Химия · 8 класс · Химия ФГОС (Габриелян) · урок 21 · только теория
Кислород. Оксиды. Горение
Кислород — элемент №8, в природе в воздухе около 21% по объёму (школьно «одна пятая»). Простое вещество O₂ — газ без цвета и запаха, немного тяжелее воздуха, умеренно растворим в воде — этого хватает рыбам. Жидкий кислород голубой; в технике его получают из…
Чему учимся понимать
Уметь: Источник O₂. Признак: лучинка. Что образуется при горении простого вещества? Оксид.
Зачем это нужно
Кислород — 1/5 воздуха и участник горения, дыхания, ржавления. Без него нет привычной энергетики живого.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Кислород — окислитель номер один в повседневной жизни.
Определения
- Горение
- Экзотермическая реакция вещества с кислородом, часто со светом.
- Окисление (школа)
- Присоединение кислорода или увеличение степени окисления.
Ключевые факты и правила
- Лабораторное получение: разложение перманганата калия при нагревании; разложение пероксида водорода с катализатором MnO₂; электролиз воды (на аноде O₂). Собирают вытеснением воды. Качественная реакция: тлеющая лучинка вспыхивает — кислород поддерживает горение.
- Горение — быстрая экзотермическая реакция вещества с кислородом, часто со светом. Простые вещества дают оксиды: C → CO₂ (при избытке O₂), S → SO₂, 2Mg + O₂ → 2MgO, 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃. Неполное горение углерода даёт ядовитый CO. Медленное окисление — дыхание, гниение, ржавление: тот же кислород, другая скорость.
- Круговорот: растения выделяют O₂ на свету, организмы потребляют при дыхании. Баллоны и чистый кислород усиливают горение — не направлять на пламя. В кабинете — халат, волосы убраны, спички только с разрешения.
- Физические свойства помогают собирать газ: O₂ чуть тяжелее воздуха и растворим в воде умеренно, поэтому удобнее вытеснение воды, чем «просто открытая банка». Качественная реакция на кислород — не запах (его нет), а вспышка тлеющей лучины.
Теория
Кислород — элемент №8, в природе в воздухе около 21% по объёму (школьно «одна пятая»). Простое вещество O₂ — газ без цвета и запаха, немного тяжелее воздуха, умеренно растворим в воде — этого хватает рыбам. Жидкий кислород голубой; в технике его получают из воздуха.
Лабораторное получение: разложение перманганата калия при нагревании; разложение пероксида водорода с катализатором MnO₂; электролиз воды (на аноде O₂). Собирают вытеснением воды. Качественная реакция: тлеющая лучинка вспыхивает — кислород поддерживает горение.
Горение — быстрая экзотермическая реакция вещества с кислородом, часто со светом. Простые вещества дают оксиды: C → CO₂ (при избытке O₂), S → SO₂, 2Mg + O₂ → 2MgO, 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃. Неполное горение углерода даёт ядовитый CO. Медленное окисление — дыхание, гниение, ржавление: тот же кислород, другая скорость.
Круговорот: растения выделяют O₂ на свету, организмы потребляют при дыхании. Баллоны и чистый кислород усиливают горение — не направлять на пламя. В кабинете — халат, волосы убраны, спички только с разрешения.
Физические свойства помогают собирать газ: O₂ чуть тяжелее воздуха и растворим в воде умеренно, поэтому удобнее вытеснение воды, чем «просто открытая банка». Качественная реакция на кислород — не запах (его нет), а вспышка тлеющей лучины.
Примеры
- Пример 1реакция
- 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑ (нагревание). Лучинка вспыхивает над пробиркой
- Пример 2реакция
- 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑ (катализатор MnO₂, «шипучка»)
- Пример 3реакция
Горение угля
Уравнения
- C + O₂ → CO₂
- Известковая вода мутнеет
- При нехватке воздуха: 2C + O₂ → 2CO (опасно)
- Пример 4реакция
Сера в кислороде
Уравнения
- S + O₂ → SO₂, резкий запах (в шкафу!)
- Пример 5реакция
- 2H₂ + O₂ → 2H₂O — горение водорода, на стенках пробирки роса
- Пример 6реакция
Ржавление
Уравнения
- 4Fe + 3O₂ + nH₂O → гидратированные оксиды. Медленное окисление без пламени
Интересно знать
- Жидкий кислород голубой; его используют в ракетах как окислитель.
Техника безопасности
- Не направлять кислород на открытое пламя в большом количестве. Баллоны — только специалисту.