Кислород, его физические и химические свойства
план-конспект урока по химии (9 класс)

Тема урока: «Кислород»

Цель  урока: расширить знания обучающихся о  кислороде  как о  химическом   элементе   и  как о  простом   веществе; рассмотреть распространение кислорода в природе; изучить физические свойства  кислорода; познакомиться с историей открытия кислорода.

Планируемые результаты:

Предметные: провести составление и сопоставление характеристик кислорода как химического элемента и простого вещества, познакомить учащихся с получением кислорода в промышленности и лаборатории, с его физическими свойствами и с историей открытия.

Личностные. Проявление: интереса обучающихся к самостоятельной учебной деятельности, навыкам сотрудничества в совместной работе; творческого отношения к процессу обучения; осознания здорового и безопасного образа жизни; понимания необходимости соблюдения экологической культуры.

Метапредметные:

Познавательные. Умение: находить способы решения проблем поискового характера; развивать исследовательское мышление, способность оригинально мыслить и самостоятельно решать поставленные задачи, обобщать полученную информацию, вести наблюдение прогнозировать ситуацию.

Регулятивные. Умение: выполнять учебное задание в соответствие с целью, выполнять учебное действие в соответствии с заданием, контролировать, оценивать свои действия.

Коммуникативные. Умение: развивать коммуникативное мышление в условиях метапредметного обучения. Формулировать высказывания, сравнивать, анализировать, обобщать и переносить информацию с одного вида деятельности на другой, накапливать знания, слушать собеседника и вести диалог.

Оборудование и реактивы: компьютер, интерактивная доска, Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, презентации, видеофильм «Лабораторные опыты, таблица «Кислород», портреты ученых - Д. Пристли, К. Шееле и А. Лавуазье.

Тип урока: изучение нового материала (с элементами беседы и самостоятельной работы учащихся).

План урока

1. Организационный этап.
2. Актуализация опорных знаний.
3. Мотивация учебной деятельности
4. Целеполагание и планирование совместной с учениками деятельности
5. Изучение нового материала.

5.1. Общая характеристика химического элемента кислорода на основе его положения в Периодической системе Д. И. Менделеева.

5.2. Нахождение в природе: общее содержание в земной коре, содержание в атмосфере, в живой и не живой природе.

5.3. История открытия кислорода

5.4.Получение кислорода

5.5. Кислород – простое вещество. Физические свойства кислорода

6. Закрепление.

7. Рефлексия, обратная связь и коррекция

8. Подведение итогов  урока, оценивание

1. Организационный момент

Добрый день, садитесь, пожалуйста. Очень рада видеть вас на сегодняшнем уроке. Надеюсь, что наша совместная с вами работа будет полезной и интересной. Давайте настроимся на поиск и творчество, улыбнемся друг другу и начнем урок.

2,3,4. Актуализация знаний, мотивация учебной деятельности, целеполагание и планирование совместной с учениками деятельности

Предметом изучения науки химии являются вещества, их свойства и химические превращения. Давайте с помощью загадки узнаем, о каком веществе пойдет речь на сегодняшнем уроке.

В чем горят дрова и газ,

Фосфор, водород, алмаз?

Дышит чем любой из нас

Каждый миг, и каждый час?

Без чего мертва природа?

Правильно, без…(Учащиеся:  Кислорода!)

Ход урока

Вещество это хоть и простое с химической точки зрения, но необычайно важное, жизнь без него невозможна.

И  сегодня на  уроке  мы постараемся расширить наши знания о  кислороде, как о  химическом   элементе   и   простом   веществе, рассмотрим распространенность кислорода в природе, изучим  его физические свойства, познакомимся с историей открытия.

Вопрос к классу: «Какова будет цель нашего  урока?»

5. Изучение нового материала

5.1. Общая характеристика химического элемента кислорода на основе его положения в Периодической системе Д. И. Менделеева.

Как же образовалось слово «кислород»? Воспользуемся словарем.

«Кислород – словообразовательная калька французского «oxygene», неологизм Лавуазье, это сложение греческого «oxis» - кислый и «gennao» - рождаю. Окончательно закрепилось в первой половине 19 в. До этого кислород назывался также «кислородным газом, оксигеном, кислотвором». Давайте охарактеризуем кислород как химический элемент.

Вспомним  определение понятия химический элемент (вид атомов, характеризующийся определенной совокупностью свойств и занимающий определенное место в периодической системе химических элементов).

Что представляет собой  Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева? (графическое изображение  Периодического закона).

На доске составляем план характеристику химического элемента кислорода 

План характеристика химического элемента:

1. Символ — О
2. Положение в ПСХЭ — VI группа (А), II период, Порядковый номер — 8.
3. Химическая природа — неметалл.
4. Относительная атомная масса — Ar (O) = 16
5. Валентность — II.

