Автор: Идрисова-Фомина

Людмила Ивановна

Должность: учитель химии

высшей квалификационной

категории, учитель- методист,

отличник образования.

Учебное заведение:

Муниципальное общеобра-

зовательное учреждение

«Школа №9 г. Донецка».

Донецкая Народная Республика.

Урок изучения нового материала по теме

«Кислород как химический элемент и простое вещество», 8 класс.

Инновационная технология использования развивающе-ролевого

подхода в обучении химии. Учащиеся выступают в роли докладчиков,

оппонентов, рецензентов, эрудитов, оценщиков, консультантов, счетчиков

времени, составителей итогового документа (опорного конспекта),

лаборантов-операторов и др. А роль учителя сводится к контролю, коррекции

и консультации.

Форма организации учебной деятельности-групповая. Групп столько, на

сколько частей разделена изучаемая тема.

Дидактические цели: ознакомить учащихся с распространением

кислорода в природе, его физическими и химическими свойствами,

получением в лаборатории и промышленности, его применением.

Развивающие цели: Развитие у учащихся внимания, эрудиции,

логического и критического мышления, умения выделять главное, развивать

ораторское искусство, выразительно, последовательно излагать свои мысли,

предметную речь, ответственность каждого, которая играет важную роль в

развитии личности учащегося благодаря принципам: общей совместной

деятельности; максимуму личного взноса (самореализации); интенсификации

деятельности путем целевого общения (информационного, целевого,

межличностного); смены социальных ролей (развитие ролевой перспективы).

Воспитательные цели: воспитывать умение работать в группах,

отвечать за себя и своих товарищей, развивать основные жизненные

компетентности, самостоятельно работать с новым материалом.

Оборудование и реактивы: Горные породы и минералы, содержащие

кислород, перекись водорода, проектор, экран, штатив с пробирками, держа-

тель, спиртовка, спички, лучинка, сера, железная ложка для сжигания

веществ, красный фосфор, железный прут, древесный уголь, видеоопыт

получения кислорода из перманганата калия.

На доске: (Учащиеся угадывают тему урока):

Известно, что горит отлично

В нем сера, фосфор, углерод,

Железо, магний, энергично

Сгорает также водород.

Без газа этого на свете

Не жили б звери и народ.

Его назвать могли бы дети,

Ведь это…? (Кислород)!

Организатор группы. На сегодняшнем уроке мы с вами

познакомимся с самым распространенным на Земле элементом –

Оксигеном по плану:

1-й докладчик: Оксиген как химический элемент. Кислород как простое

вещество. Физические свойства. Аллотропия. Озон.

2-й докладчик: Способы получения кислорода в лаборатории и

промышленности. Реакции разложения.

3-й докладчик: Химические свойства кислорода. Реакции соединения,

окисления.

4-й докладчик: Применение кислорода. Круговорот кислорода.

1-й докладчик освещает свой вопрос, используя литературу [1, 4, 5].

1-й эрудит приводит исторические данные об открытии кислорода,

происхождения его названия, распространенности на Земле; рассказывает об

аллотропии кислорода-образовании озона: 3О

2

→2О

3

и наоборот: 2О

3

→3О

2

рассказывает о физических и химических свойствах озона. Оксиген (лат.

oxigenium) имеет химический знак «О» иотносительную атомную массу 15,

9994.

Как простое вещество кислород имеет формулу О

2

, молекулярную

массу 32. Оксиген почти во всех соединениях двухвалентный.

В свободном состоянии кислород встречается в природе в виде двух

аллотропных модификаций- О

2

и О

3

(озон).

При нормальных условиях «обычный» кислород-газ без цвета, вкуса и

запаха. Кислород есть повсюду. В виде соединений он распространен на

земной поверхности настолько, что ни один другой элемент не может с ним

сравниться. Он составляет 8/9 массовых долей (88,8% по массе) воды,

которая, в свою очередь, занимает 3/4 земной поверхности. В твердой

внешней оболочке Земли-земной коре-на часть связанного кислорода

приходится 47,6% по массе, или 58% по количеству атомов кислорода.

Вместе с азотом и незначительным количеством других газов

свободный кислород О

2

образует атмосферу, где его содержание-23,15% по

массе, или 26,95% по объему-всего же 1,5 • 10

15

тонн.

