Урок: Состав воздуха. 8-9 классы

Шулепина Вера Дмитриевна
учитель химии в/к ГБОУ Школа 324

ЗАО, Москва

Цель: познакомиться с качественным и количественным составом воздуха и сделать вывод о важности охраны атмосферного воздуха.Обратить внимание на изменение в составе воздуха,связанные с изменением климата.

Оборудование: кристаллизатор с H₂O, KMnO₄ S или P, стеклянный колпак с делениями, дощечка.,презентации учащихся

Таблицы: "Воздух".

ХОД РАБОТЫ

1. Оргмомент .(1 минута)

– Чем должен заняться и для чего?

2.Вызов(2 минуты)

Вопрос классу (беседа с учащимися):

– Без еды, воды и воздуха может прожить человек? Чтобы вы могли поделиться знаниями ответьте на два вопроса.

Вопросы написаны на доске заранее:

1. Что такое воздух?

2. Что вы знаете о воздухе?

Могут написать в тетради в виде кластера. Обсуждение в парах. Учитель пишет 2–3 ответа на доске. Можно в виде кластера.

– Можно ли обобщить эти определения? А что еще надо знать?

На доске кластер вопросов. (См. Приложение 1).

– Приступим к работе с текстом (раздать текст “воздух”). Сейчас вы будете читать текст с карандашом в руках, и в тех местах, где вам информация знакома, поставите “+”, не знакома “– “, что-то не понятно –   знак “?” Какую информацию вы получили? Давайте ее занесем в таблицу.

Таблица заранее выдана детям. Выделенное –  синим цветом. Красным цветом написано то, что должны заполнить дети (см. Приложение 2). Точно такая же таблица написана на доске или на ватмане так, чтобы ее заполнение не видел класс, а учитель следил и проверял, т.к. потом учитель соберет эту таблицу у каждого ученика и может ее оценить. Когда таблицу сдадут, открывается таблица на доске, и ученики дополняют или строят новый кластер.

– Итак, работа с текстом. Прочитать до первой остановки, проставить (“+”, “–“ ,”?”) и проработать так, чтобы попытаться ответить на те вопросы, которые мы ставили, чтобы мы хотели узнать о воздухе и заполнить таблицу? Можете начать заполнение таблицы. Читаем дальше. Что можете занести таблицу? Вызываю, ученик заполняет таблицу на доске (чтобы другие не видели), я проверяю. И так прорабатываем весь текст. Заканчиваем заполнение таблицы и я прошу ребят еще раз посмотреть текст, где стоит “–“ и “?”, постараться запомнить информацию, где стоит “– “, и задать вопрос, там, где стоит “?”. И мы попробуем ответить на ваш вопрос.

Учитель собирает таблицы и открываю доску, где заполнена таблица, мы закрепляем состав в виде кластера (см. Приложение 1), дополняем его в графе “Состав воздуха”.

– А есть ли 100% состав воздуха? А теперь попробуем дать определение, что такое воздух?

Воздух – это смесь веществ, содержащая компоненты, где каждый необходим для Земли в целом.

– А сейчас я покажу опыт, доказывающий количественный состав воздуха, поставленный еще Лавуазье. (Помните еще такого ученого?) А пока вспомните сколько О₂ (в %) входит в состав воздуха? А сколько это будет, если перевести в обыкновенные дроби? (1/5)

Объяснение опыта.

–  Берем кристаллизатор с водой, подкрасим его KMnO_4, чтобы было видно как поднимается вода. Заранее готовим колпак с ценой деления на 5 частей (ранее надо провести несколько опытов и проградуировать колпак на 5 частей).
В кристаллизатор с раствором KMnO₄ опустить дощечку, которая будет плавать, взять пинцетом кусочек серы и поджечь ее, осторожно положить на дощечку и накрыть колпаком. S горит пока есть О₂ в воздухе под колпаком. Как только О₂ воздуха истратится, раствор KMnO₄ поднимется на 1/5 деления колпака и мы увидим, что в реакцию вступило 1/5 часть воздуха, а мы знаем, что в реакцию горения вступает О₂ , следовательно, и количественный состав воздуха на компонент О₂ мы увидим наглядно.

Вопрос к классу:

-Заметили ли вы изменения состава воздуха,связанные с изменением климата?(если дети не выявили,,то следует обратить их внимание на увеличение содержания аргона в воздухе(1%),углекислого газа и др.

