Презентация по слайдам
Текст слайда: Презентацию подготовила Ученица 9 класса МОУ «Лицей г. Отрадное» Смирнова Роксана
Текст слайда: Кислород как элемент. 1. Элемент кислород находится в VI группе, главной подгруппе, II периоде, порядковый номер №8, 2. Строение атома: P11 = 8; n01 = 8; ē = 8 валентность II, степень окисления -2 (редко +2; +1; -1). 3. Входит в состав оксидов, оснований, солей, кислот, органических веществ, в том числе живых организмов- до 65% по массе.
Текст слайда: Кислород как элемент. Кислород является самым распространённым элементом нашей планеты. По весу на его долю приходится примерно половина общей массы всех элементов земной коры. Состав воздуха: О2 – 20-21 %; N2 – 78%; CO2 – 0,03%, остальное приходится на инертные газы, пары воды, примеси. 4. В земной коре его 49% по массе, в гидросфере – 89% по массе. 5. В составе воздуха (в виде простого вещества) – 20-21% по объёму. 6. Входит в состав большинства минеральных и горных пород (песок, глины, и др). В составе воздуха (в виде простого вещества). 7. Жизненно важный элемент для всех организмов, содержится в большинстве органических веществ, участвует во многих биохимических процессах, обеспечивающих развитие и функционирование жизни. 8. Кислород открыт в 1769-1771 гг. шведским химиком К.-В. Шееле
Текст слайда: Физические свойства. Кислород - химически активный неметалл, является самым лёгким элементом из группы халькогенов. Простое вещество кислород при нормальных условиях - газ без цвета, вкуса и запаха, молекула которого состоит из двух атомов кислорода, в связи с чем его также называют дикислород. Жидкий кислород имеет светло-голубой цвет, а твёрдый представляет собой кристаллы светло-синего цвета.
Текст слайда: Химические свойства. С неметаллами C + O2 CO2 S + O2 SO2 2H2 + O2 2H2O Со сложными веществами 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O С металлами 2Mg + O2 2MgO 2Cu + O2 –t 2CuO Взаимодействие веществ с кислородом называется окислением. С кислородом реагируют все элементы, кроме Au, Pt, He, Ne и Ar, во всех реакциях (кроме взаимодействия со фтором) кислород - окислитель. 1. Неустойчив: O3 O2 + O 2. Сильный окислитель: 2KI + O3 + H2O 2KOH + I2 + O2 Обесцвечивает красящие вещества, отражает УФ - лучи, уничтожает микроорганизмы.
Текст слайда: Способы получения. Промышленный способ (перегонка жидкого воздуха). Лабораторный способ (разложение некоторых кислородосодержащих веществ) 2KClO3 –t ;MnO2 2KCl + 3O2 2H2O2 –MnO2 2H2O + O2
Текст слайда: Проверка собравшегося кислорода. Получение 3O2 2O3 Во время грозы (в природе), (в лаборатории) в озонаторе перманганата калия при нагревании: 2KMnO4 –t K2MnO4 + MnO2 + O2 Разложение этой соли идёт при нагревании её выше 2000 С.
Текст слайда: Применение кислорода: Находит широкое применение в медицине и промышленности. При высотных полётах лётчиков снабжают специальными приборами с кислородом. При многих лёгочных и сердечных заболеваниях, а также при операциях дают вдыхать кислород из кислородных подушек. Кислородом в баллонах снабжают подводные лодки. Горение рыхлого горючего материала, пропитанного жидким кислородом, сопровождается взрывом, что даёт возможность применять кислород при взрывных работах. Жидкий кислород применяют в реактивных двигателях, в автогенной сварке и резке металлов, даже под водой.
Слайд 2
Кислоро́д - элемет главной подгруппы VI группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 8. Обозначается символом O (лат. Oxygenium). Кислород - химически активный неметалл, является самым лёгким элементом из группы халькогенов. Простое вещество кислород при нормальных условиях - газ без цвета, вкуса и запаха, молекула которого состоит из двух атомов кислорода (формула O2), в связи с чем его также называют дикислород. Жидкий кислород имеет светло-голубой цвет, а твёрдый представляет собой кристаллы светло-синего цвета.
Слайд 3
Существуют и другие аллотропные формы кислорода, например, озон - при нормальных условиях газ голубого цвета со специфическим запахом, молекула которого состоит из трёх атомов кислорода (формула O3).
