Виконаймо вправу
Намалюйте або за допомогою комп'ютера створіть діаграму складу повітря, використавши значення об'ємних часток газів (табл. 2).
Азот 78,08%, кисень 20,95%, аргон 0,93%, вуглекислий газ 0,042%, інші гази менше за 0,002%.
За діаграмою складу повітря (за об'ємом), яке видихає людина, обчисліть відношення в ньому об'ємів кисню і вуглекислого газу.
У повітрі, яке видихає людина, об’ємна частка кисню становить близько 16%, а вуглекислого газу — 4%.
Записуємо відношення: 16 : 4 = 4 : 1
Відповідь: відношення об’ємів кисню і вуглекислого газу у видихуваному повітрі становить 4:1.
Обчисліть також відношення об'ємів цих газів у повітрі, яке ми вдихаємо, і порівняйте обидва відношення.
У повітрі, яке ми вдихаємо, об’ємна частка кисню становить близько 21%, а вуглекислого газу — 0,03%.
Запишемо відношення: 21 : 0,03 = 2100 : 3 = 700 : 1
Отже, під час дихання об'ємна частка кисню зменшується приблизно в 1,3 (21:16=1,3) рази, а вуглекислого газу — зростає приблизно у 133 (4:0,03=133) рази.
Обговорюймо
Що трапиться, якщо об'ємна частка кисню в повітрі зменшиться; збільшиться?
Зменшення об’ємної частки кисню в повітрі призведе до кисневого голодування (гіпоксії), утруднення дихання та можливої загибелі аеробних організмів, а також до сповільнення процесів горіння, або до неможливості горіння.
Збільшення об’ємної частки кисню в повітрі спричинить інтенсивне горіння (лісові пожежі), яке загасити буде дуже складно (можливо тільки сильними зливами) та може мати токсичний вплив на організми через пришвидшення процесів окиснення у клітинах (старіння).
Думаймо
У природі відбувається колообіг води. Назвіть його складники.
Із курсу природознавства знаємо колообіг води в природі: вода випаровується з океанів, формує хмари, а потім, випадаючи на землю у вигляді дощу, з водою річок знову потрапляє у Світовий океан.
Виконаймо вправу
Створіть ментальну карту «Застосування кисню».
|
Металургійна промисловість: виплавлення металів і сплавів |
Хімічна промисловість: виробництво речовин і матеріалів. |
Фармацевтична промисловість: виробництво лікарських препаратів. |
|
Ракетна промисловість: окиснювач ракетного палива. |
Застосування кисню |
Різання і зварювання металів: складник зварювальної суміші.
|
|
Медицина: кисневі концентратори, кисневі балони.
|
Гірнича промисловість: у складі вибухових сумішей — оксиліквітів.
|
Підтримка дихання: космонавтів, шахтарів, пожежників, льотчиків, космонавтів, альпіністів. |
ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ
Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, запишіть у зошиті висновки про колообіги Оксигену і кисню в природі, значення кисню для життя.
Колообіг Оксигену, як хімічного елемента, полягає у переході його атомів, завдяки хімічним процесам у живій і неживій природі, поступово з молекул одних речовин в інші за допомогою хімічних реакцій.
Колообіг кисню, як простої речовини, полягає в його постійному обміні між атмосферою та гідросферою через процеси розчинення у воді та виділення в атмосферу.
Біологічна роль кисню полягає у забезпеченні процесу дихання переважної більшості живих організмів. Кисень окиснює органічні речовини (білки, жири, вуглеводи) в клітинах, завдяки чому виділяється енергія, необхідна для росту, розвитку, руху та підтримки сталої температури тіла організмів. Кисень утворює озон (О3), який формує озоновий шар, що захищає від шкідливого ультрафіолетового випромінювання.
Думаймо
Сформулюйте цікаве запитання за темою параграфа і поставте його своїм однокласникам/однокласницям. Зіставте свою і їхні відповіді та оцініть їх. Поясніть, чому ваша оцінка саме така.
Без їжі людина може прожити близько місяця. Без води — кілька днів. Скільки людина може прожити без кисню?
Від 3 до 5 хвилин.
ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ
Вправа 107
Укажіть відмінність між колообігами хімічного елемента і речовини. Який колообіг не пов'язаний з хімічними реакціями?
Колообіг хімічного елемента полягає в тому, що атоми, завдяки хімічним процесам у живій і неживій природі, поступово переходять з молекул одних речовин в інші, відбувається зміна речовин. А колообіг речовини є сукупністю процесів у природі, унаслідок яких речовина постійно переходить з одного середовища в інше. Тому колообіг речовини не пов'язаний з хімічними реакціями, бо сама речовина не змінюється, а змінюється її агрегатний стан.
