| Свойства вещества | Кислород | Уксусная кислота | Алюминий |
| 1. Агрегатное состояние при обычных условиях | Газ | Жидкость | Твердое вещество |
| 2. Цвет | Без цвета | Без цвета | Серебристо-белый |
| 3. Вкус | Безвкусный | Кислый | Безвкусный |
| 4. Запах | Не имеет | Резкий специфический | Не имеет |
| 5. Растворимость в воде | Плохо растворим | Растворима | Практически не растворимо |
| 6. Теплопроводность | Низкая | Небольшая | Высокая |
| 7. Электропроводность | Отсутствует | Малая | Высокая |
Знание свойств веществ необходимо для их практического применения. Например, на рисунке 6 представлены области применения алюминия, обусловленные свойствами этого металла.
1. Какие учебные предметы относятся к естественным?
2. Приведите примеры положительного воздействия человека на окружающую среду.
3. Приведите примеры отрицательного воздействия человека на природу.
4. Что изучает химия?
5. Из следующего перечня названий выпишите отдельно тела и вещества: снежинка, капля росы, вода, льдинка, сахар-песок, кусочек сахара, мел, школьный мелок. Сколько тел и сколько веществ названо в этом списке?
6. Сравните свойства веществ (то есть установите общее и различное между ними):
а) углекислого газа и кислорода;
б) азота и углекислого газа;
в) сахара и соли;
г) уксусной и лимонной кислот.
7. Какие свойства алюминия лежат в основе его применения?
8. Почему химию начинают изучать позже, чем биологию, географию, физику?
Вы начинаете знакомиться с новым учебным предметом - химией. А что изучает химия?
Как вам известно из курса физики, многие вещества состоят из молекул, а молекулы - из атомов. Атомы так малы, что на острие иглы их может поместиться многие миллиарды. Тем не менее различают всего 114 видов атомов.
Из отдельных изолированных атомов состоят такие вещества, как неон, аргон, криптон, гелий. Их ещё называют благородными или инертными газами, потому что их атомы не соединяются друг с другом и почти не соединяются с атомами других химических элементов. Совсем другое дело - атомы водорода. Они могут существовать поодиночке (рис. 4, а), как на Солнце, которое более чем наполовину состоит из отдельных атомов водорода. Могут соединяться в молекулы по два атома (рис. 4, б), образуя молекулы самого лёгкого газа, который, как и химический элемент, называют водородом. Атомы водорода могут также соединяться с атомами других химических элементов. Например, два атома водорода, соединяясь с одним атомом кислорода (рис. 4, в), образуют молекулы хорошо известного вам вещества - воды.
Рис. 4.
Формы существования химического элемента водорода:
а - атомы водорода; б - молекулы водорода; в - атомы водорода в молекуле воды
Аналогично, понятие «химический элемент кислород» объединяет изолированные атомы кислорода, кислород - простое вещество, молекулы которого состоят из двух атомов кислорода, и атомы кислорода, входящие в состав сложных веществ. Так, в состав молекул углекислого газа входят атомы кислорода и углерода, в состав молекул сахара - атомы углерода, водорода и кислорода.
Следовательно, каждый химический элемент существует в трёх формах: свободные атомы, простые вещества и сложные вещества (см. рис. 4).
Понятие «химический элемент» более широкое, и его не нужно путать с понятием «простое вещество», особенно если названия их совпадают. Например, когда говорят о том, что в состав воды входит водород, то имеют в виду химический элемент, а когда говорят о том, что водород - экологически чистый вид топлива, то имеют в виду простое вещество.
Различные вещества отличаются друг от друга своими свойствами. Так, водород - это газ, очень лёгкий, без цвета, запаха, вкуса, имеет плотность 0,00009 г/см 3 , кипит при температуре -253 °С, а плавится при температуре -259 °С и т. д. Эти свойства вещества называют физическими.
Описать физические свойства вещества можно, воспользовавшись следующим планом:
- В каком агрегатном состоянии (газообразном, жидком, твёрдом) находится вещество при данных условиях?
- Какого цвета вещество? Имеет ли оно блеск?
- Имеет ли вещество запах?
