КИСЛОРОД Тематическая разработка для учащихся 9 классов

ОТКРЫТИЕ КИСЛОРОДА К. Шееле Дж. Пристли К. Шееле Дж. Пристли Эти два великих химика независимо друг от друга во второй половине XVIII века открыли кислород. Эти два великих химика независимо друг от друга во второй половине XVIII века открыли кислород.

Антуан Лоран ЛАВУАЗЬЕ ( ) ( ) Исследовал кислород и создал кислородную теорию горения, пришедшую на смену флогистонной теории. Исследовал кислород и создал кислородную теорию горения, пришедшую на смену флогистонной теории.

Кислород – самый распространенный элемент на Земле В воздухе 21% (по объему), В воздухе 21% (по объему), в земной коре 49% (по массе), в земной коре 49% (по массе), в гидросфере 89% (по массе), в гидросфере 89% (по массе), в живых организмах до 65% массы. в живых организмах до 65% массы.

Физические свойства Агрегатное состояние - газ при обычных условиях. При очень низких температурах (-183°С) переходит в жидкое агрегатное состояние (голубая жидкость), а при еще более низких температурах (-219°С) становится твёрдым (синие снежные кристаллы). Агрегатное состояние - газ при обычных условиях. При очень низких температурах (-183°С) переходит в жидкое агрегатное состояние (голубая жидкость), а при еще более низких температурах (-219°С) становится твёрдым (синие снежные кристаллы). Цвет – бесцветный. Цвет – бесцветный. Запах - без запаха. Запах - без запаха. Растворимость в воде - плохо растворяется. Растворимость в воде - плохо растворяется. Тяжелее воздуха ( М воздуха = 29 г/моль, а М О 2 = 32 г/моль. Тяжелее воздуха ( М воздуха = 29 г/моль, а М О 2 = 32 г/моль.

Электронное строение атома P 1 + = 8; n 0 1 = 8; ē=8 1s 2 2s 2 2p 4

Химические свойства Кислород очень сильный окислитель! Он окисляет многие вещества уже при комнатной температуре (медленное окисление) и тем более при нагревании или при горении вещества (быстрое окисление). Кислород очень сильный окислитель! Он окисляет многие вещества уже при комнатной температуре (медленное окисление) и тем более при нагревании или при горении вещества (быстрое окисление). В реакциях со всеми элементами (кроме фтора) кислород всегда ОКИСЛИТЕЛЬ. В реакциях со всеми элементами (кроме фтора) кислород всегда ОКИСЛИТЕЛЬ.

Реакции с металлами В результате реакции образуется оксид этого металла. Например, алюминий окисляется кислородом согласно уравнению: В результате реакции образуется оксид этого металла. Например, алюминий окисляется кислородом согласно уравнению: t° 4Al + 3O 2 2Al 2 O 3 t° 4Al + 3O 2 2Al 2 O 3 Другой пример. При опускании раскалённой железной проволоки в склянку с кислородом, проволока сгорает, разбрызгивая в стороны снопы искр - раскалённых частичек железной окалины Fe 3 O 4 : t° 3Fe + 2O 2 Fe 3 O 4 t° 3Fe + 2O 2 Fe 3 O 4

Реакции с неметаллами Образуется оксид неметалла. Образуется оксид неметалла. Горение фосфора с образованием оксида фосфора (V): Горение фосфора с образованием оксида фосфора (V): t° 4Р + 5О 2 2Р 2 О 5 t° 4Р + 5О 2 2Р 2 О 5

Другие примеры реакций с неметаллами Горение серы в кислороде с образованием сернистого газа SO 2 : t° S + O 2 SO 2 t° S + O 2 SO 2 Горение угля в кислороде с образованием углекислого газа: Горение угля в кислороде с образованием углекислого газа: t° С + О 2 СО 2 t° С + О 2 СО 2

Реакции с некоторыми сложными веществами В этом случае образуются оксиды элементов, из которых состоит молекула сложного вещества. В этом случае образуются оксиды элементов, из которых состоит молекула сложного вещества. Например, при обжиге сульфида меди (II) Например, при обжиге сульфида меди (II) t° 2CuS + 3O 2 2CuO + 2SO 2 t° 2CuS + 3O 2 2CuO + 2SO 2 образуются два оксида оксид меди (II) и оксид серы (IV). образуются два оксида оксид меди (II) и оксид серы (IV). При обжиге сульфидов образуется всегда оксид серы, валентность серы в котором равна IV. При обжиге сульфидов образуется всегда оксид серы, валентность серы в котором равна IV. Другой пример горение метана СН 4. Так как эта молекула состоит из атомов элементов углерода С и водорода Н, значит, образуется два оксида оксид углерода (IV) СО 2 и оксид водорода, то есть вода - Н 2 О: t° СН 4 + 2О 2 СО 2 + 2Н 2 О t° СН 4 + 2О 2 СО 2 + 2Н 2 О

Химическое взаимодействие вещества с кислородом называется реакцией окисления. Реакции окисления, сопровождающиеся выделением теплоты и света, называются реакциями горения. Реакции горения веществ это примеры быстрого окисления, а вот гниение, ржавление и т.п. это примеры медленного окисления веществ кислородом Реакции горения веществ это примеры быстрого окисления, а вот гниение, ржавление и т.п. это примеры медленного окисления веществ кислородом

Получение кислорода (лабораторные способы) разложение воды электрическим током разложение воды электрическим током разложение пероксида водорода Н 2 О 2 под действием катализатора MnO 2 разложение пероксида водорода Н 2 О 2 под действием катализатора MnO 2 разложение перманганата калия KMnO 4 при нагревании. разложение перманганата калия KMnO 4 при нагревании.

