1. Элемент 8Элемент 8 2. Oxygenium - Кислород2. Oxygenium - Кислород 3. Джозеф ПристлиДжозеф Пристли 4. Карл Вильгельм ШеелеКарл Вильгельм Шееле 5. Антуан. - презентация

1

2 1. Элемент 8Элемент 8 2. Oxygenium - Кислород2. Oxygenium - Кислород 3. Джозеф ПристлиДжозеф Пристли 4. Карл Вильгельм ШеелеКарл Вильгельм Шееле 5. Антуан Лоран Лавуазье5. Антуан Лоран Лавуазье 6. Корнелиус Дреббел6. Корнелиус Дреббел 7. Распространение элементов в земной кореРаспространение элементов в земной коре 8. Нахождение кислорода в природеНахождение кислорода в природе 9. Состав воздухаСостав воздуха 10. Выдыхаемый воздухВыдыхаемый воздух 11. Городской воздухГородской воздух 12. Общая характеристика элементаОбщая характеристика элемента 13. Аллотропия кислородаАллотропия кислорода 14. ОзонОзон 15. Способы собирания газа, обнаружениеСпособы собирания газа, обнаружение 16. Получение кислорода в лаборатории из перманганата калияПолучение кислорода в лаборатории из перманганата калия 17. Получение кислорода в лаборатории из пероксида водородаПолучение кислорода в лаборатории из пероксида водорода ( продолжение следует – см. следующий слайд)

3 ( продолжение ) 18. Некоторые реакции, идущие с образованием кислородаНекоторые реакции, идущие с образованием кислорода 19. Получение кислорода в промышленностиПолучение кислорода в промышленности 20. Химические свойства кислорода. Отношение к простымХимические свойства кислорода. Отношение к простым веществам 21. Отношение кислорода к сложным веществамОтношение кислорода к сложным веществам 22. Окислительное – восстановительная амфотерностьОкислительное – восстановительная амфотерность кислорода 23. Условия, способствующие возникновению и прекращениюУсловия, способствующие возникновению и прекращению огня 24. Медленное окислениеМедленное окисление 25. Выводы по химическим свойствам кислородаВыводы по химическим свойствам кислорода 26. Кислород – элемент жизниКислород – элемент жизни 27. Самая важная функция кислорода на ЗемлеСамая важная функция кислорода на Земле 28. Применение кислородаПрименение кислорода 29. Круговорот кислорода в природеКруговорот кислорода в природе 30. Приложение 1 «Вопросник к теме «Кислород»Приложение 1 «Вопросник к теме «Кислород» 31. Приложение 1 «Вопросник к теме «Кислород» (продолжение)Приложение 1 «Вопросник к теме «Кислород» (продолжение) 32. Приложение 2 «Некоторые химические свойства озона. Применение озона»Приложение 2 «Некоторые химические свойства озона. Применение озона» 33. Автор работыАвтор работы

4

5 C лат. оxygenium – рождающий кислоту С греч. oxygenes – образующий кислоты Название кислороду Oxygenium дал А. Лавуазье

6 Английский ученый. В 1774 году разложением oксида ртути ( II ) получил кислород и изучил его свойства 2HgO = 2Hg + O

7 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

8 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. 2H 2 + O 2 = 2H 2 O Лавуазье показал, что процесс дыхания подобен процессу горения.

9 Голландский алхимик и технолог. Получил кислород примерно за 150 лет до Пристли и Шееле при нагревании нитрата калия: 2КNO 3 = 2KNO 2 + O 2 Его открытие было засекречено, т.к. использование полученного газа предполагалось для дыхания людей на подводных лодках

10 Кислород занимает 1 место по распространенности элементов на Земле (по массе) 1 - кислород алюминий железо кальций натрий калий магний водород остальные кремний - 26

11 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 %

12 В 1774 г. А. Лавуазье доказал, что воздух – это смесь в основном двух газов - азота и кислорода 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 Кислород - 21% Азот - 78% Другие газы -1%

13 Выдыхаемый человеком воздух содержит ( в %, по объему) 1 – Кислород 16% 2 – Углекислый газ 4% 3 – Остальное: азот, водяные пары и пр.