Слайд 4
История открытия
Официально считается, что кислород был открыт английским химиком Джозефом Пристли 1 августа 1774 года путём разложения оксида ртути в герметично закрытом сосуде (Пристли направлял на это соединение солнечные лучи с помощью мощной линзы). Однако Пристли первоначально не понял, что открыл новое простое вещество, он считал, что выделил одну из составных частей воздуха (и назвал этот газ «дефлогистированным воздухом»). О своём открытии Пристли сообщил выдающемуся французскому химику Антуану Лавуазье. В 1775 году А. Лавуазье установил, что кислород является составной частью воздуха, кислот и содержится во многих веществах. Несколькими годами ранее (в 1771 году) кислород получил шведский химик Карл Шееле. Он прокаливал селитру с серной кислотой и затем разлагал получившийся оксид азота. Шееле назвал этот газ «огненным воздухом» и описал своё открытие в изданной в 1777 году книге (именно потому, что книга опубликована позже, чем сообщил о своём открытии Пристли, последний и считается первооткрывателем кислорода). Шееле также сообщил о своём опыте Лавуазье.
Слайд 5
Важным этапом, который способствовал открытию кислорода, были работы французского химика Пьера Байена, который опубликовал работы по окислению ртути и последующему разложению её оксида. Наконец, окончательно разобрался в природе полученного газа А. Лавуазье, воспользовавшийся информацией от Пристли и Шееле. Его работа имела громадное значение, потому что благодаря ей была ниспровергнута господствовавшая в то время и тормозившая развитие химии флогистонная теория. Лавуазье провёл опыт по сжиганию различных веществ и опроверг теорию флогистона, опубликовав результаты по весу сожженных элементов. Вес золы превышал первоначальный вес элемента, что дало Лавуазье право утверждать, что при горении происходит химическая реакция (окисление) вещества, в связи с этим масса исходного вещества увеличивается, что опровергает теорию флогистона. Флогисто́н (от греч. - горючий, воспламеняемый) - в истории химии - гипотетическая «сверхтонкая материя» - «огненная субстанция», якобы наполняющая все горючие вещества и высвобождающаяся из них при горении. Таким образом, заслугу открытия кислорода фактически делят между собой Пристли, Шееле и Лавуазье.
Слайд 6
Джозеф Пристли Антуан Лоран Лавуазье Карл Вильгельм Шее́ле
Слайд 7
Происхождение названия
Слово кислород своим появлением в русском языке до какой-то степени обязано М. В. Ломоносову, который ввёл в употребление, наряду с другими неологизмами, слово «кислота»; таким образом слово «кислород», в свою очередь, явилось калькой термина «оксиген», предложенного А. Лавуазье, который переводится как «порождающий кислоту», что связано с первоначальным значением его - «кислота», ранее подразумевавшим окислы, именуемые по современной международной номенклатуре оксидами.
Слайд 8
Нахождение в природе
Кислород - самый распространённый на Земле элемент, на его долю (в составе различных соединений, главным образом силикатов) приходится около 47 % массы твёрдой земной коры. Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода - 85,82 % (по массе). Более 1500 соединений земной коры в своём составе содержат кислород. Кислород входит в состав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. По числу атомов в живых клетках он составляет около 25 %, по массовой доле - около 65 %.
Слайд 9
Получение
В настоящее время в промышленности кислород получают из воздуха. Основным промышленным способом получения кислорода является криогенная ректификация. Также хорошо известны и успешно применяются в промышленности кислородные установки, работающие на основе мембранной технологии. В лабораториях пользуются кислородом промышленного производства, поставляемым в стальных баллонах под давлением около 15 МПа. Небольшие количества кислорода можно получать нагреванием перманганата калия KMnO4:
Слайд 10
Используют также реакцию каталитического разложения пероксида водорода Н2О2 в присутствии оксида марганца(IV): Кислород можно получить каталитическим разложением хлората калия (бертолетовой соли) KClO3: К лабораторным способам получения кислорода относится метод электролиза водных растворов щелочей, а также разложение оксида ртути(II) (при t = 100 °C): На подводных лодках обычно получается реакцией пероксида натрия и углекислого газа, выдыхаемого человеком:
Слайд 11
Физические свойства
При нормальных условиях кислород - это газ без цвета, вкуса и запаха. 1 л его имеет массу 1,429 г. Немного тяжелее воздуха. Слабо растворяется в воде (4,9 мл/100 г при 0 °C, 2,09 мл/100 г при 50 °C) и спирте (2,78 мл/100 г при 25 °C). Хорошо растворяется в расплавленном серебре. При нагревании газообразного кислорода происходит его обратимая диссоциация на атомы: при 2000 °C - 0,03 %, при 2600 °C - 1 %, 4000 °C - 59 %, 6000 °C - 99,5 %. Жидкий кислород (температура кипения −182,98 °C) - это бледно-голубая жидкость. Твёрдый кислород (температура плавления −218,35°C) - синие кристаллы.
