Повітря та його склад

Урок №30

Тема. Повітря, його склад.

Мета:

• сформувати поняття учнів про повітря як суміш газів та його якісний і кількісний склад;

• розвивати предметну і ключові компетентності учня, його екологічну культуру, навички безпечного поводження з речовинами, роль хімічних знань у поясненні природи речовин і суті хімічних явищ; значення хімії в житті людини, здатність до самоосвіти;

• виховувати загальної культури, світоглядні орієнтири, екологічного стиль мислення і поведінку, творчі здібності, дослідницькі навички і навички життєзабезпечення.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання та матеріали: періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва, мультимедійна презентація «Повітря, його склад».

Хід уроку

І Організація початку уроку

ІІ Актуалізація опорних знань

Прийом «Найди відповідність»

1. Хімічний елемент – це сукупність частинок певного виду:

а) молекул; б) атомів;

в) іонів; г) іонів.

2. Виберіть формули тільки простих речовин.

а) Н₂О, Мп, С, Аl ; б) СО₂ HCl CuO SO₃

в) О₂ S Fe N₂ г) К₂О Cu CaO H₂S

3. Що означає запис 3О₂:

а) 3 атоми Оксигену; б) 3 молекули кисню;

в) 6 атомів Оксигену; г) 6 молекули кисню.

4. Серед перелічених явищ виберіть хімічні:

а) Плавлення скла; б) Скисання молока;

в) Горіння деревини; г) Танення снігу.

5. Відносна молекулярна маса речовини Na₃PO₄:

а) 118; б) 70;

в) 164; г) 116.

6. Встановіть відповідність між назвами хімічних елементів та їх символами:

А. Нітроген 1. Са;

Б. Магній 2. N;

В. Кальцій 3. Р;

Г. Фосфор 4. Мq.

7. Встановіть відповідність між хімічною формулою оксиду та валентністю елемента.

1. MgO; а) VІІ;

2. Na₂O; б) І;

3. Cl₂O₇; в) ІІІ;

4.Al₂O₃. г) ІІ.

Бесіда.

1.Що таке суміші?

2.Чим відрізняються суміші від чистих речовин?

3.Як можна відрізнити суміш від чистої речовини?

4.Як можна розділити суміш на індивідуальні речовини?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Рятуємо чисте повітря.

Рятуємо воду –

В морях, океанах, в малих і великих річках.

Рятуємо рідкісних птахів – не всі ще породи,

А ті, що зникають в полях, у лісах, у лугах.

Рятуємо трави. А також рятуємо квіти.

Рятуєм світанки – від кіптяви, гару й димів.

Рятуємо тишу. Щоб в тиші мовчати й радіти.

Рятуємо вулицю від голосних двигунів.

Рятуємо землю. А також рятуємо небо.

Рятуємо мрії. Кохання солодкий мотив.

Рятуємо ніжність… Від кого рятуєм? Від себе.

Поки ще не пізно і можна хоч щось зберегти.

Цей вірш називається “Рятуємо чисте повітря”. Саме ці слова я пропоную обрати девізом нашого уроку. Як ви гадаєте, якою має бути тема нашого уроку?

Прийом «Асоціативний кущ»

• Що ви знаєте про повітря?

  ПОВІТРЯ

  
  

Поступово біля стрілочок учні записують усе, що пригадали про повітря.

Чи знаєте ви? Що людина без їжі може прожити кілька тижнів, без води – кілька днів, а без повітря – кілька хвилин.

ІV. Оголошення теми та постановка завдань уроку

Тема. Повітря, його склад

V. Вивчення нового матеріалу

Газувата оболонка нашої планети – атмосфера. І ми з вами живимо на «дні» цого газуватого океану. Відповідно до зміни температури з висотою в атмосфері виділяють такі шари:

• Найвищий шар - екзосфера плавно переходить у безповітряний простір. Температура там сягає +2000 градусів С. саме у верхніх шарах атмосфери утворюється полярне сяйво, нижня межа якого – 80 км, а верхня – 1200км.

