разжигает огонь, а СУГ и ацетилен воспламеняются и образуют взрывоопасную смесь с воздухом.

Какое применение кислорода в машиностроении?

В строительстве и машиностроении он используется для резки и сварки металлов. Данные процессы осуществляются при высоких температурах.

Кислород в баллоне

Благодаря этой таблице теперь можно легко дать ответы на вопросы, которые очень часто задают сварщики:

Для того, чтобы приблизительно узнать сколько кислорода в баллоне, нужно вместимость баллона (м3) умножить на давление (МПа). Например, если вместимость баллона 40 литров (0,04 м3), а давление газа 15 МПа, то объем кислорода в баллоне равен 0,04×15=6 м3.

Коэффициент перевода объема и массы o2 при т=15°с и р=0,1 мпа

Масса, кг Объем
Газ, м3 Жидкость, л
1,337 1 1,172
1,141 0,853 1
1 0,748 0,876

Коэффициенты перевода объема и массы o2 при т=0°с и р=0,1 мпа

Масса, кг Объем
Газ, м3 Жидкость, л
1,429 1 1,252
1,141 0,799 1
1 0,700 0,876

Область применения кислорода

Существуют разные области применения:

  1. Медицина: в поликлиниках пациенты получают дополнительный кислород, а в авиации пассажиры получают необходимый дополнительный кислород. Использование его в медицине регулируется отдельными специальными правилами.
  2. Пищевая промышленность: упаковка в защитной атмосфере для увеличения срока хранения пищевых продуктов.
  3. Сварка, металлообработка и химия: чистый кислород используется для оптимизации процессов горения, повышения эффективности процесса и снижения выбросов углекислого газа. Он производится в криогенных воздухоразделительных установках, где атмосферный воздух «разделяется» на составные части, то есть сжиженный азот и кислород, а также благородные газы. Затем чистота газов анализируется на предмет качества.

Общая характеристика кислорода

Кислород является элементом XVI группы II периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 8 и атомную массу 15,9994. Принято обозначать кислород символом О (от латинского Oxygenium – порождающий кислоту).

Полезные свойства кислорода и его влияние на организм

Кислород участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Живые существа дышат кислородом воздуха. Широко используется кислород в медицине. При сердечнососудистых заболеваниях, для улучшения обменных процессов, в желудок вводят кислородную пену («кислородный коктейль»).

Применение кислорода

Помимо того, что все живые существам в природе, за исключением немногих микроорганизмов, при дыхании потребляют кислород, он широко применяется во многих отраслях промышленности: металлургической, химической, машиностроении, авиации, ракетостроении и даже в медицине.

В химической промышленности его применяет:

В металлургии его используют:

В медицинских целях больным, у которых нарушена нормальная деятельность органов дыхания или кровообращения, искусственно увеличивают содержание O2 в воздухе или дают дышать непродолжительное время чистым O2. Медицинский кислород, выпускаемый ГОСТ 5583, особенно тщательно очищают от всех примесей.

Применение кислорода | ооо «дипи эйр газ»

Кислород  получают из атмосферного воздуха способом низкотемпературной ректификации и электролизом воды.

Использование кислорода в металлургии и стекольной промышленности
— кислород применяется для увеличения температуры плавления в конверторном и электро-дуговом производстве стали
— кислород может использоваться для выплавки цветных металлов – меди, алюминия, свинца и т.д.
— прямое восстановление железа так же может осуществляться с помощью кислорода
— для огневой порезки и зачистки слябов
— в стекловаренных печах используется для улучшения плавления
— для дожигания отходящих газов с целью уменьшения выбросов оксидов азота до безопасных уровней.

