УРОК № 25
ТЕМА. ДОБУВАННЯ КИСНЮ. ПОНЯТТЯ ПРО
КАТАЛІЗАТОР. РЕАКЦІЇ РОЗКЛАДУ.
Мета: розглянути способи добування кисню в лабораторії та промисловості; сформувати
поняття про каталізатори та реакцію розкладу на прикладі реакцій добування кисню.
Обладнання та матеріали:періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, лабо-раторний штатив з муфтою та лапкою, нагрівальний прилад, газовивідна трубка,
пробірки, кристалізатор, вата, хімічний стакан, пристрій для проведення електро-лізу води, калій перманганат, гідроген пероксид, вода, манган(ІV) оксид.
Базові поняття та терміни:прості та складні речовини, Оксиген, кисень, каталізатор, ре-акція розкладу.
Тип уроку: засвоєння нових знань.
Методи та прийоми. Словесні:бесіда, розповідь, колективне обговорення. Наочний:
демонстрація. Інтерактивні: пошуково-дослідницькі.
Перебіг уроку
І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП.
;Налаштування учнів на роботу.
;Вправа на розвиток уваги «Запитання».
Кожному учневі пропонують підготувати по два цікаві запи-тання за матеріалом уроку. Наприкінці уроку проводять конкурс
на найкраще запитання.
ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ.
ІІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ.
Учні вирішують проблемні питання
На вашу думку, чи можна добути кисень в лабораторії?
З яких речовин добувають кисень? (З оксигеновмісних сполук).
ІV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ.
Хоча кисень — найважливіша речовина у нашому житті, він
був відкритий порівняно недавно.
Учень зачитує повідомлення «Історія відкриття кисню».
Учитель пояснює способи добування кисню в лабораторії.
У лабораторії добувають кисень, розкладаючи складні спо-луки, що містять Оксиген. Ці сполуки — термічно нестійкі, тобто
при нагріванні легко розкладаються з виділенням кисню.
205
Уперше кисень був добутий Дж. Прістлі із меркурій(ІІ) окси-ду, який сфокусував сонячне проміння на цю речовину.
Учитель записує рівняння реакцій на дошці, а учні у зошити.
1. Розкладання оксидів важких металів.
2HgO = 2Hg + O2↑
2. Розкладання калій перманганату.
Ця речовина зустрічається у побуті під назвою марганців-ки. Її використовують у вигляді дуже розбавленого розчину для
промивання шлунка у разі харчових отруєнь. Розкладання калій
перманганату відбувається при нагріванні:
2KMnO4= K2MnO4 + MnO2+ O2↑
;Демонстрація досліду
Невелику кількість калій перманганату поміщаємо на дно
пробірки. У верхню частину пробірки закладаємо шматочок вати
для того, щоб у процесі розкладу частина речовини не потрапила
до приймача. Пробірку закриваємо гумовим корком із газовивідною
трубкою та закріплюємо на штативі, а потім акуратно нагріваємо.
Кінець газовивідної трубки розташовуємо під водою, щоб можна
було спостерігати виділення газу. Довести, що цей газ — кисень —
можна за допомогою тліючої скіпки. Якщо вона спалахує, то у про-бірці міститься кисень.
3. Розклад гідроген пероксиду.
;Розповідь вчителя.
Гідроген пероксид у побуті називають перекисом водню. Його
продають в аптеках і він має свій термін придатності. Його вико-ристовують для дезінфекції подряпин та ран. Потрапивши у рану,
перекис водню починає виділяти кисень, який вбиває бактерії, за-купорює дрібні судини та зупиняє кровотечу.
За звичайних умов реакція розкладу гідроген пероксиду від-бувається дуже повільно, якщо додамо каталізатор — манган(VІ)
оксид, реакція буде протікати дуже швидко.
Каталізатор — речовина, що змінює швидкість хімічної реак-ції, а сама в результаті реакції не витрачається і не змінюється.
