Скачать презентацию по химии кислород. Презентация по химии на тему "кислород". в) не поддерживает горение
1. Элемент № 8 2. Oxygenium - Кислород 3. Джозеф Пристли 4. Карл Вильгельм Шееле 5. Антуан Лоран Лавуазье 6. Корнелиус Дреббел 7. Распространение элементов в земной коре 8. Нахождение кислорода в природе 9. Состав воздуха 10. Выдыхаемый воздух 11. Городской воздух 12. Общая характеристика элемента 13. Аллотропия кислорода 14. Озон 15. Способы собирания газа, обнаружение 16. Получение кислорода в лаборатории из перманганата калия 17. Получение кислорода в лаборатории из пероксида водорода (продолжение следует – см. следующий слайд) (продолжение) 18. Некоторые реакции, идущие с образованием кислорода 19. Получение кислорода в промышленности 20. Химические свойства кислорода. Отношение к простым веществам 21. Отношение кислорода к сложным веществам 22. Окислительное – восстановительная амфотерность кислорода 23. Условия, способствующие возникновению и прекращению огня 24. Медленное окисление 25. Выводы по химическим свойствам кислорода 26. Кислород – элемент жизни 27. Самая важная функция кислорода на Земле 28. Применение кислорода 29. Круговорот кислорода в природе 30. Приложение 1 «Вопросник к теме «Кислород» 31. Приложение 1 «Вопросник к теме «Кислород» (продолжение) 32. Приложение 2 «Некоторые химические свойства озона. Применение озона» 33. Автор работы Название кислороду Oxygenium дал А. Лавуазье C лат. оxygenium – “ рождающий кислоту” С греч. oxygenes – “ образующий кислоты” Английский ученый. В 1774 году разложением oксида ртути (II) получил кислород и изучил его свойства 2HgO = 2Hg + O2 1733 - 1804 Шведский ученый. В 1771 году провел опыты по разложению оксида ртути (II), изучил свойства образующегося газа. Однако результаты его исследований были опубликованы лишь в 1777 году. 1742 - 1786 1743 - 1794 С целью проверки опытов Шееле и Пристли в 1774 году получил кислород, установил его природу и изучил его способность соединяться с фосфором и серой при горении и металлами при обжиге. Изучил состав атмосферного воздуха. Создал кислородную теорию горения. Совместно с Ж. Менье установил сложный состав воды и получил воду из кислорода и водорода. 2H2 + O2 = 2H2O Лавуазье показал, что процесс дыхания подобен процессу горения. 1572 - 1633 Голландский алхимик и технолог. Получил кислород примерно за 150 лет до Пристли и Шееле при нагревании нитрата калия: 2КNO3 = 2KNO2 + O2 Его открытие было засекречено, т.к. использование полученного газа предполагалось для дыхания людей на подводных лодках Кислород занимает 1 место по распространенности элементов на Земле (по массе) 1 - кислород - 49 2 - алюминий - 7 3 - железо - 5 4 - кальций - 4 5 - натрий - 2 6 - калий - 2 7 - магний - 2 8 - водород - 1 9 - остальные - 2 10 - кремний - 26 В земной коре – 49 % (атмосфера, литосфера, гидросфера) В воздухе – 20,9 % (по объему) В воде (в чистой воде – 88,8 %, в морской воде – 85,8 %) В песке, многих горных породах и минералах В составе органических соединений: белков, жиров, углеводов и др. В организме человека – 62 % В 1774 г. А. Лавуазье доказал, что воздух – это смесь в основном двух газов - азота и кислорода Кислород - 21% Азот - 78% Другие газы -1% Сжигание фосфора под колоколом: а – горение фосфора; б – уровень воды поднялся на 1 / 5 объема Примечание К другим газам (1%) относятся: углекислый газ (0,03%); инертные газы (в основном аргон - 0,93%); водяные пары Выдыхаемый человеком воздух содержит (в %, по объему) 1 2 3 1 – Кислород 16% 2 – Углекислый газ 4% 3 – Остальное: азот, водяные пары и пр. Отличается от лесного воздуха наличием выбросов: загрязняющих и ухудшающих воздух) ( от автотранспорта (в Москве - 90% всех загрязнений) от котельных установок от промышленных предприятий Автомашины выбрасывают в атмосферу: углекислый газ СО2, сернистый газ SO2, оксиды азота NO и NO2 , угарный газ СО, формальдегид НСОН, а также сажу Металлургические