Получение кислорода (промышленный способ) В промышленности для получения чистого кислорода используют перегонку жидкого воздуха, основанную на разных температурах кипения компонентов воздуха. Воздух охлаждают примерно до -200°С и затем медленно нагревают. При достижении температуры - 183°С из жидкого воздуха улетучивается кислород, остальные компоненты сжиженного воздуха при этой температуре остаются в жидком агрегатном состоянии. В промышленности для получения чистого кислорода используют перегонку жидкого воздуха, основанную на разных температурах кипения компонентов воздуха. Воздух охлаждают примерно до -200°С и затем медленно нагревают. При достижении температуры - 183°С из жидкого воздуха улетучивается кислород, остальные компоненты сжиженного воздуха при этой температуре остаются в жидком агрегатном состоянии.

Применение кислорода в строительстве и машиностроении в строительстве и машиностроении - для кислородно - ацетиленовой газосварки и газорезки металлов - для кислородно - ацетиленовой газосварки и газорезки металлов - для напыления и наплавки металлов в нефтедобыче в нефтедобыче - при закачке в пласт для повышения энергии вытеснения в металлургии и горнодобывающей промышленности в металлургии и горнодобывающей промышленности - при конвективном производстве стали, кислородном дутье в доменных печах, извлечение золота и руд, производстве ферросплавов, выплавке никеля, цинка свинца, циркония и др. цветных металлов - при конвективном производстве стали, кислородном дутье в доменных печах, извлечение золота и руд, производстве ферросплавов, выплавке никеля, цинка свинца, циркония и др. цветных металлов - при прямом восстановлении железа - при прямом восстановлении железа - при огневой зачистке в литейном производстве - при огневой зачистке в литейном производстве - при огневом бурении твердых пород

Применение кислорода в медицине в медицине - в оксибарокамерах - в оксибарокамерах - при заправке кислородных масок, подушек и т.д. - при заправке кислородных масок, подушек и т.д. - в палатах со специальным микроклиматом - в палатах со специальным микроклиматом - для изготовления кислородных коктейлей - для изготовления кислородных коктейлей - при выращивании микроорганизмов - при выращивании микроорганизмов в экологии в экологии - при очистке питьевой воды - при очистке питьевой воды - при вторичной переработке металлов - при вторичной переработке металлов - при продувке сточных вод кислородом - при продувке сточных вод кислородом - при обезвреживании химически активных отходов в очистных установках в мусоросжигательных печах - при обезвреживании химически активных отходов в очистных установках в мусоросжигательных печах

Применение кислорода в химической промышленности в химической промышленности - при производстве ацетилена, целлюлозы, метилового спирта, аммиака, азотной и серной кислоты - при производстве ацетилена, целлюлозы, метилового спирта, аммиака, азотной и серной кислоты - при каталитической конверсии природного газа (при производстве синтетического аммиака) - при каталитической конверсии природного газа (при производстве синтетического аммиака) - при высокотемпературной конверсии метана - при высокотемпературной конверсии метана в энергетике в энергетике - при газификации твердого топлива - при газификации твердого топлива - для обогащения воздуха для бытовых и промышленных котлов - для обогащения воздуха для бытовых и промышленных котлов - для сжатия водно-угольной смеси - для сжатия водно-угольной смеси

Применение кислорода в военной технике в военной технике - в барокамерах - в барокамерах - для работы дизельных двигателей под водой - для работы дизельных двигателей под водой - в качестве окислителя топлива для ракетных двигателей - в качестве окислителя топлива для ракетных двигателей в сельском хозяйстве в сельском хозяйстве - для обогащения кислородом водной среды в рыболовстве - для обогащения кислородом водной среды в рыболовстве - при изготовлении кислородных коктейлей - при изготовлении кислородных коктейлей - для прибавки животных в весе - для прибавки животных в весе

ОЗОН Аллотропная модификация кислорода Озон О 3 - газ голубого цвета с резким запахом. Каждый, кто обратил внимание на то, как пахнет воздух после грозы или вблизи источника электрического разряда, знает запах этого газа очень хорошо. Озон О 3 - газ голубого цвета с резким запахом. Каждый, кто обратил внимание на то, как пахнет воздух после грозы или вблизи источника электрического разряда, знает запах этого газа очень хорошо. В природе озон образуется под действием ультрафиолетового излучения Солнца, а также получается при электрических разрядах в атмосфере: В природе озон образуется под действием ультрафиолетового излучения Солнца, а также получается при электрических разрядах в атмосфере:

Озон - очень сильный окислитель, поэтому его используют при обеззараживании питьевой воды. При контакте с большинством способных окисляться веществ происходит взрыв. Озон образуется в атмосфере Земли на высоте 25 км под действием солнечной радиации, он поглощает опасное излучение Солнца. Однако в озоновом "зонтике" Земли, толщиной всего около 30 метров, то и дело возникают "дыры". В воздух попадает все больше "вредных" для озона газов, вроде монооксида азота NO или тех веществ, которые используются для наполнения холодильных установок и аэрозольных баллончиков. Даже частичное исчезновение озонового слоя над Землей грозит всему живому гибелью... Однако в озоновом "зонтике" Земли, толщиной всего около 30 метров, то и дело возникают "дыры". В воздух попадает все больше "вредных" для озона газов, вроде монооксида азота NO или тех веществ, которые используются для наполнения холодильных установок и аэрозольных баллончиков. Даже частичное исчезновение озонового слоя над Землей грозит всему живому гибелью...

Спасибо за внимание! Автор – Сарайская Марина Борисовна, учитель химии 283 школы Кировского района Санкт- Петербурга