Меню

Заполните таблицу получения кислорода



Заполните таблицу получения кислорода

Ключевые слова конспекта: химические свойства простых веществ-неметаллов, характеристика элемента? простое вещество — кислород O2, получение кислорода.

Характеристика элемента кислорода

Кислород О – элемент № 8, 2-й период, VIA группа. Электронная конфигурация атома кислорода 1s 2 2s 2 2p 4 .кислород

Валентные возможности кислорода – II и III (с учётом возможности образования связи по донорно–акцепторному механизму, например в ионе гидроксония Н3О + ). Возможные степени окисления кислорода:

+2 – в соединении со фтором OF2;
+1 – в соединении со фтором О2F2;
– в простых веществах O2 (кислород), O3 (озон);
–1 – в пероксидах (Н2O2, Na2O2);
–2 – во всех остальных соединениях кислорода (кроме супероксидов).

Кислород – самый распространённый элемент в земной коре. Кислороду присуща аллотропия, элемент кислород образует два простых вещества – киcлород O2 и озон O3.

Кислород – простое вещество O2

Кислород является молекулярным веществом, молекула двухатомна. В молекуле кислорода связь ковалентная неполярная.

При обычных условиях кислoрoд – газ без цвета и запаха, тяжелее воздуха, плохо растворим в воде (несколько лучше, чем азот). В жидком состоянии кислород светло-голубого, в твёрдом – синего цвета.

Кислород является хорошим окислителем. Реагирует практически со всеми простыми веществами (кроме инертных газов, галогенов, благородных металлов). Так, например, киcлород окисляет металлы:

O2 + 2Zn = 2ZnO
3O2 + 4Al = 2Al2O3
O2 + 2Cu = 2CuO

2O2 + 3Fe = Fe3O4

Кислорoд является также окислителем многих неметаллов. В некоторых случаях, для того чтобы началась реакция, требуется нагревание:

Кислoрод реагирует с азотом в электрической дуге (реакция обратима, идёт с небольшим выходом NO):

В кислороде сгорают многие горючие вещества, практически все органические вещества:

Кислoрoд окисляет многие сложные вещества – как неорганические, так и органические:

В промышленности кислород получают перегонкой воздуха. Способ основан на том, что у азота и кислорода разные температуры кипения. В лаборатории киcлорoд получают:

а) электролизом воды:

б) разложением пероксида водорода под действием катализатора:

в) разложением перманганата калия при нагревании:

г) разложением хлората калия (бертолетовой соли) при нагревании:

д) разложением нитратов щелочных металлов при нагревании:

кислород

химические свойства кислорода

Вся информация о кислороде в одной таблице

кислород

Конспект урока «Кислород: химические свойства».

Источник

Строение и свойства кислорода. Получение кислорода

Задача 834.
Исходя из строения атома кислорода, указать его валентные возможности. Какие степени окисленности проявляет кислород в соединениях?
Решение:
Распределение электронов внешнего электронного уровня кислорода…2s 2 2p 4 (учитывая правило Хунда, получим: 2s 2 2p х 2 2р у 1 2р z 1 ) по квантовым ячейкам имеет вид:

На валентном энергетическом уровне имеется два неспаренных электрона. Таким образом, на внешнем электронном слое атома кислорода содержится шесть электронов – два на s-подуровне и четыре на р-подуровне. Атом кислорода отличается от атомов элементов своей подгруппы тем, что у него отсутствует d-подуровень на внешнем энергетическом уровне. Такая электронная структура атома кислорода обуславливает большие энергетические затраты на «распаривание» его электронов, не компенсируемые энергией образования новых ковалентных связей. К тому же атому кислорода выгоднее присоединять электроны, чем отдавать. Поэтому ковалентность (валентность) кислорода, как правило, равна 2. По величине электроотрицательности кислород уступает только фтору, только в соединениях с атомом фтора степень окисления кислорода равна +2 (OF 2). В соединениях со всеми другими элементами степень окисления кислорода отрицательна и обычно равна -2, за исключением как в перооксидах, где степень окисления его равна -1 (Н 2О 2).

Задача 835.
Указать лабораторные и промышленные способы получения кислорода, перечислить важнейшие области его практического применения.
Решение:

Лабораторные способы получения кислорода:

1). Электролиз водных растворов щелочей. При электролизе раствора щёлочи, например, едкого натра на катоде водород, а на аноде – кислород:

(4ОН — = О 2↑ + 2Н 2О + 4 электрон).