предприятия выбрасывают в воздух: сернистый газ, угарный газ, формальдегид, циановодород НСN Алюминиевые заводы фтороводород НF Целлюлозно – бумажныые комбинаты сероводород, хлор, фенол C6H5OH и формальдегид Химический знак – О Относительная атомная масса: Ar = 16 Изотопы кислорода – (99,75 %), Строение атома: (8p+ + 8n0) + 8 Заряд ядра: (+8) Электронная конфигурация атома: 1s22s2 2p4 Типичный неметалл. Сильный окислитель (по электроотрицательности уступает лишь фтору) Валентные возможности: в соединениях обычно 2-х валентен, реже – 3-х, (4-х) валентен Возможные степени окисления: - 2 , - 1 , 0 , + 2, (+4) (наиболее характерные степени окисления: 0, - 2) Химический элемент кислород образует два простых вещества, аллотропа - кислород О2 и озон О3 Некоторые сравнительные данные Кислород - О2 Образуются в природе При фотосинтезе Свет Агрегатное состояние (об.у) Цвет Запах Мr ρ (в жидк. сост., г/ см3) t пл., o C t кип, o C Отношение к воде Физиологическая активность Биологическая активность Химическая активность(об.у) (окислительная способность) Роль в природе 6СО2+ 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2 Озон - О3 Из О2 (при грозе; возд. УФ-Солнца) 3О2 <═> 2О3 - Q Газ Бесцветный (г) Без запаха 32 1,118 - 218,8 - 182,9 Плохо растворим Не токсичен В пределах нормы Газ t, либо УФСиний (г) О3 = О2 + О Резкий, раздражающий 48 1,78 - 192,5 - 111,9 Растворим в 10 раз лучше Токсичен Сильный антисептик Малоактивен (=) (Cильный о-ль при t) Дыхание, гниение, горение Более сильный окислитель (за счет атомарного кислорода) Защитный экран Земли от УФ излучения Солнца Озон образуется в атмосфере на высоте 10-30 км при действием УФ излучения на воздух и при грозовых разрядах Простейший озонатор Жидкий озон имеет вид индиго Внутрь широкой стеклянной трубки вставлена проволока. Снаружи трубка обмотана другой проволокой. Если к концам двух проволок приложить напряжение в несколько тысяч вольт, а через трубку пропустить кислород, то выходящий из нее газ будет содержать несколько процентов озона. а – вытеснением воды (над водой); б – вытеснением воздуха; 1 – вспыхнувшая тлеющая лучина 2 KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2 КМnO4 – перманганат калия; 1- стекловата 2 Н2O2 = 2 Н2O + O2 1 – капельная воронка с раствором пероксида водорода 2 – порошок оксида марганца (IV) – МnO2 (используется в данной реакции как катализатор) 3 – колба Вюрца Условия реакций – нагревание (t) 2 КМnО4 = К2МnО4 + МnO2 + О2 2КСlО3 = 2КСl + О2 2НgO = 2Hg + О2 3РbO2 = Рb3O4 + О2 2КNO3 = 2КNO2 + О2 Условия реакции – присутствие катализатора (K) 2Н2О2 = 2Н2О + О2 (К – МnО2) Условия реакции – действие электрического тока ((р. электролиза) 2Н2О = 2Н2 + О2 ) Кислород получают из воздуха газовой ректификацией Воздух охлаждают примерно до – 200 0С и под давлением сжижают Далее жидкий воздух подвергают перегонке Жидкий азот испаряется при – 196 ОС (t кип. жидкого азота) Жидкий кислород испаряется при – 183 ОС (t кип. жидкого кислорода) Газообразный кислород хранят в стальных баллонах, окрашенных в голубой цвет, под давлением 1 - 1,5 МПА 1. Отношение к простым веществам а) металлам б) неметаллам Реакции окисления, сопровождающиеся выделением теплоты и света, называют горением (вещества при этом воспламеняются) t 3Fe + 2О2 ═ Fe3О4 + Q (FeО · Fe2О3) t С + О2 ═ СО2 + Q t S + О2 ═ SО2 + Q t 2Mg + O2 ═ 2MgO + Q t 4Р + 5О2 ═ 2Р2О5 + Q Реакции окисления без горения t 2Cu + O2 ═ 2CuO + Q Воспламенения меди не происходит t N2 + О2 <═> 2 NO Q В реакциях окисления, как правило, образуются оксиды 2. Отношение к сложным веществам При полном сгорании углеводородов образуются оксиды - углекислый газ и вода: t СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q метан t 2С2Н2 + 5О2 = 4СО2 + 2Н2О + Q ацетилен При неполном сгорании углеводородов (например, при недостатке кислорода О2) образуются еще угарный газ СО и сажа С: t 2СН4 + 3О2 = 2СО + 4Н2О + Q t СН4 + О2 = С + 2Н2О + Q О - как окислитель: О0 + 2 → О–2 (1) (как правило) О - как восстановитель: О0 - 2 → О+2 (2) (например, в реакции со F2) 2Mg + O2 = 2MgO C + О2 = CО2 2F2 + О2 = 2F2О (1) (1) (2) Условия для Условия для прекращения возникновения горения горения 1. Нагревание горючего вещества до температуры воспламенения 2. Доступ кислорода 1. Прекратить доступ к горючему веществу кислорода 2. Охладить вещество ниже температуры воспламенения Медленное окисление - химический процесс медленного взаимодействия вещества с кислородом без воспламенения вещества В ходе этого процесса теплота выделяется постепенно и вещество не нагревается до температуры воспламенения Примеры: В процессах окисления (аэробного распада) некоторых веществ пищи и продуктов обмена веществ в клетках и тканях живых организмов выделяется энергия, нужная организму В процессе гниения (окисления) навоза выделяется теплота и др. Реакции веществ с кислородом - реакции окисления. Реакции окисления – составная часть окислительно – – восстановительных реакций (ОВР) Преобладающая функция кислорода – окислительная. При комнатной температуре О2 – малоактивен, при высокой – сильный окислитель В реакциях окисления, как правило, получаются оксиды (ЭО) Реакции окисления, сопровождающиеся воспламенением вещества, реакции горения Реакции горения всегда – экзотермические реакции (+ Q) Медленное окисление - химический процесс медленного взаимодействия вещества с кислородом без воспламенения вещества Кислород входит в состав воды, которая составляет большую часть массы живых организмов и является внутренней средой жизнедеятельности клеток и тканей Кислород входит в состав биологически важных молекул, образующих живую материю (белки, углеводы, жиры, гормоны, ферменты и др.) Кислород в виде простого вещества О2 необходим как окислитель для протекания реакций, дающих клеткам необходимую для жизнедеятельности энергию Кислород на Земле является окислителем № 1, т.к он обеспечивает протекание таких важных процессов, как: дыхание всех живых организмов гниение органических масс (помимо воздействия грибов и бактерий) горение веществ Кислород используют В чистом виде: В металлургии – при получении чугуна, стали, цветных металлов (для интенсификации окислительных процессов) Во многих химических производствах Как жидкий окислитель для ракет При резке и сварке металлов и сплавов В медицине - для приготовления лечебных водных и воздушных ванн, лечебных коктейлей В медицине - в кислородных подушках В чистом виде и в составе смесей: На космических кораблях, подводных лодках в подводном плавании, на больших высотах В составе воздуха: Для сжигания топлива (в двигателях автомобилей, тепловозов, теплоходов; на тепловых электростанциях, на многих производствах и др.) Кислород расходуется в природе на процессы окисления (дыхания, гниения, горения) Масса кислорода в воздухе пополняется в ходе процесса фотосинтеза свет 6СО2 + 6 Н2О = С6Н12О6 +6О2 Приложение 1 «Вопросник к теме «Кислород» Назовите восьмой элемент «Периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева» (слайд № 4) 2. Кем и когда был открыт кислород? (слайды № 6 - 9) 3. Почему элемент № 8 был назван кислородом? (слайд № 5) 4. Где и в каком виде (свободном или связанном) кислород встречается в природе? (слайды № 10 - 11) 5. Каков состав атмосферного воздуха? (слайд № 12) 6. Каков состав выдыхаемого человеком воздуха? (слайд №13) 7. Перечислите известные вам загрязнители воздуха? (слайд № 14) 8. Дайте характеристику кислороду как химическому элементу (слайд №15) 9. Какие аллотропные модификации кислорода вам известны? (слайд №16) 10. Какими примечательными свойствами обладает озон в отличие от кислорода? Какие свойства озона использует человек в своей практической деятельности? (слайды № 16-17, 35) 11. На каких физических свойствах кислорода основаны способы собирания его? Как можно обнаружить кислород? (слайд № 18) 1. Приложение 1 «Вопросник к теме «Кислород» (продолжение) 12. Как кислород получают в лаборатории? (слайды № 19 - 21) 13. Как кислород получают в промышленности? (слайд № 22) 14. Перечислите важнейшие химические свойства кислорода. Что такое окисление? Какие продукты, как правило, получаются в реакциях окисления веществ кислородом? (слайды № 23 - 24) 15. Что понимается под окислительно – восстановительными способностями кислорода? Какие функции преобладают у него? Приведите примеры (слайд № 25) 16. Какие условия способствуют возникновению и прекращению горения? Почему скорость горения веществ в кислороде выше, чем на воздухе? (слайд № 26) 17. Чем отличаются процессы горения и медленного окисления? (слайд № 27) 18. Какие выводы можно сделать по химическим свойствам кислорода? (слайд № 28) 19. Почему кислород относят к «элементам жизни»? (слайд № 29) 20. Какая самая важная функция у кислорода на Земле? (слайд № 30) 21. Перечислите области применения кислорода (слайд № 31) 22. Как вы понимаете сущность круговорота кислорода в природе? (слайд № 32) Приложение 2 «Некоторые химические свойства озона. Применение озона» Окислительная активность озона О3 заметно выше, чем кислорода О2. Например, уже при об. у. он окисляет многие малоактивные простые вещества (Ag, Hg и пр.): 8Аg + 2О3 = 4Ag2О + О2 При действии на щелочные металлы и некоторые щелочи образует озониды: К + О3 = КО3 4КОН + 4О3 = 4КО3 + О2 + Н2О Качественно и количественно озон определяется с помощью следующей реакции: 2KI + Н2О + О3 = 2КОН + I2 + О2 Восстановленный йод обнаруживают с помощью крахмального клейстера. Озон используется для обеззараживании воды и воздуха, дезодорирования продуктов питания, как бактерицидное средство при лечении некоторых заболеваний человека, отбеливания тканей и масел, в различных химических синтезах. Автор работы Беляева Галина Брониславовна учитель химии ГОУ СОШ №1212 с углубленным изучением немецкого языка г. Москвы
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.
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
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...
Слайд 2
Кислоро́д - элемет главной подгруппы VI группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 8. Обозначается символом O (лат. Oxygenium). Кислород - химически активный неметалл, является самым лёгким элементом из группы халькогенов. Простое вещество кислород при нормальных условиях - газ без цвета, вкуса и запаха, молекула которого состоит из двух атомов кислорода (формула O2), в связи с чем его также называют дикислород. Жидкий кислород имеет светло-голубой цвет, а твёрдый представляет собой кристаллы светло-синего цвета.
Слайд 3
Существуют и другие аллотропные формы кислорода, например, озон - при нормальных условиях газ голубого цвета со специфическим запахом, молекула которого состоит из трёх атомов кислорода (формула O3).
Слайд 4
История открытия
Официально считается, что кислород был открыт английским химиком Джозефом Пристли 1 августа 1774 года путём разложения оксида ртути в герметично закрытом сосуде (Пристли направлял на это соединение солнечные лучи с помощью мощной линзы). Однако Пристли первоначально не понял, что открыл новое простое вещество, он считал, что выделил одну из составных частей воздуха (и назвал этот газ «дефлогистированным воздухом»). О своём открытии Пристли сообщил выдающемуся французскому химику Антуану Лавуазье. В 1775 году А. Лавуазье установил, что кислород является составной частью воздуха, кислот и содержится во многих веществах. Несколькими годами ранее (в 1771 году) кислород получил шведский химик Карл Шееле. Он прокаливал селитру с серной кислотой и затем разлагал получившийся оксид азота. Шееле назвал этот газ «огненным воздухом» и описал своё открытие в изданной в 1777 году книге (именно потому, что книга опубликована позже, чем сообщил о своём открытии Пристли, последний и считается первооткрывателем кислорода). Шееле также сообщил о своём опыте Лавуазье.