Несмотря на незначительную растворимость азота в воде, общее

количество кислорода в воде составляет 1,5 • 10

13

тонн. Если бы

растворенный кислород в воде вернулся в атмосферу, то его объем составил

бы более 10 млн. м

3

. В связанном же виде кислород содержится в составе

таких биологически важных веществ организма как вода, белки, жиры,

углеводы, нуклеиновые кислоты и др. В общем кислород составляет 56-85%

от общего веса животных и растительных тканей.

Практически весь свободный кислород нашей планеты возник и

сохраняется благодаря неутомимой работе растений, которые выде-ляют его

в процессе фотосинтеза:

6СО

2

+ 6Н

2

О+ 2,83Кдж =(хлорофилл) С

6

Н

12

О

6

+ 6О

2

Процессы дыхания животных и растений, а также гниения и

горения действуют в направлении, обратном фотосинтезу, и переводят

кислород атмосферы в связанное состояние:

С

6

Н

12

О

6

+ 6О

2

= 6СО

2

+ 6Н

2

О+ 2,83Кдж

Ежегодно растительный мир Земли возвращает в атмосферу около 400

млрд тонн кислорода, причем «львиную долю» его дают морские водоросли

и намного меньше-растения сухопутные.

Подсчитано, что если бы фотосинтез остановился, то на протяжении

2000 лет весь кислород атмосферы был бы использован. Всё это составляет

круговорот кислорода в природе.

Кислород почти одновременно был получен шведским ученым

Шееле (1768-1773) путем прокаливания калийной и натриевой селитры и

других веществ и английским ученым Дж. Пристли (1774) при нагревании

оксида ртути. Поскольку кислород входит в состав кислот, Лавуазье назвал

его Оxigenium, т.е. «тот, что образует кислоты» (от греческих слов «оксос»

кислый и «геннас»-рождаю); отсюда и пошло название «кислород».

При нормальных условиях кислород имеет плотность 1,42397 г/л.

При -182,9° С кислород конденсируется в бледно-синюю жидкость, а

при -218,7°С затвердевает, образуя синие кристаллы. В 100 объемах воды

при 0°С растворяется 5 объемов кислорода.

1-й оппонент: Вопрос докладчику:

Гроза над городским кварталом

Весь день за полночь грохотала.

И плыл на запад горизонт,

Роняя в капельках озон.

И ставни хлопали, и двери,

С лимана шли лихие звери,

И запах источала шерсть.

О каких свойствах озона идет речь в этом стихотворении?

Вопрос эрудиту: Какую ошибку допустил Л. Лавренёв в поэме «Нобуке»?

Чтоб через поры жизни

Проходил человек, как искра

Электромагнитного тока,

Что, уплотняя атомность,

В озон превращает воздух?

Ошибка: озон образуется не из воздуха, а из кислорода воздуха.

2-й докладчик рассказывает о способах получения кислорода в лабора-

тории и промышленности; демонстрирует опыты (реакции разложения):

1)

2 Н

2

О

2

=2 Н

2

О + О

2

↑;

2)

2 КМnO

4

=К

2

МnO

4

+ МnO

2

+ О

2

↑ (Опыт онлайн);

3)

2 КCLO

3

=3О

2

↑ +2КCL;

4)

2 Н

2

О=2 Н

2

+ О

2

↑;

Источниками кислорода в промышленности являются вода и воздух.

Из воды кислород получают путем электролиза:

2 Н2О=2 Н2 +О2

В незначительных количествах кислород можно получить путем

разложения калия перманганата при нагревании:

2 КМnO4 =К2МnO4 + МnO2 + О2↑

С этой же целью можно использовать сурик (Pb3O 4), оксид ртути (2),

бертолетову соль (КClO3), калийную KNO3 и натриевую селитры.

1.

2 КClO3 =2 КCl + 3 О2↑

2.

2НgO=2Нg+ О2↑

3.

2 KNO3= 2 KNO2 + 2 Н2О2

Кислород выделяется при разложении перекиси водорода:

2 Н2О2= 2 Н2О + О2↑ (В присутствии оксида марганца (4)).

Особенно бурно кислород выделяется в присутствии катализаторов:

Тщательно измельченной платины, солей железа и др.

Реакция разложения перекиси водорода может быть использована для

снабжения водой и кислородом экипажей космических кораблей.

Подсчитано, что 2 кг 95% перекиси водорода достаточно для того, чтобы

обеспечить минимальную суточную дозу воды и кислорода для одного

космонавта.

