Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение «Попово-Лежачанская средняя общеобразовательная школа» Глушковского района Курской области Областной конкурс молодых учителей «Педагогический дебют - 2015» Открытый урок по химии в 8-а классе гимназии №4 с применением интерактивного оборудования на тему: «Свойства и применение кислорода. Круговорот кислорода в природе» Автор: Кондратенко Ольга Васильевна, учитель химии и биологии МКОУ "Попово-Лежачанская» СОШ Глушковского района Курской области г. Курск, 2015г Химия, 8-а класс Дата__________ Урок №___ Тема урока: Свойства и применение кислорода. Круговорот кислорода в природе Цель урока: изучить физические и химические свойства кислорода, дать общее понятие об оксидах, реакциях горения; рассмотреть практическую значимость и применение; доказать, что кислород - один из важнейших элементов на Земле. Задачи урока: Образовательные: 1. Расширить представления обучающихся о кислороде. 2. Познакомить со свойствами и применением кислорода. 3. Совершенствовать умения составлять уравнения химических реакций. Воспитательные: 1. Формировать умения работать в парах у каждого обучающегося, считаться с мнением соседа и отстаивать свою точку зрения корректно, выполняя упражнения. 2. Воспитывать бережное отношение к своему здоровью, окружающей природе, учить понимать прекрасное, ценить произведения искусства. Развивающие: 1. Способствовать продолжению развития устойчивого интереса к химической науке и практике. 2. Совершенствовать навыки самостоятельной работы, развивать умения наблюдать, формулировать высказывания. 3. Способствовать развитию исследовательских навыков, соблюдая правила техники безопасности. 4. Совершенствовать умения обобщать и делать выводы. Планируемые результаты: личностные: готовность и способность учащихся к саморазвитию, самоопределению; ответственное отношение к учению; способность ставить цели и строить жизненные планы; формирование коммуникативной культуры, ценности здорового и безопасного образа жизни; метапредметные: уметь ставить цель и планировать пути её достижения, выбирая более рациональные способы решения данной проблемы; учиться корректировать свои действия в связи с изменением создавшейся ситуации; уметь создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач; уметь осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации для выражения своих мыслей и потребностей; уметь организовывать совместную работу со сверстниками в парах; уметь находить информацию в различных источниках; владеть навыками самоконтроля, самооценки; предметные: знать: основные химические понятия «катализаторы», «оксиды», «реакции горения», «реакции окисления»; физические и химические свойства кислорода; области применения кислорода. уметь: отличить кислород от других газов; составлять уравнения реакций горения веществ в кислороде; записывать химические формулы оксидов и давать им названия; объяснять, как происходит круговорот кислорода в природе. Тип урока: урок формирования умений и навыков. Форма работы: фронтальная, групповая, работа в парах, игровая. Методы обучения: словесный, частично-поисковый, наглядный, демонстрационный, интерактивный. Приемы обучения: постановка проблемных вопросов. Оборудование: компьютер, проектор, презентация «Свойства и применение кислорода. Круговорот кислорода в природе», пробирка с газоотводной трубкой, колба, стеклянная пластина, пинцет, ложка для сжигания веществ, штатив, спиртовка, универсальная индикаторная бумага, химический стакан. Реактивы: красный фосфор, вода. Литература: Для учителя: 1. Горковенко М. Ю. Поурочные разработки по химии 8 класс к учебникам О. С. Габриеляна, Л. С. Гузея, Г. Е. Рудзитиса. - М: «ВАКО», 2004; 2. Радецкий А. М., Горшкова В. П. Дидактический материал: химия 8-9 классы — М: Просвещение, 1997. Для ученика: Химия: неорганическая химия: учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. - М: «Просвещение», 2014 г. Интернет-ресурсы: http://files.school-collection.edu.ru/ http://www.e-osnova.ru/ ХОД УРОКА І. Организационный момент. (1 мин.)(Слайд №1) Учитель: Добрый день! Прошу всех садиться. Я поздравляю вас еще с одним чудесным днем. И мы с вами продолжаем творить волшебство на уроках химии. ІІ. Актуализация знаний. (7 мин.). Фронтальный опрос «А ну-ка, химики». (Слайд №2) Учитель: Сегодня на уроке мы изучим свойства и применение кислорода. Круговорот кислорода в природе. Но перед тем как приступить к изучению новой темы, вам следует ответить на следующие вопросы: 2 обучающихся получают задание на карточках и выполняют его у доски: На какой диаграмме распределение массовых долей элементов отвечает количественному составу (NH4)3PO4? Ответ: 4. 