Слайд 5
Важным этапом, который способствовал открытию кислорода, были работы французского химика Пьера Байена, который опубликовал работы по окислению ртути и последующему разложению её оксида. Наконец, окончательно разобрался в природе полученного газа А. Лавуазье, воспользовавшийся информацией от Пристли и Шееле. Его работа имела громадное значение, потому что благодаря ей была ниспровергнута господствовавшая в то время и тормозившая развитие химии флогистонная теория. Лавуазье провёл опыт по сжиганию различных веществ и опроверг теорию флогистона, опубликовав результаты по весу сожженных элементов. Вес золы превышал первоначальный вес элемента, что дало Лавуазье право утверждать, что при горении происходит химическая реакция (окисление) вещества, в связи с этим масса исходного вещества увеличивается, что опровергает теорию флогистона. Флогисто́н (от греч. - горючий, воспламеняемый) - в истории химии - гипотетическая «сверхтонкая материя» - «огненная субстанция», якобы наполняющая все горючие вещества и высвобождающаяся из них при горении. Таким образом, заслугу открытия кислорода фактически делят между собой Пристли, Шееле и Лавуазье.
Слайд 6
Джозеф Пристли Антуан Лоран Лавуазье Карл Вильгельм Шее́ле
Слайд 7
Происхождение названия
Слово кислород своим появлением в русском языке до какой-то степени обязано М. В. Ломоносову, который ввёл в употребление, наряду с другими неологизмами, слово «кислота»; таким образом слово «кислород», в свою очередь, явилось калькой термина «оксиген», предложенного А. Лавуазье, который переводится как «порождающий кислоту», что связано с первоначальным значением его - «кислота», ранее подразумевавшим окислы, именуемые по современной международной номенклатуре оксидами.
Слайд 8
Нахождение в природе
Кислород - самый распространённый на Земле элемент, на его долю (в составе различных соединений, главным образом силикатов) приходится около 47 % массы твёрдой земной коры. Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода - 85,82 % (по массе). Более 1500 соединений земной коры в своём составе содержат кислород. Кислород входит в состав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. По числу атомов в живых клетках он составляет около 25 %, по массовой доле - около 65 %.
Слайд 9
Получение
В настоящее время в промышленности кислород получают из воздуха. Основным промышленным способом получения кислорода является криогенная ректификация. Также хорошо известны и успешно применяются в промышленности кислородные установки, работающие на основе мембранной технологии. В лабораториях пользуются кислородом промышленного производства, поставляемым в стальных баллонах под давлением около 15 МПа. Небольшие количества кислорода можно получать нагреванием перманганата калия KMnO4:
Слайд 10
Используют также реакцию каталитического разложения пероксида водорода Н2О2 в присутствии оксида марганца(IV): Кислород можно получить каталитическим разложением хлората калия (бертолетовой соли) KClO3: К лабораторным способам получения кислорода относится метод электролиза водных растворов щелочей, а также разложение оксида ртути(II) (при t = 100 °C): На подводных лодках обычно получается реакцией пероксида натрия и углекислого газа, выдыхаемого человеком:
Слайд 11
Физические свойства
При нормальных условиях кислород - это газ без цвета, вкуса и запаха. 1 л его имеет массу 1,429 г. Немного тяжелее воздуха. Слабо растворяется в воде (4,9 мл/100 г при 0 °C, 2,09 мл/100 г при 50 °C) и спирте (2,78 мл/100 г при 25 °C). Хорошо растворяется в расплавленном серебре. При нагревании газообразного кислорода происходит его обратимая диссоциация на атомы: при 2000 °C - 0,03 %, при 2600 °C - 1 %, 4000 °C - 59 %, 6000 °C - 99,5 %. Жидкий кислород (температура кипения −182,98 °C) - это бледно-голубая жидкость. Твёрдый кислород (температура плавления −218,35°C) - синие кристаллы.