Демонстрація досліду
У пробірку наливаємо невелику кількість розчину гідроген
пероксиду. За кімнатних умов із розчину гідроген пероксиду по-вільно виділяється кисень. Потім вчитель демонструє дію каталі-затора. При цьому спостерігається значне виділення кисню, що
можна з’ясувати тліючою скіпкою.
Учні записують рівняння реакції:
206
MnО2
2H2O2 = 2H2+ O2↑
Учні представляють дослідницький проект «Активність різ-них видів каталізаторів при розкладанні гідроген пероксиду».
;Запитання до учнів
Поміркуйте! Чому при розкладанні гідроген пероксиду краще
використовувати колбу, а не пробірку?
4. Розкладання води електричним струмом.
Учитель зачитує уривок із оповідання Ж. Верна
«Дослід доктора Окса»:
«...Доктор Окс...умів добувати цей газ у великих кількостях і без
особливих витрат... Він не користувався калій перманганатом, за методом Тесс’є де Моте, а просто розкладав злегка підкислену воду за допомо-гою виготовленої ним батареї... Електричний струм проходив через вели-кі чани. Наповнені водою, яка і розкладалась на — ...кисень і водень...»
;Завдання до учнів
Назвіть спосіб добування кисню, розроблений доктором
Оксом. (Розкладання води під дією електричного струму)
Запишіть рівняння реакції. (2H2O = 2H2↑+ O2↑)
Демонстрація досліду
У ванну для електролізу наливають розбавлений розчин силь-ного електроліту і поміщають електроди. До електродів приєднують
клеми джерела постійної напруги. При цьому спостерігають виді-лення бульбашок газу на електродах.
;Розповідь вчителя.
5. Розклад індійської (або чилійської) селітри.
2KNO3 = 2KNO2+ O2↑
Реакція відбувається при нагріванні
6. Розклад бертолетової солі.
2KClO3 = 2KCl + 3O2↑
Реакція відбувається при додаванні каталізатора манган (ІV)
оксиду MnO2 та нагріванні.
7. Робота учнів за підручником (Попель П. П., Крикля Л. С.) с. 103
«Промисловий спосіб добування кисню».
;Запитання до учнів
Пригадайте! Як називається процес утворення кисню в при-роді? (Фотосинтез)
Які умови потрібні для процесу фотосинтезу? (Енергія світ-ла, яку вловлює хлорофіл, вуглекислий газ та вода)
207
Вчитель звертає увагу учнів на рівняння реакції, що записані
на дошці, просить визначити їх спільну ознаку.
Висновок
Реакції в результаті яких з однієї складної речовини утворюється декілька інших (простих або складних), називають реакціями
розкладу.
V. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЗНАНЬ.
Учні дають відповіді на проблемні питання поставлені на по-чатку уроку.
;Колективне обговорення.
У який спосіб, на вашу думку, можна зібрати кисень, виходячи з його фізичних властивостей? (Витісненням повітря, бо кисень
важчий за повітря; витісненням води, бо він малорозчинний у ній).
Як «переливати» кисень з однієї посудини в іншу? (Як за-звичай переливають рідини).
Доведіть, що промисловий метод добування кисню є фізичним методом. (Повітря являє собою суміш газів. Кисень добувають
із рідкого повітря шляхом перегонки).
Реакції якого типу, використовують для добування кисню?
(Розкладу).
Закінчіть схеми рівнянь
CuO → Cu + O2↑
(2CuO = 2Cu + O2↑)
AgNO3 → Ag + NO2+ O2↑
(2AgNO3 = 2Ag + 2NO2+ O2↑)
NaNO3 → NaNO2+ O2
(2NaNO3 = 2NaNO2+ O2)
VІ. ПІДСУМОК УРОКУ.
Учні зачитують цікаві запитання, що підготували під час про-ведення уроку.
VІІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ.
П. П. Попель, Л. С. Крикля. Вивчити § 17.
