Цель работы:
1. Ознакомиться с лабораторным способом получения кислорода.
2. Экспериментально изучить химическое свойство кислорода: способность поддерживать горение.
3. Научиться наблюдать, описывать и объяснять химические явления.
Задачи:
· Проследить за демонстрационным получением кислорода разложением перманганата калия (KMnO₄).
· Изучить строение пламени свечи и выяснить роль кислорода в процессе горения.
· Сформировать навыки безопасного проведения наблюдений за горением.
Кислород— самый распространённый элемент на Земле, простое вещество, газ, жизненно необходимый для дыхания и горения. В лаборатории его получают разложением некоторых кислородсодержащих веществ, например, перманганата калия при нагревании. Кислород химически активен и является сильным окислителем. Важнейшее его свойство — поддерживать горение (окисление веществ с выделением тепла и света).
Ход работы и наблюдаемые явления:
Часть I. Демонстрационный опыт учителя: «Получение кислорода»
1. Сборка прибора.
2. Проведение реакции: В пробирку помещается несколько кристаллов перманганата калия (KMnO₄). Пробирка закрывается пробкой с газоотводной трубкой и осторожно нагревается.
3. Наблюдения учеников: Учащиеся фиксируют: выделение пузырьков газа в приёмнике, постепенное вытеснение воды из сосуда газом (так как кислород плохо растворяется в воде).
4. Объяснение и вывод: Произошла реакция разложения: 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
Собранный газ — кислород.
Часть II. Фронтальный опыт учащихся: «Изучение строения пламени и свойств кислорода»
(Опыт проводится под строгим контролем учителя! На столах: свеча в подсвечнике, спички, стеклянная палочка или пробирка, лист бумаги.)
1. Изучение строения пламени свечи на воздухе: · Учащиеся зажигают свечу и внимательно наблюдают за пламенем. · Они описывают его строение, выделяя три зоны: · Тёмная внутренняя зона (у фитиля): Содержит пары воска, которые ещё не горят. Температура здесь самая низкая. · Светящаяся средняя зона: Здесь пары воска разлагаются (пиролиз) и частично сгорают при недостатке кислорода. Образуются раскалённые частицы углерода, которые и дают свечение. Температура выше. · Бесцветная внешняя зона (самая горячая): Здесь происходит полное окисление (сгорание) продуктов разложения в избытке кислорода воздуха. Пламя почти не видно, но температура максимальна. · Опыт-доказательство: Учащиеся вносят в середину пламени конец стеклянной палочки (или донышко холодной пробирки). Через несколько секунд извлекают. На стекле появляется копоть — сажа (углерод). Вывод: в средней зоне из-за недостатка кислорода углерод не сгорает полностью.
2. Изучение свойства кислорода: · Учитель демонстрирует качественную реакцию на кислород (тлеющая лучина, внесённая в колбу с полученным кислородом, ярко вспыхивает). · Учащиеся формулируют вывод: Кислород поддерживает горение. Он является окислителем.
Итоговые выводы по работе (формулируются учащимися под руководством учителя):
1. В лаборатории кислород можно получить разложением перманганата калия (KMnO₄) при нагревании.
2. Кислород — газ, без цвета и запаха, плохо растворим в воде (поэтому его собирают методом вытеснения воды).
3. Кислородобладает важным химическим свойством: он поддерживает горение (является окислителем). Без него процесс горения невозможен.
4. Пламя свечи имеет сложное строение, которое зависит от доступа кислорода. Где кислорода достаточно (внешняя зона) — горение полное и самое горячее. Где его мало (средняя зона) — горение неполное, образуется сажа.
Метапредметные связи и рефлексия:Работа наглядно показывает связь между теорией(уравнение реакции, понятие «окислитель») и практикой (получение и обнаружение газа). Наблюдение за пламенем развивает внимание и умение выдвигать гипотезы (почему в разных зонах разный цвет?).
Техника безопасности:
· Соблюдать правила работы с нагревательными приборами.
· Работать с огнём только в присутствии учителя.
· Волосы убрать, закрепить свободные концы одежды.
· Горящую свечу не оставлять без внимания, тушить аккуратно.