Использование кислорода в химической и нефтехимической промышленности
— кислород используется для окисления исходных реагентов, образуя азотную и серную кислоту, этиленоксид, пропиленоксид, винилхлорид и другие основные соединения.
— кислород используют для изготовления взрывчатых веществ
— высокотемпературная конверсия природного газа так же предполагает использование кислорода
— повышения производительности установки «Клауса»
— каталитическая конверсия природного газа ( при производстве синтетического аммиака)
— для увеличения вязкости и улучшения нефтегазового потока из колодцев
— для увеличения производительности заводов по крекингу нефти (для более эффективной переработки высокооктановых компонентов)

Использование кислорода в целлюлозно-бумажной промышленности и экологии
— для отбеливания бумаги
— для очистки сточных вод и подготовки питьевой воды.
— интенсификация горения мусоросжигательных печей
— для переработки покрышек

Использование кислорода в энергетике
— для газификации твердого топлива ( угля, торфа, сланцев )
— для обогащения воздуха в промышленном производстве тепла на ТЭС.

Использование кислорода в машиностроение и металлообработке
— для газовой резки и сварки
— как плазмообразующий газ на машинах плазменной резки
— как режущий газ при лазерном раскрое
— для напыления и наплавления металлов и неметаллов

Использование кислорода в медицине и биологии 
— в кислородных барокамерах
— в палатах со специальным микроклиматом ( реанимация, роддома ), который создается с помощью кислорода
— для дыхательной аппаратуры ( ВГСЧ, скорая помощь, др. )
— для кислородных коктейлей
— в биотехнологиях ( выращивание бактерий )

Использование кислорода в авиации и космонавтике
— окислитель ракетного топлива
— в системах дыхания

Использование кислорода в сельском хозяйстве и пищевой промышленности
— для выращивания рыбы в прудовых хозяйствах (насыщение кислородом)
— кислородные коктейли для животных для прибавки в весе
— для обработки воды при изготовлении пищевых продуктов
— для обеззараживания кислородом производственных помещений и хранилищ

§

Кислород: формула, плотность, масса, свойства, способы получения и применения | Сварка и сварщик

Обычный технологический процесс изготовления колбасы или котлет начинается с получения фарша. В общем-то, несложно: взять мясо и другие составляющие рецепта, измельчить, добавить шпик, соль, пряности, все хорошенько перемешать, 

§

Компания «DP Air Gas» – ведущий национальный поставщик  технических, медицинских и чистых газов, пищевых и сварочных смесей.
Сегодня компания «DP Air Gas» является лидером на рынке продаж промышленных газов, реализуя свою продукцию и услуги по всей территории Украины, а так же территории стран СНГ и Евросоюза.

Криогенные емкости компании DP Air Gas

Главной нашей задачей является обеспечение нашим партнерам бесперебойности и безопасности производственных процессов за счет качественного, надежного и стабильного обеспечения техническими, медицинскими и чистыми газами, пищевыми и сварочными смесями.

Совместно с проектной компанией «DP Engineering» мы готовы взять на себя ответственность за все процессы газообеспечения на Вашем предприятии:

Наши высококвалифицированные специалисты дадут необходимые консультации и подскажут оптимальные пути решения поставленных задач, проведут тренинги, обучения и семинары.

МЫ ПРЕДЛАГАЕМ НЕЧТО БОЛЬШЕЕ, ЧЕМ ПРОСТО ХОРОШИЙ ПРОДУКТ.

ПАРТНЕРСТВО С «DP AIR GAS» ОЗНАЧАЕТ:

Применение кислорода в авиации

Поскольку человек не может дышать вне атмосферы без кислорода, то ему необходимо брать запас данного полезного элемента с собой. Искусственно полученный кислород используется людьми для дыхания в чуждой среде: в авиации при полетах, в космических аппаратах.

Применение кислорода в жизни

Кислород применяется практически повсеместно – от металлургии до производства ракетного топлива и взрывчатых веществ, применяемых для дорожных работах в горах; от медицины до пищевой промышленности.

В пищевой промышленности кислород зарегистрирован в качестве пищевой добавки E941, как пропеллент и упаковочный газ.

Применение кислорода в медицине

В данной области он чрезвычайно важен: химический элемент используется для жизненного поддержания людей, страдающих на затрудненное дыхание и для лечения некоторых недугов. Примечательно, что при нормальном давлении чистым кислородом дышать долго нельзя. Это небезопасно для здоровья.

