Обладает ли кислород тепло и электропроводностью. Вода: электропроводность и теплопроводность. Единицы измерения электропроводности воды. Вода, как проводник электроэнергии

Цель урока. Конкретизировать знания о химическом элементе и простом веществе. Изучить физические свойства кислорода. Сформировать представления о способах получения и собирания кислорода в лаборатории.

Задачи:

Образовательные:
– Уметь различать понятия “химический элемент” и “простое вещество”
на примере кислорода.
– Уметь характеризовать физические свойства кислорода и способы
собирания кислорода.
– Уметь расставлять коэффициенты в уравнениях реакций.
Воспитательные:
формирование аккуратности при выполнении лабораторного опыта;
внимательности, бережного отношения.
Развивающие:
– Формирование выстраивания логических цепочек, владеть химической
терминологией, познавательной активности, умозаключений и суждений.

Основные понятия. Химический элемент, простое вещество, физические свойства, катализаторы.

Планируемые результаты обучения. Уметь различать понятия “химический элемент” и “простое вещество” на примере кислорода. Уметь характеризовать физические свойства кислорода и способы собирания кислорода. Уметь расставлять коэффициенты в уравнениях реакций.

Опыт: Получение кислорода из пероксида водорода и подтверждение его наличия.

Демонстрации. Получение кислорода из перманганата калия. Собирание кислорода методом вытеснения воздуха и подтверждение его наличия.

Оборудование и реактивы: Таблица Д.И.Менделеева, раздаточный материал (тест), прибор для получения кислорода из пермангата калия (коническая колба с резиновой пробкой, газоотводная трубка, ПХ-12, штатив, лапка, вата), пероксид водорода 20 мл (15 флаконов), оксид марганца (IV) (15 склянок), ложка-дозатор (15 шт.), спиртовка (15 шт.), спички (15 шт.), лучина (15 шт.), перманганат калия (5 г),.

Тип урока: Урок усвоения новых знаний.

Методы обучения:

Объяснительно-иллюстративный (словесные: беседа, изложение; словесно-наглядные: самостоятельная работа учащихся с наглядными пособиями; словесно-наглядно-практические: работа учащихся с раздаточным материалом, выполнение химического опыта, выполнение письменной самостоятельная работы).
Частично-поисковый (эвристический) метод (словесные: беседа-дискуссия; словесно-наглядные: дискуссия с демонстрацией средств наглядности, самостоятельная работа учащихся с наглядным пособием; словесно-наглядно-практические: работа учащихся с раздаточным материалом, выполнение химического опыта, выполнение письменной самостоятельная работы).
Исследовательский метод (словесно-наглядно-практический: выполнение исследовательского химического опыта).

Формы организации деятельности: фронтальная, групповая (парная).

I. Организационный этап.

Приветствие.
Определение отсутствующих.
Проверка готовности к уроку.

Наличие дневника, классной тетрадки, учебника по химии, ручки.

II. Подготовка учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала.

Учитель: Для того чтобы определить тему сегодняшнего урока нам с вами необходимо разгадать ребус?

Слайд 1

Разгадайте ребус и мы узнаем тему сегодняшнего урока.

Рис. 1

(КИСТИ) КИ + (СЛОН) СЛО + РОД

КИСЛОРОД

Учитель: Тема сегодняшнего урока: “Кислород, его общая характеристика и нахождение в природе. Физические свойства кислорода. Получение”.

Слайд 2

Тема сегодняшнего урока: “Кислород, его общая характеристика и нахождение в природе. Физические свойства кислорода. Получение”.

Слайд 3

“Кислород” – это вещество, вокруг которого вращается земная химия.

Я. Берцелиус

Учитель: С помощью языка химии необходимо на доске записать: кислород как химический элемент и как простое вещество.

Кислород – как элемент – О.

Кислород – как простое вещество – О 2 .

Учитель: Сейчас на экране появится несколько фраз (изречений), вам нужно определить в каком значении упоминается в них кислород – как химический элемент или как простое вещество.

Слайд 4

Задание: Определите кислород как химический элемент или простое вещество.

Кислород входит в состав жизненно важных органических веществ: белков, жиров, углеводов.
Все живые вещества на Земле дышат кислородом.
В состав ржавчины входят железо и кислород.
Рыбы дышат кислородом, растворенным в воде.
При фотосинтезе зеленые растения выделяют кислород.

