Czy tlen ma przewodność cieplną i elektryczną? Woda: przewodność elektryczna i przewodność cieplna

Cel lekcji. Konkretyzuj wiedzę na temat pierwiastka chemicznego i prostej substancji. Aby zbadać właściwości fizyczne tlenu. Kształtowanie pomysłów na temat metod pozyskiwania i gromadzenia tlenu w laboratorium.

Zadania:

  1. Edukacyjny:
    – Potrafić rozróżnić pojęcia „pierwiastek chemiczny” i „substancja prosta”
    na przykładzie tlenu.
    – Potrafi scharakteryzować właściwości fizyczne tlenu i metody
    zbieranie tlenu.
    – Potrafić uporządkować współczynniki w równaniach reakcji.
  2. Edukacyjny:
    kształtowanie dokładności w przeprowadzaniu eksperymentów laboratoryjnych;
    troska, szacunek.
  3. Opracowanie:
    – Tworzenie budowy łańcuchów logicznych, własnych substancji chemicznych
    terminologia, aktywność poznawcza, wnioski i sądy.

Podstawowe koncepcje. Pierwiastek chemiczny, substancja prosta, właściwości fizyczne, katalizatory.

Planowane efekty kształcenia. Umiejętność rozróżnienia pojęć „pierwiastek chemiczny” i „substancja prosta” na przykładzie tlenu. Potrafić scharakteryzować właściwości fizyczne tlenu i sposoby jego pozyskiwania. Potrafić uporządkować współczynniki w równaniach reakcji.

Doświadczenie: Pozyskiwanie tlenu z nadtlenku wodoru i potwierdzanie jego obecności.

Demo. Otrzymywanie tlenu z nadmanganianu potasu. Pobieranie tlenu metodą wypierania powietrza i potwierdzanie jego obecności.

Sprzęt i odczynniki: Tabela D.I. Mendelejewa, ulotka (test), urządzenie do wytwarzania tlenu z nadmanganianu potasu (kolba stożkowa z gumowym korkiem, rurka wylotowa gazu, PH-12, statyw, stopa, wata), nadtlenek wodoru 20 ml ( 15 butelek), tlenek manganu (IV) (15 butelek), miarka dozująca (15 szt.), lampka alkoholowa (15 szt.), zapałki (15 szt.), drzazga (15 szt.), nadmanganian potasu (5 g) .

Typ lekcji: Lekcja zdobywania nowej wiedzy.

Metody nauczania:

  • Wyjaśniająco-ilustracyjny (werbalny: rozmowa, prezentacja; werbalno-wizualny: samodzielna praca uczniów przy pomocy pomocy wizualnych; werbalno-wizualno-praktyczny: praca uczniów z materiałami informacyjnymi, wykonywanie eksperymentów chemicznych, wykonywanie samodzielnej pracy pisemnej).
  • Metoda przeszukiwania częściowego (heurystyczna) (werbalna: rozmowa-dyskusja; werbalno-wizualna: dyskusja z demonstracją pomocy wizualnych, samodzielna praca uczniów z pomocą wzrokową; słowno-wizualna-praktyczna: praca uczniów z materiałami informacyjnymi, wykonanie eksperymentu chemicznego , wykonując samodzielną pracę pisemną).
  • Metoda badawcza (werbalno-wizualna-praktyczna: wykonanie badawczego eksperymentu chemicznego).

Formy organizacji działalności: czołowy, grupowy (parowy).

I. Etap organizacyjny.

  1. Pozdrowienia.
  2. Definicja nieobecny.
  3. Sprawdź gotowość do lekcji.

Obecność pamiętnika, zeszytu klasowego, podręcznika do chemii, długopisu.

II. Przygotowanie uczniów do aktywnego i świadomego przyswajania nowego materiału.

Nauczyciel: Aby ustalić temat dzisiejszej lekcji, musimy rozwiązać rebus?

slajd 1

Rozwiąż zagadkę, a poznamy temat dzisiejszej lekcji.

Ryż. 1

(SZCZOTKI) KI + (SŁOŃ) SLO + PRĘT

TLEN

Nauczyciel: Temat dzisiejszej lekcji: „Tlen, jego ogólna charakterystyka i obecność w przyrodzie. Właściwości fizyczne tlenu. Paragon".

slajd 2

Temat dzisiejszej lekcji: „Tlen, jego ogólna charakterystyka i obecność w przyrodzie. Właściwości fizyczne tlenu. Paragon".

slajd 3

„Tlen” to substancja, wokół której obraca się chemia Ziemi.

J.Berzeliusa

Nauczyciel: Używając języka chemii, należy napisać na tablicy: tlen jako pierwiastek chemiczny i jako substancja prosta.

Tlen – jako pierwiastek – O.

Tlen - jako substancja prosta - O 2.

Nauczyciel: Teraz na ekranie pojawi się kilka fraz (powiedzeń), musisz określić, w jakim znaczeniu jest w nich mowa o tlenie - jako pierwiastek chemiczny czy jako prosta substancja.

slajd 4

Ćwiczenia: Zdefiniuj tlen jako pierwiastek chemiczny lub prostą substancję.