- Какова твёрдость вещества по относительной шкале твёрдости (шкале Мооса) (рис. 5)? (См. справочники.)
Рис. 5.
Шкала твёрдости
- Проявляет ли вещество пластичность, хрупкость, эластичность?
- Растворяется ли вещество в воде?
- Какова температура плавления и температура кипения вещества? (См. справочники.)
- Какова плотность вещества? (См. справочники.)
- Обладает ли вещество тепло- и электропроводностью? (См. справочники.)
Лабораторный опыт № 1
Сравнение свойств твёрдых кристаллических веществ и растворов
Сравните, используя приведённый на с. 10 план, свойства выданных вам в стаканчиках образцов веществ:
- вариант 1 - кристаллических сахара и поваренной соли;
- вариант 2 - глюкозы и лимонной кислоты.
Зная свойства веществ, человек может использовать их с большей пользой для себя. Например, рассмотрим свойства и применение алюминия (рис. 6).
Рис. 6.
Применение алюминия:
1 - самолётостроение; 2 - ракетостроение; 3 - изготовление ЛЭП; 4 - производство посуды, столовых приборов и упаковочной фольги
Благодаря лёгкости и прочности алюминий и его сплавы применяют в самолёто- и ракетостроении, недаром алюминий называют «крылатым металлом».
Лёгкость и хорошую электропроводность алюминия используют при изготовлении электрических проводов для линий электропередачи (ЛЭП).
Теплопроводность и неядовитость важны при изготовлении алюминиевой посуды.
Неядовитость и пластичность позволяют широко применять тоненькие листы алюминия - фольгу - в качестве упаковочного материала для шоколадных плиток, чая, маргарина, молока, соков, других продуктов, а также для лекарственных средств, помещённых в контурные ячейки.
Внедрение алюминиевых сплавов в строительстве повышает долговечность и надёжность конструкций.
Эти примеры иллюстрируют то, что из одного вещества - материала (алюминия) можно изготовить различные физические тела.
Алюминий способен гореть ослепительным пламенем (рис. 7), поэтому его используют при проведении красочных фейерверков и изготовлении бенгальских огней (вспомните рассказ Н. Носова «Бенгальские огни»). При горении алюминий превращается в другое вещество - оксид алюминия.
Рис. 7.
Горение алюминия - основа бенгальских огней и фейерверков
Ключевые слова и словосочетания
- Предмет химии.
- Вещества простые и сложные.
- Свойства веществ.
- Химический элемент и формы его существования: свободные атомы, простые вещества и сложные вещества, или соединения.
Работа с компьютером
- Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.
- Найдите в Интернете электронные адреса, которые могут служить дополнительными источниками, раскрывающими содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа. Предложите учителю свою помощь в подготовке нового урока - сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа.
Вопросы и задания
- Филео (греч.) означает «люблю», фобос - «боюсь». Дайте объяснение терминов «хемофилия» и «хемофобия», отражающих резко противоположное отношение групп людей к химии. Кто из них прав? Обоснуйте свою точку зрения.
- Обязательный атрибут бесконечного множества шпионских и прочих детективных произведений - цианистый калий, точнее, цианид калия, который обладает свойством парализовывать нервную систему, приводя тем самым жертву к мгновенной смерти. Приведите примеры свойств других веществ, которые используются в литературных произведениях.
- Выпишите отдельно названия веществ и названия тел из приведённого перечня: медь, монета, стекло, стакан, ваза, керамика, проволока, алюминий. Воспользуйтесь подсказкой: к названию тела - существительному - можно подобрать относительное прилагательное, образованное от названия вещества, например: железо и гвоздь - железный гвоздь.
- Выпишите качественные прилагательные: лёгкий, круглый, длинный, тяжёлый, твёрдый, пахучий, растворимый, увесистый, вогнутый, мягкий, жидкий, прозрачный, - которые могут быть отнесены: а) к веществам; б) к телам; в) и к телам, и к веществам.
- Сравните понятия «простое вещество» и «сложное вещество». Найдите сходство и различие.
- Определите, какие из веществ, модели молекул которых изображены на рисунке 2, относят: а) к простым веществам; б) к сложным веществам.