2). Можно получить кислород при взаимодействии раствора перманганата калия с подкисленным раствором пероксида водорода:

Читайте также:  Показатели ввп 2011 год таблица

2KMnO 4 + 5H 2O 2 + 3H 2SO 4 = 2MnSO 4 + K 2SO 4 + 8H2O + 5O 2↑

3). При термическом разложении некоторых кислородсодержащих веществ, например:

4). Каталитическое разложение пероксида водорода:

5). Взаимодействием пероксидов щелочных металлов с углекислым газом:

Промышленные способы получения кислорода:

1). Сжижение воздуха при низких температурах и его дальнейшей фракционной перегонке. Вначале из жидкого воздуха отгоняют азот, затем углекислый газ, а в жидком состоянии остаётся почти чистый кислород. Объясняется это тем, что у кислорода более высокая температура кипения, чем у азота и углекислого газа.

2). Электролиз воды. Для этого проводят электролиз раствора КОН на железном катоде и никелевом аноде, которые разделены асбестовой диффузной диафрагмой. На электродах происходят следующие процессы:

На катоде: 4Н 2О + 4 = 2Н 2↑+ 4ОН —
На аноде: 4ОН — + 4 = О 2↑ + 2Н 2О

Важнейшие области практического применения кислорода:

1). Получение высоких температур. Для чего различные газы (водород, ацетилен, « светильный газ» и т. д.) сжигают в специальных горелках.

2). Кислород используют в медицине при затруднении дыхания.

3). Кислород используют для интенсификации ряда важнейших производственных процессов в металлургической и химической промышленности, например, в доменном процессе, в производстве серной кислоты и других процессах.

4). Взрывчатые смеси. Применяемые при подрывных работах, так называемые оксиликвиты, представляют собой смеси жидкого кислорода с угольным порошком, древесной мукой или другими горючими веществами.

5). Жидкий кислород применяют в ракетах, а также для приготовления дыхательных смесей.

Задача 836.
Дать характеристику молекулярного кислорода О 2, указав: а) его химические свойства; б) строение молекулы по методу МО; в) магнитные свойства молекулы. С какими простыми веществами кислород непосредственно не взаимодействует?
Решение:
а) Химические свойства кислорода.
Кислород, обладая высокой электроотрицательностью, образует соединения со всеми химическими элементами, кроме гелия, аргона и неона. Скорость взаимодействия кислорода как с простыми, так и со сложными веществами зависит от природы вещества и от температуры в системе. Некоторые вещества, например, оксид азота (II), гемоглобин крови и др., уже при комнатной температуре соединяются со значительной скоростью. При применении катализаторов многие реакции с кислородом протекают со взрывом, например, в присутствии дисперсной платины смесь водорода и кислорода воспламеняется со взрывом при комнатной температуре:

В обычных условиях эта реакция протекает только при нагревании (смесь водорода с кислородом в отношении 2 : 1 взрывается от удара). Характерной особенностью реакций различных веществ с кислородом является то, что во внешнюю среду выделяется теплота и свет, т. е. наблюдается горение вещества. Реакция горения веществ встречается в природе, в промышленности, например, горение органических веществ (природный газ, торф, растительный покров и др.). При горении органических веществ всегда выделяется углекислый газ, вода, теплота и свет:

Металлы и неметаллы при взаимодействии с кислородом образуют оксиды:

S + O 2 = SO 2;
4Na + O 2 = 2Na 2O.

В реакциях кислород проявляет свойства окислителя, т. е. свойства элемента, атомом которого присоединяет электроны от атомов других элементов, понижая при этом свою степень окисления, обычно от 0 до -2. В некоторых случаях, например при образовании пероксида водорода кислород проявляет свою степень окисления -1 (H 2 +1 O 2 -1 ). Медленно протекающие реакции кислорода с органическими веществами называются тлением или окислением:

б) Строение молекулы кислорода по методу МО:

Источник

Получение и свойства
кислорода

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА (1 ч) 8 КЛАСС

Работа проводится учащимися самостоятельно под контролем учителя.
Предлагаю результат моей многолетней работы по подготовке и проведению практических работ в общеобразовательной школе на уроках химии в 8–9-х классах:

  • «Получение и свойства кислорода»,
  • «Приготовление растворов солей с определенной массовой долей растворенного вещества»,
  • «Обобщение сведений о важнейших классах неорганических соединений»,
  • «Электролитическая диссоциация»,
  • «Подгруппа кислорода» (см. след. номера газеты «Химия»).