  1. Tlen wchodzi w skład ważnych substancji organicznych: białek, tłuszczów, węglowodanów.
  2. Wszystkie żywe istoty na Ziemi oddychają tlenem.
  3. Rdza zawiera żelazo i tlen.
  4. Ryby oddychają tlenem rozpuszczonym w wodzie.
  5. Podczas fotosyntezy rośliny zielone uwalniają tlen.

Nauczyciel: Potrzebujesz ich przy pomocy PSHE. D.I. Mendelejew w celu scharakteryzowania pierwiastka chemicznego „Tlen” zgodnie z następującym planem:

Slajd 5:

  1. Numer seryjny -
  2. Względna masa atomowa -
  3. Okres -
  4. Grupa -
  5. Podgrupa -
  6. Wartościowość -

Nauczyciel: Sprawdźmy uwagę skierowaną na ekran

slajd 6

  1. Numer porządkowy - 8
  2. Względna masa atomowa - Ar (O) = 16
  3. Okres - drugi
  4. Grupa - VI
  5. Podgrupa - a (główna)
  6. Walencja – II

Slajd 7

Dystrybucja tlenu w przyrodzie:

Pierwsze miejsce pod względem rozpowszechnienia w skorupie ziemskiej, tj. litosfera, zajmuje tlen – 49%, następnie krzem – 26%, glin – 7%, żelazo – 5%, wapń – 4%, sód – 2%, potas – 2%, magnez – 2%, wodór – 1%.

W biosfera Około 65% masy organizmów żywych stanowi tlen.

W hydrosfera stanowi 89%.

W atmosfera: 23% wagowo, 21% objętościowo.


Ryż. 2

Nauczyciel: Potrzebujesz ich przy pomocy PSHE. D.I. Mendelejew, aby scharakteryzować prostą substancję „tlen”.

Jaki jest więc wzór chemiczny prostej substancji - 0 2

Względna masa cząsteczkowa Mg (0 2) = 32

Slajd 8

Historia odkrycia tlenu.

Ryż. 3

Rysunek 5

Ryż. 4

Ryż. 6

Nauczyciel komentuje: W 1750 M.V. Łomonosow przeprowadził eksperymenty i udowodnił, że powietrze zawiera substancję utleniającą metal. Zadzwonił do niego flogiston.

Otrzymał tlen w 1771 roku Karl Scheele. Niezależnie od niego tlen pozyskał J. Priestley w 1774 roku.

A historia jest prosta...
Kiedyś Josepha Priestleya
Ogrzewanie tlenkiem rtęci,
Znaleziono dziwny gaz.
Gaz bez koloru, bez nazwy,
Świeca pali się jaśniej.
Czy to nie jest szkodliwe dla oddychania?
Od lekarza nie dowiesz się!
Z kolby wypłynął nowy gaz -
Nikt go nie zna.
Myszy wdychają ten gaz
Pod szklaną osłoną.
Człowiek też tym oddycha...

W 1775 r. A. Lavoisier ustalił, że tlen jest integralną częścią powietrza i występuje w wielu substancjach.

Natura stworzyła świat z atomów:
Dwa atomy płuc pobrały wodór,
Dodano atom tlenu -
I okazało się, że cząsteczka wody
Morze wody, oceany i lód…
Stał się tlenem
Prawie wszędzie farsz.
Dzięki krzemowi zamienił się w ziarnko piasku.
Tlen dostał się do powietrza
Zaskakująco,
Z błękitnych głębin oceanu.
I na Ziemi pojawiły się rośliny.
Pojawiło się życie:
Oddychanie, spalanie...
Pierwsze ptaki i pierwsze zwierzęta
Pierwsi ludzie, którzy zamieszkali w jaskini...
Ogień powstał w wyniku tarcia
Choć nie znali przyczyny pożaru.
Rola tlenu na naszej Ziemi
Wielki Lavoisier zrozumiał.

Nauczyciel: Teraz zapoznajmy się z tlenem z doświadczenia. Ponieważ będziemy używać urządzenia grzewczego (lampy alkoholowej), należy pamiętać o gruźlicy podczas pracy z lampą alkoholową:

  1. W przypadku używania lampy spirytusowej nie można jej zapalić od innej lampy spirytusowej, gdyż może to spowodować rozlanie alkoholu i pożar.
  2. Aby zgasić płomień lampy spirytusowej, należy ją zamknąć korkiem.

Do zlewki wlać roztwór H 2 O 2 (nadtlenek wodoru).

Zapal lampę spirytusową, przyłóż pochodnię do płomienia i zgaś pochodnię. Następnie dodaj tlenek manganu (IV) do zlewki i przyłóż do zlewki tlącą się pochodnię - co zaobserwowano?

Student:Łuczyna – miga. W ten sposób ustaliliśmy, że w zlewce znajduje się tlen.

Nauczyciel: W tym eksperymencie tlenek manganu (IV) jest katalizatorem – substancją, która przyspiesza proces reakcji chemicznej, ale sama nie jest zużywana.

Eksperyment demonstracyjny:„Produkcja tlenu z nadmanganianu potasu”.

Odbieramy urządzenie.

Tlen pobieramy wypierając powietrze do kolby stożkowej, po chwili sprawdzamy obecność tlenu przy pomocy tlącej się latarki, jeśli się rozpali oznacza to, że zebrała się wystarczająca ilość tlenu.