- Какое понятие более широкое - «химический элемент» или «простое вещество»? Дайте доказательный ответ.
- Укажите, где о кислороде говорится как о химическом элементе, а где - как о простом веществе:
а) кислород мало растворим в воде;
б) молекулы воды состоят из двух атомов водорода и одного атома кислорода;
в) в воздухе содержится 21% кислорода (по объёму);
г) кислород входит в состав углекислого газа.
- Укажите, где о водороде говорится как о простом веществе, а где - как о химическом элементе:
а) водород входит в состав большинства органических соединений;
б) водород - самый лёгкий газ;
в) водородом заполняют воздушные шары;
г) молекула метана содержит четыре атома водорода.
- Рассмотрите связь между свойствами вещества и его применением на примере: а) стекла; б) полиэтилена; в) сахара; г) железа.
Плотность, теплоемкость, свойства кислорода O 2
В таблице представлены теплофизические свойства кислорода такие, как плотность, энтальпия, энтропия, удельная теплоемкость, динамическая вязкость, коэффициент теплопроводности. Свойства в таблице даны для газообразного кислорода, находящегося при атмосферном давлении, в зависимости от температуры в интервале от 100 до 1300 К.
Плотность кислорода равна 1,329 кг/м 3 при комнатной температуре. При нагревании кислорода, его плотность уменьшается. Теплопроводность кислорода равна 0,0258 Вт/(м·град) при комнатной температуре и при повышении температуры этого газа увеличивается.
Удельная теплоемкость кислорода при комнатной температуре равна 919 Дж/(кг·град). Теплоемкость кислорода увеличивается при росте его температуры. Также при нагревании кислорода увеличиваются значения таких его свойств, как энтальпия, энтропия и вязкость.
Примечание: будьте внимательны! Теплопроводность в таблице указана в степени 10 2 . Не забудьте разделить на 100.
Теплопроводность кислорода в жидком и газообразном состояниях
В таблице приведены значения коэффициента теплопроводности кислорода в жидком и газообразном состояниях при различных температурах и давлениях. Теплопроводность указана в интервале температуры от 80 до 1400 К и давления от 1 до 600 атм.
Значения теплопроводности в таблице, находящиеся выше черты, относятся к жидкому кислороду, а ниже ее — к газообразному. По данным таблицы видно, что теплопроводность жидкого кислорода выше, чем газообразного и при росте давления увеличивается.
Размерность Вт/(м·град).
Теплопроводность кислорода при высоких температурах
В таблице даны значения коэффициента теплопроводности кислорода при высоких температурах (от 1600 до 6000 К) и давлении от 0,001 до 100 атм.
При температурах выше 1300°С кислород начинает диссоциировать, и при некотором давлении его теплопроводность достигает максимальных значений. По данным таблицы видно, что теплопроводность диссоциированного кислорода при высоких температурах может достигать величин до 3,73 Вт/(м·град).
Примечание: Будьте внимательны! Теплопроводность в таблице дана в степени 10 3 . Не забудьте разделить на 1000.
Теплопроводность жидкого кислорода на линии насыщения
В таблице указаны значения коэффициента теплопроводности жидкого кислорода на линии насыщения. Теплопроводность дана в диапазоне температуры от 90 до 150 К. Следует отметить, что теплопроводность жидкого кислорода при увеличении температуры снижается.
Примечание: Будьте внимательны! Теплопроводность в таблице дана в степени 10 3 . Не забудьте разделить на 1000.
Источники:
1.
2. .
Цель урока. Конкретизировать знания о химическом элементе и простом веществе. Изучить физические свойства кислорода. Сформировать представления о способах получения и собирания кислорода в лаборатории.
Задачи:
- Образовательные:
– Уметь различать понятия “химический элемент” и “простое вещество”
на примере кислорода.
– Уметь характеризовать физические свойства кислорода и способы
собирания кислорода.
– Уметь расставлять коэффициенты в уравнениях реакций. - Воспитательные:
формирование аккуратности при выполнении лабораторного опыта;
внимательности, бережного отношения. - Развивающие:
– Формирование выстраивания логических цепочек, владеть химической
терминологией, познавательной активности, умозаключений и суждений.