Слайд 12
Химические свойства
Сильный окислитель, взаимодействует практически со всеми элементами, образуя оксиды. Степень окисления −2. Как правило, реакция окисления протекает с выделением тепла и ускоряется при повышении температуры. Пример реакций, протекающих при комнатной температуре: Окисляет соединения, которые содержат элементы с не максимальной степенью окисления: Окисляет большинство органических соединений: При определённых условиях можно провести мягкое окисление органического соединения:
Слайд 13
Кислород реагирует непосредственно (при нормальных условиях, при нагревании и/или в присутствии катализаторов) со всеми простыми веществами, кроме Au и инертных газов (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn); реакции с галогенами происходят под воздействием электрического разряда или ультрафиолета. Косвенным путём получены оксиды золота и тяжёлых инертных газов (Xe, Rn). Во всех двухэлементных соединениях кислорода с другими элементами кислород играет роль окислителя, кроме соединений со фтором. Кислород образует пероксиды со степенью окисления атома кислорода, формально равной −1. Например, пероксиды получаются при сгорании щелочных металлов в кислороде: Некоторые оксиды поглощают кислород:
Слайд 14
Кислород поддерживает процессы дыхания, горения, гниения. Горение стальной проволоки в кислороде.
Слайд 15
Применение
Слайд 16
Широкое промышленное применение кислорода началось в середине XX века, после изобретения турбодетандеров - устройств для сжижения и разделения жидкого воздуха. 1. В металлургии Конвертерный способ производства стали или переработки штейнов связан с применением кислорода. Во многих металлургических агрегатах для более эффективного сжигания топлива вместо воздуха в горелках используют кислородно-воздушную смесь. 2.Сварка и резка металлов Кислород в баллонах широко используется для газопламенной резки и сварки металлов.
Слайд 17
3. Ракетное топливо В качестве окислителя для ракетного топлива применяется жидкий кислород, пероксид водорода, азотная кислота и другие богатые кислородом соединения. Смесь жидкого кислорода и жидкого озона - один из самых мощных окислителей ракетного топлива (удельный импульс смеси водород - озон превышает удельный импульс для пары водород-фтор и водород-фторид кислорода) . 4. В медицине Кислород используется для обогащения дыхательных газовых смесей при нарушении дыхания, для лечения астмы, профилактики гипоксии в виде кислородных коктейлей, кислородных подушек. 5.В пищевой промышленности В пищевой промышленности кислород зарегистрирован в качестве пищевой добавки E948, как пропеллент и упаковочный газ.
Слайд 18
6. В сельском хозяйстве: В тепличном хозяйстве, для изготовления кислородных коктейлей, для прибавки в весе у животных, для обогащения кислородом водной среды в рыбоводстве
Слайд 19
Некоторые производные кислорода (реактивные формы кислорода), такие как синглетный кислород, перекись водорода, супероксид, озон и гидроксильный радикал, являются высокотоксичными продуктами. Они образуются в процессе активирования или частичного восстановления кислорода. Супероксид (супероксидный радикал), перекись водорода и гидроксильный радикал могут образовываться в клетках и тканях организма человека и животных и вызывают оксидативный стресс.
Слайд 20
Спасибо за внимание
Посмотреть все слайды
Антуан Лоран ЛАВУАЗЬЕ () () Исследовал кислород и создал кислородную теорию горения, пришедшую на смену флогистонной теории. Исследовал кислород и создал кислородную теорию горения, пришедшую на смену флогистонной теории.
Кислород – самый распространенный элемент на Земле В воздухе 21% (по объему), В воздухе 21% (по объему), в земной коре 49% (по массе), в земной коре 49% (по массе), в гидросфере 89% (по массе), в гидросфере 89% (по массе), в живых организмах до 65% массы. в живых организмах до 65% массы.
Физические свойства Агрегатное состояние - газ при обычных условиях. При очень низких температурах (-183°С) переходит в жидкое агрегатное состояние (голубая жидкость), а при еще более низких температурах (-219°С) становится твёрдым (синие снежные кристаллы). Агрегатное состояние - газ при обычных условиях. При очень низких температурах (-183°С) переходит в жидкое агрегатное состояние (голубая жидкость), а при еще более низких температурах (-219°С) становится твёрдым (синие снежные кристаллы). Цвет – бесцветный. Цвет – бесцветный. Запах - без запаха. Запах - без запаха. Растворимость в воде - плохо растворяется. Растворимость в воде - плохо растворяется. Тяжелее воздуха (М воздуха = 29 г/моль, а М О 2 = 32 г/моль. Тяжелее воздуха (М воздуха = 29 г/моль, а М О 2 = 32 г/моль.
