Методическая разработка урока химии в 9 классе "Кислород"
методическая разработка по химии (9 класс) на тему

Задачи урока:

1.Обучающие: сформировать знания о распространенности кислорода в природе, его физических и химических свойствах, значении и применении.

2.Развивающие: развитие критического мышления, коммуникативных умений и навыков; развитие интереса к предмету.

3.Воспитательные: приучение обучающихся к работе в команде, прислушиваться к чужому мнению, вместе вырабатывать решения; воспитывать объективность в самооценке, дух соревновательности, стремление к самоутверждению личности.

Ход урока

Учитель. Добрый день! Рада видеть вас на необычном уроке. Надеюсь, что наша совместная работа будет полезной и интересной. Давайте улыбнемся друг другу, нашим гостям, настроимся на поиск и творчество и начнем урок. Сегодня мы будем говорить о газе. А о каком газе пойдет речь, вы скажете сами, отгадав загадку (Загадка высвечивается на экране).

Достоин тот газ удивленья -его применяют сейчас.

Для резки металлов, в сталеваренье и в доменных мощных печах.

Берет его летчик в высотные дали, подводник с собою берет.

Вы, верно, уже отгадали, что этот газ -....  (Кислород)

Определив, о каком газе идет речь, запишите в тетрадях тему урока: "Кислород".

(На экране высвечивается тема урока с эпиграфом:

"Кислород, как бог, - вездесущий,

всемогущий, невидимый".

Овидий.

Ребята, а эпиграфом к нашему уроку будут слова Овидия. Эти слова не случайны, так как в них заключено содержание нашего урока. Сегодня мы должны вспомнить о распространенности кислорода в природе, его физических свойствах и аллотропных видоизменениях; узнать о химических свойствах О2 и областях его применения; доказать его биологическую значимость.

Ребята, наш урок будет отличаться от традиционного.

Во-первых, будет преобладать групповая форма работы. Во-вторых, познавать новую информацию вы будете сами, работая каждый в своей группе по принципу "Учимся вместе, учимся сообща". При выполнении предложенных вам заданий вы можете совещаться, помогать друг другу. Для того, чтобы работа в группах была плодотворной, вы должны соблюдать  Заповеди. (Заповеди высвечиваются на экране)

Итак, давайте начнем нашу работу с проверки опережающего домашнего задания (на экране высвечивается домашнее задание по группам).

I группа: Происхождение слова "кислород".

II группа: Открытие кислорода.

III группа: "Визитная карточка" кислорода.

Пожалуйста, ребята из I группы, попробуйте предложить, как образовалось слово "кислород".

(Предполагаемый ответ: по школьному этимологическому словарю русского языка Н.М. Шанского кислород происходит от французского слова "oxygene", неологизм Лавуазье, это греческого "oxis"- кислый и "gennao" - рождаю. Окончательно закрепилось в I половине XIX века. До этого  кислород  назывался также кислородным газом, оксигеном, кислотвором. В названии этого элемента отражено его свойство: кислород - рождающий кислоты.

Учитель. Фиксируем в тетрадях: кислород - рождающий кислоты. (Во время ответа  I и II группы учащиеся из III группы оформляют домашнее задание на доске).

 II группа (предполагаемый ответ)

В чистом виде О2 впервые был получен в 1772 г. шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле (на экран проецируется портрет Шееле). Это имя стало широко известно ученому миру в 1777 г., когда К. Шееле опубликовал книгу "Химический трактат о воздухе и огне". Книга была написана в 1775г., и лишь по вине издателя публикация её задержалась на 2 года. Это досадное обстоятельство лишило К. Шееле права именоваться первооткрывателем О2, хотя он описал его ещё в 1772  г. В 1774 г. английский учёный Джозеф Пристли  разложением оксида ртути (II) получил О2  и изучил  его свойства (на экране  портрет  Джозефа Пристли с краткой биографией). Он проделал следующие опыты:

1. В сосуд с кислородом внёс горящую свечу. "Свеча горит ярким пламенем" - записал он. Пристли сделал вывод: "Кислород поддерживает горение".

2. Поместил мышей под 2 колокола - с воздухом и кислородом. Вскоре под колоколом с воздухом мышь погибла, в то время как в кислороде мышь продолжала резвиться. Пристли ещё раз повторил этот опыт. Результат был такой же. Исследователь сделал вывод: "Кислород поддерживает дыхание." Тогда он попробовал сам дышать кислородом: "В кислороде дышится легко и свободно." Однако Пристли не знал, что полученный им газ входит в состав воздуха. Только спустя несколько лет Лавуазье, подробно изучивший свойства этого газа, установил, что он является составной частью воздуха. (На экране - портрет Лавуазье с краткой справкой о нём.)