Применение кислорода в природе

В природе существует круговорот кислорода: в процессе фотосинтеза растения на свету превращают углекислый газ и воду в органические соединения. Данный процесс характеризуется выделением кислорода. Как человек и животные, растения в темное время суток потребляют кислород из атмосферы.

Для химической и металлургической промышленности нужен чистый кислород, а не атмосферный. В мире каждый год предприятия получают больше 80 млн. тонн данного химического элемента. Он израсходуется в процессе получения стали из металлолома и чугуна.

Применение кислорода в сварке

Сам по себе O2 является негорючим газом, но из-за свойства активно поддерживать горение и увеличения интенсивности (интенсификации) горения газов и жидкого топлива его используют в ракетных энергетических установках и во всех процессах газопламенной обработки.

В таких процессах газопламенной обработки, как газовая сварка, поверхностная закалка высокая температура пламени достигается путем сжигания горючих газов в O2, а при газовой резке благодаря ему происходит окисление и сгорание разрезаемого металла.

При полуавтоматической сварке (MIG/MAG) кислород O2 используют как компонент защитных газовых смесей с аргоном (Ar) или углекислым газом (CO2).

Кислород добавляют в аргон при полуавтоматической сварке легированных сталей для обеспечения устойчивости горения дуги и струйного переноса расплавленного металла в сварочную ванну. Дело в том, что как поверхностно активный элемент он уменьшает поверхностное натяжение жидкого металла, способствуя образованию на конце электрода более мелких капель.

При сварке низколегированных и низкоуглеродистых сталей полуавтоматом O2 добавляют в углекислый газ для обеспечения глубокого проплавления и хорошего формирования сварного шва, а также для уменьшения разбрызгивания.

Чаще всего кислород используют в газообразном виде, а в виде жидкости используют только при его хранении и транспортировке от завода-изготовителя до потребителей.

Применение кислорода в стекольной промышленности

Данный химический элемент в стекловаренных печах используется в качестве компонента, улучшающего горение в них. Также благодаря кислороду промышленность уменьшает выбросы оксидов азота до уровня безопасных для жизни.

Применение кислорода в целлюлозно–бумажной промышленности

Данный химический элемент используется при спиртовании, делигнификации и в других процессах, таких как:

  1. Отбеливание бумаги
  2. Очистка сточных вод
  3. Подготовка питьевой воды
  4. Интенсификация горения мусоросжигательных печей
  5. Переработка покрышек

Применение кислорода человеком в электроэнергии

Тепловые и электрические станции, которые работают на нефти, природном газе или угле, для сжигания топлива используют кислород. Без него все производственные промышленные заводы просто бы не работали.

Надеемся, что сообщение на тему «Применение кислорода» помогло Вам подготовиться к занятию. А рассказ о применении кислорода Вы можете дополнить через форму комментариев ниже.

Свойства и применение кислорода

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.

Задачи 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”, колбы, пинцет,
    ложки для сжигания веществ, спиртовка.

    Реактивы:

    уголь, сера, красный фосфор,
    железная пластина, вода, известковая вода.

    ХОД УРОКА

    І. Организационный момент. (1 мин.)

    (Слайд № 1)

    Учитель:

    Добрый день! Прошу
    всех садиться. Тема сегодняшнего урока
    “Свойства и применение кислорода”.

    (Слайд № 2)

    Мы с вами рассмотрим физические и
    химические свойства кислорода, сформулируем
    общие понятия об оксидах, реакциях горения,
    окисления; ознакомимся с практической
    значимостью и применением кислорода; а также
    докажем, что кислород — один из важнейших
    элементов на Земле.

    ІІ. Актуализация знаний. (7 мин.).

    Работа с карточками.

    От 2 до 4 обучающихся
    получают задание на карточках и выполняют его у
    доски.

    (Слайд № 3) Фронтальный опрос “А ну-ка,
    химики”.