Вправа 108
У чому полягає значення кисню для живих організмів? За участю кисню, який потрапляє в організми тварин і людини під час дихання, відбувається окиснення різних речовин, внаслідок чого здійснюється обмін речовин, вивільняється енергія, підтримується стала температура тіла. Кисень утворює озон (О3), який формує озоновий шар, що захищає від шкідливого ультрафіолетового випромінювання.
Вправа 109
Відомо, що замість певного об'єму кисню, який ми споживаємо в процесі дихання, у повітря надходить такий самий об'єм вуглекислого газу. Обчисліть об'ємну частку кисню в повітрі, яке видихає людина, якщо об'ємна частка вуглекислого газу в ньому становить 4%. Оскільки об'ємна частка кисню в повітрі становить 21%, то в цьому випадку об'ємна частка кисню в повітрі буде становити 21%–4%=17%
Відповідь: 17%.
Вправа 110*
Обчисліть масу кисню в повітрі об'ємом 10 л, якщо густина повітря становить 1,29 г/л. Додаткові відомості, необхідні для розв'язання задачі, візьміть із таблиці 2.
Відомо: V(повітря)=10 л, ρ(повітря)=1,29 г/л, ω(О2)=23,14%
Знайти: m(O2)―?
Розв'язання
Обчислюємо масу повітря:
m(повітря)=V(повітря)•ρ(повітря) = 10 л • 1,29 г/л = 12,9 г
Обчислюємо масу кисню в повітрі з формули обчислення його масової частки:
m(О2) = ω(О2) • m(повітря) : 100% = 23,14% • 12,9 г : 100% = 2,985 г
Відповідь: 2,985 г.
Вправа 111
Уміст вуглекислого газу в повітрі протягом останніх майже 150 років невпинно зростає. Чи змінюється, на вашу думку, вміст кисню в атмосфері? Якщо змінюється, то як саме? Чи може це вплинути на живі організми? На мою думку, вміст кисню зменшується, але поки що незначно, бо основним постачальником кисню на Землі є рослини. Водночас за останній час значно збільшилися об’єми кисню, які споживає людство для своїх потреб, пов'язане з розвитком виробництва, транспорту, унаслідок чого посилюється парниковий ефект, що спричиняє зміну клімату, а це в свою чергу може вплинути на біорізноманіття, адже майже всі живі організми використовують кисень для дихання, і лише деякі мікроорганізми можуть існувати без нього.
Вправа 112
Назвіть заходи, які має здійснювати людство для збереження кількісного складу атмосфери.
Людство має:
― збільшити площі зелених насаджень і зменшити вирубку лісів;
― знешкоджувати шкідливі викиди підприємств встановленням очисних фільтрів;
― впроваджувати замкнені технології на виробництвах;
― використовувати відновлювальні джерела енергії (вітрові, сонячні);
― застосовувати ефективні каталізатори, що сприяють більш повному згорянню пального в автомобілях, переходити на електроавтомобілі.
Вправа 113*
Визначте, для дихання якої кількості населення планети вистачить кисню, який виробляють рослини в процесі фотосинтезу (с. 60). Вважайте, що організм людини щодоби споживає 600 г кисню. Рік триває 365 днів.
Розв'язання
Щодоби організм людини споживає 600 г , або 0,6 кг кисню, а річне споживання становить: 0,6 • 365 = 219 (кг)
Унаслідок фотосинтезу в повітря щороку потрапляє 200 млрд т кисню, або 200 000 млрд кг, тому: 200 000 млрд кг : 219 кг = 913 млрд осіб
Відповідь: 913 млрд осіб.
Вправа 114
Підготуйте за матеріалами з інтернету повідомлення про зміну складу атмосфери з висотою та вкажіть причину цієї зміни.
З висотою зменшується тиск і концентрація кисню. У нижніх шарах атмосфери більше азоту, кисню і вуглекислого газу. У верхніх шарах зростає частка гелію, водню, озону. Причиною цієї зміни є дія гравітації, хімічні реакції, ультрафіолетове випромінювання.
Вправа 115
У майбутньому людина відправлятиметься у тривалі космічні подорожі. Запропонуйте варіанти забезпечення людини киснем у космічному кораблі. Використайте також матеріали з інтернету. Оберіть найкращий варіант.
Для забезпечення людини киснем у тривалих космічних подорожах можна використовувати системи регенерації повітря шляхом електролізу води, вирощування рослин або комбінацію цих методів.
Технологія електролізу води полягає у розкладанні води на водень і кисень за допомогою електричного струму, уже використовується на міжнародних космічних станціях, проте її недоліком є значна енергозатратність.
Технологія вирощування рослин або водоростей полягає у забезпеченні киснем внаслідок фотосинтезу цих рослин, є замкненою екологічною системою, що може забезпечувати не тільки киснем, але і їжею (якщо вирощувати їстівні рослини), проте її недоліком є значний обсяг, правильний догляд і наявність стабільного джерела світла.
