Урок №19. Кислород, его общая характеристика и нахождение в природе. Получение кислорода и его физические свойства

Лекция «Кислород – химический элемент и простое вещество»

План лекции:

1.     Кислород – химический элемент:

а) Характеристика химического элемента – кислорода по его положению в ПСХЭ

б) Валентные возможности атома кислорода

в) Распространённость химического элемента в природе

2.     Кислород – простое вещество

а) Получение кислорода

б) Химические свойства кислорода

в) Круговорот кислорода в природе

г) Применение кислорода

«Dum spiro spero» (Пока дышу, надеюсь...), - гласит латынь


Дыхание – это синоним жизни, а источник жизни на Земле – кислород.

    Подчёркивая важность кислорода для земных процессов, Яков Берцелиус сказал: « Кислород – это вещество, вокруг которого вращается земная химия»

 Материал данной лекции обобщает ранее полученные знания по теме «Кислород».



1. Кислород – химический элемент

а) Характеристика химического элемента – кислорода по его положению в ПСХЭ


Кислород — элемент главной подгруппы шестой группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным порядковым номером 8. Обозначается символом O  (лат. Oxygenium). Относительная атомная масса химического элемента кислорода равна 16, т.е. Ar(O)=16.

б) Валентные возможности атома кислорода

В соединениях кислород обычно двухвалентен (в оксидах), валентность VI не существует.  В свободном виде встречается в виде двух простых веществ: О2 («обычный» кислород) и О3 (озон). О2 — газ без цвета и запаха, с относительной молекулярной массой =32. О3 – газ без цвета с резким запахом, с относительной молекулярной массой =48.

Внимание!  H2O2 (перекись водорода) – O (валентность II)

                                   СО    (угарный газ) – О (валентность III)

в) Распространённость химического элемента кислорода в природе

Кислород — самый распространенный на Земле элемент, на его долю (в составе различных соединений, главным образом силикатов), приходится около 49% массы твердой земной коры. Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода — 85,5% (по массе), в атмосфере содержание свободного кислорода составляет 21% по объёму и 23% по массе. Более 1500 соединений земной коры в своем 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 20 %, по массовой доле — около 65 %.

2. Кислород – простое вещество

а) Получение кислорода

             Получение в лаборатории

1) Разложение перманганата калия (марганцовка):
2KMnOt˚C=K2MnO4+MnO2+O2
2) Разложение перекиси водорода:
2H2O2 MnO2=2H2O + O2
3) Разложение бертолетовой соли:
2KClO3 t˚C , MnO2=2KCl + 3O2
Получение в промышленности
1) Электролиз воды
2H2эл. ток=2H2 + O2
2) Из воздуха
ВОЗДУХ давление, -183˚C=O2 (голубая жидкость)

В настоящее время в промышленности кислород получают из воздуха. В лабораториях небольшие количества кислорода можно получать нагреванием перманганата калия (марганцовка) KMnO4. Кислород мало растворим в воде и тяжелее воздуха, поэтому его можно получать двумя способами:

·        вытеснением воды;

·        вытеснением воздуха (кислород будет собираться на дне сосуда).

 Существуют и другие способы получения кислорода.

Посмотрите видео-сюжет получение кислорода при разложении марганцовки (перманганата калия). Полученный кислород можно обнаружить на дне сосуда тлеющей лучинкой – она вспыхнет.

б) Химические свойства кислорода

Взаимодействие веществ с кислородом называется окислением. В результате образуются оксиды – сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является двухвалентный атом кислорода.

Реакции окисления, протекающие с выделением тепла и света, называют реакциями горения.  Кислород взаимодействует с простыми веществами – металлами и неметаллами; а так же со сложными веществами.

Изучите алгоритм составления уравнений реакций окисления на примере алюминия и метана CH4.

в) Круговорот кислорода в природе

В природе кислород образуется в процессе фотосинтеза, который происходит в зелёных растениях на свету. В целях сохранения кислорода в воздухе вокруг городов и крупных промышленных центров создаются зоны зелёных насаждений.

 

г) Применение кислорода

Применение кислорода основано на его свойствах: кислород поддерживает горение и дыхание.

В заключении ещё раз отметим важность кислорода для всего живого на нашей планете такими поэтическими строками:

« Он всюду и везде:

В камне, в воздухе, в воде,

Он и в утренней росе

И  небес голубизне…»


Дополнительно: «История открытия кислорода»

ć
Галина Пчёлкина,
6 июн. 2011 г., 9:25
ć
Галина Пчёлкина,
30 нояб. 2011 г., 22:57