Учитель: Вам необходимо с помощью ПСХЭ им. Д.И.Менделеева дать характеристику химическому элементу “Кислород”, по следующему плану:

Слайд 5:

Порядковый номер –
Относительная атомная масса –
Период –
Группа –
Подгруппа –
Валентность –

Учитель: Проверим, внимание на экран

Слайд 6

Порядковый номер – 8
Относительная атомная масса – Ar(О) = 16
Период – второй
Группа – VI
Подгруппа – а (главная)
Валентность – II

Слайд 7

Распространение кислорода в природе:

Первое место по распространенности в земной коре, т.е. литосфере, занимает кислород – 49%, далее следуют кремний – 26%, алюминий – 7%, железо – 5%, кальций – 4%, натрий – 2%, калий – 2%, магний – 2%, водород – 1%.

В биосфере около 65% от массы живых организмов приходится на кислород.

В гидросфере на его долю приходится 89%.

В атмосфере: 23% по массе, 21% по объему.

Рис. 2

Учитель: Вам необходимо с помощью ПСХЭ им. Д.И.Менделеева дать характеристику простому веществу “Кислород”.

Итак, какова же химическая формула простого вещества – 0 2

Относительная молекулярная масса Мг(0 2) = 32

Слайд 8

История открытия кислорода.

Рис. 3

Рис 5

Рис. 4

Рис. 6

Учитель комментирует: В 1750 году М.В. Ломоносов провел опыты и доказал, что в состав воздуха входит вещество, окисляющее металл. Он назвал его флогистоном.

Получил кислород в 1771 году Карл Шееле. Независимо от него кислород был получен Дж. Пристли в 1774 году.

А история простая…
Джозеф Пристли как-то раз,
Окись ртути нагревая,
Обнаружил странный газ.
Газ без цвета, без названья,
Ярче в нем горит свеча.
А не вреден для дыханья?
Не узнаешь у врача!
Новый газ из колбы вышел –
Никому он не знаком.
Этим газом дышат мыши
Под стеклянным колпаком.
Человек им тоже дышит…

В 1775 году А. Лавуазье установил, что кислород – составная часть воздуха и содержится во многих веществах.

Из атомов мир создавала природа:
Два атома легких взяла водорода,
Прибавила атом один кислорода –
И получилась частица воды,
Море воды, океаны и льды…
Стал кислород
Чуть не всюду начинкой.
С кремнием он обернулся песчинкой.
В воздух попал кислород,
Как ни странно,
Из голубой глубины океана.
И на Земле появились растения.
Жизнь появилась:
Дыханье, горенье…
Первые птицы и первые звери,
Первые люди, что жили в пещере…
Огонь добывали при помощи трения,
Хотя и не знали причины горения.
Роль кислорода на нашей Земле
Понял великий Лавуазье.

Учитель: Теперь познакомимся с кислородом на опыте. Так как мы будем использовать нагревательный прибор (спиртовку), необходимо вспомнить ТБ при работе со спиртовкой:

Пользуясь спиртовкой, нельзя ее зажигать от другой спиртовки, так как может пролиться спирт и возникнет пожар.
Чтобы погасить пламя спиртовки, ее следует закрыть колпачком.

Налейте в химический стакан раствор Н 2 О 2 (пероксида водорода).

Зажгите спиртовку, поднесите лучину в пламя и затушите лучину. Потом добавьте оксид марганца (IV) в химический стакан и поднесите тлеющую лучину к стакану – что наблюдается?

Ученик: Лучина – вспыхивает. Таким способом мы определили, что в химическом стакане находится кислород.

Учитель: В данном опыте оксид марганца (IV) является катализатором – веществом, которое ускоряет процесс химической реакции, но сам при этом не расходуется.

Демонстрационный эксперимент: “Получение кислорода из перманганата калия”.

Собираем прибор.

Собираем кислород методом вытеснения воздуха в коническую колбу, через некоторое время проверяем на наличие кислорода, с помощью тлеющей лучины, если она вспыхивает, то кислорода собрано достаточное количество.

Закрываем резиновой пробкой и выставляем на подъемный столик.

И предлагаем учащимся охарактеризовать физические свойства кислорода по следующим критериям.

Слайд 9

Агрегатное состояние -...
Цвет – ...
Запах – ...
Растворимость в воде – ...
t o кип. –...
Электропроводность – ...
Теплопроводность – ...
Тяжелее или легче воздуха

Учитель: Проверим, внимание на экран.