Химические свойства Кислород очень сильный окислитель! Он окисляет многие вещества уже при комнатной температуре (медленное окисление) и тем более при нагревании или при горении вещества (быстрое окисление). Кислород очень сильный окислитель! Он окисляет многие вещества уже при комнатной температуре (медленное окисление) и тем более при нагревании или при горении вещества (быстрое окисление). В реакциях со всеми элементами (кроме фтора) кислород всегда ОКИСЛИТЕЛЬ. В реакциях со всеми элементами (кроме фтора) кислород всегда ОКИСЛИТЕЛЬ.
Реакции с металлами В результате реакции образуется оксид этого металла. Например, алюминий окисляется кислородом согласно уравнению: В результате реакции образуется оксид этого металла. Например, алюминий окисляется кислородом согласно уравнению: t° 4Al + 3O 2 2Al 2 O 3 t° 4Al + 3O 2 2Al 2 O 3 Другой пример. При опускании раскалённой железной проволоки в склянку с кислородом, проволока сгорает, разбрызгивая в стороны снопы искр - раскалённых частичек железной окалины Fe 3 O 4: t° 3Fe + 2O 2 Fe 3 O 4 t° 3Fe + 2O 2 Fe 3 O 4
Другие примеры реакций с неметаллами Горение серы в кислороде с образованием сернистого газа SO 2: t° S + O 2 SO 2 t° S + O 2 SO 2 Горение угля в кислороде с образованием углекислого газа: Горение угля в кислороде с образованием углекислого газа: t° С + О 2 СО 2 t° С + О 2 СО 2
Реакции с некоторыми сложными веществами В этом случае образуются оксиды элементов, из которых состоит молекула сложного вещества. В этом случае образуются оксиды элементов, из которых состоит молекула сложного вещества. Например, при обжиге сульфида меди (II) Например, при обжиге сульфида меди (II) t° 2CuS + 3O 2 2CuO + 2SO 2 t° 2CuS + 3O 2 2CuO + 2SO 2 образуются два оксида оксид меди (II) и оксид серы (IV). образуются два оксида оксид меди (II) и оксид серы (IV). При обжиге сульфидов образуется всегда оксид серы, валентность серы в котором равна IV. При обжиге сульфидов образуется всегда оксид серы, валентность серы в котором равна IV. Другой пример горение метана СН 4. Так как эта молекула состоит из атомов элементов углерода С и водорода Н, значит, образуется два оксида оксид углерода (IV) СО 2 и оксид водорода, то есть вода - Н 2 О: t° СН 4 + 2О 2 СО 2 + 2Н 2 О t° СН 4 + 2О 2 СО 2 + 2Н 2 О
Химическое взаимодействие вещества с кислородом называется реакцией окисления. Реакции окисления, сопровождающиеся выделением теплоты и света, называются реакциями горения. Реакции горения веществ это примеры быстрого окисления, а вот гниение, ржавление и т.п. это примеры медленного окисления веществ кислородом Реакции горения веществ это примеры быстрого окисления, а вот гниение, ржавление и т.п. это примеры медленного окисления веществ кислородом
Получение кислорода (лабораторные способы) разложение воды электрическим током разложение воды электрическим током разложение пероксида водорода Н 2 О 2 под действием катализатора MnO 2 разложение пероксида водорода Н 2 О 2 под действием катализатора MnO 2 разложение перманганата калия KMnO 4 при нагревании. разложение перманганата калия KMnO 4 при нагревании.
Получение кислорода (промышленный способ) В промышленности для получения чистого кислорода используют перегонку жидкого воздуха, основанную на разных температурах кипения компонентов воздуха. Воздух охлаждают примерно до -200°С и затем медленно нагревают. При достижении температуры - 183°С из жидкого воздуха улетучивается кислород, остальные компоненты сжиженного воздуха при этой температуре остаются в жидком агрегатном состоянии. В промышленности для получения чистого кислорода используют перегонку жидкого воздуха, основанную на разных температурах кипения компонентов воздуха. Воздух охлаждают примерно до -200°С и затем медленно нагревают. При достижении температуры - 183°С из жидкого воздуха улетучивается кислород, остальные компоненты сжиженного воздуха при этой температуре остаются в жидком агрегатном состоянии.
