План:
1. История открытия кислорода.
2. Кислород – химический элемент.
3. Кислород – простое вещество: состав, строение, свойства.
4. Получение кислорода в лаборатории и промышленности.
5. Применение кислорода.
6. Круговорот кислорода в природе.
История открытия кислорода
Шведский химик Карл Вильгельм Шееле (1742─1786)
впервые выделил кислород в 1770 г. при нагревании
нитрата калия. Два года спустя Шееле выделил кисло-
род еще несколькими способами: взаимодействием
MnO2 с серной кислотой, прокаливанием KMnO4, либо
Ag2O.
Джозеф Пристли (1733 – 1804) выделил кислород при
нагревании оксида ртути в 1774 г.
Антуан Лоран Лавуазье (1743 – 1794) ввел в химию
название «oxigenium», образованное от греческих
слов «окси генес» ─ образующий кислоты и символ
кислорода.
Лавуазье исследовал кислород и создал
кислородную теорию горения.
Положение кислорода в ПСХЭ Д.И. Менделеева. Строение атома.
период
группа
порядковый номер
O
неметалл
8
2
VIA
+8
2
2
6
степень окисления кислорода:
─2
0
+2
1s2
2s2
2p4
─1
оксиды
пероксиды
OF2
валентность:
II
Н ─ О ─ О ─ Н
Нахождение в природе
Кислород атмосферы – это результат деятельности
зеленых растений, образующих
его в результате реакции
фотосинтеза:
6СО2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2
Кислород входит в состав белков, жиров и углеводов, т.е. веществ образующих живые организмы.
На его долю приходится до 85%
массы тела растений и животных.
Кислород – это самый распространенный элемент на Земле.
Его содержание в атмосфере составляет 20,95% по объему и
23,15% по массе. В гидросфере и литосфере содержание связанного кислорода соответственно составляет 85,82% и 47%. Известно около 1400 минералов, содержащих связанный кислород.
Состав. Строение. Свойства.
О2
О
+
О
О
О
Химическая связь:
ковалентная неполярная
Кристаллическая решетка:
молекулярная
Заполните таблицу:
Агрегатное состояние
при н.у.
при t = ─ 219°С:
Запах:
Вкус:
при t = ─183°С:
Растворимость в воде:
газ
жидкость голубого цвета
кристаллы синего цвета
без запаха
без вкуса
мало растворим, при 0°С в 100
объемах воды растворяется около
5 объемов кислорода.
0
0
общие электронные пары
Получение кислорода
а) в промышленности кислород получают ректификацией
(фракционной перегонкой) жидкого воздуха, из которого
вначале испаряется более легкокипящий азот (t = -196°С) и
остается в основном кислород.
перманганата калия; бертолето-
вой соли (в присутствии катали-
затора MnО2) - калийной селитры;
пероксида водорода.
Составьте уравнение реакции
разложения перманганата калия,
учитывая, что образуется K2MnO4
оксид марганца (IV) и кислород.
б) в лаборатории кислород получают разложением:
2KMnO4 = K2MnO4+MnO2+O2
Аллотропные модификации кислорода
кислород
кислород О2
озон О3
Кислород – газ без цвета, вкуса
и запаха
Озон – синий газ с резким
характерным запахом.
Кислород плохо растворим в
воде.
Озон в 10 раз лучше кислорода
растворяется в воде.
Кислород превращается в
синюю жидкость при t =─183°С
Озон превращается в фиолето-
вую жидкость при t =─112°С
Твердый кислород – это
кристаллы синего цвета
Твердый озон – это
кристаллы черного цвета
Озон бактериоциден и
задерживает УФ-лучи.
Озон. Состав, получение, свойства.
3О2 2О3
Качественно озон определяют c помощью реакции:
O3+ 2KI +H2O = I2+ 2KOH +O2
Получение озона:
Разрушение красителей
под действием озона.
Химические свойства кислорода
Ι. Взаимодействие кислорода с простыми
веществами (металлами, неметаллами):
1) горение железа;
2) горение магния;
3) горение серы;
4) горение фосфора;
5) горение углерода;
6) взрыв «гремучего газа».
II. Горение сложных веществ:
1) горение метана, взрыв метана, ацетилена.
2) горение свечи.
Горение железа
Составьте уравнение реакции горения железа, учитывая, что
образуется смешанный оксид, состава Fe3O4
3Fe + 2O2 = Fe3O4
Горение магния
Составьте уравнение реакции горения магния.
Рассмотрите с т. зр. ОВР.
Mg0 + O20 = Mg+2O—2
Mg0 ─ 2e → Mg+2 2 2
O20 + 4e → 2O─2 4 1
Mg – восстановитель, пр. окисления
О2 – окислитель, пр. восстановления.
Горение серы
Составьте уравнение реакции
горения серы.
Рассмотрите с т. зр. ОВР.
S0 + O20 = S+4O2─2
S0 ─ 4e → S+4 4 1
O20 + 4e →2O—2 4 1
S – восстановитель,
процесс окисления.
О2 – окислитель,
процесс восстановления.
Составьте уравнение реакции горения фосфора.
Рассмотрите с т. зр. ОВР.
4Р0+5О20=2Р2+5О52─
Р0 ─ 5е → Р+5 5 4
О20 + 4е → 2О─2 4 5
Р – восстановитель,
процесс окисления.
О2 – окислитель,
процесс восстановления.
Горение фосфора
Горение угля
Составьте уравнение реакции горения угля (С).
Рассмотрите с т.зр. ОВР.
С0 + О20 = С+4О22 С – восстановитель, пр. окисления
С0 ─ 4е → С+4 4 1 О2 – окислитель, пр. восстановления.
О20 + 4е →2О─2 4 1
Взрыв «гремучего газа»
Взаимодействие кислорода с водородом происходит при
поджигании смеси газов, тогда реакция проходит со взрывом.
Поэтому смесь водорода с кислородом (2:1 по объему)
называют «гремучим газом».
Применение кислорода
В металлургии для интенсификации доменных и
сталеплавильных процессов при выплавке металлов.
5. Для резки и сварки металлов
3. Для жизнеобеспечения экипажей космических кораблей.
6. В медицине для вдыхания больными из кислородных
подушек.
4. Жидкий кислород используют в качестве окислителя
ракетного топлива
7. Взрывные работы
2. В подводном плавании.
Тест
1. Какой из этих ученых назвал кислород «oxygenium»:
а) Шееле; б) А. Лавуазье; в) Д.Пристли; г) А.Муассан.
2. Два электронных слоя имеет атом :
а) кислорода; б) серы; в) селена; г) теллура.
3. Формула простого вещества – неметалла:
а) H2O; б) Na2O; в) KCl; г) O2
4. Свойство характерное для озона:
а) хорошо растворяется в воде; б) бактерициден;
в) не имеет запаха; в) легче воздуха..
5. С какими из веществ кислород не взаимодействует:
а) с хлором; б) с кальцием в) с серой; г) фосфором.
6. Составьте уравнение реакции кислорода с фосфором. Сумма коэффициентов равна:
а) 5; б) 9; в) 11; г) 13.
7. Масса 50 л кислорода при н.у. равна …
б
а
г
б
а
в
71,4 г
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.