Слайд 12
Химические свойства
Сильный окислитель, взаимодействует практически со всеми элементами, образуя оксиды. Степень окисления −2. Как правило, реакция окисления протекает с выделением тепла и ускоряется при повышении температуры. Пример реакций, протекающих при комнатной температуре: Окисляет соединения, которые содержат элементы с не максимальной степенью окисления: Окисляет большинство органических соединений: При определённых условиях можно провести мягкое окисление органического соединения:
Слайд 13
Кислород реагирует непосредственно (при нормальных условиях, при нагревании и/или в присутствии катализаторов) со всеми простыми веществами, кроме Au и инертных газов (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn); реакции с галогенами происходят под воздействием электрического разряда или ультрафиолета. Косвенным путём получены оксиды золота и тяжёлых инертных газов (Xe, Rn). Во всех двухэлементных соединениях кислорода с другими элементами кислород играет роль окислителя, кроме соединений со фтором. Кислород образует пероксиды со степенью окисления атома кислорода, формально равной −1. Например, пероксиды получаются при сгорании щелочных металлов в кислороде: Некоторые оксиды поглощают кислород:
Слайд 14
Кислород поддерживает процессы дыхания, горения, гниения. Горение стальной проволоки в кислороде.
Слайд 15
Применение
Слайд 16
Широкое промышленное применение кислорода началось в середине XX века, после изобретения турбодетандеров - устройств для сжижения и разделения жидкого воздуха. 1. В металлургии Конвертерный способ производства стали или переработки штейнов связан с применением кислорода. Во многих металлургических агрегатах для более эффективного сжигания топлива вместо воздуха в горелках используют кислородно-воздушную смесь. 2.Сварка и резка металлов Кислород в баллонах широко используется для газопламенной резки и сварки металлов.
Слайд 17
3. Ракетное топливо В качестве окислителя для ракетного топлива применяется жидкий кислород, пероксид водорода, азотная кислота и другие богатые кислородом соединения. Смесь жидкого кислорода и жидкого озона - один из самых мощных окислителей ракетного топлива (удельный импульс смеси водород - озон превышает удельный импульс для пары водород-фтор и водород-фторид кислорода) . 4. В медицине Кислород используется для обогащения дыхательных газовых смесей при нарушении дыхания, для лечения астмы, профилактики гипоксии в виде кислородных коктейлей, кислородных подушек. 5.В пищевой промышленности В пищевой промышленности кислород зарегистрирован в качестве пищевой добавки E948, как пропеллент и упаковочный газ.
Слайд 18
6. В сельском хозяйстве: В тепличном хозяйстве, для изготовления кислородных коктейлей, для прибавки в весе у животных, для обогащения кислородом водной среды в рыбоводстве
Слайд 19
Некоторые производные кислорода (реактивные формы кислорода), такие как синглетный кислород, перекись водорода, супероксид, озон и гидроксильный радикал, являются высокотоксичными продуктами. Они образуются в процессе активирования или частичного восстановления кислорода. Супероксид (супероксидный радикал), перекись водорода и гидроксильный радикал могут образовываться в клетках и тканях организма человека и животных и вызывают оксидативный стресс.
Слайд 20
Спасибо за внимание
Посмотреть все слайды
Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Презентация "Кислород" может быть использована учителем химии в учебном процессе в качестве учебного электронного тематического пособия:
- на уроках химии при объяснении нового и закреплении пройденного материала по теме "Химия простых веществ. Кислород";
- во внеклассной работе - на факультативных занятиях и кружках;
- при индивидуальных занятиях с учащимися;
- при подготовке учащихся к практическим работам по получению, собиранию и обнаружению газообразных веществ.