Очень удобным источником кислорода являются пероксиды щелочных

металлов. Так, на советских кораблях – спутниках «Восток» «Восход»

необходимый для дыхания кислород получали по реакции :

Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2

Углекислый газ, который выделяется при дыхании, одновременно

поглощается гидроксидом щелочного металла

2NaOH+2CO

2

=2Na

2

CO

3

+H

2

O

Суммарное уравнение:

2Na

2

O

2

+2CO

2

=2Na

2

CO

3

+O

2

Катализаторы – это вещества, которые ускоряют химические реакции, но

сами при этом не расходуются.

В случае разложения перекиси водорода как катализатор используется оксид

марганца (4).

2-й оппонент: Вопрос второму докладчику:

Какую ошибку допустил О. Беляев в романе «Продавец воздуха»:

«Мистер Бойль открыл шестую дверь, и я увидел поразительное зрели-

ще. Перед нами был громадный подземный грот. Десятки ламп освещали

большое озеро, вода которого отличалась необычайно красивым голубым

цветом. Казалось, как будто в эту подземную пещеру упал кусочек голубого

неба.

- Жидкий воздух, сказал Бойль.

Я был поражен. До этого мне приходилось видеть жидкий воздух лишь в

небольшой посуде в нашей лаборатории».

Ошибка: воздух сжижается при очень низких температурах (-180* С). Воз-

дух просто испарился бы.

2-й эрудит рассказывает о роли кислорода на Земле, о фотосинтезе.

2-й оппонент: вопрос эрудиту:

Как ты думаешь, какой способ получения кислорода в промышленности

самый дешёвый: из воздуха или путем разложения воды электрическим

током?

3-й докладчик рассказывает о химических свойствах кислорода, (о том,

что кислород, сталкиваясь с водородом в соотношении 1:2, взрывается,

образуя гремучую смесь), о взаимодействии кислорода с металлами

(проводит демонстрационные опыты), а также с неметаллами: Кислород

активный неметалл. Известны его соединения со всеми элементами, кроме

лёгких инертных газов- Гелия, Неона и Аргона. С гологенами, криптоном,

ксеноном, золотом и платиновыми металлами кислород непосредственно не

реагирует, поэтому его соединения с этими элементами получают непрямым

способом. Остальные элементы соединяются при взаимодействии с

кислородом непосредственно. Почти все эти процессы являются реакциями

окисления, экзотермичес-кими, потому что сопровождаются выделениями

энергии. А если реакция протекает быстро, а энергия выделяется в виде

тепла и света, процесс называют горением. Условия горения:

- доступ кислорода;

- повышение температуры вещества до температуры горения.

Условия прекращения горения:

- прекращение доступа кислорода;

- снижение температуры вещества до такой, которая ниже чем температура

воспламенения.

Разные металлы взаимодействуют с кислородом по-разному.

Более активно с кислородом реагируют литий, натрий, калий, рубидий,

цезий, кальций. При этом образуются их оксиды. Хром и алюминий

окисляются только в поверхностном слое. Образуется защитная окисная

плёнка, которая препятствует дальнейшему взаимодействию кислорода с

металлом.

Железо при обычных условиях реагируют с кислородом очень медленно, но

раскалённая до красного цвета проволока горит в кислороде: 3Fe+2O

2

=Fe

3

O

4

Демонстрация

С серой, углеродом, азотом, фосфором кислород взаимодействует при

нагревании. Начинается горение:

1.

N

2

+O

2

=2NO

2.

S+O

2

=SO

2

3.

4P+5O

2

=2P

2

O

5

4.

3Fe+ 2О2 = Fe3О4.

5.

C+ О2 = CО2;

Демонстрация

Кислород взаимодействует со сложными веществами образуя оксиды тех

элементов, которые входят в состав сложного вещества:

1.

2H

2

S+3O

2

=2SO

2

+3H

2

O(в избытке O

2

)

2.

2H

2

S+O

2

=2S+H

2

O (при недостатке O

2

)

3.

CH

4

+2O

2

=CO

2

+2H

2

O (горение природного газа)

Как видите при горении веществ в кислороде происходит их окисление.

Продукты реакций называются оксидами.

Оксиды – это сложные вещества, которые состоят из двух элементов, одним

из которых является оксиген.

