Конспект урока по теме "Кислород"
план-конспект урока по химии (8 класс)

План-конспект урока «Кислород»

Цель урока: учащиеся должны изучить кислород как химический элемент и как простое вещество, его получение, свойства, аллотропные модификации и состав воздуха.

Образовательные задачи:

• актуализировать знания учащихся о кислороде;
• учащиеся должны изучить свойства кислорода и способы его  получения в лаборатории;
• учащиеся должны изучить аллотропные модификация кислорода и сравнить их свойства;
• учащиеся должны изучить состав воздуха, основные загрязнители и меры его очистки.

Воспитывающие задачи:

• в процессе объяснения темы учащиеся должны закрепить навыки вести наблюдения за ходом эксперимента и на его основе делать соответствующие выводы;
• создать условия для воспитания культуры общения, совместной работы по выполнению поставленной задачи;
• развитие эстетического воспитания.

Развивающие задачи:

• развитие познавательного интереса к изучаемому материалу;
• развитие творческого потенциала;
• развитие логического мышления и умения сопоставлять, анализировать, делать выводы на основе возрастных, психологических и физиологических особенностей учащихся;
• развитие умения слушать, вести диалог, работать в группе;
• развитие общеучебных компетенций: умение работать с информационным текстом, делать  итоговые  записи, в ходе работы уметь выделять главное, сопоставлять, анализировать, применять полученные знания в практической деятельности.

Тип урока: изучение нового материала

Наглядные пособия, оборудование и реактивы: мультимедийный проектор, ПК, презентация урока, бортовой журнал, маркеры, смайлики; пробирки, ППГ, спиртовка, спички, кристаллизатор с водой, перманганат калия, ложечка для сжигания веществ, сера, фосфор, магний, тигли.

План урока:

1. Организационный момент (1 мин).
2. Актуализация знаний (5-7 мин.).
3. Изучение нового материала (25-30 мин.)
4. Рефлексия (3 мин.).
5.  Самооценка (1 мин.).

Ход урока

I. Организационный момент (1-2 мин.)

Учитель проверяет готовность учащихся к уроку, организует начало урока. Отмечает отсутствующих.

Учитель: Здравствуйте, ребята! Сегодня у нас необычный урок, а необычный он потому, что мы будем изучать удивительное вещество,  с которым вам предстоит познакомиться.  Для того, чтобы узнать что же это за вещество, я предлагаю разгадать ребус:

Учитель: Запишите число и тему урока «Кислород».

II. Актуализация знаний (5-7 мин.)

Учитель: Ребята, что вы знаете о Кислороде? (Используется приём «З-Х-У». Учитель делит класс на 4-5 групп, в зависимости от количества учащихся, и выдает каждой группе по листу А4 и маркер. Учащимся дается время на обсуждение и запись того, что они знают о кислороде в колонке «Что мы знаем о кислороде». Затем каждая группа озвучивает свои предположения, а учитель фиксирует на доске как верные, так и неверные предположения учащихся).

Рабочая таблица приёма «З-Х-У»

3. Изучение нового материала (25-30 минут)

Учитель: Ребята, вы высказали множество предположений о кислороде, но какие из них являются верными? Чтобы ответить на этот вопрос —  изучим это вещество:

1) История открытия кислорода.

Учитель предлагает учащимся самостоятельно ответить на вопрос «Кем, когда  и как был открыт кислород?», прочитав и информационный текст №1. Ребята заполняют таблицу. После этого учитель с ребятами проверяют правильность заполнения таблицы.

Информационный текст №1.

«Кем, когда  и как был открыт Кислород?»

Кислород был открыт в начале 70-х годов XVIII в. Первое сообщение об этом открытии было сделано Джозефом Пристли на заседании Английского королевского общества в 1775 г. Джозеф Пристли, нагревая красную окись ртути большим зажигательным стеклом, получил газ, в котором свеча горела более ярко, чем в обычном воздухе, а тлеющая лучина вспыхивала. Однако двумя годами ранее Пристли (1772) Карл Вильгельм Шееле тоже получал кислород разложением окиси ртути и другими способами. Шееле назвал этот газ огненным воздухом. Сообщение же о своем открытии Шееле смог сделать лишь в 1777 г. Между тем в 1775 г. Антуан Лоран Лавуазье выступил перед Парижской академией наук с сообщением, что ему удалось получить «наиболее чистую часть воздуха, который нас окружает», и описал свойства этой части воздуха.

2) Кислород как простое вещество и как химический элемент

Учитель: Химические элементы входят в состав веществ, вещества имеют физические и химические свойства. Имеется несколько предложений, распознайте, где говорится о веществе, а где о химическом элементе.