14 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 СО 2, сернистый газ SO 2, оксиды азота NO и NO 2, 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 C 6 H 5 OH и формальдегид,

15 Химический знак – О Относительная атомная масса: Ar = 16 Изотопы кислорода – ( 99,75 %),, Строение атома: ( 8p + + 8n 0 ) + 8 Заряд ядра: ( +8) Электронная конфигурация атома: 1s 2 2s 2 2p 4 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)

16 Химический элемент кислород образует два простых вещества, аллотропа - кислород О 2 и озон О 3 Некоторые сравнительные данные Кислород - О 2 Озон - О 3 Образуются в природе Агрегатное состояние (об.у) Цвет Запах Мr ρ ( в жидк. сост., г/ см 3 ) t пл., o C t кип, o C Отношение к воде Физиологическая активность Биологическая активность Химическая активность(об.у) (окислительная способность) Роль в природе При фотосинтезе Газ Бесцветный (г) Без запаха 32 1, , ,9 Плохо растворим Не токсичен В пределах нормы Малоактивен (=) (Cильный о-ль при t) Дыхание, гниение, горение Из О 2 ( при грозе; возд. УФ-Солнца) Газ Синий (г) Резкий, раздражающий 48 1, , ,9 Растворим в 10 раз лучше Токсичен Сильный антисептик Более сильный окислитель (за счет атомарного кислорода)Более сильный окислитель Защитный экран Земли от УФ - излучения Солнца t, либо УФ- О 3 = О 2 + О 3О 2 2О 3 - Q Свет 6СО 2 + 6Н 2 О = С 6 Н 12 О 6 + 6О 2

17 Жидкий озон имеет вид индиго Простейший озонатор 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 соде- ржать несколько процентов озона. Озон образуется в атмосфере на высоте км при действием УФ излучения на воздух и при грозовых разрядах

18 а – вытеснением воды ( над водой ); б – вытеснением воздуха; 1 – вспыхнувшая тлеющая лучина

19 2 KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 КМnO 4 – перманганат калия ; 1- стекловата

20 2 Н 2 O 2 = 2 Н 2 O + O 2 1 – капельная воронка с раствором пероксида водорода 2 – порошок оксида марганца ( IV) – МnO 2 (используется в данной реакции как катализатор) 3 – колба Вюрца

21 Условия реакций – нагревание ( t ) 2 КМnО 4 = К 2 МnО 4 + МnO 2 + О 2 2КСlО 3 = 2КСl + О 2 2НgO = 2Hg + О 2 3РbO 2 = Рb 3 O 4 + О 2 2КNO 3 = 2КNO 2 + О 2 Условия реакции – присутствие катализатора ( K ) 2Н 2 О 2 = 2Н 2 О + О 2 ( К – МnО 2 ) Условия реакции – действие электрического тока ( ) (р. электролиза ) 2Н 2 О = 2Н 2 + О 2

22 Кислород получают из воздуха газовой ректификацией Воздух охлаждают примерно до – С и под давлением сжижают Далее жидкий воздух подвергают перегонке Жидкий азот испаряется при – 196 О С ( t кип. жидкого азота) Жидкий кислород испаряется при – 183 О С ( t кип. жидкого кислорода) Газообразный кислород хранят в стальных баллонах, окрашенных в голубой цвет, под давлением 1 - 1,5 МПА

23 1. Отношение к простым веществам а) металлам б) неметаллам 3Fe + 2О 2 Fe 3 О 4 + Q 2Mg + O 2 2MgO + Q С + О 2 СО 2 + Q S + О 2 SО 2 + Q 4Р + 5О 2 2Р 2 О 5 + Q N 2 + О 2 2 NO Q Реакции окисления, сопровождающиеся выделением теплоты и света, называют горением (вещества при этом воспламеняются) Реакции окисления без горения 2Cu + O 2 2CuO + Q Воспламенения меди не происходит В реакциях окисления, как правило, образуются оксиды t t t t t t ( FeО · Fe 2 О 3 ) t

24 2. Отношение к сложным веществам При полном сгорании углеводородов образуются оксиды - углекислый газ и вода: СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О + Q метан 2С 2 Н 2 + 5О 2 = 4СО 2 + 2Н 2 О + Q ацетилен При неполном сгорании углеводородов (например, при недостатке кислорода О 2 ) образуются еще угарный газ СО и сажа С: 2СН 4 + 3О 2 = 2СО + 4Н 2 О + Q СН 4 + О 2 = С + 2Н 2 О + Q t t t t

25 О - как окислитель : О О –2 (1) ( как правило ) О - как восстановитель : О О +2 (2) ( например, в реакции со F 2 ) 2Mg + O 2 = 2MgO ( 1 ) C + О 2 = CО 2 ( 1 ) 2F 2 + О 2 = 2F 2 О ( 2 )

26 Условия для возникновения горения Условия для прекращения горения 1.Нагревание горючего вещества до температуры воспламенения 2.Доступ кислорода 1. Прекратить доступ к горючему веществу кислорода 2. Охладить вещество ниже температуры воспламенения

27 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.