Zamykamy gumowym korkiem i kładziemy na stole podnośnym.

Zachęcamy uczniów do scharakteryzowania właściwości fizycznych tlenu według następujących kryteriów.

Slajd 9

  1. Stan skupienia -...
  2. Kolor - ...
  3. Zapach - ...
  4. Rozpuszczalność w wodzie...
  5. kipować. –...
  6. Przewodność elektryczna to...
  7. Przewodność cieplna to...
  8. Cięższy lub lżejszy od powietrza

Nauczyciel: Sprawdźmy uwagę skierowaną na ekran.

Slajd 10

  1. Stan skupienia - gaz.
  2. Kolor - brak koloru
  3. Zapach - bezwonny
  4. Rozpuszczalność w wodzie - słabo rozpuszczalny
  5. t° b.p. - 183°С
  6. Przewodność elektryczna - nieprzewodząca
  7. Przewodność cieplna - słabo przewodzi ciepło (słabo)
  8. Cięższe niż powietrze

Nauczyciel: Zadajemy uczniom problematyczne pytanie: Dlaczego tlen na obrazku ma postać niebieskiej cieczy?

slajd 11


Ryż. 7

Uczniowie odpowiadają (nauczyciel dodaje): Ten tlen jest w stanie skroplonym, a ciekły tlen jest niebieski.

Podsumujmy teraz i zapiszmy w zeszycie różne sposoby pozyskiwania tlenu, które zaobserwowaliśmy dzisiaj.
Ryż. 8


Ryż. 9

Nauczyciel: Na koniec zajęć sprawdzimy naszą wiedzę.

Kto zna formułę wody od czasów szkolnych? Oczywiście, wszystko. Jest prawdopodobne, że z całego przebiegu chemii dla wielu, którzy wówczas nie studiują jej specjalistycznie, pozostanie jedynie wiedza o tym, co oznacza wzór H 2 O. Ale teraz postaramy się zrozumieć tak szczegółowo i dogłębnie, jak możliwe, jakie są jego główne właściwości i dlaczego życie bez niego na Ziemi nie jest możliwe.

Woda jako substancja

Jak wiemy, cząsteczka wody składa się z jednego atomu tlenu i dwóch atomów wodoru. Jej wzór zapisano następująco: H 2 O. Substancja ta może występować w trzech stanach: stałym – w postaci lodu, gazowym – w postaci pary oraz ciekłym – jako substancja pozbawiona koloru, smaku i zapachu. Nawiasem mówiąc, jest to jedyna substancja na planecie, która w warunkach naturalnych może istnieć we wszystkich trzech stanach jednocześnie. Przykładowo: na biegunach Ziemi – lód, w oceanach – woda, a parowanie pod promieniami słonecznymi to para wodna. W tym sensie woda jest anomalna.

Woda jest także najpowszechniejszą substancją na naszej planecie. Zajmuje powierzchnię planety Ziemia w prawie siedemdziesięciu procentach - są to oceany i liczne rzeki z jeziorami i lodowcami. Większość wody na planecie jest słona. Nie nadaje się do picia i hodowli. Woda słodka stanowi zaledwie dwa i pół procent całkowitej ilości wody na planecie.

Woda jest bardzo mocnym i wysokiej jakości rozpuszczalnikiem. Z tego powodu reakcje chemiczne w wodzie zachodzą z ogromną prędkością. Ta sama właściwość wpływa na metabolizm w organizmie człowieka. że ciało dorosłego człowieka składa się w siedemdziesięciu procentach z wody. U dziecka odsetek ten jest jeszcze wyższy. Na starość liczba ta spada z siedemdziesięciu do sześćdziesięciu procent. Nawiasem mówiąc, ta cecha wody wyraźnie pokazuje, że jest ona podstawą ludzkiego życia. Im więcej wody w organizmie – tym jest on zdrowszy, bardziej aktywny i młodszy. Dlatego naukowcy i lekarze ze wszystkich krajów niestrudzenie powtarzają, że trzeba dużo pić. Jest to woda w czystej postaci, a nie jej substytuty w postaci herbaty, kawy czy innych napojów.

Woda tworzy klimat na planecie i nie jest to przesada. Ciepłe prądy oceaniczne ogrzewają całe kontynenty. Dzieje się tak dlatego, że woda pochłania dużo ciepła słonecznego, a następnie oddaje je, gdy zaczyna się ochładzać. Reguluje więc temperaturę na planecie. Wielu naukowców twierdzi, że Ziemia dawno temu ostygłaby i zamieniła się w kamień, gdyby nie obecność tak dużej ilości wody na zielonej planecie.

Właściwości wody

Woda ma wiele bardzo ciekawych właściwości.

Na przykład woda jest najbardziej mobilną substancją po powietrzu. Z kursu szkolnego wielu z pewnością pamięta coś takiego jak obieg wody w przyrodzie. Na przykład: strumień odparowuje pod wpływem bezpośredniego światła słonecznego, zamienia się w parę wodną. Co więcej, para ta jest niesiona gdzieś przez wiatr, gromadzi się w chmurach, a nawet spada w górach w postaci śniegu, gradu lub deszczu. Dalej z gór potok ponownie spływa, częściowo wyparowując. I tak – w kole – cykl powtarza się miliony razy.

