Конспект урока "Процессы горения и медленного окисления"

9

Конспект урока по химии в 8 классе

I. Профиль урока

Тема: Процессы горения и медленного окисления

Цели урока: формирование системных знаний о горении и медленном окислении;

Задачи: Познавательные: раскрыть значение знаний о сущности горения и медленного окисления для развития науки и техники, жизни людей; актуализировать опорные знания о процессе горения с учётом материала,

Воспитательные: создать условия положительного отношения к знаниям, к процессу учения; воспитывать отношение к химии как к одному из фундаментальных компонентов естествознания; воспитание желания активно, с интересом учиться; создать условия положительного отношения к знаниям

Развивающие: способствовать формированию диалогического взаимодействия; развивать эмоционально-оценочное отношение к приобретаемым знаниям; развивать познавательную активность, развивать общеучебные компетенции: умение слушать, делать записи, применять полученные знания в практической деятельности;

Тип урока: формирование и закрепление новых знаний.

Вид урока: смешанный

Главная проблема урока:

Методы и методические приемы: беседа, объяснение, химический эксперимент, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый,

Оборудование: проектор, компьютер, видеофрагменты, учебник.

II. Структура урока

1. Организационный момент 1мин

2. Целевая установка 1 мин

3. Актуализация опорных знаний 10 мин

4. Изучение нового материала 23 мин

5. Демонстрационный опыт 7 мин

6. Домашнее задание 2 мин

7. Итог 1 мин

III. Собственно конспект

Взаимное приветствие, проверка отсутствующих по журналу, подпись рапорта. Проверка готовности к уроку.

Актуализация знаний.

Изучение нового материала.

Горение - реакция окисления, протекающая с достаточно большой скоростью, сопровождающаяся выделением тепла и света.

Схематически этот процесс окисления можно выразить следующим образом:

Реакции, протекающие с выделением теплоты, называются экзотермическими (от греч. «экзо» - наружу).

При горении идет интенсивное окисление, в процессе горения появляется огонь, следовательно, такое окисление протекает очень быстро. Если скорость реакции окажется достаточно большой? Может произойти взрыв. Так взрываются смеси горючих веществ с воздухом или кислородом. К сожалению, известны случаи взрывов смесей воздуха с метаном, водородом, парами бензина, эфира, мучной и сахарной пылью и т.п., приводящие к разрушениям и даже человеческим жертвам.

Для  возникновения  горения  необходимы:

• горючее вещество

•  окислитель (кислород)

•  нагревание горючего вещества до температуры воспламенения

Температура воспламенения у каждого вещества различна.

В то время как эфир может воспламениться от горячей проволоки, для того чтобы поджечь дрова, нужно нагреть их до нескольких сот градусов. Температура воспламенения веществ различна. Сера и дерево воспламеняются при температуре около 270 °С, уголь – около 350 °С, а белый фосфор – около 40 °С.

Однако не всякое окисление непременно должно сопровождаться появлением света.

Существует значительное число случаев окисления, которые мы не можем назвать процессами горения, ибо они протекают столь медленно, что остаются незаметными для наших органов чувств. Лишь по прошествии определенного, часто весьма продолжительного времени мы можем уловить продукты окисления. Так, например, обстоит дело при весьма медленном окислении (ржавлении) металлов или при процессах гниения.

Разумеется, при медленном окислении выделяется теплота, но это выделение вследствие продолжительности процесса протекает медленно. Однако сгорит ли кусок дерева быстро или подвергнется медленному окислению на воздухе в течение многих лет, все равно – в обоих случаях при этом выделится одинаковое количество теплоты.

Медленное окисление – это процесс медленного взаимодействия веществ с кислородом с медленным выделением теплоты (энергии).

Примеры взаимодействия веществ с кислородом без выделения света: гниение навоза, листьев, окисление металлов (железные форсунки при длительном употреблении становятся тоньше и меньше), дыхание аэробных существ, т. е. дышащих кислородом, сопровождается выделением теплоты, образованием углекислого газа и воды.