III группа (предполагаемый ответ)

"Визитная карточка" - это характеристика элемента кислорода по его положению в периодической системе химических элементов, электронная формула.

О -кислород (неметалл)

2 период (малый), VIA группа

Ar (O)=16   8p+8n08e- 

+8 О )2)6          1s22s22p4  

Так как  на последнем энергетическом уровне 6 e- , то О чаще всего проявляет окислительные свойства, NS.

Н2О -летучее водородное соединение. Степень окисления: -2; +2 (со фтором)

Учитель напоминает обучающимся, что характеристику нужно отразить в тетрадях. (Под запись: элементы VIA группы - халькогены, т.е. "рождающие руды".

Учитель. Молодцы, ребята.  А теперь вам предлагается следующее задание. Каждая группа получает текст с пропусками. Ваша задача: дополнить их необходимыми словами, которые даны в скобках. На выполнение задания отводится 2 минуты.

Задание для 1 группы

Кислород - самый распространённый .... земной коры. В связанном виде он входит в состав...., минералов, горных пород и всех веществ, из которых построены ..... растений и животных. Кислород образует 2 аллотропных видоизменения: О2 -  .... и О3 - ....

(Ответы: 1.Элемент. 2.Вода. 3. Организмы. 4.Кислород. 5.Озон.)

Задание для 2 группы

Кислород- это .... газ. Он .... воздуха, .... в воде, легко реагирует с другими ...., при этом образуются сложные вещества, которые называются ....

(Ответы: 1.Бесцветный. 2. Тяжелее. 3.Малорастворим. 4. Вещества. 5.Оксиды.)

Задание для 3 группы

Озон - газ .... цвета с запахом свежести, малорастворим в .... Озон -  сильный.... . Он убивает .... в питьевой воде, сточных водах, .... помещений.

(Ответы: 1.Голубой. 2.Вода.  3.Окислитель. 4. Бактерии. 5. Воздух.)

При проверке задания ответы проецируются на экран. После проверки ответов у 1 группы на экране высвечивается стихотворение о распространенности кислорода.

Вездесущий кислород, о тебе рассказ пойдёт.

Этот элемент везде: в почве, воздухе, воде,

В океанах и морях, в минеральных их солях,

В углеводах и жирах, витаминах и белках.

Есть в сапфире и рубине, меле, мраморе и глине,

В апатите и песке, шпатах и известняке,

В горном хрустале, кальците, яшме, гипсе и боксите,

И в асбесте, и  слюде, и в железной есть руде,

В тальке, кварце и агате, и в граните, и в гранате,

В малахите, бирюзе и в озоне при грозе.

В изумруде есть, в опале. Что? Вы этого не знали?

В янтаре он и смоле, в сланцах, торфе и золе,

Есть и в углекислом газе, в аметисте и топазе.

Вывод здесь определенный: самый он -........!

Ответ 1 группы: распространённый.

Резюме учителя после ответа учащихся 2 группы: Кислород в жидком состоянии имеет светло-голубую окраску; в твердом состоянии - синюю. Малорастворим в воде.

После проверки ответов учащихся 3 группы учитель спрашивает, что такое озоновый слой. (Предполагаемый ответ: озоновый слой Земли, расположенный на высоте 20-25 км., задерживает ультрафиолетовые лучи, которые разрушительно действуют на клетки живых организмов. Поэтому понятно, как важно сохранить этот весьма чувствительный к действию различных химических веществ "озоновый щит" планеты от разрушения.)

Учитель. Продолжим разговор о свойствах кислорода. Предлагаю вам восстановить шпаргалки, которые потеряли предприимчивые ученики. Видно, они пользовались ими не раз, и, к сожалению, с течением времени, они пришли в негодность: многие записи в них стерлись. Помогите их восстановить. Время на задание - 2 минуты.

Группа 1

Na + ... = Na2O2

...  +  O2 = SO2

Группа 2

Fe +... = Fe3O4

... + O2 = CO2

Группа 3

Al + .... =Al2O3

... + O2 = NO

После выполнения задания по ходу проверки ответы появляются на экране.

Учитель.  По данным записям мы можем сделать вывод, что О2  взаимодействует с простыми веществами: металлами и неметаллами (кроме галогенов, благородных газов, золота, платиновых металлов. Эти процессы сопровождаются выделением теплоты ( экзотермические реакции) и воспламенением - реакции горения. Исключение составляет реакция О2 с N2. Это эндотермическая реакция.

