9 класс
Учитель: Смирнова Екатерина Сергеевна
Тема урока: Водород.
Цель урока: активизировать и систематизировать знания о нахождение в природе. Физические свойства. Химические свойства водорода:
реакции с неметаллами и металлами. Реакции водорода с оксидами металлов. Получение водорода в лаборатории и промышленности.
Применение водорода.
(слайд 2)
Тип урока: усвоение новых знаний, умений и навыков, и творческого применения их на практике.
Формы работы: лекция, демонстрация презентации.
Оборудование: проектор, учебник.
Ход урока.
Организационный момент: приветствие, проверка готовности к уроку.
Проверка домашнего задания.
Актуализация опорных знаний.
Фронтальная беседа:
1. Что вам известно о водороде как о простом веществе?
2. Найдите водород в ПС.
3. По положению в ПС о каких свойствах водорода вы можете сказать?
Изучение нового материала.
В диссертации М.В.Ломоносова «О металлическом блеске» в 1745г. впервые было описано получение водорода действием кислоты на железо и другие металлы и была выдвинута гипотеза о том, что водород (горючий пар) представляет собой флогистон.
(слайд 3)
Содержание водорода в земной коре составляет 1% по весу и 17% общего числа атомов. (слайд4)
Водород самый легкий из всех элементов. Он входит в состав воды, которая покрывает около ¾ земной поверхности, в состав многих минералов и горных пород, а также всех органических соединений. В свободном состоянии водород встречается в небольших количествах в верхних слоях атмосферы и в некоторых природных горючих газах. (слайд 5)
Физические свойства . Водород при обычных условиях представляет собой газ без цвета и запаха. Он в 14,5 раза легче воздуха, слабо растворим в воде (в 100 объемах воды растворяется 2 объема водорода). При температуре -253 0 С и атмосферном давлении переходит в жидкое состояние, а при -259 0 С затвердевает. Из-за малой молекулярной массы он легко диффундирует (проходит) через пористые перегородки и даже через нагретую металлическую перегородку. При повышенной температуре водород хорошо растворим во многих металлах (никеле, платине, палладии). (слайд 6)
Водород существует в виде трех изотопов: протия - с массовым числом 1, дейтерия - с массовым числом 2 и трития - с массовым числом 3. Основную часть природного водорода (99,98%) составляет протий. (слайд 7)
Химические свойства.
Атом водорода имеет один электрон. При образовании химических соединений он почти всегда отдает электрон, приобретая заряд +1. Из-за малого заряда ядра атом водорода сравнительно слабо притягивает электроны и может присоединить их только тогда, когда другой элемент легко их отдает. В этом случае атом водорода образует устойчивую двухэлектродную оболочку инертного газа гелия. (слайд 8)
Взаимодействие с щелочными и щелочноземельными металлами.
Щелочные и щелочноземельные металлы легко отдают электроны водороду. Реакция протекает при нагревании металлов в атмосфере водорода и сопровождается образованием солеобразных соединений - гидридов.
2 Na + H 2 = 2 Na H - гидрид натрия
Ca + H 2 = CaH 2 - гидрид натрия (слайд 9)
Взаимодействие с неметаллами.
Более характерны соединения водорода, в которых он проявляет положительную степень окисления, он взаимодействует почти со всеми неметаллами, причем в зависимости от активности неметалла реакция протекает с различной скоростью. Так, с фтором водород взаимодействует всегда со взрывом:
H 2 + F 2 = 2 HF
С хлором он взаимодействует более спокойно. Водород хорошо горит в атмосфере хлора:
H 2 + Cl = 2 HCl
(слайд 10)
Получение водорода в лаборатории.
В лабораторных условиях водород получают:
1) взаимодействием металла с соляной или разбавленной серной кислотой (реакцию проводят в аппарате Киппа):
Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2
2) взаимодействием со щелочами металла, гидроксид которого обладает амфотерными свойствами (алюминий, цинк):
2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2 Na + 3H 2
Zn + 2KOH + 2H 2 O → K 2 + H 2 ( слайд 11)
3) электролизом воды. Для увеличения электропроводимости воды к ней прибавляют электролит - щелоч или сулфат щелочного металла. Хлориды для этой цели менее пригодны. Так как при их разложении на аноде выделяется хлор.
Получение водорода в промышленности.
