Металл. Вода: электропроводность и теплопроводность. Единицы измерения электропроводности воды Обладает ли кислород тепло и электропроводностью

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:

1. 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.
2. Воспитательные:
   формирование аккуратности при выполнении лабораторного опыта;
   внимательности, бережного отношения.
3. 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.

1. Приветствие.
2. Определение отсутствующих.
3. 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.

1. Кислород входит в состав жизненно важных органических веществ: белков, жиров, углеводов.
2. Все живые вещества на Земле дышат кислородом.
3. В состав ржавчины входят железо и кислород.
4. Рыбы дышат кислородом, растворенным в воде.
5. 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:

1. Порядковый номер –
2. Относительная атомная масса –
3. Период –
4. Группа –
5. Подгруппа –
6. Валентность –

Учитель: Проверим, внимание на экран

Слайд 6

1. Порядковый номер – 8
2. Относительная атомная масса – Ar(О) = 16
3. Период – второй
4. Группа – VI
5. Подгруппа – а (главная)
6. 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:

1. Пользуясь спиртовкой, нельзя ее зажигать от другой спиртовки, так как может пролиться спирт и возникнет пожар.
2. 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

1. Агрегатное состояние -...
2. Цвет – ...
3. Запах – ...
4. Растворимость в воде – ...
5. t o кип. –...
6. Электропроводность – ...
7. Теплопроводность – ...
8. Тяжелее или легче воздуха

Учитель: Проверим, внимание на экран.

Слайд 10

1. Агрегатное состояние – газ.
2. Цвет – без цвета
3. Запах – без запаха
4. Растворимость в воде – плохо растворим
5. t° кип. – 183°С
6. Электропроводность – неэлектропроводен
7. Теплопроводность – плохо проводит тепло (плохая)
8. 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.

химически простое вещество, обладающее блеском, ковкостью, тепло- и электропроводностью

Альтернативные описания

Ковкое вещество с высокой электро- и теплопроводностью

Химически простое вещество, обладающее блеском, ковкостью, тепло- и электропроводностью

Одна из 5 стихий в китайских верованиях

. "Люди гибнут за..." (Мефистофель)

. "Люди гибнут за..." (ария)

. "прочный материал", который может заключаться в голосе

1 из 5 стихий в китайских верованиях

Вещество с хорошей ковкостью, тепло- и электропроводностью

Драгоценный...

Железная музыка группы "Аэросмит"

Жертва коррозии

И медь, и золото

И медь, и натрий, и ртуть

И медь, и олово, и железо и золото

Ковкое электропроводное вещество

Люди гибнут за него

Медь или титан

Метал м. лат. крушец; а в малом виде, в выплавке: королек. быту житейском, ценные, дорогие металлы: золото, платина, серебро; простые: железо, медь, цинк, олово, свинец; химия открыла такие начала почти всех ископаемых, состоящих из окисей и солей крушцевых; всего, в этом значении, числится более сорока металлов. Метальный, -личный, -лический, к нему относящийся. Металлическое зеркало. -блеск, звон. Металловый, из крушца, металла сделанный. Металлоид м. полуметалл, ископаемые начала, похожие на металлы, но без некоторых свойств их: блеска, ковкости, теплопровода. Серу, фосфор, буру причисляют к металлоидам. -идный, -идовый, к нему относящийся. Металоватый, металовидный, на крушец похожий. -носный пласт, рудоносный, рудничный, -плавный, -плавильный, к плавке крушца относящ. -резный, -пильный, относящ. к резке металлов. -стружный, -строгательный, ко стружке, строганью их относящ. Металлургия ж. часть горного искусства и химии: наука добыванья, очистки и обработки металлов. -гичный, -ческий, к науке, искусству этому относящийся. Металлург м. кто занимается наукой этой. Металлография, описание металлов

Натрий или железо

Никель - цветной...

Простое вещество

Ртуть как химическое вещество

Ртуть, железо

Титан, золото, алюминий или медь

Химически простое вещество

Химически простое вещество, обладающее особым блеском, хорошей теплопроводностью и электропроводностью

Химический статус меди и железа

Черный, цветной и благородный

Что представляет собой медь

Что представляет собой ртуть

Что притягивает магнит

Это слово произошло от греческого, обозначающего "шахта, рудник"

. «прочный материал», который может заключаться в голосе

Это слово произошло от греческого, обозначающего «шахта, рудник»

Что притягивает магнит?

Что представляет собой ртуть?

Что представляет собой медь?

Железная музыка группы «Аэросмит»

. «люди гибнут за...» (Мефистофель)

. «люди гибнут за...» (ария)

Что рубят с помощью зубила?

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

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?