• Термосфера – на висоті 80-450 кілометрів. Мало сказати, що тут спекотно, адже температура сягає +1000 С^о.

• Мезосфера – температура знову падає. На верхньому кордоні, 80 кілометрів, вона становить уже -75 С^о. Але, незважаючи на таку низьку температуру, саме тут згоряє від тертя об повітря більшість космічних тіл. У мезосфері вже немає водяної пари та пилових частинок, повітря дуже розріджене. Тому тут не розсіюється сонячне проміння і небо має темно-фіолетовий, майже чорний колір.

• Стратосфера – розміщена над тропосферою. Вона сягає 55 кілометрів. У стратосфері повітря надзвичайно розріджене, холодне, хмар майже нема. Але, починаючи з 30 кілометрів, повітря стрімко теплішає. Вчені пояснюють це наявністю в стратосфері шару озону – газу, який, мов парасолька, захищає Землю від смертельного ультрафіолетового випромінювання Сонця. На висоті близько 55-60 кілометрів температура сягає +75 градусів С.

• Тропосфера – найнижчий шар. Тут живуть люди і тварини, ростуть дерева, літають птахи та літаки. Тропосфера зовсім невелика, в середньому 12 кіло-метрів. Але саме тропосфера містить 80% усього повітря атмосфери та май-же всю водяну пару.

Перегляд відео фрагменту «зачем людям воздух?»

Історія відкриття складу повітря

Розповідь учителя і учнів.

“Dum spiro spero” – “поки живу – сподіваюсь”, говорили древні. А українські козаки клялися захищати вітчизну до останнього подиху. Зверніть увагу: в даних виразах дихання є синонімом життя. Але значення атмосфери не обмежується лише здатністю підтримувати дихання.

Вдень на поверхні Місяця температура становить +120°С, а вночі - -160°С.

Чому на Землі немає таких перепадів добових температур?

(атмосфера захищає Землю від перегрівання вдень і переохолодження вночі)

На тому ж Місяці досить велика кількість метеоритних кратерів.

А хто-небудь бачив на Землі кратер від метеорита? А падаючі зорі? Отже, яку функцію виконує атмосфера?

(захист від метеоритів)

Можливо, вам відомо, які гази входять до складу повітря?

Для того, щоб дізнатися про склад повітря, який сьогодні відомий кожному школяреві, вченим знадобилося багато часу.

Античні вчені відносили повітря до однієї з 4-х стихій, які дають початок всьому існуючому на Землі.

Алхіміки повітря вважали індивідуальною речовиною .

Тривалий час вчені не надавали особливого значення вивченню газів. Дослідження у галузі пневматичної хімії почали з’являтися тільки в другій половині XVIII століття. Одержання окремих газів і вивчення їх властивостей стали можливими завдяки винаходу пневматичної ванни, тобто приладу для одержання й збирання газів.

Учень 1. Першим хіміком-пневматиком був англієць Дж. Блек. Досліджуючи луг, він одержав вуглекислий газ. Дослідження Блека продов­жив англійський учений-самоук Генрі Кавендіш. Він першим дослі­див і описав водень. Кавендіш досліджував склад повітря, відібраного в різних місцях (на горі, в лісі). Склад повітря всюди виявився однаковим, що спростувало розповсюджені в той час уявлення.

Учень 2. Сучаснику Кавендіша, англійському вченому-аматору Прістлі на­лежить пріоритет відкриття 1774 року кисню. Прістлі знайшов, що після згоряння горючих речовин об’єм взятого для дослідів повітря зменшується на 1/5 і повітря стає не придатним для горіння й дихання. Прістлі помітив, що повітря, не придатне для дихання, знову набуває звичайних властивостей, якщо помістити в нього на якийсь час рослину.