Латинское название кислорода   – оксигениум – рождающий кислоты. Так решили назвать этот элемент, так как кислород встречался во многих кислотах, которые были известны к моменту открытия элемента.

5.2.  Нахождение в природе: общее содержание в земной коре, содержание в атмосфере, в живой и не живой природе

Кислород – один из самых распространенных элементов на Земле. Вспомним из курса физической географии, где находится кислород в природе.

Содержании кислорода в атмосфере, литосфере, гидросфере (можно использовать слайды, таблицы или презентацию)

В атмосфере-21%

В гидросфере-86%

В земной коре (литосфере)-49%

В организме человека-60%

Кислорода в природе ровно столько, сколько всех остальных элементов вместе взятых.

5.3. История открытия кислорода

Простое вещество кислород входит в состав воздуха. Английский врач Дж. Пристли еще в 1771 году показал, что воздух может изменять свой состав и становиться непригодным для дыхания и горения. А в 1774 году Пристли получил газообразный кислород путем разложения оксида ртути.

Открытие кислорода является одним из важнейших событий в истории элементов, но и химии вообще и связано с именами Д. Пристли, К. Шееле и А. Лавуазье.

Вот как об этом писал сам Джозеф Пристли: «1 августа 1774 г. Я попытался извлечь воздух из ртутной окалины (оксида ртути) и нашел, что воздух легко может быть изгнан из нее посредством линзы. Этот воздух не поглощался водой. Каково же было мое изумление, когда я обнаружил, что свеча горит в этом воздухе необычайно ярким пламенем. Тщетно пытался я найти объяснение этому явлению».

Полгода спустя Д. Пристли осуществил опыт с мышами, поместив одну в сосуд с кислородом, а другую в такой же сосуд с воздухом, и обнаружил, что в кислороде живые существа живут дольше, чем в воздухе. Затем он сам пробовал дышать полученным газом и убедился, что дышится чрезвычайно им «свободно и легко».

Когда-то в Древней Англии Великий Пристли жил.

Все соблюдая правила оксид он разложил.

Под куполом сосуда бесцветный газ собрал.

Старательно исследуя, его он описал.

Не видим и безвкусен, всех запахов лишен,

В воде не растворяется, свеча сгорает  в нем.

Ученый  в изумлении: Ну что за чудеса?

Горят легко в нем многие простые вещества.

Этот газ из колбы вышел, никому он не знаком

Этим газом дышат мыши под стеклянным колпаком!

Дрова лучистым пламенем сгорали в нем, понятно,

Сам пробовал дышать – легко дышать, приятно!

Одновременно с Пристли кислород открыл и шведский ученый Карл Шееле . Шееле даже получил его раньше, чем Пристли, но сообщение об этом было опубликовано позже, чем открытие Пристли.   И все-таки главная фигура в истории открытия кислорода – не Шееле и не Пристли. Они открыли новый газ – и только. Собственно открывшим кислород остается французский химик Антуан Лавуазье В 1775 году он исследовал кислород и создал кислородную теорию горения, которая пришла на смену теории флогистона (теория огненной материи). За два века, прошедшие со времени открытия, теория Лавуазье не только не была опровергнута, но еще более укрепилась. Лавуазье дал название кислороду oxygenium – рождающий кислоту.

5.4. Получение кислорода

К. А. Тимирязев (1843-1920) Крупный ботаник-физиолог, замечательный исследователь жизни растений. Является основоположником научного направления по изучению фотосинтеза. Один из главнейших трудов – солнце, жизнь и хлорофилл. «Дайте самому лучшему повару сколько угодно солнечного света, чистого воздуха, целую речку чистой воды и попросите, чтобы из всего этого он приготовил вам сахар, крахмал, жиры и зерно, - он решит, что вы над ним смеетесь. Но то, что кажется совершенно фантастическим человеку, беспрепятственно совершается в зеленых листьях растений». До сих пор о кислороде вы говорили на уроках биологии. Давайте вспомним:

• Продуктом какого процесса является кислород?
• Что такое фотосинтез?
• В каком органоиде клетки происходит фотосинтез?

Какие вещества участвуют в процессе фотосинтеза?

А знаете ли вы, ребята, что после грозовых дождей в воздухе часть кислорода превращается в озон. Формула озона О3. Именно он придает воздуху приятный свежий запах. Так же озон образуется при распаде смол хвойных деревьев. Небольшое содержание озона в воздухе полезно, благотворно действует на организм (особенно при болезнях дыхательных путей). Напротив, в более высоких концентрациях озон сильно ядовит.