Woda ma również bardzo dużą pojemność cieplną. Z tego powodu zbiorniki wodne, zwłaszcza oceany, ochładzają się bardzo powoli podczas przejścia z ciepłej pory roku lub pory dnia na zimną. I odwrotnie, gdy temperatura powietrza wzrasta, woda nagrzewa się bardzo powoli. Dzięki temu, jak wspomniano powyżej, woda stabilizuje temperaturę powietrza na całej naszej planecie.

Po rtęci woda ma najwyższe napięcie powierzchniowe. Nie sposób nie zauważyć, że przypadkowo rozlana na płaską powierzchnię kropla czasami staje się efektowną plamką. To pokazuje plastyczność wody. Kolejna właściwość objawia się, gdy temperatura spada do czterech stopni. Gdy woda ostygnie do tego znaku, staje się lżejsza. Dlatego lód zawsze unosi się na powierzchni wody i zamarza w skorupie, pokrywając rzeki i jeziora. Dzięki temu w stawach, które zamarzają zimą, ryby nie zamarzają.

Woda jako przewodnik prądu elektrycznego

Najpierw powinieneś dowiedzieć się, czym jest przewodność elektryczna (w tym wody). Przewodność elektryczna to zdolność substancji do przewodzenia przez siebie prądu elektrycznego. Odpowiednio przewodność elektryczna wody to zdolność wody do przewodzenia prądu. Zdolność ta zależy bezpośrednio od ilości soli i innych zanieczyszczeń w cieczy. Na przykład przewodność elektryczna wody destylowanej jest prawie zminimalizowana ze względu na fakt, że taka woda jest oczyszczana z różnych dodatków, które są niezbędne dla dobrej przewodności elektrycznej. Doskonałym przewodnikiem prądu jest woda morska, w której występuje bardzo duże stężenie soli. Przewodność elektryczna zależy również od temperatury wody. Im wyższa temperatura, tym większa przewodność elektryczna wody. Prawidłowość ta została odkryta dzięki wielokrotnym eksperymentom fizyków.

Pomiar przewodności wody

Istnieje taki termin - konduktometria. Tak nazywa się jedna z metod analizy elektrochemicznej bazującej na przewodności elektrycznej roztworów. Metodę tę stosuje się do oznaczania stężenia w roztworach soli lub kwasów, a także do kontroli składu niektórych roztworów przemysłowych. Woda ma właściwości amfoteryczne. Oznacza to, że w zależności od warunków może wykazywać zarówno właściwości kwasowe, jak i zasadowe - działać zarówno jako kwas, jak i zasada.

Instrument używany do tej analizy ma bardzo podobną nazwę – konduktometr. Za pomocą konduktometru mierzy się przewodność elektryczną elektrolitów w roztworze, którego analiza jest przeprowadzana. Być może warto wyjaśnić inny termin - elektrolit. Jest to substancja, która po rozpuszczeniu lub stopieniu rozkłada się na jony, dzięki czemu następnie przewodzony jest prąd elektryczny. Jon jest cząstką naładowaną elektrycznie. W rzeczywistości konduktometr, biorąc za podstawę pewne jednostki przewodności elektrycznej wody, określa jej przewodność elektryczną. Oznacza to, że określa przewodność elektryczną określonej objętości wody, przyjmowanej jako jednostka początkowa.

Jeszcze przed początkiem lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku do oznaczania przewodności elektrycznej używano jednostki miary „mo”, która była pochodną innej wielkości – Ohm, który jest główną jednostką oporu. Przewodność elektryczna jest wielkością odwrotnie proporcjonalną do rezystancji. Teraz jest to mierzone w Siemensach. Wartość ta otrzymała swoją nazwę na cześć fizyka z Niemiec - Wernera von Siemensa.

Siemensa

Siemens (można go oznaczyć zarówno jako Cm, jak i S) jest odwrotnością Ohma, który jest jednostką miary przewodności elektrycznej. Jeden cm równa się dowolnemu przewodnikowi, którego rezystancja wynosi 1 om. Siemens wyraża się wzorem:

  • 1 Sm \u003d 1: Ohm \u003d A: B \u003d kg −1 m −2 s³A², gdzie
    A - amper,
    V - wolt.

Przewodność cieplna wody

Porozmawiajmy teraz o - jest to zdolność substancji do przenoszenia energii cieplnej. Istota zjawiska polega na tym, że energia kinetyczna atomów i cząsteczek, które decydują o temperaturze danego ciała lub substancji, w trakcie ich wzajemnego oddziaływania jest przekazywana innemu ciału lub substancji. Innymi słowy, przewodność cieplna to wymiana ciepła między ciałami, substancjami, a także między ciałem a substancją.

Przewodność cieplna wody jest również bardzo wysoka. Ludzie codziennie korzystają z tej właściwości wody, nawet tego nie zauważając. Np. nalanie zimnej wody do pojemnika i schładzanie w nim napojów lub potraw. Zimna woda pobiera ciepło z butelki, pojemnika, oddając w zamian zimno, możliwa jest także reakcja odwrotna.