    Учитель:

    Но перед тем как приступить к
    изучению новой темы, вам следует ответить на
    следующие вопросы:

    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. 2KMnO

    4 =
    K
    2MnO4 MnO2 O2Кислород: формула, плотность, масса, свойства, способы получения и применения | Сварка и сварщик

    2) Разложение перекиси водорода. 2H

    2O2
    = 2H
    2O O2Кислород: формула, плотность, масса, свойства, способы получения и применения | Сварка и сварщик

    3) Разложение бертолетовой соли. 2KClO

    3 =
    2KCl 3O
    2Кислород: формула, плотность, масса, свойства, способы получения и применения | Сварка и сварщик

    8. Перечислите способы получения кислорода в
    промышленности.

    Ответ: В промышленности
    кислород получают:

    1) Электролиз воды. 2H

    2O = 2H2 O2Кислород: формула, плотность, масса, свойства, способы получения и применения | Сварка и сварщик

    2) Из воздуха. ВОЗДУХ давление, -183

    oC=O2
    (голубая жидкость).

    В настоящее время в промышленности кислород
    получают из воздуха. В лабораториях небольшие
    количества кислорода можно получать нагреванием
    перманганата калия (марганцовка) KMnO

    4.
    Кислород мало растворим в воде и тяжелее воздуха,
    поэтому его можно получать двумя способами:

    (Слайд № 4).9. Установите соответствие
    между способом получения кислорода и уравнением
    химической реакцией. Работа в парах.

    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.

    (Слайд № 5). На какой диаграмме распределение
    массовых долей элементов отвечает
    количественному составу (NH4)3PO4?

    Ответ:
    4.

    Кислород: формула, плотность, масса, свойства, способы получения и применения | Сварка и сварщик

    ІІІ. Изучение нового материала. (12 мин.)

    (Слайд № 6) Учитель:

    Физические свойства.

    Кислород
    — бесцветный газ, без вкуса и запаха, относительно
    малорастворим в воде (в 100 объемах воды при
    температуре 20?С 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 0

    o

    С и давление 760 мм.рт.ст.,
    или 1 атм.

    Кислород: формула, плотность, масса, свойства, способы получения и применения | Сварка и сварщик

    0,1 МПа). При
    давлении 760 мм.рт.ст. и температуре -183

    o

    С
    кислород сжижается, а при снижении температуры
    до -218,8

    o

    С затвердевает.

    (Слайд № 7)

    Химические свойства.Техника
    безопасности (провести инструктаж!)

    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) СO

    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 СаСO

    3

    :

    CO2 Ca(OH)2 = CaCO3img2.gif (48 bytes) H2O

    Видеодемонстрация №1 “Горение угля в
    кислороде”
    http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/695aa82a-e84a-fa4d-7b04-16d28ded2fbb/index.htm

    (Слайд № 8) Сера горит в O2 ярким синим
    пламенем с образованием газа с резким запахом —
    оксида серы (IV)

    S O2 = SO2

    Видеодемонтсрация №2 “Горение серы в
    кислороде”
    http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/600cd365-f9f2-ae10-56e4-98ee0af7e4c6/index.htm

    (Слайд № 9) Горение фосфора в кислороде

    Видеодемонстрация №3 “Горение фосфора в
    кислороде”
    http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/f83beda5-449d-d3dc-442c-a474a89eeca6/index.htm

    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 O2 ярким пламенем с
    образованием белого дыма, состоящего из твердых
    частиц оксида фосфора (V).

    4P 5O2 = 2P2O5

    (Слайд № 10) Горение железа в кислороде

    Видеодемонстрация №4 “Горение железа в
    кислороде”
    http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/deb6e939-f8c8-fea7-fe24-7b2c80013fd7/index.htm

    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:

    3Fe 2O2 = FeO * Fe2O3 или Fe3O4

    (Слайд № 11) Взаимодействие вещества с
    кислородом относится к реакциям окисления.

    (Слайд № 12)

    Горение — это химическая реакция,
    при которой происходит окисление веществ с
    выделением теплоты и света.

    (Слайд № 13)

    В большинстве случаев при
    взаимодействии веществ с кислородом образуются
    оксиды.

    Оксиды — это сложные вещества,
    которые состоят из двух элементов, одним из
    которых является кислород.

