Оксиген як хімічний елемент. Кисень проста речовина. Оксиген у природі. Фізіологічна дія кисню. Добування кисню в лабораторії. Каталізатори. Фізичні властивості кисню.

Мета. Навчити учнів за планом давати характеристику Оксигену та кисню, порівнювати кисень і Оксиген; розглянути основні лабораторні способи добування кисню. Надавати відомості про відкриття кисню та його фізіологічну роль для живих організмів; ознайомити з поширенням Оксигену у природі. Сформувати поняття “каталізатор”. Формувати екологічне мислення учнів.

Основні поняття і терміни: Оксиген, кисень, реакція розкладу, каталізатор.

Обладнання і реактиви: перманганат калію, оксид мангану (IV), прилад для добування кисню в лабораторії, скіпка, сірники; таблиця “Поширення елементів у природі”, портрет А.Лавуазьє.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Методи навчання: розповідь з елементами бесіди, демонстрування дослідів, повідомлення учнів, самостійна робота з підручником, заповнення таблиці, бесіда за питаннями, розв’язування задачі.

ХІД УРОКУ

І. Організаційний момент.

ІІ. Повідомлення теми та мети. Мотивація навчальної діяльності.

Напишіть хімічний символ елемента Оксигену.

Яка відносна атомна маса Оксигену?

Яку валентність проявляє Оксиген у сполуках?

Напишіть хімічну формулу простої речовини кисню.

Яка відносна молекулярна маса і молярна маса речовини кисню?

Відповіді на усі ці запитання учні оформляють у такому вигляді:

О Оксиген Хімічний елемент Аr (О) = 16. Валентність ІІ. О2 Кисень Проста речовина. Мr (О2) = 32. М (О2) = 32г/ моль

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Розповідь про історію відкриття кисню.

VIII ст. - китайський учений Мао - Хто встановив наявність у повітрі газу, який підтримує дихання і горіння. Однак а Європі кисень відкрили майже через 1000 одночасно два видатні  хіміки другої половини XVIII ст. – швед  К.В.Шеєле у 1771 р. встановив, що повітря складається з кисню й азоту та англієць Джозеф Прістлі у 1774р. добув кисень розкладом меркурій (ІІ) оксиду.

Усе ж - головні особи в історії відкриття кисню не К.В. Шеєле і не Дж. Прістлі. Вони відкрили новий газ - кисень, попри це і до кінця своїх років залишаючись ревними захисниками теорії флогістону, яка тривалий час гальмувала розвиток науки. Особливе значення в історії відкриття кисню мають праці А. Лавуазьє. Він (1775 р.) встановив, що кисень - складова частина повітря, створив кисневу теорію горіння (за 200 років вона не тільки не була спростована, а й отримала безліч підтверджень своєї правильності), яка прийшла на зміну теорії флогістону.

У 1898 р. англійський вчений Томпсон лорд Кельвін твердив, що людству загрожує задуха, оскільки в повітря виділяється величезна кількість вуглекислого газу не тільки від дихання, а й від промислових підприємств. Це ствердження спростував К.А. Тимірязєв. Він довів, що людству не дадуть загинути зелені рослини.

Повідомлення учнів.

Людина за добу видихає 800 - 900г., за рік - 300 кг вуглекислого газу. Все людство - 900 млн. т.

Велику кількість вуглекислого газу виділяють при диханні тварини, що населяють планету.

При спалюванні кам'яного вугілля щорічно виділяється вуглекислого газу ≈ 11-12 млрд. т.

Багато поступає вуглекислого газу в атмосферу з ґрунту, вулканів, тріщин Землі.

Культурні рослини з 1 га за добу поглинають приблизно до 20 т. вуглекислого газу, а рослинність усієї земної кулі за рік - до 175 млрд. т.

Річне виділення кисню зеленими рослинами земної кулі - приблизно 450 млн. т.

Розповідь з елементами бесіди.

Поширення Оксигену у природі.

Оксиген - найпоширеніший хімічний елемент на Землі. Масова частка його в оболонці Землі становить близько 52%. У зв’язаному стані, тобто як хімічний  елемент, Оксиген входить  до складу води, піску, глини, гірських порід і мінералів. Він є у складі всіх речовин, з яких побудовані живі організми. Зокрема в організмі людини на вміст Оксигену припадає майже 65%.

У вільному стані, тобто як проста речовина, кисень О2 є у повітрі. Масова частка його – 23%, об’ємна – 21%. Кисень міститься також у природних водах.

А як ви гадаєте для чого потрібний кисень на землі?

У природі кисень відіграє особливу роль. Він виступає одночасно і як будівельник, і як руйнівник. Окислюючи органічні речовини, кисень підтримує дихання, отже, й життя. Енергія, що при цьому вивільнюється, забезпечує життєдіяльність організмів. Проте за участю кисню в природі постійно відбуваються й руйнівні процеси: іржавіння металів, тління й горіння речовин, гниття рослинних і тваринних решток.

Добування кисню в лабораторії.

У лабораторних умовах кисень добувають розкладанням деяких оксигеновмісних речовин.

Демонстрація досліду добування кисню розкладом калій перманганату КМnО4 під час нагрівання:

2КМпО4 = К2МпО4 + МпО2 + О2↑

Формування поняття “реакція розкладу”.

Хімічні реакції, під час яких з однієї речовини утворюються дві або більше нових речовин, називаються реакціями розкладу.

Добування кисню розкладом гідроген пероксиду Н2О2:

Демонстрація досліду:

2Н2О2 = 2 Н2О + О2↑

Збираємо кисень витісненням повітря.

Те, що в посудині кисень, доводимо за допомогою тліючої скіпки. Вона спалахує. Звертаємо увагу учнів на те, що швидкість розкладу гідроген пероксиду помітно збільшується після додавання манган (IV) оксиду МпО2.

Поняття про каталізатори.

Каталізатори - це речовини, які змінюють швидкість хімічної реакції, але не входять до складу її кінцевих продуктів.

Каталізатори широко використовуються у промисловості. Вони дають змогу підвищувати продуктивність хімічних процесів, отже, економніше вести виробництво.

В живих організмах також є каталізатори, які впливають на швидкість хімічних реакцій. Це - біокаталізатори, або ферменти. Так, гідроген пероксиду можна розкласти, якщо у пробірку, де він знаходиться, опустити декілька листків елодеї або шматочок картоплини. Спостерігатимемо виділення бульбашок газу. Не важко переконатися, що це кисень.

Фізичні властивості кисню. (Самостійна робота учнів із статтею

“ Фізичні властивості кисню” на с. 88 підручника. Заповнення таблиці:

Фізичні властивості кисню

Агрегатний стан за звичайних умов. Смак. Запах. Забарвлення. Розчинність у воді. Густина. Температура кипіння. Температура плавлення.).

 Фізіологічна дія кисню.

(Робота з підручником, ст. 88. Учні шукають відповідь на питання: “Яку роль відіграє кисень у лабораторних умовах?”)

ІV. Закріплення нового матеріалу

«Мозкова атака»

1.      Охарактеризуйте Оксиген як хімічний елемент.

2.      До складу яких природних речовин він входить?

3.      Охарактеризуйте кисень як просту речовину.

4.      Де він трапляється в природі?

5.      Як можна добути кисень у лабораторії?

Виконання завдання

Яку масову частку становить Оксиген у складі крейди СаСО₃?

V. Підсумок уроку, виставлення оцінок.

VІ. Домашнє завдання. Опрацювати §12 за підручником, дати відповідь на запитання в кінці параграфу. Розв’язати №7 на ст.89.