Познакомимся с характеристикой процессов горения и медленного окисления приведённой в таблице.

Характеристика процессов горения и медленного окисления

Признаки реакции

Процесс

Горение

Медленное окисление

Образование новых веществ

Да
(оксиды)

Да
(оксиды)

Выделение теплоты

Да

Да

Скорость выделения теплоты

Большая

Небольшая
(идет медленно)

Появление света

Да

Нет

Вывод: реакции горения и медленного окисления – это экзотермические реакции, отличающиеся скоростью протекания этих процессов. 

Демонстрационный эксперимент. Горение простых и сложных веществ в кислороде (Приложение 1).

Записываем уравнения реакций и записываем в тетради выводы:

• Интенсивность протекания реакций резко увеличивается в атмосфере кислорода;

• Реакции взаимодействия веществ с кислородом называются реакциями окисления;

• Сложные вещества, состоящие из двух элементов один из которых кислород называются оксидами.

Закрепление материала.

1. Слово Название Указание валентности ( в скобках ) для тех случаев, когда

«оксид» + элемента + элемент имеет переменную валентность

Например: H₂O – оксид водорода, CaO – оксид кальция, HgO – оксид ртути (II)

2. Сравнение процессов горения и медленного окисления и за полнить таблицу (Приложение2)

Вопросы

Горение

Медленное окисление

1. Примеры

Горение топлив: торфа, угля, природного газа, бензина и др. горючих веществ - серы, парафина и др.

Дыхание живых организмов, окисление органических удобрений, прогоркание сливочного масла, ржавление чугуна, стали

2. К каким группам реакций относятся

Реакции окисление экзотермические

3.Каковы признаки протекания?

Выделение теплоты и света

Выделение незначительного количества теплоты

4.При каких условиях реакции медленного окисления переходят в горение?

Разогрев до температуры воспламенения

5.При каких условиях прекращаются реакции воспламенения?

1) прекратить доступ О₂

2) Понизить температуру среды ниже температуры

3. Упражнения для самоконтроля

1. В ряду формул веществ выберите оксиды, дайте им название

CS₂, MgO, PH₃, SO₂, CO₂, Al₂O₃, Mg₃N₂, ZnO.

2. Продолжите уравнения реакций окисления

а) Zn + O₂  в) CH₄ + O₂  б) Al + O₂ 

Вопросы группам

 1вопрос. Почему горение веществ на воздухе происходит медленнее, чем в кислороде?

Ответ: Кроме кислорода, который составляет 1/5 часть воздуха, в состав воздуха входят другие компоненты, которые не поддерживают горение. Поэтому горение на воздухе происходит медленнее.

2 вопрос. Почему перед уходом со стоянки туристы засыпают землей угли костра?

Ответ: Так перекрывают доступ кислорода к углям, чтобы костер не смог снова загореться и не возник пожар. 

3 вопрос. Сорные куры строят гнезда из мусора и гниющих остатков растений. В них на определенной глубине они откладывают яйца. Самец время от времени помещают клюв в кучку мусора и частично раскидывают ее сверху или, наоборот, делают выше. Для чего он это делает?

Ответ: В гнезде происходит медленное окисление с постепенным выделением теплоты. Клюв птицы играет роль термометра, измеряя температуру в гнезде. Если там становится жарко, самец раскидывает кучу мусора. И наоборот, нагревает ее, если в гнезде прохладно.

4 вопрос. Влажное зерно нельзя хранить в больших кучах, поскольку может произойти обугливание и даже самовозгорание. Объясните, почему это происходит.

Ответ: В данном случае мы сталкиваемся с медленным окислением. Зерно медленно реагирует с кислородом, и теплота выделяется постепенно. Когда зерно лежит в больших кучах, то теплота выделяется в количестве, достаточном для обугливания или даже самовозгорания. Чтобы этого не происходило, зерно перелопачивают, т.е. перебрасывают с места на место.