    (Слайд № 14)

    Известны химические элементы,
    которые непосредственно с кислородом не
    соединяются. К ним относятся золото Au и некоторые
    другие. Оксиды этих элементов получают косвенным
    путем.

    (Слайд № 15)

    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 № 16)

    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 № 17)

    Жидкий кислород применяют в
    ракетных двигателях.

    (Слайд № 18)

    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.

    Кислород расходуется в громадных количествах
    на многие химические реакции, например на
    сжигание топлива.

    (Слайд № 19)

    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 № 20)

    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:

    6CO2 6H2O = C6H12O6
    6O2.

    Так в природе происходит непрерывный
    круговорот кислорода.

    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.

    Физкультминутка. (1 мин.)

    IV. Закрепление знаний. (6 мин.)

    (Слайд № 21) 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 № 22) Задание №2. “Скорая помощь”

    Вставьте пропущенные вещества в уравнениях
    реакций:

    а) …….. Ca(OH)2 = CaCO3Кислород: формула, плотность, масса, свойства, способы получения и применения | Сварка и сварщик H2O

    б) S ……. = SO2

    в) ….. 2O2 = FeO * Fe2O3 или Fe3O4

    Ответ: а)CO2 б)O2 в) 3Fe

    (Слайд № 23) Задание №3. “Мозговой штурм”

    Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций.

    а) CO2 H2O = C6H12O6 O2

    б) P O2 = P2O5

    (Слайды № 24-25) Задание №4. “Ассоциации”

    С каким применением кислорода ассоциируется
    данное изображение?

    1) в металлургии;

    2) для резки металлов;

    3) в авиации для дыхания;

    4) в авиации для двигателей;

    5) для сварки металлов;

    6) на взрывных работах;

    7) в медицине.

    (Слайд № 26) V. Домашнее задание. (1 мин.)

    Параграф 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 № 27) VI. Рефлексия. (1 мин.)

    Учитель:

    • Сегодня 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 № 28)

    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

    (Слайд № 29) Учитель: Правильно. Спасибо за
    урок! До свидания!

    Литература

    [1] Горковенко М. Ю. Поурочные разработки по
    химии 8 класс к учебникам О. С. Габриеляна, Л. С.
    Гузея, Г. Е. Рудзитиса. — М: “ВАКО”, 2004;

    [2] Радецкий А. М., Горшкова В. П. Дидактический
    материал: химия 8-9 классы — М: Просвещение, 1997.

    [3] Химия: неорганическая химия: учебник для 8
    класса общеобразовательных учреждений/ Г. Е.
    Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. — М: “Просвещение”, 2022 г.

    Интернет-ресурсы

    1. http://files.school-collection.edu.ru/
    2. http://www.e-osnova.ru/

    Сжатый кислород в баллонах

    Стальные баллоны бывают разных размеров и наполняются газом под разным давлением. В зависимости от типа газа в баллоне он имеет разный цвет. В случае технического кислорода цвет кожуха белый, остальная часть — синяя, а баллон с медицинским кислородом полностью белый.

    Кислородный баллон с давлением 300 бар содержит на 50% больше газа, чем баллон с давлением 200 бар. Это максимально возможное сжатие. Из-за высокого риска наполнения этим сильно окисляющим газом предпочтительны группы баллонов с давлением 300 бар (системы из 8–12 связанных баллонов).

    Как и все установки под давлением для газов, баллоны должным образом подготавливаются и проходят техническое обслуживание перед заполнением, чтобы гарантировать надлежащую чистоту газа и, прежде всего, чтобы персонал не подвергался возможным рискам, связанным с их использованием.

    Поскольку баллоны бывают разных вариантов, важно подбирать их правильно. Таким образом, газ можно использовать при разных давлениях и расходах.

    Соединения кислорода

    Основные степени окисления кислород 2, 1, 0, -1 и -2.

    Соединения кислорода:

    Степень окисления Типичные соединения
    2 Фторид кислорода OF2
    1 Пероксофторид кислорода O2F2
    -1 Пероксид водорода H2O2

    Пероксид натрия Na2Oи др.

    -2 Вода H2O

    Оксиды металлов и неметаллов Na2O, SO2 и др.

    Кислородсодержащие кислоты

    Соли кислородсодержащих кислот

    Кислородсодержащие органические вещества

    Основания и амфотерные гидроксиды

    Сообщение о применении кислорода

    Кислород является неотъемлемой частью жизнедеятельности всех живых организмов и химических процессов на планете. В этой статье мы рассмотрим наиболее частые области применения кислорода:

    Способы получения кислорода

    В основном кислород получают тремя способами:

    Из атмосферного воздуха его получают методом глубокого охлаждения, как побочный продукт при получении азота.

    Также O2 добывают путем пропускания электрического тока через воду (электролиз воды) с попутным получением водорода.

    Химические способ получения малопроизводителен, а, следовательно, и неэкономичен, он не нашел широкого применения и используются в лабораторной практике.

    Наверно многие помнят химический опыт, когда в колбе нагревают марганцовку (перманганат калия KMnO4), а потом выделяющийся в процессе нагрева газ собирают в другую колбу?

    2KMnO4 = K2MnO4 MnO2 O2 ↑

    Физические и химические свойства

    Кислород – лёгкий неметалл, состоит в группе халькогенов, имеет высокую химическую активность. Кислород, как простое вещество, представляет собой газ без цвета, запаха и вкуса, имеет жидкое состояние – светло-голубая прозрачная жидкость и твёрдое – светло-синие кристаллы. Состоит из двух атомов кислорода (обозначается формулой О₂).

    Физические свойства и нахождение в природе

    Кислород О2 — газ без цвета, вкуса и запаха, немного тяжелее воздуха. Плохо растворим в воде. Жидкий кислород – голубоватая жидкость, кипящая при -183оС.

    Озон О3 — при нормальных условиях газ голубого цвета со специфическим запахом, молекула которого состоит из трёх атомов кислорода.

    Кислород — это самый распространённый в земной коре элемент. Кислород входит в состав многих минералов — силикатов, карбонатов и др. Массовая доля элемента кислорода в земной коре —  около 47 %. Массовая доля элемента кислорода в морской и пресной воде составляет 85,82 %. 

    В атмосфере содержание свободного кислорода составляет 20,95 % по объёму и 23,10 % по массе.

    Характеристики кислорода

    Характеристики O2 представлены в таблицах ниже:

    Химические свойства

    При нормальных условиях чистый кислород — очень активное вещество, сильный окислитель. В составе воздуха окислительные свойства кислорода не столь явно выражены.

    1. Кислород проявляет свойства окислителя(с большинством химических элементов) и свойства восстановителя(только с более электроотрицательным фтором). В качестве окислителя кислород реагирует и с металлами, и с неметаллами. Большинство реакций сгорания простых веществ в кислороде протекает очень бурно, иногда со взрывом.

    1.1. Кислород реагирует с фтором с образованием фторидов кислорода:

    O2   2F2  →  2OF2

    С хлором и бромом кислород практически не реагирует, взаимодействует только в специфических очень жестких условиях.

    1.2. Кислород реагирует с серой и кремниемс образованием оксидов:

    S O2 → SO2

      Si O2 → SiO2

    1.3.Фосфоргорит в кислороде с образованием оксидов:

    При недостатке кислорода возможно образование оксида фосфора (III):

    4P      3O2  →   2P2O3

    Но чаще фосфор сгорает до оксида фосфора (V):

    4P      5O2  →   2P2O5

    1.4.С азотомкислород реагирует при действии электрического разряда, либо при очень высокой температуре (2000оС), образуя оксид азота (II):

        N2  O2→  2NO

    1.5. В реакциях с щелочноземельными металлами, литием  и алюминием кислород  также проявляет свойства окислителя. При этом образуются оксиды:

    2Ca       O2 → 2CaO

    Однако при горении натрияв кислороде преимущественно образуется пероксид натрия:

        2Na O2→  Na2O2

    А вот калий, рубидий и цезий при сгорании образуют смесь продуктов, преимущественно надпероксид:

        K O2→  KO2

    Переходные металлы окисляются кислород обычно до устойчивых степеней окисления.