1) как побочный продукт при производстве хлора и гидроксидов щелочных металлов методом электролиза растворов их хлоридов;
2) конверсией (превращением) углерода и водяных паров. Для этого в специальных газогенераторах в результате взаимодействия водяных паров с раскаленным углеродом (углем) получают смесь водорода с монооксидом углерода:
C + H 2 O = CO + H 2
Образующуюся газовую смесь вместе с парами воды пропускают над раскаленным монооксидом железа, играющим роль катализатора:
СО + H 2 O = СО 2 + H 2 ,
А затем - через воду или раствор щелочи для поглощения СО 2 ;
3) конверсией метана с водяным паром, углекислым газом или смесью водяных паров и углекислого газа:
CH 4 + СО 2 = 2CO + 2H 2
CH 4 + H 2 O = CO + 3H 2
3CH 4 + СО 2 + 2H 2 O = 4CO + 8H 2
Эти процессы протекают при температуре около 1000 0 С. Катализирует их никель с добавками оксидов магния, алюминия и других металлов. (слайд 12)
Применение.
Водород является ценным сырьем для химической промышленности. Его используют для получения аммиака и синтетического метилового спирта, для гидрогенизации твердого топлива и жиров. Значительное количество водорода используется для получения различных металлов и неметаллов (германий, галлий, вольфрам, молибден и др.) в промышленности путем восстановления их оксидов или галогенидов. Используя высокую температуру горения водорода в кислороде, его применяют при резке и сварке металлических конструкций.(слайд 13)
Проверка усвоения знаний.
Выберите верное определение. Физические свойства водорода:
А)газ без цвета и запаха.
Б) он в 16,4 раз легче воздуха.
В) растворим в воде.
2. Дайте названия изотопам водорода:
1Н -
2Н -
3Н -
3. Вставите пропущенные слова.
Атом водорода имеет один _________. При образовании химических соединений он почти всегда ______ электрон, приобретая заряд ___. Из-за ______ заряда ядра атом водорода сравнительно ______ притягивает _______ и может присоединить их только тогда, когда другой элемент легко их отдает. В этом случае ________ водорода образует устойчивую двухэлектродную оболочку ________ _________ _______. (слайд 15)
Итоги урока. Домашнее задание: учить п.19, выполнить задания к параграфу письменно в тетради.
Цель и задачи урока: Образовательные: формировать представления о водороде как химическом элементе и простом веществе; расширить знания об областях применения водорода. Развивающие: развивать самостоятельность мышления, развивать интеллектуальные умения (анализировать, сравнивать, устанавливать причинно-следственные связи, работать по аналогии, выдвигать предположения). Воспитательные: формировать научное мировоззрение, экологическое мышление, воспитывать культуру общения.
Тест «Да-Нет-ка» 1 - Водород означает «кислотырождающий» (нет) 2 - Самый распространенный во Вселенной (да) 3 - Его валентность равна - II (нет) 4 - В лаборатории получают при взаимодействии металлов с кислотами. (да) 5 - Впервые получен Ж. Пристли. (нет) 6 - Легче воздуха в 14,5 раз (да) 7 - Взаимодействует с металлами и неметаллами. (да) 8 - Простое вещество водород имеет формулу Н. (нет) 9 - Восстанавливает металлы из оксидов. (да) 10 - При горении образует много энергии. (да)
Отгадайте о чём идёт речь Я, газ, легчайший и бесцветный, Неядовитый и безвредный, Соединяясь с кислородом, Я для питья даю вам воду!
Тема урока «Водород» План урока 1. Водород в природе. 2. Историческая справка. 3. Водород – химический элемент. 4. Водород – простое вещество. 5. Получение и собирание водорода. 6. Физические свойства водорода. 7. Применение водорода.
Водород в природе. Первый я на белом свете: Во вселенной, на планете Превращаюсь в лёгкий гелий, Зажигаю Солнце в небе. Гость из космоса пришёл В воде приют себе нашёл! (Объясните смысл этого стихотворения изучив материал учебника нахождение водорода в природе стр. 71)
Нахождение в природе В земной коре Во вселенной
Исторические сведения Водород был известен ещё в XVI веке Теофрасту Парацельсу (1493-1541) Его получали Ван-Гельмонт(1577-1644), Роберт Бойль (1627-1691), Николя Лемери (1645-1715), Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765), Джозеф Пристли и др.