1. Химический знак кислорода? Ответ: О 2. Относительная атомная масса кислорода? Ответ: 16. 3. Химическая формула кислорода? Ответ: О2. 4. Относительная молекулярная масса кислорода? Ответ: 32. 5. В соединениях кислород обычно какой валентности? Ответ: II. 6. Расскажите о нахождении кислорода в природе. Ответ: Кислород — самый распространенный химический элемент в земной коре. Кислород — самый распространенный на Земле элемент, на его долю 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 20,9%, по массовой доле — около 65 %. 7. Перечислите способы получения кислорода в лаборатории? Ответ: В лаборатории кислород получают следующими способами: 1) Разложение перманганата калия. 2KMnO4 = K2MnO4+MnO2+O2↑ 2) Разложение перекиси водорода. 2H2O2 = 2H2O + O2↑ 3) Разложение бертолетовой соли. 2KClO3 = 2KCl + 3O2↑ 8. Перечислите способы получения кислорода в промышленности. Ответ: В промышленности кислород получают: 1) Электролиз воды. 2H2O = 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: 9. Установите соответствие между способом получения кислорода и уравнением химической реакцией. Работа в парах. (Слайд №3) Способы получения кислорода Уравнения химических реакций А. Разложение перманганата калия. Б. Разложение перекиси водорода. В. Разложение бертолетовой соли. Г. Электролиз воды. Д. Из воздуха. 1) 2KClO3 = 2KCl + 3O2↑ 2) 2H2O2 = 2H2O + O2↑ 3) ВОЗДУХ = O2 4) 2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 5) 2H2O = 2H2 + O2↑ Ответ: А-4; Б-2; В-1; Г-5; Д-3. 10. Что называют катализаторами? Где эти вещества применяются? Ответ: Вещества, которые ускоряют химические реакции, но сами при этом не расходуются, называют катализаторами. Катализаторы широко применяют в химической промышленности. С их помощью удается повысить производительность химических процессов, снизить себестоимость выпускаемой продукции и более полно использовать сырье. ІІІ. Изучение нового материала. (12 мин.)(Слайд №4) Учитель: Физические свойства. Кислород - бесцветный газ, без вкуса и запаха, относительно малорастворим в воде (в 100 объемах воды при температуре 20ºС растворяется 3,1 объема кислорода). Кислород немного тяжелее воздуха: 1л кислорода при нормальных условиях весит 1,43 г, а 1л воздуха — 1,29г. (Нормальные условия - сокращенно: н.у. температура 0ºС и давление 760 мм.рт.ст., или 1 атм. ≈ 0,1 МПа). При давлении 760 мм.рт.ст. и температуре -183ºС кислород сжижается, а при снижении температуры до -218,8ºС затвердевает. (Слайд №5) Химические свойства. Кислород при нагревании энергично реагирует со многими веществами, при этом выделяются теплота и свет. Такие реакции называют реакциями горения. Если опустить в сосуд с кислородом O2 тлеющий уголек, то он раскаляется добела и сгорает, образуя оксид углерода(IV) СO2. Чтобы определить, какое образовалось вещество, в сосуд наливают известковую воду — раствор гидроксида кальция Са(ОН)2. Она мутнеет, так как при этом образуется нерастворимый карбонат кальция СаСO3: CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O (Слайд №6) Сера горит в O2 ярким синим пламенем с образованием газа с резким запахом — оксида серы(IV) S + O2 = SO2 (Слайд №7) Демонстрационный опыт «Горение фосфора в кислороде» Техника безопасности (провести инструктаж!) Опыт следует проводить под тягой. Следует соблюдать правила обращения с нагревательными приборами. Не допускать попадания горящего фосфора на рабочую поверхность стола. Не вдыхать выделяющийся дым фосфорного ангидрида. Фосфор Р сгорает в O2 ярким пламенем с образованием белого дыма, состоящего из твердых частиц оксида фосфора(V). 4P + 5O2 = 2P2O5 (Слайд №8) В кислороде горят и такие вещества, которые обычно считают негорючими, например железо. Если к тонкой стальной проволоке прикрепить спичку, зажечь ее и опустить в сосуд с кислородом, то от спички загорится и железо. Горение железа происходит с треском и разбрасыванием ярких раскаленных искр — расплавленных капель железной окалины Fe3O4. В этом соединении два атома железа трехвалентны и один двухвалентен. Поэтому реакцию горения железа в кислороде можно выразить следующим уравнением: 3Fe + 2O2 = FeO * Fe2O3 или Fe3O4 (Слайд №9) Взаимодействие вещества с кислородом относится к реакциям окисления. (Слайд №10) Горение — это химическая реакция, при которой происходит окисление веществ с выделением теплоты и света. В большинстве случаев при взаимодействии веществ с кислородом образуются оксиды. (Слайд №11) Оксиды — это сложные вещества, которые состоят из двух элементов, одним из которых является кислород. (Слайд №12) Известны химические элементы, которые непосредственно с кислородом не соединяются. К ним относятся золото