3. Закрепление материала.

– Давайте подведем итоги.

• Что такое воздух?

• Назовите компоненты воздуха?

• Назовите какое вещество в больших количествах входит в ходит в состав воздуха?

• С помощью какого опыта мы доказали, что О₂ в воздухе 1/5 часть (20%)?

4. Итог урока.

Активных учеников можно оценить за ответы на уроке, слабых –   только за оформление таблицы.
Если осталось немного времени, можно дать детям заполнить трансфертный лист, который тоже можно оценить, т.к. это большая работа.

– Делим лист бумаги крестообразно на 4 части:

– И отвечаем на вопросы трансфертного листа.

После составления трансфертного листа учитель благодарит детей за работу и   заканчивает урок.

Домашнее задание:

Приготовить презентацию о влиянии изменения климата на состав воздуха

Кластер (гроздь) – это логико-понятийная схема картографирования мыслей (Приложение 1). Для составления карты мыслей в середине листа записывается основная тема или идея. От нее в разные стороны разрастается мысль, образуя разветвленную и определенным образом организационную структуру, состоящую из ключевых слов и понятий (можно выделять цветом).

Приложение 1.

Кластер

Приложение 2.

Таблица. Состав воздуха

Воздух

Когда вы выходите на свежий воздух, вы погружаетесь в океан газа. Как в любом газе, молекулы находятся в безостановочном движении. Молекулы мчатся в пространстве со скоростью звука, сталкиваясь друг с другом и разлетаясь в разных направлениях. Беспрерывные удары множества молекул о поверхность любого тела воспринимаются как постоянное давление, равное на уровне моря 1 кг/см² . В спокойный летний день или тихой домашней обстановке вы фактически располагаетесь в центре невидимой и неощущаемой буре молекул. Когда дует ветер, поток молекул направлен преимущественно в одном направлении и именно его вы ощущаете, как порывы ветра. Иногда этот невидимый поток молекул настолько силен, сто он может валить деревья и разрушать постройки.
Пока далеко неясно, каким образом возникла земная атмосфера. Согласно общепринятой сейчас точки зрения, атмосфера сформировалась за счет выделения газов из горных пород и межпланетного газопылевого облака. Аналогичное выделение газов наблюдается при извержении вулканов. К настоящему времени из всех этих газов в больших количествах сохранился только азот.

Остановка.

Жизненно важным газом атмосферы Земли является кислород. Его содержание составляет 20% воздуха. Хотя кислород является одним из основных компонентов воздуха, в земной атмосфере он появился сравнительно недавно. В атмосфере молодой Земли кислорода не было. Основная масса кислорода в атмосфере возникла только после появления первых фотосинтезирующих клето5к, известных под названием сине-зеленых водорослей. И когда-то кислород был загрязняющим веществом в атмосфере, благоприятной для развития иных форм жизни. Кислород очень реакционноспособен. Если молекулу кислорода разорвать, то получающиеся атомы могут образовывать прочные связи с другими элементами.

Остановка.

Азот – самый распространенный в атмосфере газ. На его долю приходится 78% атмосферы Земли, так что примерно три четверти вдыхаемого нами воздуха составляет азот. Весь этот азот образовался путем выделения из горных пород, однако в отличие от водорода молекулы азота слишком тяжелы и обладают слишком малой скоростью, чтобы они смогли преодолеть земное притяжение, кроме того молекулы азота малореакционноспособны и поэтому не могут соединяться с другими веществами. В результате в атмосфере в течение очень длительного времени сохраняется высокое содержание азота. Низкая реакционная способность азота позволяет ему выполнять полезную функцию разбавителя опасного (в больших количествах) кислорода воздуха. Если бы в земной атмосфере не было азота, то от одной единственной искры на Земле уже давным-давно сгорела бы вся растительность.

Остановка.

В состав атмосферы также входит углекислый газ – это газ, который мы выдыхаем. На его долю приходится 0,03%. По содержанию он занимает четвертое место, а в атмосферах Марса и Венеры он является основным компонентом. Это основной компонент не только дыхания, но и горения. Когда-то в атмосфере Земли тоже было много углекислого газа, но затем он постепенно растворялся в океанах и в наше время большая часть атмосферного углекислого газа лежит у нас под ногами в виде мела и известняка. В атмосфере углекислый газ выполняет роль ловушки инфракрасного излучения нагретой земной поверхности. Солнечный свет, доходя до поверхности Земли, нагревает ее. Нагреваясь, земная атмосфера испускает инфракрасные лучи, которые уже не смогут уйти в космическое пространство, потому что их поглощают молекулы углекислого газа. Таким образом, атмосфера нагревается: этот процесс называют “парниковым эффектом”.