Применение кислорода в строительстве и машиностроении в строительстве и машиностроении - для кислородно - ацетиленовой газосварки и газорезки металлов - для кислородно - ацетиленовой газосварки и газорезки металлов - для напыления и наплавки металлов в нефтедобыче в нефтедобыче - при закачке в пласт для повышения энергии вытеснения в металлургии и горнодобывающей промышленности в металлургии и горнодобывающей промышленности - при конвективном производстве стали, кислородном дутье в доменных печах, извлечение золота и руд, производстве ферросплавов, выплавке никеля, цинка свинца, циркония и др. цветных металлов - при конвективном производстве стали, кислородном дутье в доменных печах, извлечение золота и руд, производстве ферросплавов, выплавке никеля, цинка свинца, циркония и др. цветных металлов - при прямом восстановлении железа - при прямом восстановлении железа - при огневой зачистке в литейном производстве - при огневой зачистке в литейном производстве - при огневом бурении твердых пород
Применение кислорода в медицине в медицине - в оксибарокамерах - в оксибарокамерах - при заправке кислородных масок, подушек и т.д. - при заправке кислородных масок, подушек и т.д. - в палатах со специальным микроклиматом - в палатах со специальным микроклиматом - для изготовления кислородных коктейлей - для изготовления кислородных коктейлей - при выращивании микроорганизмов - при выращивании микроорганизмов в экологии в экологии - при очистке питьевой воды - при очистке питьевой воды - при вторичной переработке металлов - при вторичной переработке металлов - при продувке сточных вод кислородом - при продувке сточных вод кислородом - при обезвреживании химически активных отходов в очистных установках в мусоросжигательных печах - при обезвреживании химически активных отходов в очистных установках в мусоросжигательных печах
Применение кислорода в химической промышленности в химической промышленности - при производстве ацетилена, целлюлозы, метилового спирта, аммиака, азотной и серной кислоты - при производстве ацетилена, целлюлозы, метилового спирта, аммиака, азотной и серной кислоты - при каталитической конверсии природного газа (при производстве синтетического аммиака) - при каталитической конверсии природного газа (при производстве синтетического аммиака) - при высокотемпературной конверсии метана - при высокотемпературной конверсии метана в энергетике в энергетике - при газификации твердого топлива - при газификации твердого топлива - для обогащения воздуха для бытовых и промышленных котлов - для обогащения воздуха для бытовых и промышленных котлов - для сжатия водно-угольной смеси - для сжатия водно-угольной смеси
Применение кислорода в военной технике в военной технике - в барокамерах - в барокамерах - для работы дизельных двигателей под водой - для работы дизельных двигателей под водой - в качестве окислителя топлива для ракетных двигателей - в качестве окислителя топлива для ракетных двигателей в сельском хозяйстве в сельском хозяйстве - для обогащения кислородом водной среды в рыболовстве - для обогащения кислородом водной среды в рыболовстве - при изготовлении кислородных коктейлей - при изготовлении кислородных коктейлей - для прибавки животных в весе - для прибавки животных в весе
ОЗОН Аллотропная модификация кислорода Озон О 3 - газ голубого цвета с резким запахом. Каждый, кто обратил внимание на то, как пахнет воздух после грозы или вблизи источника электрического разряда, знает запах этого газа очень хорошо. Озон О 3 - газ голубого цвета с резким запахом. Каждый, кто обратил внимание на то, как пахнет воздух после грозы или вблизи источника электрического разряда, знает запах этого газа очень хорошо. В природе озон образуется под действием ультрафиолетового излучения Солнца, а также получается при электрических разрядах в атмосфере: В природе озон образуется под действием ультрафиолетового излучения Солнца, а также получается при электрических разрядах в атмосфере:
Озон - очень сильный окислитель, поэтому его используют при обеззараживании питьевой воды. При контакте с большинством способных окисляться веществ происходит взрыв. Озон образуется в атмосфере Земли на высоте 25 км под действием солнечной радиации, он поглощает опасное излучение Солнца. Однако в озоновом "зонтике" Земли, толщиной всего около 30 метров, то и дело возникают "дыры". В воздух попадает все больше "вредных" для озона газов, вроде монооксида азота NO или тех веществ, которые используются для наполнения холодильных установок и аэрозольных баллончиков. Даже частичное исчезновение озонового слоя над Землей грозит всему живому гибелью... Однако в озоновом "зонтике" Земли, толщиной всего около 30 метров, то и дело возникают "дыры". В воздух попадает все больше "вредных" для озона газов, вроде монооксида азота NO или тех веществ, которые используются для наполнения холодильных установок и аэрозольных баллончиков. Даже частичное исчезновение озонового слоя над Землей грозит всему живому гибелью...
