Урок по теме «Общая характеристика элементов подгруппы кислорода»

Урок по теме "Общая характеристика элементов подгруппы кислорода" Кислород

Положение в периодической системе химических элементов

Кислород расположен в главной подгруппе VI группы  (или в 16 группе в современной форме ПСХЭ) и во втором периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Соединения кислорода

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

Соединения кислорода:

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

Пероксид натрия Na2Oи др.

-2Вода H2O

Оксиды металлов и неметаллов Na2O, SO2 и др.

Кислородсодержащие кислоты

Соли кислородсодержащих кислот

Кислородсодержащие органические вещества

Основания и амфотерные гидроксиды

Способы получения кислорода

В промышленности кислород получают перегонкой жидкого воздуха.

Лабораторные способы получения кислорода:

  • Разложение некоторых кислородосодержащих веществ:

Разложение перманганата калия:

2KMnO4 → K2MnO4 MnO2 O2

Разложение бертолетовой соли в присутствии катализатора  MnO2:

2KClO3 → 2KCl 3O2

Разложение пероксида водорода в присутствии оксида марганца (IV):

2H2O2 →  2H2O O2

2HgO → 2Hg O2

2KNO3 → 2KNO2 O2

Урок по теме "общая характеристика элементов подгруппы кислорода"

Цели урока:

  • обучающая: охарактеризовать элементы
    подгруппы кислорода на основании их положения в
    Периодической системе и строения атомов;
    расширить знания учащихся о свойствах элементов
    главных подгрупп; познакомиться со свойствами
    элементов – простых веществ;
  • коррекционная: отработка умений фиксации
    взора, ориентации в определенном перцептивном
    поле, развитие и совершенствование
    прослеживающих и констатирующих функций
    неполноценного зрения;
  • воспитательная: формирование навыков
    здорового образа жизни, бережного отношения к
    природным богатствам, экологически грамотное
    поведение в природе и обществе как социально и
    личностно значимого компонента образованности
    человека.

Задачи урока:

  • используя предварительную работу учащихся при
    подготовке к уроку, частично – поисковый,
    творческий подход к обучению, опираясь на ранее
    полученные знания, направлять деятельность
    учащихся на установление закономерности в
    изменении свойств элементов и их соединений в
    зависимости от положения в Периодической
    системе и строения атомов; способствовать
    приобретению умений учащихся самостоятельно
    оценивать свои знания.

Оборудование урока

:

  • Периодическая система химических элементов Д.И.
    Менделеева; вода, сера кристаллическая, прибор
    для нагревания; минералы: пирит, медный блеск,
    свинцовый блеск, цинковая обманка.

Форма проведения урока:

  • урок по технологии “Развивающее обучение” с
    использованием ИКТ.

Тип урока

: объяснительно-поисковый.

Ход урока

I. Организационный этап.

II. Постановка цели урока и актуализация.

Учитель:

Ребята, мы с вами изучили
Периодический закон и Периодическую систему
химических элементов Д.И. Менделеева, можем
охарактеризовать элементы исходя из их
положения в системе, зная строение их атомов. А
теперь мы приступаем к изучению подгрупп
химических элементов. Начинаем с подгруппы
кислорода. Свои ответы я предлагаю вам оценивать
самостоятельно. Для этого вы берете жетон, цвет
которого соответствует отметке: красный – “5”,
зеленый – “4”, желтый – “3”. В конце урока
подведем итоги. Итак, тема нашего урока:

Записать в тетрадь:

Общая характеристика элементов подгруппы
кислорода (слайд №1).

III. Воспроизведение учащимися знаний,
полученных ранее.

Памятка к изучению подгруппы элементов (слайд
№2):

1. Пользуясь Периодической системой, выпишите
символы и названия химических элементов,
относящихся к данной подгруппе.

2

. Составьте схемы строения атомов элементов,
укажите принадлежность к металлам или
неметаллам.

3.

Укажите, окислителями или восстановителями
являются элементы, их возможные степени
окисления.

4

. Приведите формулы высших оксидов,
гидроксидов, летучих водородных соединений
элементов и укажите их характер.

Работа учащихся у доски по плану памятки:

1.

Учащийся выписывает знаки элементов VI
группы главной (А) подгруппы, называет их.

Записать в тетрадь:

VI группа, главная подгруппа: O – кислород, S –
сера, Se – селен, Te – теллур, Po– полоний.

