ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКА
Химия · 9 класс · § 18
Открываем, наблюдаем, объясняем

§ 18. Кислород — химический элемент и простое вещество

Почему O₂ и O₃ — разные вещества и какую роль кислород играет в окислении?

Обучающая модель4 смысловых раздела10 вопросов
Главный вопрос

Почему O₂ и O₃ — разные вещества и какую роль кислород играет в окислении?

Исследуем вместе

Один элемент в разных веществах

Выбирай форму существования кислорода. Смотри, как один и тот же элемент оказывается в разных частицах.

Схематическая модель: размеры частиц и расстояния условны.

01

Кислород как элемент и как вещество

Химический элемент кислород обозначают O; его округлённая относительная атомная масса равна 16. Он входит в состав воды, оксидов, минералов и многих органических веществ. В этих соединениях атомы O химически связаны с другими атомами.

Простое вещество кислород имеет формулу O₂. Его молекула содержит два атома, поэтому Mᵣ(O₂) = 32. Когда говорят «кислород содержится в воде», речь идёт об элементе; когда говорят о газе для дыхания — о веществе O₂.

Признак / объектЧто означаетПояснение
OХимический элемент или атомAᵣ = 16
O₂Простое вещество кислородMᵣ = 32
O в H₂OЧасть состава соединенияНе пузырёк кислорода внутри молекулы

Символ O и формула O₂ обозначают разные уровни описания. Свойства газа относятся к простому веществу, а не к элементу во всех соединениях.

02

Применение кислорода и отличие озона

Кислород применяют в металлургии, при сварке и резке металлов, а медицинский кислород — по назначению специалистов. В этих случаях используют способность O₂ участвовать в окислении или обеспечивать дыхание. Сам кислород не является обычным горючим топливом, но поддерживает горение.

Озон O₃ — другое простое вещество того же элемента. В стратосфере озоновый слой поглощает значительную часть опасного ультрафиолета, а у поверхности Земли повышенное содержание озона вредно. Полезность вещества зависит от места, количества и условий его присутствия.

Признак / объектЧто означаетПояснение
O₂Два атома в молекулеПоддерживает дыхание и многие реакции горения
O₃Три атома в молекулеБолее сильный окислитель

Кислород поддерживает многие процессы окисления и применяется в технике. Озон имеет другую формулу и собственные свойства.

Модель молекулы кислорода O₂

Два атома O образуют молекулу простого вещества O₂.

Adam Rędzikowski · Wikimedia Commons · CC0. Без изменений.

Модель молекулы воды H₂O

В модели молекулы воды два атома H соединены с одним O; цвета и размеры условны.

Ben Mills · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

03

Кислород реагирует с простыми веществами

Кислород взаимодействует со многими металлами и неметаллами. При горении магния образуется MgO, при горении серы — SO₂, при полном сгорании углерода — CO₂. Условия и состав продуктов определяют для конкретной реакции.

В каждом примере кислород входит в состав нового сложного вещества. Уравнение 2Mg + O₂ → 2MgO показывает сохранение двух атомов Mg и двух атомов O. Наблюдаемые признаки — свет, тепло, изменение вида — сопровождают перестройку состава.

Реагенты

Уравнение

Магний и кислород

2Mg + O₂ → 2MgO

Сера и кислород

S + O₂ → SO₂

Углерод и кислород

C + O₂ → CO₂

Кислород образует соединения со многими простыми веществами. Формулу продукта определяют для конкретного превращения.

04

Кислород взаимодействует и со сложными веществами

При полном сгорании метана CH₄ в кислороде образуются CO₂ и H₂O: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O. Углерод переходит в углекислый газ, водород — в воду. Каждый элемент нужно проследить от реагентов к продуктам.

Недостаток кислорода может привести к неполному сгоранию и появлению других продуктов, включая угарный газ. Поэтому для топлива важны подача воздуха и отвод продуктов. Уравнение полного горения описывает конкретный вариант процесса, а не любое горение при любых условиях.

Метан CH₄

Содержит C и H

Углерод

Переходит в CO₂

Водород

Переходит в H₂O

Кислород

Входит в оба продукта

Кислород реагирует не только с простыми, но и со сложными веществами. При полном горении метана получаются два продукта.

Соберём главное

Шесть выводов

01Символ O и формула O₂ обозначают разные уровни описания. Свойства газа относятся к простому веществу, а не к элементу во всех соединениях.
02Кислород поддерживает многие процессы окисления и применяется в технике. Озон имеет другую формулу и собственные свойства.
03Кислород образует соединения со многими простыми веществами. Формулу продукта определяют для конкретного превращения.
04Кислород реагирует не только с простыми, но и со сложными веществами. При полном горении метана получаются два продукта.
05Озон O₃ — другое простое вещество того же элемента. В стратосфере озоновый слой поглощает значительную часть опасного ультрафиолета, а у поверхности Земли повышенное содержание озона вредно.
06Недостаток кислорода может привести к неполному сгоранию и появлению других продуктов, включая угарный газ. Поэтому для топлива важны подача воздуха и отвод продуктов.
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
1. Чем O₂ отличается от O₃?
2. O₂ и O₃ — это…
3. Роль O₂ при горении магния?
4. Что образуется из Mg и O₂?
5. Какое утверждение о кислороде верно?
6. Формула молекулы озона?
7. Где озоновый слой полезен как экран?
8. Какова роль озона у поверхности Земли при избытке?
9. Коэффициент O₂ при полном горении CH₄?
10. Какие продукты полного горения CH₄?

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Химия, 9 класс», § 18. Материал переработан для объяснения; источник: 9 класс. Химия — § 18. Кислород — химический элемент.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.

Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.

Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах
↑

Загрузка прогресса…