Добування кисню в лабораторії та промисловості. Реакція розкладу
Урок 2
Тема. Добування кисню в лабораторії та промисловості. Реакція розкладу. Поняття про каталізатор. Способи збирання кисню. Доведення наявності кисню
Мета:
сформувати поняття про реакцію розкладу та каталізатор на прикладі реакцій добування кисню; ознайомити учнів із добуванням кисню в промисловості, методиками визначення та збирання кисню,
Хід уроку
Актуалізація опорних знань
- Як кисень утворюється в природі?
- А чи можна одержати кисень в лабораторії?
- А з яких речовин можна одержати кисень?
Одержання кисню в промисловості.
Розповідь учителя.
У промисловості кисень одержують електролізом води та з повітря а) електролітичний метод
Через воду пропускають електричний струм, під дією якого вона розпадається на водень та кисень:
2H2O ел. струм 2Н2 +О2 Для того, щоб вода проводила електричний струм до неї додають інші речовини (луги або сульфати лужних металі).
Установка для виробництва кисню методом електролізу води
б) розділення повітря.
Цей метод ґрунтується на використанні різниці температури кипіння газів, з яких складається повітря. Спочатку зріджують повітря. Для цього його сильно стискають (100-200 атм.), а після цього різко знижують тиск. Внаслідок цього повітря сильно охолоджується й переходить у рідкий стан (при температурі -192 °С). Рідке повітря переганяють у ректифікаційній колоні. Оскільки азот кипить при -196 °С, а кисень - при -183 °С, із рідкого повітря спочатку відганяється азот, а потім кисень.
Установка для одержання кисню із повітря (киснева станція)
Методи збирання кисню
Розповідь учителя.
Існує два методи збирання кисню: метод витіснення повітря та метод витіснення води.
а) метод витіснення повітря
Кисень важчий від повітря, отже посудину-приймач слід тримати дном донизу. Кисень буде опускатися на дно посудини витісняючи повітря, що міститься в ній.
б) метод витіснення води.
Посудину-приймач заповнюють водою по вінця. Закривають та перевертають догори дном. Опустивши отвір посудини у кристалізатор з водою, її відкривають під водою. Вода тримається у посудині. Знизу через трубку надходить кисень, який піднімається вгору, виштовхуючи воду.
Виявлення кисню Розповідь учителя. Кисень підтримує горіння. Тому тліюча скіпка спалахує, щойно стикається з киснем.
Одержання кисню в лабораторії
Розповідь учителя. У лабораторії кисень одержують у невеликих кількостях. Для цього використовують речовини, які легко розкладаються з виділенням кисню незалежно від того, зустрічаються вони в природі чи добуті штучно. Для одержання кисню в лабораторії використовують термічно нестійкі оксиди, солі й інші речовини.
Розклад калій перманганату.
Розповідь вчителя.
2KMnO4= K2 MnO 4 + MnO2 +O2 ↑
Розклад оксидів важких металів. Розповідь учителя. Оксиди важких металів розкладаються під дією температури:
2Нg0 = 2Нg + O2 ↑
Розклад гідроген пероксиду. Розклад гідроген пероксиду відбувається швидше в присутності манган(ІV)оксиду.
MnO2
2Н202 →2Н20 + 02↑
Демонстрація. Добування кисню з гідроген пероксиду.
Розклад індійської (або чилійської) селітри
Кисень виділяється під час нагрівання селітри:
2КNO3 = 2КN02 + 02 ↑
Реакції розкладу
Реакції, в результаті яких з однієї складної речовини утворюються декілька інших речовин (простих або складних), називаються реакціями розкладу.
Узагальнення й систематизація знань
Виконання вправ
1.Нітратна кислота має формулу HNO3. Під дією світла вона розкладається. При цьому утворюються такі речовини: вода, кисень, газ бурого кольору NO2. Напишіть рівняння реакції.
2.Складіть рівняння за такою умовою: дві молекули водню реагують з однією молекулою кисню, утворюється …молекули води.
Домашнє завдання
Опрацювати параграф 14 підручника та виконати завдання для самоконтролю 1-5 с.78