Повітря, його склад. Оксиген. Поширеність Оксигену в природі. Кисень, склад

Учитель хімії Чепига Валентина Сергіївна

Учитель хімії Ракова Оксана Леонідівна

Тема: «Кисень»

Підручник Н.М.Буринська хімія 7 клас

Урок 1

Тема: Повітря, його склад. Оксиген. Поширеність Оксигену в природі. Кисень, склад його молекули, поширеність у природі. Фізичні властивості кисню.

Мета: ознайомити учнів із характеристикою елемента Оксигену; дати характеристику кисню як простої речовини, познайомити з фізичними властивостями кисню.

Хід уроку

І. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності.

У попередніх класах ви дізнались про повітря. З деякими його властивостями ознайомилися на уроках природознавства та географії. Тепер ми продовжуємо вивчати повітря у взаємозв’язку відомих вам знань про нього та нового навчального матеріалу, що стосується саме хімії.

IІ. Вивчення нового матеріалу.

ЧИМ Є ПОВІТРЯ З ПОГЛЯДУ ХІМІКА? З тим, що тіла живої і неживої природи складаються з речовин, ви обізнані. Але речовини бувають різними – чистими й такими, що утворюють суміші, простими і складними, неорганічними та органічними. До яких із них віднести повітря? Розпочнемо зі складу повітря, щоб одержати відповідь на запитання, чистою речовиною чи сумішшю речовин воно є. Вчені встановили, що близько 4/5 об’ємного складу повітря становить газоподібна речовина азот N₂, що не має кольору і запаху. На другому місці перебуває кисень О₂ – теж газоподібна речовина без запаху й кольору. Третіми за об’ємним вмістом у складі повітря є інертні гази, серед

яких переважає аргон Аr, а на четвертому місці – вуглекислий газ СО₂. Тож відповідь однозначна – повітря є природною сумішшю газоподібних речовин. У ньому також міститься водяна пара Н₂О та деякі інші речовини, зокрема ті, що утворюють частинки пилу.

Як пов’язані зі складом повітря вранішня роса на траві та туман?

Друге запитання хімічного змісту — до простих чи складних речовин належать компоненти повітря? Погляньте на якісний склад наведених у тексті параграфа формул компонентів повітря і ви побачите серед них три формули простих речовин і дві формули складних. Отже, повітря — це природна газоподібна суміш простих і складних речовин.

І нарешті третє запитання — до неорганічних чи органічних речовин належать компоненти повітря? Безперечно, прості речовини не можуть бути органічними, а вуглекислий газ, хоча й містить Карбон, відносять до неорганічних речовин.

От ми й отримали відповідь на останнє поставлене запитання: складові повітря є неорганічними речовинами.

Повітря — це природна однорідна суміш газоподібних неорганічних речовин азоту, кисню, інертних газів, вуглекислого газу, парів води та в невеликій кількості деяких інших речовин.

Вивчення простих речовин ми починаємо з одного з найпоширеніших елементів-неметалів – Оксигену який утворює кисень, що входить у склад повітря.

Шведський учений Карл Шеєле, учень аптекаря, у вільний від роботи час займався хімічними дослідами з вивчення флогістону – пальної сутності речовини. Він спалював у закритій колбі фосфор, який миттєво згоряв, перетворюючись на «суху фосфорну кислоту» (Р₂О₅). Потім занурював колбу в посудину з водою, і вона на 1/5 заповнювалася водою. Знову і знову вчений повторював дослід, спалюючи різні речовини, й одержував одне й те саме – зникала 1/5 частина повітря. Шеєле припустив, що повітря в колбі вже інше. Щоб перевірити свою гіпотезу, він досліджував повітря, що залишилося в колбі. Повітря виявилося мертвим: у ньому нічого не хотіло горіти, свічки стухали, немов їх задмухувала «невидимка», розжарене вугілля остигало, палаюча скіпка миттєво гасла. Висновок був тільки один: повітря – неоднорідна речовина, одна частина якого підтримує дихання і горіння.

Після численних дослідів з розкладу селітри (КNO₃, NaNО₃.) Шеєле одержав «вогненне повітря», в якому скіпка, що ледь жевріла, загорялася яскравим полум'ям. Шеєле повторив дослід зі спалювання фосфору, але у «вогненному повітрі» після згоряння фосфору колба цілком заповнювалася водою.

Утім, таємниця вогню так і залишалася для вченого таємницею, тому що до кінця днів він залишався прихильником теорії «флогістону». «Вогненне повітря» було відкрите майже одночасно трьома вченими: К. Шеєле, Дж. Прістлі, А. Лавуазьє.