Откуда берется кислород в природе нам уже ясно. В промышленности кислород получают из воздуха, который представляет собой смесь газов.

В лаборатории кислород получают разложением кислородсодержащих веществ.

С одним из способов получения О2 мы уже знакомы.

- Кислород получается при электрическом разложении Н2О.

( Уравнение реакции на доске)

2Н2О→2Н2О+О2

Только что мы узнали, что Дж. Пристли получил О2 при нагревании оксида ртути II. (Уравнение реакции на доске)

2НgО→2Нg+О2.

Кислород так же можно получить из пероксида водорода.

Н2 О2= О2+Н2

(Уравнение реакции на доске)

Демонстрация фрагмента видеофильма «Способы получения кислорода в лаборатории».

Что же это за вещество MnО2? Какую роль оно играет в этой реакции?

Катализаторы - вещества, которые ускоряют скорость химической реакции, но сами при этом не расходуются. Катализаторы часто используются в химической промышленности. С их помощью можно увеличить производительность химических процессов.

Кислород в лаборатории так же можно получить путем разложения перманганата калия при нагревании.

Видеофильм  «Получение кислорода разложением перманганата калия методом вытеснения воздуха»

Какие меры предосторожности соблюдаются:

1. отверстие пробирки направлено выше и в сторону, где никого нет;
2. нагреваю сначала всю пробирку, потом только вещество;

3) пламя спиртовки нужно тушить, прекращая доступ воздуха (стакан для тушения пламени).

2КМnО4 → К2МnО4 + МnО2 + О2↑

5.5. Кислород – простое вещество. Физические свойства кислорода

Вещество кислород вам хорошо известно. Охарактеризуем  его свойства (презентация или слайды)

• Кислород – это газ без цвета, без вкуса, без запаха. (не видим!)
• Кислород малорастворим в воде. С повышением температуры растворимость газов в воде уменьшается. При 0 С в 100 V воды растворяется 5 V кислорода. При 20 С в 100 V воды растворяется 3 V кислорода. Кислородом, растворённым в воде, дышат все организмы, живущие в ней.
• ρ = 1, 429 г/л (при 0 С и 1 атм)
• t кип = – 183 С    t пл = – 219 С
• При t = – 183 С и атмосферном давлении 101,3 кПа кислород переходит в жидкое состояние.
• Жидкий кислород – это голубая подвижная жидкость, притягиваемая магнитом.
• При t = – 219 С кислород затвердевает, образуя синие кристаллы.
• Кислород немного тяжелее воздуха: 1л кислорода имеет массу 1,43 г, а 1 л воздуха - 1,29.      Мr (кислорода) = 32, Мr (воздуха) = 29.

6. Закрепление

А теперь давайте проведем небольшой экспресс - опрос по сегодняшней теме. Внимание на экран! (на слайде выводятся вопросы)

1. Кислород, содержащийся в составе воздуха, поддерживает процессы (дыхания и горения)
2. В промышленности кислород получают из (воздуха)
3. Кислород О2 образуется в природе в листьях зеленых растений на свету в ходе процесса(фотосинтеза)
4. Название элемента, которого в природе ровно столько, сколько остальных элементов вместе взятых (кислород)
5. Имя английского ученого, одного из открывателей кислорода (Джозеф Пристли)
6. Вещество, ускоряющее химическую реакцию (катализатор)
7. Вещество, молекула которого состоит из 3 атомов кислорода (озон)
8. Тип реакции получения кислорода из кислородсодержащих веществ (разложения)
9. Воздушная оболочка земли, где содержание кислорода 21% (атмосфера)
10. Какой ученый создал кислородную теорию горения? (Антуан Лавуазье)

Поменяйтесь тетрадями, проведем взаимопроверку.

7. Рефлексия, обратная связь и коррекция (слайд для проведения рефлексии)

Давайте подведем итоги, достигли мы с вами поставленных целей урока?

Учащиеся выписывают в тетрадь с экрана 1-2 фразы и комментируют их

• НА ЭТОМ УРОКЕ МНЕ БЫЛО ИНТЕРЕСНО
• Я ПОЛУЧИЛ МНОГО НОВОЙ ИНФОРМАЦИИ
• МНЕ НРАВИТСЯ ПРЕДМЕТ ХИМИИ
• НА УРОКЕ Я УЧУСЬ ДУМАТЬ, АНАЛИЗИРОВАТЬ, ФОРМУЛИРОВАТЬ СВОЮ ТОЧКУ ЗРЕНИЯ И ГРАМОТНО ИЗЛАГАТЬ ЕЕ

8. Домашнем задании. § «Кислород»

9. Подведение итогов урока, оценивание