Кроме того, О2 окисляет многие сложные вещества. Например, основной процесс сгорания природного газа:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

Учитель. Ребята, сегодня рано утром я случайно нашла в кабинете таинственный конверт, в котором лежало письмо от инопланетян. Проецируем его на экран. (На экране - текст послания от инопланетян)

Текст. Наша планета в опасности! Она на грани гибели, и только вы, земляне, можете нам помочь! Только вы владеете космической тайной!

Много лет назад мы покинули прекрасную планету Гриннета. А вернулись на гибнущую планету, где жители задыхаются....

Спасти их может только раскрытие тайны. Нам стало известно, что на Земле этой тайной владеет каждый девятиклассник. Мы хотим понять, что произошло с нашей планетой. Ждем шифрованной информации об устройстве и работе секретной лаборатории. Нас интересуют: местонахождение секретной лаборатории; откуда берется исходное сырьё; куда идут продукты; важность этого процесса для вашей планеты.

Учитель. Для того, чтобы помочь жителям планеты Гриннета найти ответы на поставленные вопросы , предлагаю вам приступить к следующему групповому заданию. Вы должны изучить предложенный текст, проанализировав его и ответить на вопросы после текста. Время на выполнение задания - 4 минуты.

Предполагаемые тексты:

Группа 1. Фотосинтез. (Смотри в приложении)

Группа 2. Дыхание. (Смотри в приложении)

Группа 3. Получение и применение кислорода. (Смотри в приложении)

Учитель. Ну что ж, ребята, я думаю, мы ответили на вопросы инопланетян. А теперь пора проверить, достигнута ли цель урока. Предлагаю вам написать синквейн по изученной теме. Напоминаю, синквейн - это "стихотворение", состоящее из 5-ти строк, в котором автор выражает свое отношение к проблеме.

1строка - ключевое слово "КИСЛОРОД";

2 строка - 2 прилагательных, характеризующих ключевое слово;

3 строка - 3 глагола, показывающие действия понятия;

4 строка - короткое предложение, в котором отражено авторское отношение  к понятию;

5 строка - резюме: одно слово, обычно существительное, через которое человек выражает свои чувства и ассоциации, связанные с понятием.

(Правила синквейна высвечиваются на экране).

Пример. 1. Кислород.

                2. Малорастворимый, бесцветный.

                3. Окисляет, горит, жизнеобеспечивает.

                4. Кислород находит самое разнообразное применение.

                5. Жизнь.

Учитель. Итак, пора подводить итоги. Урок закончен. Всем большое спасибо.

Домашнее задание: п.21, кроссворд о кислороде (10 слов).

Приложение к уроку по теме: Кислород.

Задание № 1 для 1 группы

Кислород – самый распространенный ……….. земной коры. В

 связанном виде он входит в состав ………, минералов, горных

пород и всех веществ, из которых построены ………….. растений и животных. Кислород образует 2 аллотропных видоизменения: О 2 -…… и О3 - …….

(вода, элемент, кислород, озон, организмы)

Задание № 1 для 2 группы

Кислород – это …….. газ. Он ……. воздуха, ……. В воде, легко реагирует с другими …….., при этом образуются сложные вещества, которые называются …….

( малорастворим, вещества, тяжелее, бесцветный, оксиды)

Задание № 1 для 3 группы

Озон – газ ……. цвета с запахом свежести, малорастворим в ……. Озон – сильный …….. Он убивает …….. в питьевой воде, сточных водах, ……. помещений.

( окислитель, вода, бактерии, воздух, голубой)

Информационный лист для 1 группы

Фотосинтез

В клетках растений, содержащих хлорофилл, протекают специфические процессы, имеющие большое значение для живой природы. Этот процесс назван фотосинтезом. Происходит фотосинтез, главным образом, в зеленых листьях. В ходе этого процесса из углекислого газа и воды ( только на свету) образуется углевод глюкоза (C6H12O6) – богатое энергией вещество. В результате фотосинтеза образуется также молекулярный кислород.

Фотосинтез выражается следующим суммарным уравнением:

6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2↑

Так как процесс фотосинтеза идет более интенсивно, то в итоге на свету растения выделяют гораздо больше кислорода, чем поглощают его при дыхании. Таким образом содержание свободного кислорода Земли сохраняется благодаря жизнедеятельности зеленых растений.

Большой вклад в изучение фотосинтеза внес русский ученый Климент Аркадьевич Тимирязев.

Он писал так: «Это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете». Такое утверждение вполне обоснованно, так как фотосинтез – основной поставщик не только органических соединений, но и свободного кислорода на Земле.

