§6. Физические и химические явления. Химические реакции
1. Сравните физические и химические явления. Ответ проиллюстрируйте конкретными примерами.
Физические явления — явления, при которых обычно изменяется только агрегатное состояние веществ.Примеры : плавление стекла, плавление и замерзание воды.Химические явления — явления, при которых из данных веществ образуются другие вещества.Примеры : сгорание топлива, ржавление железа.
2. Заполните таблицу, используя ваш жизненный опыт. Результат обсудите с соседом по парте.Примеры явлений1. Физические явления1) …2) … и т. д.2. Химические явления1) …2) … и т. д.
Значение этих явлений в жизни и деятельности человека
Физические явления1) испарение воды, конденсация паров, выпадение дождя — Круговорот воды в природе2) изменение агрегатного состояния и формы под воздействием температуры и давления — Штамповка, прокат, формование в металлургии, химической промышленности, производстве полимеров
Химические явления1) получение металлов из руд — Металлургия2) получение полимеров — Производство пластмассовых изделий3) сгорание топлива — Транспортная, военная и энергетическая промышленность4) окисление белков, жиров, углеводов — Обмен веществ в организме
3. Каковы условия возникновения и течения химических реакций? Пользуясь знаниями из курсов физики и географии и на основе своего жизненного опыта приведите 3—4 примера химических явлений и опишите признаки их протекания.
Признаки химических явлений : • выделение теплоты (света) — например, горение спирта• изменение окраски — например, возникновение бурого или зеленоватого оттенка на ржавеющих металлических изделиях• появление запаха — например, возникновение запаха у испорченной пищи, что связано с окислением входящих в ее состав веществ• образование осадка — например, выпадение хлопьев при кипячении жесткой воды• выделение газа — например, при гашении питьевой соды уксусом выделяется углекислый газ Условия протекания химических реакций : • контакт реагирующих веществ (достигается измельчением, растворением, перемешиванием),• достижение определенной температуры (достигается нагреванием).
Тест
1. К физическим явлениям не относится1) замерзание воды 3) горение бензина2) плавление алюминия 4) испарение водыПри испарении или замерзании воды и плавлении алюминия просто происходит смена агрегатного состояния веществ, поэтому ответы 1,2,4 неверныПравильный ответ 3.
2. К химическим явлениям не относится1) ржавление железа 3) горение бензина2) подгорание пищи 4) испарение водыПри испарении воды происходит смена агрегатного состояния вещества, без химических превращений.Правильный ответ 3.
§22. Кислород, его общая характеристика, нахождение в природе и получение
1. Предложите свой вариант диаграммы «Распространение химических элементов в природе (по массе)». Выполните его на компьютере.
2. Как получают кислород в лаборатории и в промышленности? Напишите уравнения соответствующих реакций. Обсудите с соседом по парте, чем различаются эти способы.
Получение кислорода в лаборатории
Получение кислорода в промышленности
В промышленности кислород получают из воздуха. Воздух представляет собой смесь различных газов : основные компоненты в нем – азот и кислород. Для получения кислорода воздух под давлением сжижают. Так как температура кипения жидкого азота (-196°С) ниже температуры кипения жидкого кислорода (-183°С), то азот испаряется, а жидкий кислород остается. Газообразный кислород хранят в стальных баллонах под давлением 15 МПа.
Отличие способов получения кислорода в лаборатории и в промышленности заключается в том, что в лаборатории его получают благодаря химическим процессам, а в промышленности благодаря физическим процессам.
В промышленности : реакции не происходит; 2 основных компонента воздуха (азот и кислород) разделяют, используя разности их температур кипения (воздух сжижают и последовательно выпаривают азот, затем кислород). Процесс чисто физический, позволяет получить кислород высокой чистоты; но затратный — требует высокой температуры и давления, а также дорогостоящего оборудования.