Основные оксиды Кислотные оксиды

CaO – кальций оксид CO

2

– карбон (4) оксид

CuO – купрум (2) оксид SO

3

– сульфур (6) оксид

FeO – ферум (2) оксид H

2

O – гидроген оксид

Fe

2

O

3

- ферум (3) оксид SiO

2

– силиций оксид

Al

2

O

3

– алюминий оксид P

2

O

5

– фосфор(5) оксид

3-й эрудит рассказывает о том, что из-за инертности азота кислород

реагирует с ним лишь при очень высоких температурах, поскольку молекула

азота очень прочна: N

2

+ О

2

=2NО.

1-й оппонент: вопрос эрудиту: Каким способом можно сделать

«гремучий газ «совершенно безопасным, таким, чтобы он медленно горел без

взрыва? (Нужно добавить измельченную платину как катализатор).

Вопрос докладчику: с какими металлами кислород не реагирует?

(с золотом, платиной и алюминием, который покрыт оксидной пленкой).

4-й докладчик рассказывает о широком применении кислорода в быту,

технике, космосе.

Кислород используют для ускорения химических реакций в разных

отраслях химической промышленности и металлургии.

При сжигании смеси ацетилена или водорода с кислородом в

специальных горелках температура пламени достигает 3000°C. Такое пламя

используют для резки и сварки металлов. Жидкий кислород используется в

ракетных двигателях, для дыхания в медицине, при гашении пожаров для

дыхания пожарных, при высотных полетах, в космосе, под водой, под

землей.

Много кислорода затрачивается для сжигания топлива. Например,

современный пассажирский самолет при полете в течении 9 часов использует

50-75 тонн кислорода. Такое количество кислорода за это время выделяет 25-

50 тысяч гектаров леса в результате процесса фотосинтеза.

4-й эрудит рассказывает о применении кислорода в ракетных

двигателях, для производства взрывчатых веществ, в металлургии.

2-й оппонент. Вопрос эрудиту: Почему в романе Жюль Верна

«Таинственный остров» Сайрес Смит называл воду топливом будущего?

Составители итогового документа проговаривают всю информацию за

урок, концентрируя внимание на самом важном и отбрасывая

второстепенное. Повторят, что такое реакции соединения, разложения,

замещения, а потом на доске рисуют опорный конспект изученного на уроке.

Рецензенты анализируют, а оценщики выставляют оценки

докладчикам, эрудитам, оппонентам и рецензентам.

Организатор группы на экран проектирует трехуровневое домашнее задание,

Из которого каждый ученик выбирает задание по своим способностям.

Урок заканчивается рефлексией, во время которой класс делится на 6

групп, в которых в соответствии с цветом шляпы учащиеся исполняют роли

на сей раз критика в черной шляпе, которые расскажут, что было трудно на

уроке и расскажут почему, кто наденет белую шляпу, тот без эмоций и

оценок скажет, что делали на уроке; желтая шляпа назовет положительные

стороны урока; об эмоциях на уроке расскажет красная шляпа; зеленая шляпа

расскажет, что можно было сделать по-другому, а синюю шляпу наденет

учитель и подведет итоги.

Литература

1.

Немчанинова Г.Л. Путешествие по шестой группе.-М.: Просве-

щение,1976.

2. Николаев А.Л. Первые в рядах элементов.-М.: Просвещение,1983.

3. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия, 8 класс.- М.: Просвещение,

2016.

4. Сидельников В.П. Эта всесильная химия.- Донецк: Донбасс,1979.

5. Энциклопедия школьника. Неорганическая химия.-М.: Советская

Энциклопедия, 1982.

6. Руденко, А. В. Методические рекомендации к развивающе - ролевой

форме организации урока в школе модульного типа /А.В.Руденко // Донецк,

ДонНУ.- 1994. С.18, 42, 62.

7. Руденко А. В. Личностно-ролевой подход к модульно-развивающему

обучению школьников. - Донецк, «Юго-Восток», - 1998

8. Трифонов Д.Н., Трифонов В.Д. Как были открыты

химические элементы. - М.: Просвещение,1980.

9. С.В.Дендебер Современные технологии в процессе преподавания химии:

развивающее обучение, проблемное обучение, проектное обучение,

кооперация в обучении, компьютерные технологии / С.В. Дендебер, О.В.

Ключникова. - 2-е изд.- М.: 5 за знания, 2008. – 112 стр.

10. В.В. Лаврентьев Требования к уроку как основной форме организации

учебного процесса в условиях личностно-ориентированного обучения / В.В.

Лаврентьев // Завуч. - 2005. - № 1.

11. Лейметс X. Групповая работа на уроках. - М., 1980