Так, например, объяснение нового материала на уроке "Кислород" можно провести на основе беседы с учащимися. Учитель может построить ее на повторяющемся вопросе - что вам известно о:? И далее следует вопрос или вопросы, которые представлены в "Приложении" презентации. Учитель может перефразировать вопросы, изменить их последовательность, сократить их общий объем. Ответы учащихся учитель дополняет своим рассказом и показом соответствующих слайдов. Объяснение нового материала можно провести и по другой схеме: показ слайда (слайдов), затем рассказ учителя с элементами беседы; либо - сначала рассказ учителя, затем показ слайда (слайдов) и беседа с учащимися (если она уместна).
Учитель может приостановить презентацию для показа демонстрационных опытов, либо видеоопытов, а затем возобновить работу с ней.
Для большей заинтересованности учащихся в получении знаний по теме и активизации их на уроке учитель предлагает им выполнить заранее домашнее задание творческого характера. Задание в виде вопросов предлагается всему классу, либо оно распределяется по группам класса. Учащиеся должны подготовить ответы на вопросы. Вопросы, например, такие:
1. Кто и как открыл кислород? В какое историческое время это было?
2. Что надо понимать под круговоротом элементов в природе? Как осуществляется круговорот кислорода в природе?
3. Что интересного вам известно о кислороде и озоне? Какие важные функции на Земле выполняют эти два вещества?
Повторение пройденного материала по теме "Химия простых веществ. Кислород" учитель может провести также на основе презентации. Вопросы, которые представлены в "Приложении" презентации "Кислород" (слайды № 33 - 34), могут быть избирательно использованы при фронтальном опросе учащихся. Если возникают затруднения при ответах учащихся, то есть возможность вернуться к рассмотрению данного вопроса на основе соответствующего слайда. Наличие гиперссылок облегчат поиск нужного слайда.
Использовать презентацию "Кислород" могут и учащиеся при дистанционном обучении, при выполнении домашних заданий, подготовке к контрольным и практическим работам, самопроверке своих знаний по теме. На каждый вопрос "Вопросника" из "Приложения" презентации предлагается ответ - его можно найти с помощью гиперссылки: открывается нужный слайд.
Наличие такого электронного пособия, как презентация "Кислород" в кабинете химии, дает возможность учителю сократить время на подготовку к уроку, повысить заинтересованность учащихся в изучении темы, повысить уровень обученности и качества знаний учащихся.
Приложение в презентации "Вопросник к теме "Кислород" (с гиперссылками на слайды)
1. Назовите восьмой элемент "Периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева" (слайд № 4)
2. Кем и когда был открыт кислород? (слайды № 6 - 9)
3. Почему элемент № 8 был назван кислородом? (слайд № 5)
4. Где и в каком виде (свободном или связанном) кислород встречается в природе? (слайды № 10 - 11)
5. Каков состав атмосферного воздуха? (слайд № 12)
6. Каков состав выдыхаемого человеком воздуха? (слайд № 13)
7. Перечислите известные вам загрязнители воздуха? (слайд № 14)
8. Дайте характеристику кислороду как химическому элементу (слайд №15)
9. Какие аллотропные модификации кислорода вам известны? (слайд №16)
10. Какими примечательными свойствами обладает озон в отличие от кислорода? (слайды № 16 -17)
11. На каких физических свойствах кислорода основаны способы собирания его? Как можно обнаружить кислород? (слайд № 18)
12. Как кислород получают в лаборатории? (слайды № 19 - 21)
13. Как кислород получают в промышленности? (слайд № 22)
14. Перечислите важнейшие химические свойства кислорода. Что такое окисление? Какие продукты, как правило, получаются в реакциях окисления веществ кислородом? (слайды № 23 - 24)
15. Что понимается под окислительно-восстановительными способностями кислорода? Какие функции преобладают у него? Приведите примеры. (слайд № 25)
16. Какие условия способствуют возникновению и прекращению горения? Почему скорость горения веществ в кислороде выше, чем на воздухе? (слайд № 26)
17. Чем отличаются процессы горения и медленного окисления? (слайд № 27)
18. Какие выводы можно сделать по химическим свойствам кислорода? (слайд № 28)
19. Почему кислород относят к "элементам жизни"? (слайд № 29)
20. Какая самая важная функция у кислорода на Земле? (слайд № 30)
21. Перечислите области применения кислорода (слайд № 31)
22. Как вы понимаете сущность круговорота кислорода в природе? (слайд № 32)