3. Какие вещества называют катализаторами? Какой катализатор используют в известных вам реакциях получения кислорода?
Катализаторы — вещества, которые ускоряют химические реакции, но сами при этом не расходуются и не входят в состав продуктов реакции.В реакциях получения кислорода из перекиси водорода и хлората калия, используют оксид марганца (IV) в качестве катализатора.
4. Допишите уравнение реакции разложения оксида ртути(Н) и расставьте необходимые коэффициенты : HgO = … + …
6 Вычислите массовые доли элементов (в процентах) : а) в оксиде серы(IV); б) в бертолетовой соли КСlO3.
а) В оксиде серы (IV)
Дано : SO2ω(S) = ?ω(O) = ?
РешениеMr(SO2) = Ar(S) + 2*Ar(O) = 32 + 2*16 = 64 а.е.мω(S) = Ar(S)/Mr(SO2) = 32/64 * 100 = 50%ω(O) = 100 — ω(S) = 100 — 50 = 50%Ответ: ω(S) = 50%, ω(O) = 50%
б) В бертолетовой соли KClO3
Дано : KClO3ω(K) = ?ω(Cl) = ?ω(O) = ?
Решение
Mr(KClO3) = Ar(K) + Ar(Cl) + 3*Ar(O) = 39 + 35.5 + 3*16 = 122.5 а.е.мω(K) = Ar(K)/Mr(KClO3) * 100 = 39/122.5 * 100 = 31.8%ω(Cl) = Ar(Cl)/Mr(KClO3) * 100 = 35.5/122.5 * 100 = 29%ω(O) = 3*Ar(O)/Mr(KClO3) * 100 = 3*16/122.5 * 100 = 39.2%Ответ: ω(K) = 31.8%, ω(Cl) = 29%, ω(O) = 39.2%
7. На основании закона сохранения массы веществ рассчитайте массу кислорода, вступившего в реакцию с 3,2 г меди, если в результате реакции образовалось 4 г оксида меди(Н).
Дано :
m(Cu) = 3.2 гm(CuO) = 4 гm(O2) = ?
Решение:
2Cu + O2 = 2CuOm(Cu) + m(O2) = m(CuO)3.2 + m(O2) = 4m(O2) = 0.8 гОтвет: m(O2) = 0.8 г
Еще вариант решения через количество вещества, которое будете проходить в параграфе 36:
Дано :
m(Cu) = 3,2 гM(Cu) = 64 г/мольm(CuO) = 4 гM(CuO) = 80 г/мольM (O2) = 32 г/мольm(O2) = ?
Решение:
2Cu + O2 = 2CuOn(Cu) = m/M = 3,2/64 = 0,05 (моль)n(CuO) = m/M = 4/80 = 0,05 (моль)
Cu O2 CuO0,05 моль x моль 0,05 моль2 молекулы 1 молекула 2 молекулы
x = n(O2) = 0,05·1/2 = 0,025 (моль)m(O2) = n·M = 0,025 ·32 = 0,8 (г)Ответ. 0,8 г.
Тест
1. Самый распространённый химический элемент в земной коре — это1) водород2) кислород3) железо4) кремнийПравильный ответ 2) кислород
2. В предложении «Кислород входит в состав воздуха» речь идёт о кислороде1) как о химическом элементе2) как о простом веществеВоздух — смесь газов, один из которых кислород. Элемент не может быть газом, вещество может. Кислород газ — простое вещество.Правильный ответ 2.
3. Укажите правую часть уравнения химической реакции разложения пероксида водорода H202.1) 2H2 + 2O22) 2H2O + O23) H2O + H24) H2O + O2Правильный ответ 2) 2H2O + O2
4. Для получения кислорода в лаборатории не используют вещество1) КМnO42) КСlO33) H2O24) СаОКислород получают в лаборатории разложением перманганата калия, перекиси или хлората калия, поэтому ответы 1,2,3 неверны.Правильный ответ 4.