Основные понятия. Химический элемент, простое вещество, физические свойства, катализаторы.
Планируемые результаты обучения. Уметь различать понятия “химический элемент” и “простое вещество” на примере кислорода. Уметь характеризовать физические свойства кислорода и способы собирания кислорода. Уметь расставлять коэффициенты в уравнениях реакций.
Опыт: Получение кислорода из пероксида водорода и подтверждение его наличия.
Демонстрации. Получение кислорода из перманганата калия. Собирание кислорода методом вытеснения воздуха и подтверждение его наличия.
Оборудование и реактивы: Таблица Д.И.Менделеева, раздаточный материал (тест), прибор для получения кислорода из пермангата калия (коническая колба с резиновой пробкой, газоотводная трубка, ПХ-12, штатив, лапка, вата), пероксид водорода 20 мл (15 флаконов), оксид марганца (IV) (15 склянок), ложка-дозатор (15 шт.), спиртовка (15 шт.), спички (15 шт.), лучина (15 шт.), перманганат калия (5 г),.
Тип урока: Урок усвоения новых знаний.
Методы обучения:
- Объяснительно-иллюстративный (словесные: беседа, изложение; словесно-наглядные: самостоятельная работа учащихся с наглядными пособиями; словесно-наглядно-практические: работа учащихся с раздаточным материалом, выполнение химического опыта, выполнение письменной самостоятельная работы).
- Частично-поисковый (эвристический) метод (словесные: беседа-дискуссия; словесно-наглядные: дискуссия с демонстрацией средств наглядности, самостоятельная работа учащихся с наглядным пособием; словесно-наглядно-практические: работа учащихся с раздаточным материалом, выполнение химического опыта, выполнение письменной самостоятельная работы).
- Исследовательский метод (словесно-наглядно-практический: выполнение исследовательского химического опыта).
Формы организации деятельности: фронтальная, групповая (парная).
I. Организационный этап.
- Приветствие.
- Определение отсутствующих.
- Проверка готовности к уроку.
Наличие дневника, классной тетрадки, учебника по химии, ручки.
II. Подготовка учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала.
Учитель: Для того чтобы определить тему сегодняшнего урока нам с вами необходимо разгадать ребус?
Слайд 1
Разгадайте ребус и мы узнаем тему сегодняшнего урока.
Рис. 1
(КИСТИ) КИ + (СЛОН) СЛО + РОД
КИСЛОРОД
Учитель: Тема сегодняшнего урока: “Кислород, его общая характеристика и нахождение в природе. Физические свойства кислорода. Получение”.
Слайд 2
Тема сегодняшнего урока: “Кислород, его общая характеристика и нахождение в природе. Физические свойства кислорода. Получение”.
Слайд 3
“Кислород” – это вещество, вокруг которого вращается земная химия.
Я. Берцелиус
Учитель: С помощью языка химии необходимо на доске записать: кислород как химический элемент и как простое вещество.
Кислород – как элемент – О.
Кислород – как простое вещество – О 2 .
Учитель: Сейчас на экране появится несколько фраз (изречений), вам нужно определить в каком значении упоминается в них кислород – как химический элемент или как простое вещество.
Слайд 4
Задание: Определите кислород как химический элемент или простое вещество.
- Кислород входит в состав жизненно важных органических веществ: белков, жиров, углеводов.
- Все живые вещества на Земле дышат кислородом.
- В состав ржавчины входят железо и кислород.
- Рыбы дышат кислородом, растворенным в воде.
- При фотосинтезе зеленые растения выделяют кислород.
Учитель: Вам необходимо с помощью ПСХЭ им. Д.И.Менделеева дать характеристику химическому элементу “Кислород”, по следующему плану:
Слайд 5:
- Порядковый номер –
- Относительная атомная масса –
- Период –
- Группа –
- Подгруппа –
- Валентность –
Учитель: Проверим, внимание на экран
Слайд 6
- Порядковый номер – 8
- Относительная атомная масса – Ar(О) = 16
- Период – второй
- Группа – VI
- Подгруппа – а (главная)
- Валентность – II
Слайд 7
Распространение кислорода в природе:
Первое место по распространенности в земной коре, т.е. литосфере, занимает кислород – 49%, далее следуют кремний – 26%, алюминий – 7%, железо – 5%, кальций – 4%, натрий – 2%, калий – 2%, магний – 2%, водород – 1%.