28 Реакции веществ с кислородом - реакции окисления. Реакции окисления – составная часть окислительно – – восстановительных реакций (ОВР) Преобладающая функция кислорода – окислительная. При комнатной температуре О 2 – 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

29 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 О 2 необходим как окислитель для протекания реакций, дающих клеткам необходимую для жизнедеятельности энергию

30 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

31 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.)

32 Кислород расходуется в природе на процессы окисления (дыхания, гниения, горения) Масса кислорода в воздухе пополняется в ходе процесса фотосинтеза свет 6СО Н 2 О = С 6 Н 12 О 6 +6О 2

33 Приложение 1 «Вопросник к теме «Кислород» 1. Назовите восьмой элемент «Периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева» (слайд 4)Назовите восьмой элемент «Периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева» (слайд 4) 2. Кем и когда был открыт кислород? (слайды 6 - 9)Кем и когда был открыт кислород? (слайды 6 - 9) 3. Почему элемент 8 был назван кислородом? (слайд 5)Почему элемент 8 был назван кислородом? (слайд 5) 4. Где и в каком виде (свободном или связанном) кислородГде и в каком виде (свободном или связанном) кислород встречается в природе? (слайды )встречается в природе? (слайды ) 5. Каков состав атмосферного воздуха? (слайд 12)Каков состав атмосферного воздуха? (слайд 12) 6. Каков состав выдыхаемого человеком воздуха? (слайд 13)Каков состав выдыхаемого человеком воздуха? (слайд 13) 7. Перечислите известные вам загрязнители воздуха? (слайд 14)Перечислите известные вам загрязнители воздуха? (слайд 14) 8. Дайте характеристику кислороду как химическому элементу (слайд 15)Дайте характеристику кислороду как химическому элементу (слайд 15) 9. Какие аллотропные модификации кислорода вам известны? (слайд 16)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 )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) На каких физических свойствах кислорода основаны способы собирания его? Как можно обнаружить кислород? (слайд 18)

34 Приложение 1 «Вопросник к теме «Кислород» ( продолжение) 12. Как кислород получают в лаборатории? (слайды )Как кислород получают в лаборатории? (слайды ) 13. Как кислород получают в промышленности? (слайд 22)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 )Перечислите важнейшие химические свойства кислорода. Что такое окисление? Какие продукты, как правило, получаются в реакциях окисления веществ кислородом? (слайды ) 15. Что понимается под окислительно – восстановительными способностями кислорода? Какие функции преобладают у него? Приведите примеры (слайд 25)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)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)Чем отличаются процессы горения и медленного окисления? (слайд 27) 18. Какие выводы можно сделать по химическим свойствам кислорода? (слайд 28)Какие выводы можно сделать по химическим свойствам кислорода? (слайд 28) 19. Почему кислород относят к «элементам жизни»? (слайд 29)Почему кислород относят к «элементам жизни»? (слайд 29) 20. Какая самая важная функция у кислорода на Земле? (слайд 30)Какая самая важная функция у кислорода на Земле? (слайд 30) 21. Перечислите области применения кислорода (слайд 31)Перечислите области применения кислорода (слайд 31) 22. Как вы понимаете сущность круговорота кислорода в природе? (слайд 32)Как вы понимаете сущность круговорота кислорода в природе? (слайд 32)

35 Приложение 2 «Некоторые химические свойства озона. Применение озона» Окислительная активность озона О 3 заметно выше, чем кислорода О 2. Например, уже при об. у. он окисляет многие малоактивные простые вещества ( Ag, Hg и пр.): 8Аg + 2О 3 = 4Ag 2 О + О 2 При действии на щелочные металлы и некоторые щелочи образует озониды: К + О 3 = КО 3 4КОН + 4О 3 = 4КО 3 + О 2 + Н 2 О Качественно и количественно озон определяется с помощью следующей реакции: 2KI + Н 2 О + О 3 = 2КОН + I 2 + О 2 Восстановленный йод обнаруживают с помощью крахмального клейстера. Озон используется для обеззараживании воды и воздуха, дезодориро- вания продуктов питания, как бактерицидное средство при лечении некоторых заболеваний человека, отбеливания тканей и масел, в раз- личных химических синтезах.

36 Автор работы Беляева Галина Брониславовна учитель химии ГОУ СОШ 1212 с углубленным изучением немецкого языка г. Москвы