Teraz to samo zjawisko można łatwo wyobrazić sobie w skali planetarnej. Ocean nagrzewa się latem, a następnie – wraz z nadejściem chłodów – powoli się ochładza i oddaje ciepło powietrzu, ogrzewając w ten sposób kontynenty. Ochłodzony zimą ocean zaczyna nagrzewać się bardzo powoli w porównaniu do lądu i oddaje swój chłód kontynentom wymarzonym od letniego słońca.

Gęstość wody

Powyżej powiedziano, że ryby żyją w zbiorniku zimą, ponieważ woda zamarza skorupą na całej ich powierzchni. Wiemy, że woda zaczyna zamieniać się w lód już w temperaturze zero stopni. Dzięki temu, że gęstość wody jest większa niż gęstość, pływa ona i zamarza na powierzchni.

właściwości wody

Ponadto woda w różnych warunkach może być zarówno środkiem utleniającym, jak i środkiem redukującym. Oznacza to, że woda oddając swoje elektrony jest naładowana dodatnio i utleniona. Lub zdobywa elektrony i jest naładowany ujemnie, co oznacza, że ​​​​jest przywracany. W pierwszym przypadku woda utlenia się i nazywa się ją martwą. Ma bardzo silne właściwości bakteriobójcze, ale nie trzeba go pić. W drugim przypadku woda jest żywa. Orzeźwia, pobudza organizm do regeneracji, dodaje energii komórkom. Różnicę pomiędzy tymi dwoma właściwościami wody wyraża się terminem „potencjał redoks”.

Z czym może reagować woda?

Woda jest w stanie reagować z prawie wszystkimi substancjami istniejącymi na Ziemi. Tyle, że do wystąpienia tych reakcji konieczne jest zapewnienie odpowiedniej temperatury i mikroklimatu.

Na przykład w temperaturze pokojowej woda dobrze reaguje z metalami, takimi jak sód, potas, bar - nazywane są one aktywnymi. Halogeny to fluor i chlor. Po podgrzaniu woda dobrze reaguje z żelazem, magnezem, węglem, metanem.

Za pomocą różnych katalizatorów woda reaguje z amidami, estrami kwasów karboksylowych. Katalizator to substancja, która zdaje się popychać składniki do wzajemnej reakcji, przyspieszając ją.

Czy jest woda gdziekolwiek indziej niż na Ziemi?

Jak dotąd na żadnej planecie Układu Słonecznego, z wyjątkiem Ziemi, nie znaleziono wody. Tak, zakładają jego obecność na satelitach takich gigantycznych planet jak Jowisz, Saturn, Neptun i Uran, ale jak dotąd naukowcy nie mają dokładnych danych. Istnieje inna hipoteza, jeszcze nie w pełni zweryfikowana, dotycząca wód gruntowych na planecie Mars i na satelicie Ziemi - Księżycu. Jeśli chodzi o Marsa, wysunięto wiele teorii, że kiedyś na tej planecie istniał ocean, a jego możliwy model został nawet zaprojektowany przez naukowców.

Poza Układem Słonecznym znajduje się wiele dużych i małych planet, na których zdaniem naukowców może znajdować się woda. Ale jak dotąd nie ma najmniejszego sposobu, aby się tego upewnić.

Jak wykorzystać przewodność cieplną i elektryczną wody do celów praktycznych

Ze względu na dużą pojemność cieplną woda wykorzystywana jest w sieciach ciepłowniczych jako nośnik ciepła. Zapewnia transfer ciepła od producenta do konsumenta. Wiele elektrowni jądrowych wykorzystuje również wodę jako doskonałe chłodziwo.

W medycynie lód służy do chłodzenia, a para do dezynfekcji. Lód wykorzystywany jest także w systemie cateringowym.

W wielu reaktorach jądrowych woda służy jako moderator zapewniający powodzenie jądrowej reakcji łańcuchowej.

Woda pod ciśnieniem służy do rozłupywania, przebijania, a nawet cięcia skał. Jest to aktywnie wykorzystywane przy budowie tuneli, obiektów podziemnych, magazynów, metra.

Wniosek

Z artykułu wynika, że ​​woda pod względem swoich właściwości i funkcji jest najbardziej niezastąpioną i niesamowitą substancją na Ziemi. Czy życie człowieka lub jakiejkolwiek innej żywej istoty na Ziemi zależy od wody? Z pewnością tak. Czy substancja ta przyczynia się do działalności naukowej człowieka? Tak. Czy woda ma przewodność elektryczną, przewodność cieplną i inne przydatne właściwości? Odpowiedź również brzmi: tak. Inną sprawą jest to, że na Ziemi jest coraz mniej wody, a tym bardziej wody czystej. A naszym zadaniem jest zachowanie i ochrona go (a co za tym idzie i nas wszystkich) przed wyginięciem.

Gęstość, pojemność cieplna, właściwości tlenu O 2

W tabeli przedstawiono właściwości termofizyczne tlenu takie jak gęstość, entalpia, entropia, ciepło właściwe, lepkość dynamiczna, przewodność cieplna. Właściwości w tabeli podano dla gazowego tlenu pod ciśnieniem atmosferycznym, w zależności od temperatury w zakresie od 100 do 1300 K.