Слайд 10

Агрегатное состояние – газ.
Цвет – без цвета
Запах – без запаха
Растворимость в воде – плохо растворим
t° кип. – 183°С
Электропроводность – неэлектропроводен
Теплопроводность – плохо проводит тепло (плохая)
Тяжелее воздуха

Учитель: Ставим перед учащимися проблемный вопрос: Почему на картинке кислород в виде жидкости голубого цвета?

Слайд 11

Рис. 7

Ответ учащихся (дополняет учитель): Этот кислород в сжиженном состоянии, а жидкий кислород голубого цвета.

Теперь давайте обобщим и запишем в тетрадь разные способы получения кислорода, которые мы сегодня с вами наблюдали.
Рис. 8

Рис. 9

Учитель: В завершении урока, проверим свои знания.

Свойства вещества	Кислород	Уксусная кислота	Алюминий
1. Агрегатное состояние при обычных условиях	Газ	Жидкость	Твердое вещество
2. Цвет	Без цвета	Без цвета	Серебристо-белый
3. Вкус	Безвкусный	Кислый	Безвкусный
4. Запах	Не имеет	Резкий специфический	Не имеет
5. Растворимость в воде	Плохо растворим	Растворима	Практически не растворимо
6. Теплопроводность	Низкая	Небольшая	Высокая
7. Электропроводность	Отсутствует	Малая	Высокая

Знание свойств веществ необходимо для их практического применения. Например, на рисунке 6 представлены области применения алюминия, обусловленные свойствами этого металла.

1. Какие учебные предметы относятся к естественным?

2. Приведите примеры положительного воздействия человека на окружающую среду.

3. Приведите примеры отрицательного воздействия человека на природу.

4. Что изучает химия?

5. Из следующего перечня названий выпишите отдельно тела и вещества: снежинка, капля росы, вода, льдинка, сахар-песок, кусочек сахара, мел, школьный мелок. Сколько тел и сколько веществ названо в этом списке?

6. Сравните свойства веществ (то есть установите общее и различное между ними):

а) углекислого газа и кислорода;

б) азота и углекислого газа;

в) сахара и соли;

г) уксусной и лимонной кислот.

7. Какие свойства алюминия лежат в основе его применения?

8. Почему химию начинают изучать позже, чем биологию, географию, физику?

Плотность, теплоемкость, свойства кислорода O 2

В таблице представлены теплофизические свойства кислорода такие, как плотность, энтальпия, энтропия, удельная теплоемкость, динамическая вязкость, коэффициент теплопроводности. Свойства в таблице даны для газообразного кислорода, находящегося при атмосферном давлении, в зависимости от температуры в интервале от 100 до 1300 К.

Плотность кислорода равна 1,329 кг/м 3 при комнатной температуре. При нагревании кислорода, его плотность уменьшается. Теплопроводность кислорода равна 0,0258 Вт/(м·град) при комнатной температуре и при повышении температуры этого газа увеличивается.

Удельная теплоемкость кислорода при комнатной температуре равна 919 Дж/(кг·град). Теплоемкость кислорода увеличивается при росте его температуры. Также при нагревании кислорода увеличиваются значения таких его свойств, как энтальпия, энтропия и вязкость.

Примечание: будьте внимательны! Теплопроводность в таблице указана в степени 10 2 . Не забудьте разделить на 100.

Теплопроводность кислорода в жидком и газообразном состояниях

В таблице приведены значения коэффициента теплопроводности кислорода в жидком и газообразном состояниях при различных температурах и давлениях. Теплопроводность указана в интервале температуры от 80 до 1400 К и давления от 1 до 600 атм.

Значения теплопроводности в таблице, находящиеся выше черты, относятся к жидкому кислороду, а ниже ее — к газообразному. По данным таблицы видно, что теплопроводность жидкого кислорода выше, чем газообразного и при росте давления увеличивается.

Размерность Вт/(м·град).

Теплопроводность кислорода при высоких температурах

В таблице даны значения коэффициента теплопроводности кислорода при высоких температурах (от 1600 до 6000 К) и давлении от 0,001 до 100 атм.

При температурах выше 1300°С кислород начинает диссоциировать, и при некотором давлении его теплопроводность достигает максимальных значений. По данным таблицы видно, что теплопроводность диссоциированного кислорода при высоких температурах может достигать величин до 3,73 Вт/(м·град).

Примечание: Будьте внимательны! Теплопроводность в таблице дана в степени 10 3 . Не забудьте разделить на 1000.