Все они апробированы мною на занятиях. Их можно использовать при изучении школьного курса химии как по новой программе О.С.Габриеляна, так и по программе Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана.
Ученический эксперимент – это вид самостоятельной работы. Эксперимент не только обогащает учащихся новыми понятиями, умениями, навыками, но и является способом проверки истинности приобретенных ими знаний, способствует более глубокому пониманию материала, усвоению знаний. Он позволяет более полно осуществлять принцип вариативности восприятия окружающего мира, т. к. главная сущность этого принципа – связь с жизнью, с будущей практической деятельностью учащихся.

Цели. Уметь получать кислород в лаборатории и собирать его двумя методами: вытеснением воздуха и вытеснением воды; подтвердить опытным путем свойства кислорода; знать правила техники безопасности.
Оборудование. Металлический штатив с лапкой, спиртовка, спички, пробирка с газоотводной трубкой, пробирка, комочек ваты, пипетка, химический стакан, лучинка, препаровальная игла (или проволока), кристаллизатор с водой, две конические колбы с пробками.
Реактивы. KMnO4 кристаллический (5–6 г), известковая вода Сa(OH)2, древесный уголь,
Fe (стальная проволока или скрепка).

Читайте также:  Развитой социализм брежнева таблица

Правила техники безопасности.
Осторожно обращайтесь с химическим оборудованием!
Помните! Пробирку прогревают, держа ее в наклонном положении, по всей длине двумя-тремя движениями в пламени спиртовки. При нагревании направляйте отверстие пробирки в сторону от себя и соседей.

Тушите спиртовку только колпачком (а).
Запрещается зажигать одну спиртовку с помощью другой (б).
Запрещается передавать спиртовку в зажженном виде (в).
Запрещается пробовать вещество на вкус (г).
Работу проводить только над столом (д)

Предварительно учащиеся получают домашнее задание, связанное с изучением содержания предстоящей работы по инструкции, одновременно используя материалы учебников 8-го класса авторов О.С.Габриеляна (§ 14, 40) или Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана (§ 19, 20). В тетрадях для практических работ записывают название темы, цель, перечисляют оборудование и реактивы, оформляют таблицу для отчета.

ХОД УРОКА

Один опыт я ставлю выше,
чем тысячу мнений,
рожденных только
воображением.

М.В.Ломоносов

Получение кислорода
методом вытеснения воздуха

(10 мин)

1. Перманганат калия (КMnO4) поместите в сухую пробирку. У отверстия пробирки положите рыхлый комочек ваты.
2. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, проверьте на герметичность (рис. 1).

Рис. 1.
Проверка прибора
на герметичность

(Пояснения учителя, как проверить прибор на герметичность.) Укрепите прибор в лапке штатива.

3. Газоотводную трубку опустите в стакан, не касаясь дна, на расстоянии 2–3 мм (рис. 2).

Рис. 2.
Получение из перманганата калия кислорода
и собирание его методом вытеснения воздуха.
Обнаружение кислорода тлеющей лучинкой

4. Подогрейте вещество в пробирке. (Помните правила техники безопасности.)
5. Проверьте наличие газа тлеющей лучинкой (угольком). Что наблюдаете? Почему кислород можно собирать методом вытеснения воздуха?
6. Соберите полученный кислород в две колбы для проведения следующих опытов. Колбы закройте пробками.
7. Оформите отчет, пользуясь табл. 1, которую разместите на развороте тетради.

Получение кислорода
методом вытеснения воды

(10 мин)

1. Пробирку заполните водой. Закройте пробирку большим пальцем и переверните ее вверх дном. В таком положении опустите руку с пробиркой в кристаллизатор с водой. Подведите к концу газоотводной трубки пробирку, не вынимая ее из воды (рис. 3).

Рис. 3.
Прибор для получения кислорода
и собирание его методом вытеснения воды

2. Когда кислород вытеснит воду из пробирки, закройте ее большим пальцем и выньте из воды. Почему кислород можно собирать способом вытеснения воды?
Внимание! Выньте газоотводную трубку из кристаллизатора, не прекращая нагревать пробирку с КMnО4. Если этого не сделать, то воду перебросит в горячую пробирку. Почему?

Горение угля в кислороде

(5 мин)

1. Закрепите уголек на металлической проволоке (препаровальной игле) и внесите в пламя спиртовки.
2. Раскаленный уголек опустите в колбу с кислородом. Что наблюдаете? Дайте объяснение (рис. 4).