Про кислород:  Инструкция эксплуатации к кислородному концентратору -

Дополнение учителя:

эти элементы имеют
групповое название “халькогены”, что означает
“образующие руды”.

2

. У

чащийся изображает схемы строения
атомов О, S, Se, Те, Po и объясняет их принадлежность
к металлам или неметаллам.

Записать в тетрадь:

  • О 8 2е, 6е
  • S 16 2е, 8е,6е
  • Sе 34 2е,8е,18е,6е
  • Те 52 2е,8е,18е,18е,6е
  • Ро 84 2е,8е,18е,32е,18е,6е

Так как на внешнем энергетическом уровне
содержится 6 электронов, до завершения уровня не
хватает 2-х электронов, следовательно элементы
могут присоединять 2 электрона и проявляют
неметаллические свойства (кислород и сера –
неметаллы). Но элементы могут и отдавать
электроны с внешнего энергетического уровня, то
есть, 6 электронов. Способность отдавать
электроны усиливается с увеличением заряда ядра
атома и увеличением радиуса атома элементов, т.е.
сверху вниз. Таким образом, селен и теллур уже
будут проявлять некоторые металлические
свойства, а полоний – это металл.

3.

Учащийся у доски указывает окислители и
восстановители и называет возможные степени
окисления элементов:

Так как на внешнем энергетическом уровне
содержится 6 электронов, до завершения уровня не
хватает 2-х электронов, следовательно элементы
могут присоединять 2 электрона и минимальная
степень окисления элементов будет равна минус
два, а сами элементы будут являться окислителями.

Записать в тетрадь: (слайд №3)

  • Э0 2 е = Э-2 Э0
    окислитель

Среди этих элементов O — сильный окислитель.

Но так как радиусы атомов увеличиваются сверху
вниз, то способность принимать электроны падает
и нарастает способность к отдаче электронов, то
есть окислительная способность уменьшается, а
восстановительная способность усиливается. На
внешнем энергетическом уровне элементы содержат
6 электронов, следовательно могут отдать все 6
электронов и максимальная степень окисления у
них будет равна плюс 6.

Записать в тетрадь: (слайд №3)

  • Э0 — 6е = Э 6 Э0
    восстановитель
  • S, Se, Te – могут быть как восстановителями, так и
    окислителями.

Дополнение учителя:

для кислорода не типична
степень окисления, равная 6, он проявляет степень
окисления -2, в соединении со фтором 2. Также эти
элементы могут проявлять степени окисления 2, 4 и
6 в соединениях с кислородом и другими активными
неметаллами, -2 в соединениях с металлами и
водородом.

Записать в тетрадь: (слайд №4)

Степени окисления элементов: О-2; O 2F2;

  • с кислородом и активными неметаллами S 2, 4, 6
    , Se 4, 6 , Te 4, 6;
  • с металлами и водородом S-2 , Se-2 , Te-2.

4

.

Учащийся у доски записывает формулы
оксидов и гидроксидов в высшей степени окисления
элементов, их летучие водородные соединения.

Высшие оксиды образуются элементами в
максимальной степени окисления 6 и имеют общую
формулу RО3:

Записать в тетрадь:

Оксиды элементов ( 6):

  • SO3 – кислотный оксид
  • SeO3 – кислотный оксид
  • ТеО3 – кислотный оксид
  • РоО3 – неустойчив.

(Помощь учителя в определении характера
оксидов.)

Записать в тетрадь.

Гидроксиды элементов ( 6):

  • H2SO4 – серная кислота
  • H2SeO4 – селеновая кислота
  • Н2ТеО4 – теллуровая кислота

Сила кислот убывает сверху вниз.

Водородные соединения имеют общую формулу Н2R
и образуются элементами в минимальной степени
окисления ( — 2).

Записать в тетрадь.

Водородные соединения элементов:

  • Н2О – оксид водорода (вода)
  • Н2S – сероводород
  • H2Se – селеноводород
  • Н2Те – теллуроводород
  • Н2Ро – не изучен

Дополнение учителя:

кроме воды, – это
ядовитые газы. Водные растворы этих соединений –
это кислоты, сила которых возрастает от
сероводорода к теллуроводороду, т.е. сверху вниз
в подгруппе.

IV. Введение новых знаний.

Изучение элементов – простых веществ.
Объяснение учителя.

1. Кислород – О2

, газ без цвета, вкуса и запаха,
тяжелее воздуха, малорастворим в воде, при t=-183

Про кислород:  До какой температуры при нормальном давлении надо нагреть кислород, чтобы его плотность стала равна плотности азота при нормальн

0

С
сжижается (светло-голубого цвета), поддерживает
дыхание и горение. Сильный окислитель. Открыт в
1774 году Джозефом Пристли

(слайд №5).