Домашнее задание: конспект §

Какие процессы относятся к процессам окисления? Какие вещества называются оксидами? Напишите уравнение химических реакций, в результате которых образуются оксиды следующих химических элементов: а) кремния; Б) Цинка; В) Бария; Г) Водорода; Д) Алюминия. Дайте названия этим оксидам

Ответ:

Итоги:

Приложение 1

Опыт: Горение в кислороде угля, серы, фосфора и же­леза.

Оборудование и материалы. видео фрагмент Горение в кислороде угля, серы, фосфора и же­леза.

а) Горение угля. Налейте в банку с кислородом около 100 мл дистиллированной воды и опустите в стакан накаленный небольшой кусочек древесного угля, помещенный на железную асбестированную ложечку для сжигания (рис. 3-а). После полного сгорания угля взболтайте воду в банке с образовав­шимся углекислым газом для его растворения; проверьте синей лакмусовой бумажкой реакцию среды:

С + О₂СО₂

СО₂ + Н₂ОН₂СО₃

Прилейте в банку прозрачной известковой воды: СО₂ + Са(ОН)₂СаСО₃|+Н₂О

Появление взвеси указывает на наличие углекислого газа

Техника безопасности.  Следует соблюдать правила обращения с нагревательными приборами.

б) Горение серы. Во вторую банку с кислородом и дистиллированной водой опустите кусочек зажженной серы (рис.3 б):

S+O₂=SO₂

Отметьте различие в яркости пламени горящей серы в воз­духе и в кислороде. Взболтайте образовавшийся оксид серы (IV) с водой в банке, прикрывая ее стеклом. Проверьте лакмусом реакцию среды:

SO₂ + H₂O-H₂SO₃

Техника безопасности.  Опыт следует проводить под тягой. Следует соблюдать правила обращения с нагревательными приборами. Не допускать попадания горящей серы на рабочую поверхность стола. Не вдыхать выделяющийся сернистый газ.

в) Горение фосфора. В третью банку с кислородом и ди­стиллированной водой опустите ложечку с красным фосфором, зажженным на воздухе. Фосфор горит ослепительным пламенем (рис. 3 в):

Р₄ + 5О₂ = 2Р₂О₅

После окончания горения взболтайте оксид фосфора с водой и сделайте пробу лакмусом: Р₂О₅ + 3Н₂О2Н₃РО₄

Техника безопасности. Опыт следует проводить под тягой. Следует соблюдать правила обращения с нагревательными приборами. Не допускать попадания горящего фосфора на рабочую поверхность стола. Не вдыхать выделяющийся дым фосфорного ангидрида.

г) Горение железа. В банке для сжигания железа насыпьте чистый песок, который должен покрыть все дно на 2—3 см. Это необходимо, чтобы банка не лопнула от расплавленной желез­ной окалины. Тонкую железную проволоку тщательно очистите шкуркой от оксидов. На стеклянной палочке сделайте спираль из этой проволоки. К концу спирали прикрепите корковую проб­ку или ее часть для поджигания железа. Удерживая спираль тигельными щипцами, подожгите пробку. Спираль медленно опустите в кислород. Железо горит с сильным треском без пла­мени, разбрасывая яркие искры (рис. 3 г):

3Fe + 20₂Fe₃0₄

Опыт протекает нагляднее, если сжигание железа проводить при непрерывной подаче кислорода, т. е. в его избытке.

Техника безопасности.  Следует соблюдать правила обращения с нагревательными приборами.

Рис.3. Горение в кислороде

а-угля; б-серы; в-фосфора; г-железа.

Приложение 2

Вопросы

Горение

Медленное окисление

1. Примеры

2. К каким группам реакций относятся

3.Каковы признаки протекания?

4.При каких условиях реакции медленного окисления переходят в горение?

5.При каких условиях прекращаются реакции воспламенения?