На жаль, Блек, Кавендіш і Прістлі були прихильниками теорії флогістону й не змогли правильно витлумачити результати своїх дослідів. Одержані гази вони називали «зв’язаним повітрям», не розуміючи, що відкрили індивідуальні речовини.

Учень 3. Величезна заслуга у вивченні складу повітря належить французькому вченому Антуанові Лавуазьє. Лавуазьє за освітою був юристом, але велику частину свого часу присвячував природничим наукам. 1774 року, аналізуючи результати своїх дослідів із спалювання речовин, Лавуазьє дійшов висновку, що повітря — це не просте тіло, як гадали вчені того часу, а суміш різних за властивістю речовин. Одна з частин суміші підтримує горіння й бере участь у диханні.

Учень 4. Згодом Лавуазьє встановив, що ця частина повітря має киснеутворюючу властивість, тому що після згоряння в ній різні речовини перетворюються на кислоти. У зв’язку з цим з’явилася назва «оксиген», тобто той що народжує кислоти, чи кисень. Вивчаючи іншу частину повітря, Лавуазьє встановив, що вона не підтримує дихання та горіння (миші поміщені в це повітря, швидко гинули). Цю частину повітря він назвав «азотом», що французькою означає «безжиттєвий» і встановив що його обємна частка у повітрі становить 78%. Вважається, що пріоритет у вивченні й встановленні складу повітря належить Лавуазьє. Незважаючи на те, що вчений встановив не всі відомі сучасній науці компоненти повітря, він довів, що повітря складається принаймі з двох газів: кисню, який займає складає біля 20% об’єму повітря та азоту, який складає біля 80% об’єму повітря.

Через 110 років, у 1894 досліди Вільяма Рамзая та Джона Релея привели до відкриття аргону та інших інертних газів у складі повітря.

Знайдіть у підручнику назви та символи інертних газів.

Крім кисню, азоту, аргону та інших інертних газів до складу повітря входить ще один газ.

У хімії, як і в житті, багато парадоксів. Газ, вміст якого в повітрі мізерний, порівняно з вмістом азоту, кисню, навіть аргону був відкритий набагато раніше за інші. Це вуглекислий газ. Його вміст в атмосфері становить лише близько 0,03%.

Склад повітря

Розповідь з елементами бесіди.

Що ж таке повітря? Незважаючи на те, що людина живе на дні "повітряного океану", вона вивчила повітря значно пізніше, ніж інші речовини. Це пояснюється тим, що повітря невидиме, не має ні запаху, ні смаку. Лише наприкінці XVIII століття А.Лавуазьє визначив склад повітря.

Атмосферне повітря - це механічна суміш більше 50 газів. За вмістом можна виділити такі три основні групи складових атмосферного повітря:
1. Гази, які входять до складу повітря практично в сталих кількостях - основні гази - азот, кисень, аргон. Їх кількість є сталою.
2. Гази, які завжди присутні в атмосферному повітрі, але кількість їх змінна - водяна пара, озон, вуглекислий газ, метан, аміак, аерозолі.
3. Гази та інші речовини, які можуть бути присутні в атмосферному повітрі

Отже, повітря – складна суміш газів. До його складу в основному входять: азот - 78%, кисень - 21%, вуглекислий газ - 0,03%, аргон - 0,93%.

Демонстрація таблиці «Склад повітря».

Склад повітря:

Склад повітря дещо змінюється залежно від місцевості, погодних умов і висоти над рівнем моря. Наприклад, вуглекислий газ утворюється в результаті дихання та горіння, тому в повітрі великих міст його більше, ніж над лісами та морями.

Але, на жаль, є ще один змінний компонент повітря – шкідливі домішки, які потрапили в нього у результаті діяльності людини. У повітрі є ще також пил, водяна пара і домішки різних газів: сульфуру (IV) оксиду SO₂, метану СН₄, аміаку NНз, карбон (ІІ) оксиду СО тощо. Вони шкідливі для довкілля і здоров'я людини, забруднюють атмосферне повітря.