Теплопроводность жидкого кислорода на линии насыщения

В таблице указаны значения коэффициента теплопроводности жидкого кислорода на линии насыщения. Теплопроводность дана в диапазоне температуры от 90 до 150 К. Следует отметить, что теплопроводность жидкого кислорода при увеличении температуры снижается.

Примечание: Будьте внимательны! Теплопроводность в таблице дана в степени 10 3 . Не забудьте разделить на 1000.

Источники:
1.
2. .

Аллотропия

Из \(118\) известных на данный момент химических элементов \(22\) элемента образуют простые вещества, обладающие неметаллическими свойствами. Неметаллических простых веществ намного больше, чем самих неметаллических химических элементов. Причиной тому служит существование явления, называемого аллотропией.

Аллотропия - это способность атомов данного химического элемента образовывать несколько простых веществ, называемых аллотропными видоизменениями , или аллотропными модификациями .

Например , химический элемент кислород \(O\) образует простое вещество кислород O 2 , молекула которого состоит из двух атомов, и простое вещество озон O 3 , молекула которого состоит из трёх атомов данного элемента.

Химический элемент фосфор \(P\) образует множество аллотропных видоизменений, важнейшими из которых являются красный фосфор и белый фосфор.

Химический элемент углерод \(C\) образует встречающиеся в природе модификации - алмаз и графит.

Аллотропные видоизменения, образуемые одним и тем же химическим элементом, существенно отличаются между собой как по строению, так и по свойствам.

Аллотропия присуща не всем неметаллических химическим элементам.

Например , водород, азот, элементы \(VII\)A и \(VIII\)A групп не имеют аллотропных модификаций, т. е. каждый из упомянутых элементов образует только одно простое вещество.

Кристаллическая решетка неметаллов

Причина большого разнообразия физических свойств неметаллов кроется в различном строении кристаллических решёток этих веществ.

Часть неметаллов имеет атомную кристаллическую решетку . Кристаллы таких веществ состоят из атомов, соединённых между собой прочными ковалентными связями. Такие неметаллы находятся в твёрдом агрегатном состоянии и являются нелетучими. Примерами таких веществ служат алмаз, графит, красный фосфор и кремний.

Модели кристаллических решёток алмаза (слева) и графита. Кристаллы этих аллотропных видоизменений состоят из атомов углерода, соединённых между собой ковалентными связями. Кристаллы графита, в отличие от кристаллов алмаза, сложены из отдельных слоёв, которые располагаются друг по отношению к другу подобно тому, как листы бумаги - в книге

Другая часть неметаллов имеет молекулярную кристаллическую решетку . В этом случае в каждой молекуле атомы соединены достаточно прочно ковалентной связью, а вот отдельные молекулы друг с другом в кристаллах вещества связаны очень слабо. Поэтому вещества молекулярного строения при обычных условиях могут быть газами, жидкостями или легкоплавкими твёрдыми веществами.

Кислород O 2 , озон O 3 , азот N 2 , водород H 2 , фтор F 2 , хлор Cl 2 , бром Br 2 , иод I 2 , белый фосфор P 4 , кристаллическая сера S 8 и инертные газы - это всё вещества, кристаллы которых состоят из отдельных молекул (а в случае инертных газов - из отдельных атомов, как бы выполняющих роль молекул).

Модель молекулы серы (слева) и кристалл серы. Кристалл серы состоит из отдельных молекул \(S_8\)

Физические свойства неметаллов

Свойства неметаллических простых веществ отличаются большим разнообразием. Собственно говоря, их объединяет только то, что они, как правило, не обладают теми физическими свойствами, которые типичны для металлов, т. е. не обладают характерным металлическим блеском, ковкостью, пластичностью, высокой тепло- и электропроводностью.

Агрегатное состояние

Неметаллы при обычных условиях могут быть газообразными, жидкими и твёрдыми веществами.

Газообразными неметаллами я вляются гелий \(He\), неон \(Ne\), аргон \(Ar\), криптон \(Kr\), ксенон \(Xe\) и радон \(Rn\). Их называют инертными (или благородными ) газами . Каждая «молекула» инертного газа состоит только из одного атома.

Такие химические элементы, как водород \(H\), кислород \(O\), азот \(N\), хлор \(Cl\), фтор \(F\) образуют газообразные вещества, состоящие из двухатомных молекул, соответственно - H 2 , O 2 , N 2 , Cl 2 , F 2 .