Если речь идёт о химическом веществе — хлопайте в ладоши, если о химическом элементе — потопайте ногами:

а) В воздухе содержится 21% кислорода;

б) Жидкий кислород используется в ракетном топливе.;

в) Кислород входит в состав воды;

г) Телу взрослого человека требуется 39 кг кислорода ежедневно;

д) Кислород по-латинки называется Oxygenium;

е) Атомный вес кислорода – 16 а.е.м;

ж) Растения  в процессе фотосинтеза образуют кислород;

з) Молекулярный вес кислорода – 32 а.е.м.

3) Нахождение в природе

Учитель: Как вы думаете, почему кислород – это первый химический элемент, с которого  мы начинаем изучение? В каком виде  и где находится кислород в природе? (Выслушав ответы учащихся, учитель под звуки музыки,  демонстрирует слайды, иллюстрирующие нахождении кислорода на Земле, учащиеся фиксируют данные в тетрадях).

Кислород – самый распространенный химический элемент в земной коре. Воздух содержит 0,21 объёмных долей или 21% кислорода, что составляет приблизительно 1/5 по объёму.

Кислород входит в состав почти всех окружающих нас веществ. Так, например, вода, песок, многие горные породы и минералы, составляющие земную кору, содержат кислород. Кислород является также важной частью многих органических соединений, например, белков, жиров, углеводов, имеющих исключительно большое значение в жизни растений, животных и человека.

4) Получение

Учитель: Можно ли получить это вещество в лаборатории?

Опыт. Разложение перманганата калия:

1) 2 KMnO4  =  K2MnO4  +  MnO2  + O2 

Учитель: Запишите уравнение реакции , определите тип химической реакции.

 Учитель: Кислород — это газ, поэтому получая его, изучим физические свойства. Для получения кислорода используют прибор, состоящий из большой пробирки, пробки с газоотводной трубкой. На дно большой пробирки помещают перманганат калия. Нагреваем пробирку в пламене горелки. Прежде чем получить интересующее нас вещество, необходимо обсудить: направление газоотводной трубки — вверх или вниз? Почему? Соотнесите молярные массы кислорода и воздуха.

Учитель: Какими методами можно собрать кислород в сосуд? Дайте аргументированный ответ. Итак, получим кислород. (Демонстрация эксперимента).

Учитель: Как доказать, что в сосуде действительно находится газ — кислород?  Проверим с помощью тлеющей лучинки. (Учитель вносит тлеющую лучинку в пробирку и вместе с учащимися делают вывод).

Учитель: Существуют еще насколько способов получения кислорода. Рассмотрим их.

Кислород получают разложением хлората калия (бертолетова соль), нитрата калия (селитра):

2) 2KMnO4   =  2KCl +3O2

3) 2KNO3  =  2KNO2 + O2

Также кислород получать в лаборатории из пероксида водорода в присутствие катализатора MnO2:

4) 2H2O2    =   2H2O  + O2

Учитель: Что такое катализатор? ( Катализатор – это химическое вещество, ускоряющее реакцию)

Учитель: Как доказать, что в сосуде действительно находится газ — кислород?  Проверим с помощью тлеющей лучинки. (Учитель вносит тлеющую лучинку в пробирку и вместе с учащимися делают вывод).

5) Физические свойства        

Учитель: Ребята, мы получили кислород в лаборатории. Опишите его физические свойства в следующей последовательности:

• агрегатное состояние —
• цвет —
• вкус —
• запах —
• растворимость в воде —

После того, как учащиеся охарактеризуют физические свойства кислорода учитель просит учеников сделать вывод о получении, физических свойствах и методах, с помощью которых можно собрать кислород.

6) Химические свойства

Учитель: Кислород поддерживает процессы дыхания и горения. В кислороде горят многие неметаллы. Например, уголь горит на воздухе, взаимодействуя при этом с кислородом. В результате этой реакции образуется углекислый газ и выделяется теплота. Из курса физики вы знаете, что теплота обозначается буквой «Q». Если в результате реакции теплота выделяется, то в уравнении пишут «+Q», если поглощается – то «-Q».

Реакции, протекающие с выделением теплоты, называются экзотермическими.

Реакции, протекающие с поглощением теплоты, называются эндотермическими.

1) Взаимодействие кислорода с неметаллами

Учитель: Интересно, как взаимодействует кислород с неметаллами? Для того чтобы ответить на этот вопрос проведем опыт.

Опыт. Взаимодействие кислорода с серой:

Учитель: Запишите уравнение реакции, определите тип химической реакции.

S + O2 = SO2 + Q

Опыт. Взаимодействие кислорода с фосфором:

Учитель: Запишите уравнение реакции, определите тип химической реакции.