Gęstość tlenu wynosi 1,329 kg / m3 w temperaturze pokojowej. Po podgrzaniu tlenu jego gęstość maleje. Przewodność cieplna tlenu wynosi 0,0258 W/(m st.) w temperaturze pokojowej i wzrasta wraz ze wzrostem temperatury tego gazu.

Ciepło właściwe tlenu w temperaturze pokojowej wynosi 919 J/(kg·stopień). Pojemność cieplna tlenu wzrasta wraz ze wzrostem jego temperatury. Ponadto po podgrzaniu tlenu zwiększają się wartości jego właściwości, takich jak entalpia, entropia i lepkość.

Uwaga: bądź ostrożny! Przewodność cieplna w tabeli podana jest do potęgi 10 2 . Nie zapomnij podzielić przez 100.

Przewodność cieplna tlenu w stanie ciekłym i gazowym

Tabela pokazuje wartości przewodności cieplnej tlenu w stanie ciekłym i gazowym w różnych temperaturach i ciśnieniach. Przewodność cieplna jest wskazywana w zakresie temperatur od 80 do 1400 K i ciśnienia od 1 do 600 atm.

Wartości przewodności cieplnej w tabeli powyżej linii odnoszą się do ciekłego tlenu, a poniżej do tlenu gazowego. Z tabeli widać, że przewodność cieplna ciekłego tlenu jest wyższa niż gazowego tlenu i wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia.

Jednostka W/(m st.).

Przewodność cieplna tlenu w wysokich temperaturach

W tabeli podano wartości przewodności cieplnej tlenu w wysokich temperaturach (od 1600 do 6000 K) i ciśnieniach od 0,001 do 100 atm.

W temperaturach powyżej 1300°C tlen zaczyna dysocjować, a przy pewnym ciśnieniu jego przewodność cieplna osiąga maksymalne wartości. Z tabeli wynika, że ​​przewodność cieplna zdysocjowanego tlenu w wysokich temperaturach może osiągać wartości do 3,73 W/(m st.).

Uwaga: bądź ostrożny! Przewodność cieplna w tabeli podana jest do potęgi 10 3 . Nie zapomnij podzielić przez 1000.

Przewodność cieplna ciekłego tlenu na linii nasycenia

Tabela pokazuje wartości przewodności cieplnej ciekłego tlenu na linii nasycenia. Przewodność cieplna podawana jest w zakresie temperatur od 90 do 150 K. Należy zauważyć, że przewodność cieplna ciekłego tlenu maleje wraz ze wzrostem temperatury.

Uwaga: bądź ostrożny! Przewodność cieplna w tabeli podana jest do potęgi 10 3 . Nie zapomnij podzielić przez 1000.

Źródła:
1.
2. .

Zaczynasz poznawać nowy przedmiot - chemię. Co studiuje chemia?

Jak wiadomo z fizyki, wiele substancji składa się z cząsteczek, a cząsteczki z atomów. Atomy są tak małe, że na czubku igły zmieści się ich wiele miliardów. Niemniej jednak wyróżnia się tylko 114 typów atomów.

Substancje takie jak neon, argon, krypton i hel składają się z pojedynczych izolowanych atomów. Nazywa się je również gazami szlachetnymi lub obojętnymi, ponieważ ich atomy nie łączą się ze sobą i trudno łączą się z atomami innych pierwiastków chemicznych. Atomy wodoru to zupełnie inna sprawa. Mogą istnieć pojedynczo (ryc. 4, a), jak na Słońcu, które składa się z ponad połowy pojedynczych atomów wodoru. Dwa atomy mogą łączyć się w cząsteczki (ryc. 4, b), tworząc cząsteczki najlżejszego gazu, który podobnie jak pierwiastek chemiczny nazywany jest wodorem. Atomy wodoru mogą także łączyć się z atomami innych pierwiastków chemicznych. Na przykład dwa atomy wodoru, łącząc się z jednym atomem tlenu (ryc. 4, c), tworzą cząsteczki dobrze znanej substancji - wody.

Ryż. 4.
Formy istnienia pierwiastka chemicznego wodór:
a - atomy wodoru; b - cząsteczki wodoru; c - atomy wodoru w cząsteczce wody

Podobnie koncepcja „pierwiastka chemicznego tlenu” łączy izolowane atomy tlenu, tlen - prostą substancję, której cząsteczki składają się z dwóch atomów tlenu, oraz atomy tlenu wchodzące w skład substancji złożonych. Tak więc skład cząsteczek dwutlenku węgla obejmuje atomy tlenu i węgla, skład cząsteczek cukru - atomy węgla, wodoru i tlenu.

Dlatego każdy pierwiastek chemiczny występuje w trzech postaciach: wolnych atomów, substancji prostych i substancji złożonych (patrz ryc. 4).

Pojęcie „pierwiastka chemicznego” jest szersze i nie należy go mylić z pojęciem „prostej substancji”, zwłaszcza jeśli ich nazwy są zbieżne. Na przykład, gdy mówią, że woda zawiera wodór, mają na myśli pierwiastek chemiczny, a gdy mówią, że wodór jest paliwem przyjaznym dla środowiska, mają na myśli prostą substancję.