Из неметаллических простых веществ при обычных условиях жидкостью является только бром, молекулы которого двухатомны - Br 2 .

Остальные неметаллические химические элементы при обычных условиях находятся в твёрдом агрегатном состоянии. Например, химический элемент углерод образует такие твёрдые вещества, как алмаз и графит. Твёрдыми являются кристаллическая сера S 8 , фосфор красный и фосфор белый P 4 , кристаллический иод I 2 .

Цвет и блеск

Только некоторые неметаллы в отличие от металлов имеют блеск. Например, кристаллический иод, кремний и графит не похожи на остальные неметаллы - они имеют блеск, несколько напоминающий блеск металлов.

Если для подавляющего большинства металлов характерны серебристо-серый или серебристо-белый цвета, то окраска неметаллов очень разнообразна. Белый цвет имеет белый фосфор, красный - красный фосфор, жёлтый - сера и фтор, красно-бурый - жидкий бром, жёлто-зелёный - хлор, фиолетовый цвет имеют пары иода, синий - жидкий кислород, серый - графит и кремний. Бесцветным является алмаз, окраски не имеют также инертные газы, азот, кислород и водород.


Красный фосфор

Знакомство с:

Предметом химия;

Простыми и сложными веществами;

Свойствами веществ;

Формами существования химического элемента

Химия – наука о веществах, их свойствах, о превращениях веществ и способах управления этими превращениями

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Предмет химии. Вещества.

www.pmedia.ru Девиз урока: «Широко простирает химия руки свои в дела человеческие» М.В.Ломоносов

Цель урока: Познакомить с: -предметом химия; -простыми и сложными веществами; -свойствами веществ; -формами существования химического элемента.

1. О.С.Габриелян. «Химия». 8 класс. Учебник. 2. Тетрадь для работы в классе и дома. 3. Тетради для контрольных и практических работ. Что нужно для урока? Техника безопасности!

Науки о природе 1. Какие науки изучают природу? 2. Что изучает биология; физика; география; астрономия; геология? 3. Почему физику вы начали изучать в 7, а химию в 8 классе?

Что изучает химия? ХИМИЯ ИЗУЧАЕТ ВЕЩЕСТВА СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ ПРЕВРАЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВ «Отец химии» Роберт Бойль (1627 - 1691)

Химия – наука о веществах, их свойствах, о превращениях веществ и способах управления этими превращениями Тело Вещество Молекулы Атомы

Вещество – это то, из чего состоят физические тела Химический элемент – это определенный вид атомов Вещества Природные (углекислый газ) Синтети ческие (полиэтилен) Вещества Простые (водород, кислород) Сложные (вода, сахар)

Рассмотрите модели молекул. В чём между ними сходство и различие? Какое из веществ простое, а какое - сложное? Почему? Вещества Вещество Водород Кислород Вода

Вещества, которые образованы атомами одного химического элемента, называют простыми

Вещества, которые образованы атомами разных химических элементов, называют сложными

Упражнение №1 Определите, какое из предложенных веществ простое, а какое – сложное.

Что объединяет эти объекты?

Вещества и тела

Свойства веществ – это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга либо сходны между собой Предмет химии – изучение веществ, их превращений, создание веществ с заданными свойствами Химия Применение Состав Свойства

Упражнение №2 Укажите, где о кислороде говорится как о химическом элементе, а где – как о простом веществе: А) кислород мало растворим в воде; Б) молекулы воды состоят из двух атомов водорода и одного атома кислорода; В) в воздухе содержится 21% кислорода (по объёму); Г) кислород входит в состав углекислого газа.

План описания физических свойств вещества 1. В каком агрегатном состоянии – газообразном, жидком или твёрдом – находится вещество при данных условиях? 2. Какого цвета вещество? Имеет ли оно блеск? 3. Имеет ли вещество запах? 4. Проявляет ли вещество пластичность, хрупкость, эластичность? 5. Растворяется ли вещество в воде? 6. Какова температура плавления и температура кипения вещества? (См. справочники.) 7. Какова плотность вещества? (См. справочники.) 8. Обладает ли вещество тепло- и электропроводностью? (см. справочники.)

Упражнение №3 Опишите физические свойства уксусной кислоты, сахара, соли, меди, алюминия по предложенному плану. (С.5 (21) учебника)

Химия и охрана окружающей среды Защитить и сохранить Природу необходимо!

Домашнее задание Параграф 1, упр. 1-4 Доклады, презентации по истории развития химии Таблица Дата Достижения науки