Усі живі організми в процесі дихання поглинають кисень і виділяють вуглекислий газ. Але, тим не менш, не спостерігається накопичення вуглекислого газу в атмосфері і повітря залишається придатним для життя. Чому?

Щороку в атмосферу Землі викидається:

20 млрд. т. вуглекислого газу – СО₂,

200 млн. т. чадного газу – СО,

150 млн. т. сірчистого газу – SО₂,

50 млн. т. оксидів нітрогену

і ще мільйони тон інших небезпечних для здоров'я людини речовин.

“Ворога необхідно знати в обличчя . Знати – значить перемогти !” - писав академік А. Н. Несмєянов.

То хто ж є нашим ворогом, хто винен у забрудненні атмосфери планети Земля?

Назвіть галузі господарства, діяльність яких завдає найбільшої шкоди чистоті повітря.

VІ. Узагальнення та систематизація знань

1.Які заходи можна використати мешканцям нашої країни для охорони атмосфери від забруднення

Орієнтовні відповіді учнів

-створення безвідходних технологічних процесів;

-винесення великих потужних підприємств за межі міст;

- створення заміських кільцевих шляхів для транспорту;

-переведення міського транспорту на електротранспорт; -встановлення на заводських і фабричних трубах пило газовловлювачів; -озеленення міст і сіл.

2. Дай відповіді на питання.

Метод «Мозковий штурм»

1.Які газуваті речовини входять до складу повітря?

2. Яке значення мають кисень і вуглекислий газ для життя на Землі?

3. Доведіть, що повітря є повсюди.

4. Які властивості має повітря? Як можна довести, що воно легке?

VІІ. Закріплення матеріалу.

Прийом «Так-ні» тести “так” і “ні”, на “так” – поплескати в долоні, на “ні” – потупати ногами)

1.  В повітрі міститься 21% кисню(+)

1. Склад повітря відкрив Лавуаз’є(+)

2. Першим хіміком-пневматиком був англієць Кавендіш (-)

3. Повітря може знаходиться в твердому стані(-)

4. Азоту в повітрі міститься 78% (+)

5. Кисень пригнічує горіння і дихання (-)

6. Найбільше в повітрі кисню: ні

7.  Лише кисень підтримує дихання та горіння: так

8.  Назва “азот” означає “безжиттєвий”: так

9.  Вуглекислого газу в повітрі 0,3%: ні

10.  Інертні гази відкрили В. Рамзай та Д. Релей: так

11.  Вміст водяної пари в повітрі постійний: ні

12.  Повітря – це суміш газів: так

Вправа «Підіб’ємо підсумки» Сінквейн

Це білий вірш, в якому синтезована інформація в стислому вислові з п’яти рядків. Необхідно написати вірш про хімічні рівняння чи закон збереження мас в короткій формі.

Правила написання сінквейна:

1. перший рядок - тема вірша, виражається одним словом, зазвичай іменником;

2. другий рядок - опис теми в двох словах, як правило, іменами прикметниками;

3. третій рядок - опис дії в рамках цієї теми трьома словами, зазвичай дієсловами;

4. четвертий рядок - фраза з чотирьох слів, що виражає ставлення автора до даної теми;

5. п'ятий рядок - одне слово - синонім першого, на емоційно-образному або філософсько-узагальненому рівні що повторює суть теми.

Наприклад:

Ломоносов

Вчений, хімік

Відкривав, експериментував, винаходив

Відкрив склад повітря

Легенда

Можна дати на домашнє завдання

VІІІ. Домашнє завдання

Параграф 12, ст..84-85 опрацювати

Творче завдання: підготувати повідомлення « Способи охорони повітря від забруднення»

Дай відповідь на питання:

1. Де і як людина використовує пружну здатність повітря?

2. Поміркуйте, навіщо у вікнах встановлюють подвійні  рами, залишаючи проміжок між ними.

9