2. Озон – О3,

газ голубого цвета с характерным
запахом свежести, в 1,5 раза тяжелее воздуха, в
жидком состоянии темно-синий, ядовит, разрушает
ткани дыхательных путей. Более сильный
окислитель, чем О

2

(красители
обесцвечиваются, спирт воспламеняется).

Благоприятно влияет на организм человека в
небольшом количестве (аромат свежести во время
грозы).

Записать в тетрадь (слайд №6):

Явление, когда один и тот же элемент образует
несколько простых веществ, называют аллотропией.

О2 и О3

аллотропные
видоизменения.

3. Сера

S

имеет два аллотропных
видоизменения

: (слайд №7)

S8 ромбическая

– или просто сера —
хрупкое вещество желтого цвета, не растворима в
воде и ею не смачивается, легкоплавка,
неэлектроповодна и теплопроводна. В узлах ее
кристаллической решетки находятся циклические
восьмиатомные молекулы типа “корона”.

Урок по теме "Общая характеристика элементов подгруппы кислорода" пластическая –

темного
цвета, растягивается и сжимается как резина.
Получают из Sобычной нагреванием до t=444 и
последующим охлаждением.

Демонстрации:

1.

сера, ее растворимость в воде;

2

. показ минералов, содержащие серу: PbS –
свинцовый блеск, Cu

2

S – медный блеск, ZnS –
цинковая обманка, FeS

2

– пирит;

3.

получение серы пластической:
кристаллическую нагреть до t

0

= 112,8

0

С,
образуется расплав серы, далее продолжить
нагревание до t

0

= 444,6

0

C (кипение), затем
быстро вылить кипящую серу в холодную воду и
наблюдать образование серы пластической.

4. Селен –

Seоткрыт в 1817 г. Берцеллиусом. В
чистом виде Se — твердое вещество серого цвета с
металлическим отсветом, ядовит. Способен
заменять серу при построении белковых молекул
растений, при употреблении в пищу которых
переходит в организм животных и человека. По
свойствам похож на серу. Используется при
вулканизации каучука (для получения резины), для
изготовления выпрямителей переменного тока, в
стекольной промышленности для обесцвечивания
стекол.

5. Теллур –

Te неметалл, по внешнему виду
напоминает металл, твердое кристаллическое
вещество коричневого цвета с металлическим
блеском, поводит электрический ток. Применяется
в производстве свинцовых кабелей. Соединения
теллура ядовиты, с ужасным непереносимым
запахом. Постепенно нервные окончания носа
работающих с соединениями теллура, парализуются
и перестают чувствовать этот запах, что приводит
к отравлению.

6. Полоний –

Ро открыт в 1898 году Марией Кюри.
Металл, по внешнему виду похожий на никель, в 300
раз радиоактивнее урана. Свойства его почти не
изучены.

Изучение нахождения в природе наиболее
распространенных элементов и их применения.

Сообщения учащихся

(подготовка сообщений
производится учащимися самостоятельно дома):

  1. Кислород в природе, его применение (слайд №8)
  2. Озон в природе, его применение.
  3. Сера в природе, ее применение (слайд №9)

V. Обобщение и систематизация знаний.

Беседа с учащимися по вопросам:

Назовите элементы подгруппы кислорода.

  • Назовите возможные степени окисления кислорода
    и серы.
  • Назовите окислители и восстановители.
  • Какое явление называется аллотропией?
  • Какие элементы имеют аллотропные
    видоизменения? Назовите эти видоизменения.
  • Назовите основные физические свойства
    кислорода и серы.
  • Где в природе встречаются кислород и сера?
  • VI. Подведение итогов урока.

    VII. Определение и разъяснение домашнего задания
    (слайд №10).

    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 %. 

    Про кислород:  Прудовики: описание пресноводных моллюсков

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

    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

    Электронное строение кислорода

    Электронная конфигурация  кислорода в основном состоянии:

    😯 1s22s22p4     1s Урок по теме "Общая характеристика элементов подгруппы кислорода"  2s Урок по теме "Общая характеристика элементов подгруппы кислорода"  2s Урок по теме "Общая характеристика элементов подгруппы кислорода" 2p Урок по теме "Общая характеристика элементов подгруппы кислорода"

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

    Оцените статью
    Кислород