Różne substancje różnią się od siebie właściwościami. Tak więc wodór jest gazem, bardzo lekkim, bezbarwnym, bezwonnym, bez smaku, ma gęstość 0,00009 g / cm 3, wrze w temperaturze -253 ° C i topi się w temperaturze -259 ° C itp. Są to właściwości substancje nazywane są fizycznymi.

Właściwości fizyczne substancji można opisać za pomocą następującego planu:

  1. W jakim stanie skupienia (gazowy, ciekły, stały) znajduje się substancja w tych warunkach?
  2. Jakiego koloru jest substancja? Czy ma połysk?
  3. Czy substancja ma zapach?
  4. Jaka jest twardość substancji według skali twardości względnej (skala Mohsa) (ryc. 5)? (Zobacz podręczniki.)

Ryż. 5.
Skala twardości

  1. Czy substancja wykazuje plastyczność, kruchość, elastyczność?
  2. Czy substancja rozpuszcza się w wodzie?
  3. Jaka jest temperatura topnienia i wrzenia substancji? (Zobacz podręczniki.)
  4. Jaka jest gęstość materii? (Zobacz podręczniki.)
  5. Czy substancja ma przewodność cieplną i elektryczną? (Zobacz podręczniki.)

Doświadczenie laboratoryjne nr 1
Porównanie właściwości substancji i roztworów stałych krystalicznych

Porównaj, korzystając z tego na str. 10 plan, właściwości próbek substancji podanych Państwu w kubeczkach:

  • opcja 1 - cukier krystaliczny i sól kuchenna;
  • opcja 2 - glukoza i kwas cytrynowy.

Znając właściwości substancji, człowiek może z nich korzystać z większą korzyścią dla siebie. Rozważmy na przykład właściwości i zastosowania aluminium (rysunek 6).

Ryż. 6.
Zastosowanie aluminium:
1 - konstrukcja samolotu; 2 - nauka o rakietach; 3 - produkcja linii energetycznych; 4 - produkcja zastawy stołowej, sztućców i folii opakowaniowej

Ze względu na swoją lekkość i wytrzymałość aluminium i jego stopy wykorzystywane są w produkcji samolotów i rakiet, nie bez powodu aluminium nazywane jest „skrzydlatym metalem”.

Lekkość i dobra przewodność elektryczna aluminium wykorzystywana jest do produkcji przewodów elektrycznych do linii elektroenergetycznych (TL).

Przewodność cieplna i nietoksyczność są ważne przy produkcji aluminiowych naczyń kuchennych.

Nietoksyczność i plastyczność pozwalają na szerokie zastosowanie cienkich arkuszy folii aluminiowej - jako materiału opakowaniowego do batonów czekoladowych, herbaty, margaryny, mleka, soków i innych produktów, a także do leków umieszczanych w komórkach konturowych.

Wprowadzenie stopów aluminium do budownictwa zwiększa trwałość i niezawodność konstrukcji.

Przykłady te ilustrują, że z jednej substancji – materiału (aluminium) można wykonać różne ciała fizyczne.

Aluminium potrafi palić się olśniewającym płomieniem (ryc. 7), dlatego wykorzystuje się go w kolorowych fajerwerkach i do wyrobu zimnych ogni (pamiętajcie opowiadanie N. Nosowa „Światła bengalskie”). Podczas spalania aluminium zamienia się w inną substancję - tlenek glinu.

Ryż. 7.
Płonące aluminium - podstawa iskier i fajerwerków

Słowa kluczowe i frazy

  1. Przedmiot chemii.
  2. Substancje są proste i złożone.
  3. Właściwości substancji.
  4. Pierwiastek chemiczny i formy jego istnienia: wolne atomy, substancje proste i złożone, czyli związki.

Pracuj z komputerem

  1. Zapoznaj się z wnioskiem elektronicznym. Przestudiuj materiał lekcji i wykonaj sugerowane zadania.
  2. Poszukaj w Internecie adresów e-mail, które mogą posłużyć jako dodatkowe źródła ujawniające treść słów kluczowych i wyrażeń zawartych w akapicie. Zaoferuj nauczycielowi swoją pomoc w przygotowaniu nowej lekcji - sporządź raport na temat kluczowych słów i zwrotów z następnego akapitu.

