Химические свойства кислорода. Горение

Дата: ______________

ПЛАН УРОКА.

Опрос домашнего задания: способы получения кислорода

Еще из уроков природоведения вы помните, что кислород поддерживает горение. Горение различных веществ на воздухе – это окислительно-восстановительный процесс, в котором окислителем является кислород. Окислители – это вещества, "отбирающие" электроны у веществ-восстановителей. Хорошие окислительные свойства кислорода можно легко объяснить строением его внешней электронной оболочки.

Многие реакции окисления протекают бурно, с выделением большого количества тепла и света. В быту мы называем такие реакции горением. В кислороде сгорают сера (см. выше), фосфор, уголь, бензин, метан:

Быстрый процесс окисления вещества, сопровождающийся выделением большого количества теплоты и, как правило, света, называется горением.

Даже железо способно гореть в атмосфере чистого кислорода. Если сильно нагреть кончик железной проволоки и опустить ее в сосуд с кислородом, то железо загорится, разбрасывая в виде ярких искр частички раскаленной железной окалины:

Окисление может происходить и медленно, без горения. Например, медь при нагревании в кислороде (и на воздухе) не горит, а "спокойно" превращается в черный порошок оксида меди:

2Cu + O₂ = 2CuO

Известно, что железо на воздухе ржавеет, особенно в воде, при высокой влажности. Эта реакция родственна горению железа в кислороде, хотя протекает гораздо медленнее:

4Fe + 3O₂ + 2nH₂O = 2Fe₂O₃ nH₂O (ржавчина – гидрат оксида железа III)

Ржавление металлов называется коррозией. Коррозия причиняет колоссальный вред человеческой цивилизации. Каждый десятый металлургический завод работает только на восполнение потерь от коррозии, потому что ежегодно она уничтожает миллионы тонн металла. На фотографии слева можно видеть, как происходит постепенное разрушение корпуса старого автомобиля кислородом и водой.

Защитой от коррозии служат различные покрытия. Например, масляные краски и полимерные лаки спасают металлические изделия от коррозии потому, что не дают атмосферному кислороду соприкасаться с поверхностью металла.

Медленное окисление (без горения) происходит не только при ржавлении металла. Органические вещества тоже способны медленно окисляться кислородом воздуха. Например, пропитанные машинным маслом тряпки после обтирки станков и машин на предприятиях запрещено накапливать в кучах. Внутри такой кучи процесс медленного окисления с выделением тепла настолько повышает температуру, что может произойти самовозгорание. Другими словами, медленное окисление способно при определенных условиях перейти в горение.

** Еще одним проявлением сильных окислительных свойств кислорода является его способность взрываться в смеси с некоторыми восстановителями. Так, смесь кислорода с водородом называют гремучим газом. Гремучий газ взрывается от малейшей искры. При этом происходит образование воды:

О₂ + 2Н₂ = 2Н₂О

Близкими свойствами обладают смеси природного газа или угольной пыли с атмосферным воздухом, содержащим всего чуть более 20 % кислорода. Вот почему необходимо постоянно следить за исправностью газовых плит и газовых трубопроводов, находящихся в закрытых помещениях. Шахты постоянно проветриваются мощными насосами не только для того, чтобы в них легче дышалось, но и для того, чтобы разбавить до безопасных пределов рудничный газ (метан), выделяющийся из угольных пластов.

Вентили и трубопроводы, через которые подается чистый кислород, не должны содержать даже следов смазки. Органическое вещество (например, машинное масло) раздробленное на мелкие капли в токе кислорода, становится взрывчаткой огромной разрушительной силы.

Обыкновенные древесные опилки, пропитанные жидким кислородом, становятся взрывчатым веществом. Поэтому смеси пористых горючих материалов с жидким кислородом применяют в качестве взрывчатки при прокладке тоннелей, при строительстве плотин для гидростанций, при добыче руды или камня в карьерах.

Задачи.

6.6. Уравняйте следующие реакции с участием кислорода:

а) Li + O₂ = Li₂O

б) NH₃ + O₂ = N₂ + H₂O

в) NH₃ + O₂ = NO + H₂O (идет с катализатором)

г) NO₂ + H₂O + O₂ = HNO₃

д) AgNO₃ = Ag + NO₂ + O₂ (при нагревании)

е) PH₃ + O₂ = P₂O₅ + H₂O

ж) P₂O₃ + O₂ = P₂O₅

6.7. Исходя из электронного строения атомов элементов и закономерностей Периодической таблицы, напишите молекулярные формулы соединений кислорода со следующими элементами: кремнием (Si), селеном (Se) (два), стронцием (Sr), бором (B), скандием Sc.

6.8. После сгорания металлического кальция на воздухе образовался белый порошок массой 5,6 г. Какова была масса металлического кальция, взятого для опыта?

Для закрепления материала выполнить задания по задачнику и рабочей тетради

Домашнее задание: §22 пересказ №4,№5,№7