В биосфере около 65% от массы живых организмов приходится на кислород.
В гидросфере на его долю приходится 89%.
В атмосфере: 23% по массе, 21% по объему.
Рис. 2
Учитель: Вам необходимо с помощью ПСХЭ им. Д.И.Менделеева дать характеристику простому веществу “Кислород”.
Итак, какова же химическая формула простого вещества – 0 2
Относительная молекулярная масса Мг(0 2) = 32
Слайд 8
История открытия кислорода.
 Рис. 3
Рис 5 |
 Рис. 4
Рис. 6 |
Учитель комментирует: В 1750 году М.В. Ломоносов провел опыты и доказал, что в состав воздуха входит вещество, окисляющее металл. Он назвал его флогистоном.
Получил кислород в 1771 году Карл Шееле. Независимо от него кислород был получен Дж. Пристли в 1774 году.
А история простая…
Джозеф Пристли как-то раз,
Окись ртути нагревая,
Обнаружил странный газ.
Газ без цвета, без названья,
Ярче в нем горит свеча.
А не вреден для дыханья?
Не узнаешь у врача!
Новый газ из колбы вышел –
Никому он не знаком.
Этим газом дышат мыши
Под стеклянным колпаком.
Человек им тоже дышит…
В 1775 году А. Лавуазье установил, что кислород – составная часть воздуха и содержится во многих веществах.
Из атомов мир создавала природа:
Два атома легких взяла водорода,
Прибавила атом один кислорода –
И получилась частица воды,
Море воды, океаны и льды…
Стал кислород
Чуть не всюду начинкой.
С кремнием он обернулся песчинкой.
В воздух попал кислород,
Как ни странно,
Из голубой глубины океана.
И на Земле появились растения.
Жизнь появилась:
Дыханье, горенье…
Первые птицы и первые звери,
Первые люди, что жили в пещере…
Огонь добывали при помощи трения,
Хотя и не знали причины горения.
Роль кислорода на нашей Земле
Понял великий Лавуазье.
Учитель: Теперь познакомимся с кислородом на опыте. Так как мы будем использовать нагревательный прибор (спиртовку), необходимо вспомнить ТБ при работе со спиртовкой:
- Пользуясь спиртовкой, нельзя ее зажигать от другой спиртовки, так как может пролиться спирт и возникнет пожар.
- Чтобы погасить пламя спиртовки, ее следует закрыть колпачком.
Налейте в химический стакан раствор Н 2 О 2 (пероксида водорода).
Зажгите спиртовку, поднесите лучину в пламя и затушите лучину. Потом добавьте оксид марганца (IV) в химический стакан и поднесите тлеющую лучину к стакану – что наблюдается?
Ученик: Лучина – вспыхивает. Таким способом мы определили, что в химическом стакане находится кислород.
Учитель: В данном опыте оксид марганца (IV) является катализатором – веществом, которое ускоряет процесс химической реакции, но сам при этом не расходуется.
Демонстрационный эксперимент: “Получение кислорода из перманганата калия”.
Собираем прибор.
Собираем кислород методом вытеснения воздуха в коническую колбу, через некоторое время проверяем на наличие кислорода, с помощью тлеющей лучины, если она вспыхивает, то кислорода собрано достаточное количество.
Закрываем резиновой пробкой и выставляем на подъемный столик.
И предлагаем учащимся охарактеризовать физические свойства кислорода по следующим критериям.
Слайд 9
- Агрегатное состояние -...
- Цвет – ...
- Запах – ...
- Растворимость в воде – ...
- t o кип. –...
- Электропроводность – ...
- Теплопроводность – ...
- Тяжелее или легче воздуха
Учитель: Проверим, внимание на экран.
Слайд 10
- Агрегатное состояние – газ.