4Р + 5О2 = 2Р2О5 + Q

Учитель: Какие эти реакции по тепловому эффекту? Экзотермические или эндотермические? (экзотермические)

Взаимодействие кислорода с галогенами:

Учитель: Кислород не взаимодействует ни с кем из  галогенов, кроме фтора. При этом образуется фторид кислорода:

4F2  + O2  = 2OF2

2) Взаимодействие кислорода с металлами

Учитель: А как взаимодействует кислород с металлом?

Учитель: Кислород является сильным окислителем. Он взаимодействует с металлами, образуя оксиды:

Опыт. Окисление магния:

Металлы окисляется кислородом при нагревании.

Учитель: Запишите уравнение реакции, определите тип химической реакции.

          2Mg + O2 = 2МgO – Q

Учитель: Какие эти реакция по тепловому эффекту? Экзотермическая или эндотермическая? (эндотермическая)

Учитель: Но при взаимодействие кислорода с щелочными и щелочноземельными металлами образуются пероксиды (иск. Li)

3) Na + O2 = Na2O2

3. Взаимодействие кислорода со сложными веществами

Учитель: Кислород способен реагировать не только с простыми, но и со сложными веществами.

Природный газ метан сгорает в кислороде с образованием оксида углерода (IV) и воды. Запишите уравнение реакции.

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Q

Реакции простых и сложных веществ с кислородом называют окислением. При взаимодействии простых и сложных веществ с кислородом, как правило, образуются сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород. Эти вещества называются оксидами.

7) Применение кислорода

Учитель: Ребята, где, по вашему мнению, используют кислород? Почему? (Выслушав ответы учащихся, учитель демонстрирует слайды, иллюстрирующие применение кислорода, учащиеся фиксируют данные в тетрадях).

Кислород необходим практически всем живым существам. Дыхание – это окислительно-восстановительный процесс, где кислород является окислителем. С помощью дыхания живые существа вырабатывают энергию, необходимую для поддержания жизни. К счастью, атмосфера Земли пока не испытывает заметного недостатка кислорода, но такая опасность может возникнуть в будущем.

Вне земной атмосферы человек вынужден брать с собой запас кислорода. Мы уже говорили о его применении на подводных лодках. Точно так же полученный искусственно кислород используют для дыхания в любой чуждой среде, где приходится работать людям: в авиации при полетах на больших высотах, в пилотируемых космических аппаратах, при восхождении на высокие горные вершины, в экипировке пожарных, которым часто приходится действовать в задымленной и ядовитой атмосфере и т.д.

      В медицине кислород используют для поддержания жизни больных с затрудненным дыханием и для лечения некоторых заболеваний. Однако чистым кислородом при нормальном давлении долго дышать нельзя – это опасно для здоровья.

Но главными потребителями кислорода, конечно, являются энергетика, металлургия и химическая промышленность.

Электрические и тепловые станции, работающие на угле, нефти или природном газе используют атмосферный кислород для сжигания топлива. Если даже небольшой автомобиль является настоящим "пожирателем" кислорода (как мы выяснили в предыдущей главе), то гигантские тепловые и электрические станции расходуют кислорода неизмеримо больше. До сих пор они вырабатывают около 80 % всего электричества в нашей стране и только остальные 20 % электроэнергии дают гидростанции и атомные станции, не расходующие атмосферного кислорода.

Для металлургической и химической промышленности нужен уже не атмосферный, а чистый кислород. Ежегодно во всем мире получают свыше 80 млн. тонн кислорода. Для его производства требуется огромное количество электроэнергии, получение которой, как мы уже знаем, тоже связано с расходованием кислорода.

Чистый кислород расходуется главным образом на получение стали из чугуна и металлолома. С этим важным процессом вы познакомитесь в следующем классе.

В машиностроении, в строительстве кислород используют для сварки и резки металлов.

8) Аллотропные модификации кислорода

Учитель: Химический элемент кислород (О) способен образовывать 2 простых вещества с одним из которых вы уже знакомы. Какое это вещество? (Кислород O2)

Учитель: Второе вещество имеет формулу O3. Как называется это вещество? (Озон)

Учитель: Ребята, как вы думаете, свойства у них одинаковые или разные? По агрегатному состоянию кислород кем является? Озон? (Кислород – газ, озон тоже газ)

Учитель: Какой цвет имеет кислород? (бесцветный)

Учитель: А озон имеет голубой цвет.

Учитель: Какой запах имеет кислород?( кислород не имеет запах)

Учитель: Озон имеет запах свежести, который мы ощущаем после грозы, так как озон образуется из кислорода под действием электрического разряда.