    Цинк окисляется до оксида цинка (II):

    2Zn O2→  2ZnO

    Железо, в зависимости от количества кислорода, образуется либо оксид железа (II), либо оксид железа (III), либо железную окалину:

    2Fe O2→  2FeO

    4Fe 3O2→  2Fe2O3

    3Fe 2O2→  Fe3O4

    1.6. При нагревании с избытком кислорода графит горит, образуя оксид углерода (IV):

    C     O2  →  CO2

     при недостатке кислорода образуется угарный газ СО:

    2C     O2  →  2CO

    Алмаз горит при высоких температурах:

    Горение алмаза в жидком кислороде:

    Графит также горит:

    Графит также горит, например, в жидком кислороде:

    Графитовые стержни под напряжением:

    2. Кислород взаимодействует со сложными веществами:

    2.1. Кислород окисляет бинарные соединения металлов и неметаллов: сульфиды, фосфиды, карбиды, гидриды. При этом образуются оксиды:

    4FeS 7O2→  2Fe2O3 4SO2

    Al4C3 6O2→  2Al2O3 3CO2

    Ca3P2 4O2→  3CaO P2O5

    2.2. Кислород окисляет бинарные соединения неметаллов:

    • летучие водородные соединения (сероводород, аммиак, метан, силан гидриды. При этом также образуются оксиды: 

    2H2S 3O2→  2H2O 2SO2

    Аммиакгорит с образованием простого вещества, азота:

    4NH3 3O2→  2N2 6H2O

    Аммиакокисляется на катализаторе (например, губчатое железо) до оксида азота (II):

    4NH3 5O2→  4NO 6H2O

    • прочие бинарные соединения неметаллов — как правило, соединения серы, углерода, фосфора (сероуглерод, сульфид фосфора и др.):

    CS2 3O2→  CO2 2SO2

    • некоторые оксиды элементов в промежуточных степенях окисления (оксид углерода (II), оксид железа (II) и др.):

    2CO O2→  2CO2

    2.3. Кислород окисляет гидроксиды и соли металлов в промежуточных степенях окисления в водных растворах.

    Например, кислород окисляет гидроксид железа (II):

    4Fe(OH)2 O2 2H2O → 4Fe(OH)3

    Кислород окисляет азотистую кислоту:

    2HNO2 O2 → 2HNO3

    2.4. Кислород окисляет большинство органических веществ. При этом возможно жесткое окисление (горение) до углекислого газа, угарного газа или углерода:

    CH4 2O2→  CO2 2H2O

    2CH4 3O2→  2CO 4H2O

    CH4 O2→  C  2H2O

    Также возможно каталитическое окисление многих органических веществ (алкенов, спиртов, альдегидов и др.)

    2CH2=CH2 O2 → 2CH3-CH=O

    Хранение и транспортировка кислорода

    Кислород газообразный технический и медицинский выпускают по ГОСТ 5583.

    Хранят и транспортируют его в стальных баллонах ГОСТ 949 под давлением 15 МПа. Кислородные баллоны окрашены в синий цвет с надписью черными буквами «КИСЛОРОД».

    Жидкий кислород выпускается по ГОСТ 6331. O2 находится в жидком состоянии только при получении, хранении и транспортировке. Для газовой сварки или газовой резки его необходимо снова превратить в газообразное состояние.

    Электронное строение кислорода

    Электронная конфигурация  кислорода в основном состоянии:

    😯 1s22s22p4     1s Кислород: формула, плотность, масса, свойства, способы получения и применения | Сварка и сварщик  2s Кислород: формула, плотность, масса, свойства, способы получения и применения | Сварка и сварщик  2s Кислород: формула, плотность, масса, свойства, способы получения и применения | Сварка и сварщик 2p Кислород: формула, плотность, масса, свойства, способы получения и применения | Сварка и сварщик

    Атом кислорода содержит на внешнем энергетическом уровне 2 неспаренных электрона и 2 неподеленные электронные пары в основном энергетическом состоянии.

    Оцените статью
    Кислород
    Добавить комментарий