Всё те же открытия. В 1766 году известный английский учёный Генри Кавендиш получил «искусственный воздух» действием цинка на разведённую соляную кислоту. Это было совершенно новое вещество, которое хорошо горело и получило название «горючего воздуха»
Открытие водорода Лишь в 1787 году Антуан Лавуазье доказал, что «горючий воздух»,открытый в 1766 году входит в состав воды и дал ему название «гидрогениум», т.е. «рождающий воду», «водород».
Водород – химический элемент. Характеристика водорода по периодической системе. 1. Порядковый номер. 2. Номер периода. 3. Номер группы. 4. Относительная атомная масса. 5. Валентность водорода.
Водород – простое вещество. Н 2
Водород как простое вещество и как химический элемент Параметры сравнения Химический элемент Простое вещество Химическая формула Н Н 2 Относительная атомная или молекулярная массы A r(H) = 1 M r (H 2) =2 Свойства Входит в состав простых и сложных веществ. Обладает набором физических и химических свойств.
Ответьте на вопрос. Если бы перед вами стояла задача получить большое количество водорода, какое сырьё вы бы выбрали и почему?
Получение водорода из воды с помощью солнечной энергии
Получение водорода В промышленности: 2СН 4 + О 2 = 2СО + 4Н 2 2 H 2 O = 2H 2 + O 2 В лаборатории: Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2
Получение водорода в лаборатории
Собирание водорода Методом вытеснения воды Методом вытеснения воздуха
А сейчас - физминутка!
Образование гремучей смеси Обычно лёгок и летуч, Он вдруг становится могуч: Его нагрев неосторожно Взорвать в округе всё возможно.
Физические свойства водорода Лёгкий горючий газ без цвета, запаха и вкуса. Температура плавления -259,15 Температура кипения -252,7 Плохо растворим в воде.
Некоторые области применения водорода
Применение водорода Водородом заполняли дирижабли вплоть до 1937 года, пока не взорвался немецкий дирижабль «Гинденбург». Погибло 36 человек. Размеры дирижабля достигали размеров двух футбольных полей.
Водород в качестве горючего
Водород – аккумулятор энергии
Если вы согласны с утверждениями, поставьте плюс. 1. Я узнал много нового и интересного. 2. На все возникшие в ходе урока вопросы я получил ответы. 3. Мне это пригодится в будущей профессиональной деятельности и в повседневной жизни. 4. Считаю, что работал добросовестно и достиг цели урока.
Спасибо за урок! Запишите домашнее задание. Стр.71 – 74(читать) Подготовить сообщения по темам: «Водород во Вселенной», «Старинные способы получения водорода», «Из истории развития воздухоплавания».
Презентация к уроку
«Водород и его свойства»
8 класс
Чаплыгина Ираида Ивановна
«НИ ОДНА НАУКА НЕ НУЖДАЕТСЯ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ В ТАКОЙ СТЕПЕНИ КАК ХИМИЯ»
(МАЙКЛ ФАРАДЕЙ)
Загадка
Вы со мной уже встречались
Я космический скиталец,
Элементов прародитель
И отважный предводитель
Я любитель кислорода
Вместе с ним даю я воду.
Станция «ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА»
Станция «ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА»
Ответ варианта №1
- Водород находится в первой группе. Порядковый номер 1, валентность равна 1.
- H, H2
Молекулярная масса равно 2, атомная – 1;
Молярная масса 2г/моль
Ответ варианта №2
Станция «ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА»
Станция «ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА»
Станция «ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА»
ZnCl2+H2
Тест
- Это вещество является газом;
- Газ, без цвета, без запаха, мало растворим в воде;
- Самый распространенный элемент в космосе;
- Самый распространенный химический элемент в земной коре;
- Химический элемент, которой входит в состав воды;
- Молекула, состоит из двух атомов;
- Из каких веществ получают кислород и водород:
А) цинк и соляная кислота, калий и вода; разложением воды;
Б) перманганат калия нагревали; переоксид водорода, разложением воды.
Определить и выписать номера только верных утверждений
Водород
Кислород
примечание
Домашнее задание
Упр.1-2, с.76
Минисообщение «Применение водорода»
ЗАГАДКИ
- 1. ГОСТЬ ИЗ КОСМОСА ПРИШЕЛ,
В ВОЗДУХЕ ПРИЮТ СЕБЕ НАШЕЛ.
- 2. КАКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ УТВЕРЖДАЮТ,
ЧТО МОГУТ ДРУГИЕ ВЕЩЕСТВА РОЖДАТЬ.