Найкращим варіантом є комбінація цих методів, зокрема поєднання електролізу води та вирощування рослин.
Вправа 116
Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничка.
Колообіг – circulation, колообіг кисню – oxygen cycle, колообіг Оксигену – oxygen cycle.
Вправа 117
Складіть двомовний словничок із ключових слів і словосполучень, виписаних вами з параграфів 4—11.
§4 Атоми — atoms, молекули — molecules, хімічні елементи — chemical elements, закон збереження маси — the law of conservation of mass.
§5 Реагенти — reagents, продукти реакції — reaction products, хімічна реакція — chemical reaction, схема хімічного рівняння — chemical equation diagram, хімічне рівняння — chemical equation.
§6 Кисень — oxygen, одержання кисню — obtaining oxygen, каталізатор — catalyst, каталізатор — catalyst, каталітична реакція — catalytic reaction.
§7 Властивості кисню — properties of oxygen, реакція з металами — reaction with metals, реакція з неметалами — reaction with nonmetals, горіння кисню — oxygen combustion.
§8 Оксиди — oxides, хімічні властивості кисню — chemical properties of oxygen.
§9 Горіння ― combustion, окиснення ― oxidation, вогнегасники ― extinguisher.
§10 Озон — ozone, молекула озону — ozone molecule, властивості озону — properties of ozone, озонування — ozonization.
§11 Колообіг – circulation, колообіг кисню – oxygen cycle, колообіг Оксигену – oxygen cycle.
Вправа 118
Створіть у зошиті таблицю оцінювання ваших знань і заповніть її.
| Навчальні досягнення (що я знаю та вмію) | Самооцінка |
| Умію пояснити суть колообігу кисню і Оксигену в природі. | ... |
| Умію пояснити біологічну роль кисню. | ... |
| Знаю сфери застосування кисню. | ... |
Вправа 119
1. Правильне твердження щодо кисню: вміст у повітрі становить 21% за об'ємом.
2. Сума коефіцієнтів у рівнянні реакції розкладу речовини HgO: 5.
2HgO = 2Hg + O2 2 + 2 + 1 = 5
3. Помилкове твердження: кисень добре розчиняється у воді.
4. Сума коефіцієнтів у правій частині рівняння реакції розкладу гідроген пероксиду становить: 3
2H2O2 = O2 + 2H2O (1 + 2 = 3)
5. Фотосинтез є ланкою колообігу в природі кисню.
6. Твердження.
I. Кисень реагує з усіма металами і неметалами.
II. Озон – стійка речовина.
Немає правильних
7. Оксиди – це сполуки хімічних елементів з оксигеном.
8. Газ, уміст якого в повітрі найбільший азот
9. Газ, уміст якого в повітрі найменший вуглекислий газ.
10. Твердження.
I Під час горіння речовини кисень зазнає окиснення.
II Пожежу на автозаправці не можна гасити водою.
Правильне лише II
11. Оксид, масова частка Оксигену в якому найбільша. H2O
Mr(CO2) = Ar(O) + 2Ar(C) = 16 + 24 = 40
w(O) = 2Ar(O) : Mr(CO2) = 32 : 40 = 0,8, або 80%
Mr(H2O) = 2Ar(H) + Ar(O) = 2 + 16 = 18
w(O) = Ar(O) : Mr(H2O) = 16 : 18= 0,89, або 89%
Mr(SO2) = Ar(S) + 2Ar(O) = 32 + 32 = 64
w(O) = 2Ar(O) : Mr(SO2) = 32 : 64 = 0,5, або 50%
Mr(CrO3) = Ar(Cr) + 3Ar(O)) = 52 + 48 = 100
w(O) = 3Ar(O) : Mr(CrO3) = 48 : 100 = 0,48, або 48%
12. Твердження
I. Унаслідок реакцій розкладу складна речовина перетворюється щонайменше на два хімічні елементи.
II. Унаслідок реакції сполучення із кількох речовин утворюється одна речовина.
Правильне лише II
13. Продуктами горіння природного газу є вуглекислий газ і вода.
14. Твердження
I. Кількість молекул унаслідок хімічної реакції не змінюється
II. Реагенти – речовини, які утворюються внаслідок реакції.
Немає правильних.
15. Промислові способи одержання кисню: розклад води постійним електричним струмом, зі зрідженого повітря.
16. Укажіть суму індексів у формулі продукту горіння заліза в кисні 7.
Fe3O4 (3 + 4 = 7)
17. Твердження
I. Відношення об'ємних або масових часток азоту і кисню в повітрі не залежить від його вологості.
II. Горіння будь–якої речовини є реакцією сполучення.
Правильне лише I.
18. Рідкий агрегатний стан за звичайних умов має вода H2O
19. Твердий агрегатний стан за стандартних умов мають MgO, P2O5, HgO