Учитель: Токсичен ли кислород? (нетоксичен)

Учитель: А озон является токсичным веществом, оказывающее сильнейшее раздражающее, в том числе слезоточивое действие, затрудняющее дыхание, а в более высоких концентрациях (более 2 мкг/л), вызывающее паралич сердца. 

Но, тем не менее, озон играет важную роль в природе. Образуя озоновый слой в стратосфере, он защищает растения и животных от жёсткого ультрафиолетового излучения и сохраняет инфракрасные лучи.

О

химический элемент

Аллотропные модификации

Учитель: А эти вещества между собой называются аллотропными модификациями. Как, по-вашему, что такое аллотропия? (Аллотропия – это способность элемента образовывать несколько простых веществ) Запишите определение.

9) Воздух. Основные загрязнители воздуха

А) Состав воздуха

Учитель: Для чего необходим нам воздух? (Воздух необходим для дыхания, поддерживает процесс горения)

Учитель: Что входит в состав воздуха? (кислород – 21%, …)

Учитель: Воздух – смесь газов. Воздух состоит из N2 – 78%, O2 – 21%,

благородные газы – 0,9%, CO2 – 0,03% и другие – 0,07%

Б) Источники загрязнения воздуха

Учитель: Какие источники загрязнения воздуха вам известны? (пыль, газы)

Учитель: Два источника загрязнения воздуха: естественный и антропогенный.

От естественных источников в атмосферу поступает: пыль космическая (до 5 миллионов тонн в год), пыль вулканическая, пыль растительная, пыль от эрозий почвы, морская соль, дымы от пожаров, вулканические газы, газы от разложения растений и животных, газы от жизнедеятельности растений и животных... Особую роль играет атмосферная пыль. Она способствует конденсации паров воды и образованию осадков. Основными источниками антропогенного загрязнения атмосферы являются: теплоэнергетика, транспорт, промышленность, нефтепереработка и газопереработка, испытания оружия. Самые распространённые загрязнители атмосферы: оксиды углерода, диоксид серы, пыль, оксиды азота, углеводороды. В воздухе атмосферы присутствуют более 500 вредных веществ антропогенного происхождения.

В) Меры очистки воздуха

Учитель: Какие меры очистки воздуха вам известны? (Установка очистительных сооружений)

Учитель: Защита окружающей среды - это комплексная проблема, требующая усилий учёных и инженеров многих специальностей. Наиболее активной формой защиты окружающей среды является:

1. Создание безотходных и малоотходных технологий;

2. Совершенствование технологических процессов и разработка нового оборудования с меньшим уровнем выбросов примесей и отходов в окружающую среду;

3. Экологическая экспертиза всех видов производств и промышленной продукции;

4. Замена токсичных отходов на нетоксичные;

5. Замена не утилизируемых отходов на утилизированные;

6. Широкое применение дополнительных методов и средств защиты окружающей среды.

В качестве дополнительных средств защиты окружающей среды применяют:

1) аппараты и системы для очистки газовых выбросов от примесей;

2) вынесение промышленных предприятий из крупных городов в малонаселённые районы с непригодными и малопригодными для сельского хозяйства землями;

3) оптимальное расположение промышленных предприятий с учётом топографии местности и розы ветров;

4) установление санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий;

5) рациональную планировку городской застройки обеспечивающую оптимальные условия для человека и растений;

6) организацию движения транспорта с целью уменьшения выброса токсичных веществ в зонах жилой застройки;

7) организация контроля за качеством окружающей среды.

Рефлексия (3-5 мин.)

 Учитель: Сегодня на уроке мы познакомились с кислородом как с химическим элементом, так  и простым веществом, изучили способы его получения и физические свойства, изучили  аллотропные модификации кислорода, состав воздуха и меры его очистки. Давайте вернёмся к таблице, с которой мы работали в начале урока и заполним последнюю колонку «Что мы узнали нового о кислороде». Учащимся даётся время на обсуждение и запись того, что они узнали нового о кислороде, затем каждая группа озвучивает свои утверждения и исправляет их ошибки в утверждениях, высказанных в начале урока.

Ребята, вы многое узнали сегодня на уроке о кислороде, его свойствах и получении, тем самым пополнив свою копилочку знаний.

V. Самооценка.

Учитель: Используя фразеологизм, оцени свою работу на уроке:

1) если вы работали не покладая рук, то похлопайте себе.

2) если вы на уроке лодыря гоняли, то покачайте головой.

3) если сидели сложа руки, то ущипните себя за ушко.

Учитель: Ребята, спасибо за урок! Мне было очень приятно с вами работать. Прикрепите на доску смайлик, отражающий ваше настроение на уроке.

Домашнее задание: