Круговорот кислорода в природе: схема, интересные факты

Тема урока: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 4обучающихся 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 количествосвязанного 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:

(Слайд № 4. Рисунок1).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. Рисунок2). На какой диаграмме распределение массовых долей элементов отвечает количественному составу (NH4)3PO4? Ответ: 4.

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 20ºС 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 № 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 O2 тлеющий уголек, то он раскаляется добела и сгорает, образуя оксид углерода(IV) СO2. 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 СаСO3:

CO2 Ca(OH)2 = CaCO3↓ H2O

Видеодемонстрация №1 «Горение угля в кислороде»

(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»

(Слайд № 9)Горение фосфора в кислороде

Видеодемонстрация №3 «Горение фосфора в кислороде»

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»

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 3000ºС. 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 дм³ кислорода, в течении суток — 720 дм³, а в год — 262,8 м³ 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. Анимация «Фотосинтез» .

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 = CaCO3↓ 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.)

§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:

. alhimik.ru/