Au и некоторые другие. Оксиды этих элементов получают косвенным путем. (Слайд №13) Применение кислорода. Основано на его химических свойствах. В больших количествах кислород используют для ускорения химических реакций в разных отраслях химической промышленности и в металлургии. Например, при выплавке чугуна для повышения производительности доменных печей в них подают воздух, обогащенный кислородом. (Слайд №14) При сжигании смеси ацетилена или водорода с кислородом в специальных горелках температура пламени достигает 3000ºС. Такое пламя используется для сварки металлов. Если берут кислород в избытке, то пламенем можно резать металл. (Слайд №15) Жидкий кислород применяют в ракетных двигателях. (Слайд №16) В медицине кислород служит для облегчения затрудненного дыхания. В этом случае кислородом заполняют специальные подушки. Кислородные маски необходимы в высотных полетах, в космосе и при работе под водой. (Слайд №17) Кислород расходуется в громадных количествах на многие химические реакции, например на сжигание топлива. (Слайд №18) Из сказанного видно, что очень много кислорода расходуется на разнообразную деятельность человека, тратится на процессы дыхания человека, животных, растений, а также на процессы гниения. Человек при дыхании в течение 1 мин в среднем употребляет 0,5 дм³ кислорода, в течении суток — 720 дм³, а в год — 262,8 м³ кислорода, что все жители земного шара (5 миллиардов) в течение года для дыхания используют 1578 миллиардов кубических метров кислорода. Если такой объем кислорода при нормальном давлении поместить в железнодорожные цистерны, то поезд был бы протяженностью более 300 млн км, что равняется расстоянию до Солнца и обратно. (Слайд №19) Но все же общая масса кислорода в воздухе заметно не изменяется. Это объясняется процессом фотосинтеза, происходящим в зеленых растениях на свету. В результате этого процесса выделяется кислород. С фотосинтезом вы уже знакомились в курсе ботаники. Упрощенно процесс фотосинтеза изображают так: 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2. Так в природе происходит непрерывный круговорот кислорода. (Слайд №20) В целях сохранения кислорода в воздухе вокруг городов и крупных промышленных центров создаются зоны зеленых насаждений. Специальная служба систематически контролирует содержание кислорода в воздухе. При необходимости применяют меры по устранению загрязнения воздуха. (Слайд №21) Физкультминутка. (1 мин.) Руки кверху поднимаем, А потом их отпускаем. А потом их развернем И к себе скорей прижмем. А потом быстрей, быстрей Хлопай, хлопай веселей. IV. Закрепление знаний. (6 мин.) (Слайд №22) Задание №1. «Правда или ложь? Если знаешь - разберешь» Для кислорода верны следующие утверждения: а) Кислород – бесцветный газ, без вкуса и запаха. б) Кислород немного легче воздуха. в) В кислороде горят и такие вещества, которые обычно считают негорючими, например железо. г) Известны химические элементы, которые непосредственно с кислородом соединяются. К ним относятся золото Au и некоторые другие. д) Применение кислорода основано на его физических свойствах. е) Непрерывный круговорот кислорода непосредственно связан с таким процессом, как фотосинтез. Ответ: а; в; е. (Слайд №23) Задание №2. «Скорая помощь» Вставьте пропущенные вещества в уравнениях реакций: а) …….. + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O б) S + ……. = SO2 в) ….. + 2O2 = FeO * Fe2O3 или Fe3O4 Ответ: а)CO2 б)O2 в) 3Fe (Слайд №24) Задание №3. «Мозговой штурм» Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. а) CO2 + H2O = C6H12O6 + O2 б) P + O2 = P2O5 (Слайд №25) Задание №4. «Ассоциации» С каким применением кислорода ассоциируется данное изображение? (Слайд №26) 1) в металлургии; (Слайд №27) 2) в авиации для двигателей; (Слайд №28) 3) в авиации для дыхания; (Слайд №29) 4) для резки металлов; (Слайд №30) 5) для сварки металлов; (Слайд №31) 6) на взрывных работах; (Слайд №32) 7) в медицине. (Слайд №33) V. Домашнее задание. (1 мин.) §20,21; №6-9 (с.60). Решите задачи 1-2 (с.60). Творческое задание: подготовить сообщение №10 с. 60 «Что делается в вашей местности для поддержания определенного содержания кислорода в воздухе? В чем может заключаться ваше участие в этой деятельности?» (Слайд №33) VI. Рефлексия. (1 мин.) Учитель: Сегодня я узнал... было трудно… я понял, что… я научился… я смог… было интересно узнать, что… меня удивило… мне захотелось… VII. Подведение итогов урока. (1 мин.) (Слайд №34) В чём горят дрова и газ, Фосфор, водород, алмаз? Дышит чем любой из нас Каждый миг и каждый час? Без чего мертва природа? Правильно, без…. Обучающиеся: кислорода Учитель: Правильно. Спасибо за урок! До свидания! (Слайд №35)