Англієць Джозеф Прістлі сонячним промінням нагрівав у пробірці меркурій(ІІ) оксид і одержував велику кількість газу, в якому свічка яскраво горіла.

Першість у відкритті кисню належить Дж. Прістлі. Але з усіх трьох тільки Лавуазьє правильно оцінив істинне значення кисню в природі. Він уперше заявив, що ніякого флогістону не існує. Ця заява викликала бурю в ученому світі. Хіміки так звикли бачити всюди незримий флогістон, що ніяк не могли розстатися з ним. Але проти очевидного встояти важко, і наприкінці XVIII століття флогістон було остаточно вигнано з хімічної науки.

ВЛАСТИВОСТІ ПОВІТРЯ.

Розглянемо фізичні властивості повітря. Повітря не має кольору й запаху, тому для нас воно невидиме. Та в існуванні його навколо нас легко переконатися. Візьміть аркуш паперу й зробіть ним кілька помахів на відстані 10–15 см від свого обличчя. Ви одразу ж відчуєте рух спрямованого на нього повітря.

Для того, щоб перевести газоподібне повітря у рідкий агрегатний стан, необхідна температура –192,0 °С. Як і всі гази та рідини, воно не має власної форми, а тому повністю заповнює простір, який йому доступний. Тобто повітря — всюдисуща суміш газів. Ми говоримо «пуста чашка», «пуста ваза», «пуста пляшка», не замислюючись над тим, що насправді вони «повні», а точніше наповнені повітрям. В цьому переконує занурення пустої пляшки у посудину з водою. Набагато важча за повітря вода витісняє його з пляшки й ми бачимо, як бульбашки повітря виходять з неї. За здатністю розчинятися у воді повітря на лежить до погано розчинних сумішей. Так, в 1 л води розчиняється 0,02918 л повітря. Але на віть такої невеликої кількості повітря достатньо для дихання риб, багатьох інших мешканців водойм. З підвищенням температури здатність повітря розчинятись у воді зменшується. Можна спостерігати, як з холодної води у прозорій вазі з квітами за кімнатної температури виділяються дрібні пухирці повітря й осідають на внутрішній поверхні посудини та рослинах.

У повітрі добре поширюється звук. Якби астронавти, що побували на Місяці, спробували звично поговорити між собою, у них би нічого не вийшло. Це тому, що на Місяці звук не поширюється через відсутність у супутника Землі повітряної оболонки.

Проте тепло у повітрі поширюється погано. Ось чому у вікнах вставляють подвійні, а в сучасних — навіть потрійні шибки. Розташоване між ними повітря допомагає зберігати тепло у приміщеннях. Невипадково на зиму у птахів густішає пір’я, а у звірів шерсть. Між їхніми ворсинками теж затримується повітря й зменшує тепловіддачу тіла.

Повітря піддається стисненню, тобто воно пружне. У цьому переконує дослід. Якщо наповнену повітрям кульку стиснути з боків, у місці стиснення з’явиться заглиблення. Як тільки припинити стиснення, кулька завдяки пружності повітря набуде попередньої форми.

1. Оксиген – хімічний елемент.

Давайте охарактеризуйте положення Оксигену в періодичній системі. Визначимо символ елемента, порядковий номер, його відносну атомну масу, валентність, кількість електронів, заряд ядра.

Оксиген – неметалічний елемент 2-го періоду VI групи головної підгрупи:

• символ елемента – О

• порядковий номер елемента – 8

• відносна атомна маса елемента – 16

• Оксиген має постійне значення валентності, яке дорівнює ІІ

• значення порядкового номера елемента вказує на те, що атом Оксигену містить 8 електронів

• заряд атома становить +8.

1. Кисень. Фізичні властивості.

Найважливіша проста речовина Оксигену – кисень. Цей газ необхідний для дихання; він також підтримує горіння.

Формула кисню вам відома – О₂. Ця речовина містить молекули, які складаються із двох атомів Окигену.

Фізичні властивості: - Газ без кольору, запаху і смаку.

- Важчий за повітря.

- Малорозчинний у воді.

- Під час охолодження до -183°С перетворюється на блакитну рідину, при температурі -219°С твердне.

У живій природі за участі кисню здійснюється дихання – один з найважливіших життєвих процесів.

ІІІ. Закріплення знань.

Складання конспекту уроку

Хімічний елемент ___________

Формули простих речовин ________

Структурна формула кисню __________

Відносна молекулярна маса кисню ______

Знаходження в природі кисню_____

Склад повітря _____

Значення кисню_________

ІV. Домашнє завдання.

Опрацювати §12, 13

Підготувати повідомлення:

- «Історія відкриття кисню»;

- «Склад повітря»;

- «Значення кисню в житті людини».