Читайте также:  Таблица q критерия для доверительного интервала
Рис. 4.
Горение угля в кислороде

3. После извлечения несгоревшего угля из колбы, прилейте в нее 5–6 капель известковой воды
Са(ОН)2. Что наблюдаете? Дайте объяснение.
4. Оформите отчет о работе в табл. 1.

Горение стальной (железной) проволоки
в кислороде

(5 мин)

1. Прикрепите к одному концу стальной проволоки кусочек спички. Зажгите спичку. Проволоку с горящей спичкой опустите в колбу с кислородом. Что наблюдаете? Дайте объяснение (рис. 5).

Рис. 5.
Горение Fe
(стальная проволока)
в кислороде

2. Оформите отчет о работе в табл. 1.

Выполняемые операции
(что делали)
Рисунки с обозначениями исходных и полученных веществ Наблюдения. Условия
проведения реакций.
Уравнения реакций
Объяснения наблюдений. Выводы
Сборка прибора для получения кислорода. Проверка прибора на герметичность
Получение кислорода
из KMnО4 при нагревании
Доказательство получения кислорода c помощью
тлеющей лучинки
Характеристика физических свойств О2. Собирание О2 двумя методами:
вытеснением воздуха,
вытеснением воды
Характеристика
химических свойств О2. Взаимодействие
с простыми веществами:
горение угля, горение железа (стальная проволока, скрепка)

Сделайте письменный общий вывод о проделанной работе (5 мин).

ВЫВОД. Один из способов получения кислорода в лаборатории – разложение КMnO4. Кислород – газ без цвета и запаха, тяжелее воздуха в 1,103 раза (Mr(O2) = 32, Mr(возд.) = 29, из чего следует 32/29 1,103), малорастворим в воде. Вступает в реакции с простыми веществами, образуя оксиды.

Приведите рабочее место в порядок (3 мин): разберите прибор, расставьте посуду и принадлежности на свои места.

Сдайте тетради на проверку.

Задача. Определите, какое из соединений железа – Fe2О3 или Fe3О4 – богаче железом?

Дано: Найти:
Fe2O3,
Fe3O4.
(Fe) в Fe2O3,
‘ (Fe) в Fe3O4

(Fe) = 56•2/160 = 0,7,
(Fe) = 70%,

Mr (Fe3O4) = 56•3 + 16•4 = 232,
‘ (Fe) = 56•3/232 = 0,724,
‘ (Fe) = 72,4%.

Учитель во время практической работы наблюдает за правильностью выполнения приемов и операций учащимися и отмечает в карточке учета умений (табл. 2).

Карточка учета умений
Операции практической работы Фамилии учащихся
А Б В Г Д Е
Сборка прибора для получения кислорода
Проверка прибора на герметичность
Укрепление пробирки в лапке штатива
Обращение со спиртовкой
Нагревание пробирки с KМnО4
Проверка выделения О2
Собирание О2 в сосуд двумя методами:
вытеснением воздуха,
вытеснением воды
Сжигание угля
Сжигание Fe (стальной проволоки)
Kультура выполнения опытов
Оформление работы в тетради
Образец отчета о проделанной практической работе (табл. 1)

Известковая вода мутнеет, т. к. образуется нерастворимый в воде осадок СaСО3:
СО2 + Са(ОН)2 СaСО3 + H2O. Железо горит ярким пламенем в кислороде:

Источник

Практическая работа по химии «Получение и свойства кислорода»

Практическая работа №3.

Цель работы: Получить кислород (методом вытеснения воздуха) и изучить его свойства.

Содержимое разработки

8 класс Практическая работа №3

Практическая работа №3

Получение и свойства кислорода

Цель работы:

Получить кислород (методом вытеснения воздуха) и изучить его свойства.

Приборы и оборудование: KMnO4 – перманганат калия (марганцовка), пробка с газоотводной трубкой, лучинка, сухое горючее, спички, стакан, вата, пробирка.

Ход работы:

1. Соберите прибор для получения газов,

как показано на рисунке. В пробирку

насыпьте примерно на 1/4 её объёма

перманганата калия и у отверстия

пробирки положите кусочек ваты.

Закройте пробирку пробкой с газоотводной

трубкой. Укрепите пробирку в лапке штатива

под углом 90°, конец газоотводной трубки

в колбу для собирания газа кислорода. Соберите кислород в колбу.

При работе со спиртовкой соблюдайте технику безопасности!

2. Наличие кислорода в колбе проверить при помощи тлеющей лучинки.

3. Отчёт о проделанной работе оформить по образцу.

Источник

Adblock
detector