- Цвет – без цвета
- Запах – без запаха
- Растворимость в воде – плохо растворим
- t° кип. – 183°С
- Электропроводность – неэлектропроводен
- Теплопроводность – плохо проводит тепло (плохая)
- Тяжелее воздуха
Учитель: Ставим перед учащимися проблемный вопрос: Почему на картинке кислород в виде жидкости голубого цвета?
Слайд 11
Рис. 7
Ответ учащихся (дополняет учитель): Этот кислород в сжиженном состоянии, а жидкий кислород голубого цвета.
Теперь давайте обобщим и запишем в тетрадь разные способы получения
кислорода, которые мы сегодня с вами наблюдали.
Рис. 8
Рис. 9
Учитель: В завершении урока, проверим свои знания.
Знакомство с:
Предметом химия;
Простыми и сложными веществами;
Свойствами веществ;
Формами существования химического элемента
Химия – наука о веществах, их свойствах, о превращениях веществ и способах управления этими превращениями
Скачать:
Предварительный просмотр:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Предмет химии. Вещества.
www.pmedia.ru Девиз урока: «Широко простирает химия руки свои в дела человеческие» М.В.Ломоносов
Цель урока: Познакомить с: -предметом химия; -простыми и сложными веществами; -свойствами веществ; -формами существования химического элемента.
1. О.С.Габриелян. «Химия». 8 класс. Учебник. 2. Тетрадь для работы в классе и дома. 3. Тетради для контрольных и практических работ. Что нужно для урока? Техника безопасности!
Науки о природе 1. Какие науки изучают природу? 2. Что изучает биология; физика; география; астрономия; геология? 3. Почему физику вы начали изучать в 7, а химию в 8 классе?
Что изучает химия? ХИМИЯ ИЗУЧАЕТ ВЕЩЕСТВА СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ ПРЕВРАЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВ «Отец химии» Роберт Бойль (1627 - 1691)
Химия – наука о веществах, их свойствах, о превращениях веществ и способах управления этими превращениями Тело Вещество Молекулы Атомы
Вещество – это то, из чего состоят физические тела Химический элемент – это определенный вид атомов Вещества Природные (углекислый газ) Синтети ческие (полиэтилен) Вещества Простые (водород, кислород) Сложные (вода, сахар)
Рассмотрите модели молекул. В чём между ними сходство и различие? Какое из веществ простое, а какое - сложное? Почему? Вещества Вещество Водород Кислород Вода
Вещества, которые образованы атомами одного химического элемента, называют простыми
Вещества, которые образованы атомами разных химических элементов, называют сложными
Упражнение №1 Определите, какое из предложенных веществ простое, а какое – сложное.
Что объединяет эти объекты?
Вещества и тела
Вещества и тела
Свойства веществ – это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга либо сходны между собой Предмет химии – изучение веществ, их превращений, создание веществ с заданными свойствами Химия Применение Состав Свойства
Упражнение №2 Укажите, где о кислороде говорится как о химическом элементе, а где – как о простом веществе: А) кислород мало растворим в воде; Б) молекулы воды состоят из двух атомов водорода и одного атома кислорода; В) в воздухе содержится 21% кислорода (по объёму); Г) кислород входит в состав углекислого газа.
План описания физических свойств вещества 1. В каком агрегатном состоянии – газообразном, жидком или твёрдом – находится вещество при данных условиях? 2. Какого цвета вещество? Имеет ли оно блеск? 3. Имеет ли вещество запах? 4. Проявляет ли вещество пластичность, хрупкость, эластичность? 5. Растворяется ли вещество в воде? 6. Какова температура плавления и температура кипения вещества? (См. справочники.) 7. Какова плотность вещества? (См. справочники.) 8. Обладает ли вещество тепло- и электропроводностью? (см. справочники.)
Упражнение №3 Опишите физические свойства уксусной кислоты, сахара, соли, меди, алюминия по предложенному плану. (С.5 (21) учебника)
Химия и охрана окружающей среды Защитить и сохранить Природу необходимо!
Домашнее задание Параграф 1, упр. 1-4 Доклады, презентации по истории развития химии Таблица Дата Достижения науки