Вопросы:

1. Почему от процесса фотосинтеза зависят все проявления жизни   на нашей планете?
2. Составить схему процесса фотосинтеза.

Информационный лист для 2 группы

Дыхание

Исключительно важна роль кислорода в процессе дыхания человека, животных и растений. При обычной температуре он способен окислять различные вещества. Так, медленное окисление пищи в нашем организме является источником энергии, за счет которой живет организм.

Газообмен в легких и тканях

Во время вдоха наружный воздух засасывается в легкие и заполняет легочные пузырьки. Кровь, поступающая в легкие, содержит мало кислорода и много углекислого газа (венозная кровь). В легких происходит обмен газов между кровью и воздухом. Этот процесс осуществляется с помощью диффузии. Кислород, растворившийся в крови в результате диффузии, вступает в соединение с гемоглобином и образует соединение – оксигемоглобин. Каждая его молекула способна удержать 4 атома кислорода. Обогащенная кислородом кровь (артериальная) возвращается в сердце, а оттуда направляется во все органы и ткани. В тканях также осуществляется обмен газов за счет диффузии: в ткани переходит кислород, а из тканей в кровь переходит углекислый газ. Кислород образуется за счет распада  оксигемоглобина. В тканях кислород окисляет составные части пищи (белки, жиры, углеводы) до углекислого газа и воды. При этом освобождаются энергия, необходимая для деятельности организма.

                                      Вопросы:

1. Почему кислород имеет важное значение для живых организмов?
2. Составить схему газообмена в легких и тканях человека.

Информационный лист для 3 группы

Получение и применение кислорода

В промышленности жидкий кислород получают сжижением воздуха с помощью холодильных  машин. При перегонке сжиженного воздуха кислород испаряется третьим после азота и аргона.

В лабораторных условиях кислород получают:

а) Разложением перманганата калия при нагревании:

2KMnO4=O2↑+K2MnO4+MnO2

б) При разложении пероксида водорода ( катализатор – оксид марганца ( IV)

2H2O2=2H2O+O2↑

Кислород находит самое разнообразное применение: при выплавке  чугуна и стали, для сварки и резки металлов, в производстве цветных металлов. Жидкий кислород – окислитель топлива в ракетных двигателях. Его используют для жизнеобеспечения на подводных и космических кораблях, при работах водолазов, пожарных.

В медицине кислород применяют  в случаях затрудненного дыхания, связанного с некоторыми заболеваниями. Соединения кислорода – оксиды металлов – составляют основу современных неорганических материалов для электронной техники.

         Вопросы:

1. Как получают кислород в промышленности и в лабораторных условиях?
2.  Составьте схему применения кислорода.

Происхождение слова «кислород»

Кислород происходит от французского слова «oxygene», неологизм Лавуазье, это сложение греческого  «oxis» - кислый и  «gennao» - рождаю. Окончательно закрепилось в I половине  XIX века. До этого кислород назывался также кислородным газом, оксигеном, кислотвором.

В названии этого элемента отражено его свойство: кислород – рождающий кислоты.

Открытие кислорода

В чистом виде кислород впервые был получен в 1772 г. шведским  химиком Карлом Вильгельмом Шееле. Это имя стало широко известно ученому миру в 1777 г., когда он опубликовал книгу « Химический трактат о воздухе и огне». Книга была написана в 1775 г., и лишь по вине издателя публикация ее задержалась на 2 года. Это досадное обстоятельство лишило К. Шееле права именоваться первооткрывателем кислорода, хотя он описал его еще в 1772 г.

В 1774 г. английский ученый Джозеф Пристли разложением оксида ртути (II) получил кислород и изучил его свойства. Он проделал следующие опыты:

1. В сосуд с кислородом внес горящую свечу. « Свеча горит блестящим ( ярким) пламенем»- записал он. Пристли сделал вывод: «Кислород поддерживает горение».

2. Поместил мышей под 2 колокола – с воздухом и с кислородом. Вскоре под колоколом с воздухом мышь погибла, в то время как в кислороде мышь продолжала резвиться. Пристли еще раз повторил этот опыт. Результат был такой же. Исследователь сделал вывод: « Кислород поддерживает дыхание». Тогда Пристли не знал, что полученный им газ входит в состав воздуха. Только спустя несколько лет Лавуазье, подробно изучивший свойства этого газа, установил, что он является составной частью воздуха.

Задание № 2 для 1 группы

Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:

Na+ ….     = Na2O2

….     +O2=SO2

Задание № 2 для 2 группы

Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:

Fe+ ….     = Fe3O4

….     +O2=CO2

Задание № 2 для 3 группы

Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:

Al+ ….     = Al2O3

….     +O2=NO