Остановка.

В одном из верхних слоев атмосферы присутствует газ озон. Толщина, так называемого “ озонового слоя”, составляет примерно 20 км. Если весь озон собрать, то образуется слой около 3 мм. Этот газ образуется из молекул кислорода под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца. Образовавшиеся молекулы озона поглощают ультрафиолетовое излучение и при этом разрушаются, превращаясь в кислород. Таким образом, как в процессе образования озона, так и в ходе его разложения поглощается ультрафиолетовое излучение и тем самым обеспечивается защита организмов, находящихся на поверхности Земли. При прохождении через озоновый слой ультрафиолетовое излучение ослабевает в 10 в тридцатой степени раз.
Еще одним компонентом атмосферы является газ аргон. По содержанию в воздухе аргон занимает третье место, в воздухе, которым мы дышим, содержится около 1% аргона. Именно в силу своей инертности аргон существует в воздухе в идее отдельных атомов. Он поступает в атмосферу из недр Земли. Этот процесс продолжается постоянно, поэтому концентрация аргона медленно возрастает.

Остановка.

В промышленности и в лабораториях многие реакции, которые протекают с участием кислорода,
происходят не в чистом кислороде, а на воздухе. Поэтому отдельно остановимся на вопросе о
составе воздуха.
 
Впервые состав воздуха установил французский ученый А. Лавуазье (1774 г.). До XVIII века
ученые естествоиспытатели считали все газы, выделяемые в результате различных реакций
“воздухом”, и каждому газу давали название, исходя из характерных свойств. Например, Н2
называли “горючим воздухом”, углекислый газ СО2 “лесным воздухом”. В конце XVIII века было
доказано, что воздух - это смесь различных газов.
 
Повторим давно известный опыт, устанавливающий состав воздуха. Заполненный воздухом
колокол опускают в воду. В железную ложечку помещают кусочек фосфора, зажигают и вносят
под колокол. После сгорания фосфора под колоколом, вода под ним поднимается до 1/5 части
колокола. Так как при сгорании расходуется только кислород воздуха, занимающий 1/5 часть
объема его, газ, оставшийся под колоколом не поддерживает горения, и сам не горит. В нем не
живут живые организмы, поэтому этот газ называется “азотом” (с греческого означает не
поддерживающий жизнь).
 
В конце XIX века было установлено, что в составе воздуха кроме кислорода и азота содержатся и
другие газы: аргон, ксенон, криптон.

 
Молекулы инертных элементов состоят из одного атома. Отличие их от других атомов неметаллов
в том, что они: ни друг с другом, ни с водородом, ни с металлами не реагируют. Долгое время они
считались инертными (благородными), так как вовсе не вступают в химические реакции. Позже
было установлено, что тяжелые инертные элементы образуют химические соединения. Только в
60-ые годы XX века были получены первые соединения “инертных” или “благородных” газов.
 
В воздухе содержится по объему 78% азота, 21% кислорода, 1% инертных и других газов.
Кроме вышеприведенных простых веществ, в составе воздуха находятся углекислый газ и
водяные пары, содержание которых может изменяться в зависимости от условий. Например, при
сырой и теплой погоде в воздухе содержится больше водяных паров, а при сухой и прохладной
погоде меньше.
 
В результате природных явлений и деятельности человека, например, при землетрясении,
вулканических извержениях, при сгорании топлива, а также при выбросах из заводских труб, в
атмосферу поступают такие газы, как: оксиды азота NO и NO2, оксиды серы SO2 и SO3,
сероводород H2S. Эти кислотные оксиды, растворяясь в дождевой воде, снеге удаляются из
воздуха и попадают в почву.
 
Воздушный океан - место обитания всего живого, поэтому защита его от загрязнений - главная обязанность всех людей. Ученые работают над новыми экологически чистыми технологиями,
которые не будут загрязнять окружающую среду. Человечество будет постоянно воплощать в жизнь программу улучшения экологии на Земле.

Просмотр презентаций.

Всем спасибо!