Розрахувати масову частку Оксигену в глюкозі C6H12O6
. (53,3%)
Виконати завдання 131, 133.
Додаткова інформація до уроку
Оксиген. Кисень. Фізичні властивості кисню. Добування кис-ню в лабораторії.
1. Якого типу реакції застосовують для добування кисню в ла-бораторії? (Розкладу).
2. Запишіть формули речовин, під час розкладу яких виділяється
кисень. Назвіть ці речовини (KMnO4, KClO3, H2O, H2O2, NaNO3).
3. Як в лабораторних умовах збирають кисень? (Витісненням
повітря і витісненням води).
4. Як перевірити наявність кисню в посудині? (Живріючою
скіпкою).
5. У якій з природних сполук масова частка Оксигену найбільша?
У якій з штучно добутих сполук Оксигену ще більше? (H2O; H2O2).
6. Чи можна скласти рівняння, що відображає процес добуван-ня кисню з рідкого повітря? Чому? (Ні, тому що добування
кисню з повітря — фізичний проект).
Закінчіть рівняння реакцій:
Ba(NO3)2 → Ba(NO2)2+ O2
BaO2 → BaO + O2
O3 →O2
K2O2+ H2O → KOH + O2
Na2O2+ H2O → NaOH + O2
BaO2+ H2SO4 → BaSO4+ H2O + O2
PbO2 → Pb3O4+ O2
HgCO3 → Hg + CO2+ O2
HNO3 → NO2+ O2+ H2O
MnO2+ H2SO4 → MnSO4+ O2+ H2O
Na2O2 + CO2 → Na2CO3+ O2
Ag2CO3 → Ag + CO2+ O2
AgNO3 → Ag + NO2+ O2
Mn2O7 → MnO2+ O2.
Mg(NO3)2 → MgO + NO2+ O2
Al(NO3)3 → Al2O3 + NO2+ O2
(2Ba(NO3)2 = 2Ba(NO2)2+ O2
2BaO2 = 2BaO + O2
2O3 = 3O2
2K2O2 + 2H2O = 4KOH + O2
4Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2
2BaO2 + 2H2SO4 = 2BaSO4 + 2H2O + 2O2
3PbO2 = Pb3O4+ O2
2HgCO3 = 2Hg + CO2+ O2
4HNO3 = 4NO2+ O2 + 2H2O
2MnO2 + 2H2SO4 = 2MnSO4+ O2 + 2H2O
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3+ O2
2Ag2CO3 = 4Ag + 2CO2+ O2
2AgNO3 = 2Ag + 2NO2+ O2
2Mn2O7 = 4MnO2 + 3O2
2Mg(NO3)2 = 2MgO + 4NO2+ O2
4Al(NO3)3 = 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2)
Задача.
Обчисліть масову частку Оксигену в гідраргірум нітраті Hg(NO3)2
(w(O) = 29%).
Задача.
В якому випадку утвориться більше кисню: при розкладі 25 г бер-толетової солі чи 25 г меркурію (II) оксиду? (Під час розкладу бер-толетової солі).
Напишіть рівняння реакцій за схемою:
O2
KMnO4
KNO3 KClO3
фотосинтез
NaNO3 H2O
HgO H2O2
(2KMnO4= K2MnO4 + MnO2+ O2
2KNO3 = 2KNO2+ O2↑
2H2O = 2H2O + O2↑
2NaNO3 = 2NaNO2+ O2↑
6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2↑
H2O = 2H2+ O2
2HgO = 2Hg + O2
2KClO3 = 2KCl + 3O2)
Вправа.
Напишіть формули хімічних сполук Оксигену з такими хімічними
елементами:
W(III), Os(VIII), Mn(IV), Cl(V), Ag(I), Hg(II), Cr(II), Si(IV).
(W2O3, OsO4, MnO2, Cl2O7, Ag2O, HgO, CrO, SiO2)
|