Pytania i zadania

  1. Fileo (z greckiego) oznacza „kocham”, fobos – „boję się”. Wyjaśnij terminy „chemofilia” i „chemofobia”, odzwierciedlające zdecydowanie przeciwne podejście grup ludzi do chemii. Który z nich ma rację? Uzasadnij swój punkt widzenia.
  2. Obowiązkowym atrybutem nieskończonej liczby szpiegostw i innych prac detektywistycznych jest cyjanek potasu, a dokładniej cyjanek potasu, który ma właściwość paraliżowania układu nerwowego, prowadząc w ten sposób ofiarę do natychmiastowej śmierci. Podaj przykłady właściwości innych substancji stosowanych w dziełach literackich.
  3. Zapisz osobno nazwy substancji i nazwy ciał z poniższej listy: miedź, moneta, szkło, szkło, wazon, ceramika, drut, aluminium. Skorzystaj z podpowiedzi: do nazwy ciała - rzeczownik - możesz wybrać przymiotnik względny utworzony od nazwy substancji, na przykład: żelazo i gwóźdź - żelazny gwóźdź.
  4. Wypisz przymiotniki jakości: lekki, okrągły, długi, ciężki, twardy, zapachowy, rozpuszczalny, ciężki, wklęsły, miękki, płynny, przezroczysty - które można przypisać: a) substancjom; b) do ciał; c) zarówno ciała, jak i substancje.
  5. Porównaj pojęcia „substancja prosta” i „substancja złożona”. Znajdź podobieństwa i różnice.
  6. Określ, które z substancji, których modele molekularne pokazano na rysunku 2, to: a) substancje proste; b) do substancji złożonych.
  7. Które pojęcie jest szersze - „pierwiastek chemiczny” czy „prosta substancja”? Podaj poglądową odpowiedź.
  8. Wskaż, gdzie o tlenie mówi się jako o pierwiastku chemicznym, a gdzie o zwykłej substancji:

    a) tlen jest słabo rozpuszczalny w wodzie;

    b) cząsteczki wody składają się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu;

    c) powietrze zawiera 21% tlenu (objętościowo);

    d) tlen jest częścią dwutlenku węgla.

  9. Wskaż, gdzie wodór określa się jako substancję prostą, a gdzie jako pierwiastek chemiczny:

    a) wodór jest częścią większości związków organicznych;

    b) wodór jest najlżejszym gazem;

    c) balony napełnia się wodorem;

    d) cząsteczka metanu zawiera cztery atomy wodoru.

  10. Rozważmy związek pomiędzy właściwościami substancji a jej zastosowaniem na przykładzie: a) szkła; b) polietylen; c) cukier; d) żelazo.

chemicznie prosta substancja o połysku, plastyczności, przewodności cieplnej i elektrycznej

Alternatywne opisy

Plastyczna substancja o wysokiej przewodności elektrycznej i cieplnej

Chemicznie prosta substancja o połysku, plastyczności, przewodności cieplnej i elektrycznej

Jeden z 5 elementów wierzeń chińskich

. „Ludzie umierają za…” (Mefistofeles)

. „Ludzie umierają za…” (aria)

. „trwały materiał”, który może znajdować się w głosie

1 z 5 elementów wierzeń chińskich

Substancja o dobrej ciągliwości, przewodności cieplnej i elektrycznej

Cenny...

Żelazny zespół muzyczny „Aerosmith”

Ofiara korozji

Zarówno miedź jak i złoto

I miedź, i sód, i rtęć

I miedź i cyna, i żelazo i złoto

Plastyczna substancja przewodząca prąd elektryczny

Ludzie dla niego umierają

Miedź lub tytan

Metal m. łac. łamacz; oraz w małej formie w wytopie: kinglet. życie codzienne, cenne, drogie metale: złoto, platyna, srebro; proste: żelazo, miedź, cynk, cyna, ołów; chemia odkryła takie początki prawie wszystkich skamieniałości, składających się z tlenków i soli krustsevy; w sumie w tym sensie jest ponad czterdzieści metali. Metaliczny, -osobisty, -osobisty, związany z tym. Metalowe lustro. - świecić, dzwonić. Metal, wykonany z kruszarki, wykonany z metalu. Metaloid m. półmetal, początki kopalne, podobny do metali, ale pozbawiony niektórych ich właściwości: połysku, ciągliwości, przewodzenia ciepła. Siarka, fosfor, boraks zaliczane są do niemetali. -idny, -idovy, odnoszące się do niego. Metaliczny, przypominający metal, podobny do kruszarki. -warstwa nośna, rudonośna, kopalniana, -gładka, -wytopowa, związana z topieniem kruszarki. - rzeźbione, - piły, powiązane. do cięcia metali. - golenie, - struganie, do wiórów, struganie z nimi związane. Metalurgia część górnictwa i chemii: nauka o górnictwie, rafinacji i obróbce metali. -gichny, -chesky, związane z nauką, sztuką. Metalurg m. zajmujący się tą nauką. Metalografia, opis metali

sodu lub żelaza

Nikiel - kolorowy...

prosta substancja

Rtęć jako substancja chemiczna

Rtęć, żelazo

Tytan, złoto, aluminium lub miedź

chemicznie prosta substancja

Prosta chemicznie substancja o specjalnym połysku, dobrej przewodności cieplnej i elektrycznej

Stan chemiczny miedzi i żelaza

Czarny, kolorowy i szlachetny

Co to jest miedź

Co to jest rtęć

Co przyciąga magnes

Słowo to pochodzi z języka greckiego i oznacza „moje, moje”.

. „trwały materiał”, który może znajdować się w głosie

Słowo to pochodzi z języka greckiego i oznacza „moje, moje”.

Co przyciąga magnes?

Co to jest rtęć?

Co to jest miedź?

Żelazna muzyka grupy „Aerosmith”

. „Ludzie umierają za…” (Mefistofeles)

. „Ludzie umierają za…” (aria)

Co tnie się dłutem?

Podziel się ze znajomymi lub zapisz dla siebie:

Ładowanie...