1. Сформировать представления учащихся о водороде как о химическом элементе, простом веществе.
2. Рассмотреть его физические, химические свойства, нахождение в природе, способы получения.
3. Развивать логическое мышление, наблюдательность, умение делать выводы.
4. Воспитывать интерес к изучаемому предмету.
Оборудование:
1. Цинк, соляная кислота, прибор для получения газов.
2. Дидактический материал (карточки для контроля знаний).
3. Видеофильм «Гремучая смесь».
Ход урока.
I. Организационный момент.
II. Актуализация опорных знаний по теме «Количественная характеристика веществ».
1.Закончить предложения:
1.1. Любое вещество состоит из атомов, молекул или ионов, обладающих …. (относительной атомной, относительной молекулярной массами).
1.2. Каждая порция вещества характеризуется … (массой, количеством вещества, молярной массой).
1.3. При характеристике газов чаще всего пользуются не массой, а … (объемом). 1.4. При нормальных условиях объем любого газа равен …. (22,4 л/моль). Этот объем называется … (молярным объемом). Какие условия считаются нормальными.
2. Решение задач. Заполните таблицу.
Вещество Mr n m V N
CH4 32
CO2 2
N2 11,2
NH3 6*1023
III. Изучение нового материала.
Сегодня наш урок посвящен теме «Водород. Нахождение в природе. Получение, физические и химические свойства».
Рассмотрим водород на атомарном уровне. Химический знак: Н. Определите положение водорода в периодической системе. Двойственность положения водорода в ПСХЭ. В природе существует три разновидности атома водорода. Чем они отличаются? Покажите состав этих атомов. Эти разновидности называются … (изотопы). Изотопы – это … (определенный вид атомов, имеющих одинаковое число протонов, но разное число нейтронов, и поэтому разную массу).
Теперь рассмотрим водород на уровне молекулы. Молекула водорода имеет формулу Н2. Характеризуется относительной молекулярной массой. Вид химической связи: … (ковалентная неполярная), электронная формула имеет вид Н : Н, структурная формула Н – Н.
Рассмотрим водород как простое вещество. Тип кристаллической решетки: … (молекулярная). Водород – это газ, характеризующийся молярной массой, объемом, количеством вещества, количеством атомов или молекул.
Нахождение водорода в природе. Водород в атмосфере находится в виде газа. Может ли водород находится в нижних слоях атмосферы? Для того чтобы ответить на этот вопрос определим водород тяжелее или легче воздуха.
D = M1/M2; D (H2 по воздуху) = М(Н2) / М(возд.) = 2/29 = 0,07. Таким образов, относительная плотность водорода по воздуху меньше 1, значит водород легче воздуха и находится в верхних слоях атмосферы, нахождение водорода в нижних слоях атмосферы возможно во время извержения вулканов, бурения нефтяных скважин. Водород составляет 70% массы Солнца, звезд. В недрах Солнца и звезд идет превращение ядра атома водорода в ядро атома гелия. Этот процесс сопровождается выделением большого количества энергии.
Я самый легкий элемент В космическом пространстве я
В природе без меня ни шагу Скитальцем вечным странствую
А с кислородом я в момент Вселенная исследована мной
Даю живительную влагу. И недра Солнца мне как дом родной.
Следующая ступень познания: получение водорода.
1. В промышленности водород получают из воды пропусканием электрического тока. 2H2О = 2Н2 + О2
2. Важнейшими способами производства водорода из природного газа являются каталитическое взаимодействие углеводородов, главным образом метана, с водяным паром (конверсия):
СН4 + H2О = СО + 3Н2,
и неполное окисление углеводородов кислородом:
СН4 + 1/2О2 = СО + 2Н2
Образующийся оксид углерода (II) также подвергается конверсии:
СО + Н2О = СО2 + Н2
Водород, добываемый из природного газа, самый дешевый.
3. В лаборатории водород получают при взаимодействии металлов с растворами кислот, например соляной, вытеснением воздуха или воды:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + Н2
4. Водород образуется при взаимодействии щелочных металлов с водой:
2Na + 2Н2О = 2NaOH + Н2
Получил водород Роберт Бойль, а изучил и описал его свойства Г.Кавендиш.
Выполнение лабораторного опыта. Техника безопасности при работе с водородом. Почему нельзя поджигать водород, предварительно не проверив его на чистоту. Собираем и поджигаем: если звук глухой «пах», то водород чистый, если звук свистящий – то смешан с кислородом (гремучий газ).
Рассмотрим физические свойства водорода. Это газ без цвета, без запаха, без вкуса, горюч, легкий, мало растворим в воде, температура кипения -2530С. В 1755 году братья Монгольфье использовали водород для заполнения воздушного шара, закрепили клетку с петухом и запустили воздушный шар в пространство.
В ходе изучения нового материала оформляем в тетради схему:
Демонстрационный опыт: «Летающие пузыри».
В фарфоровой чашке разводим раствор детского мыла. В пробирку насыпаем на одну треть цинка, добавляем соляную кислоту и закрываем пробкой с газоотводной трубкой. Конец газоотводной трубки опускаем в мыльный раствор. Затем подымаем конец газоотводной трубки на всеобщее обозрение, демонстрируя надувающийся пузырь, и так делаем несколько раз, пузыри устремляются к потолку.
Следующая область познания: химические свойства водорода:
1. Взаимодействие с неметаллами. Напишите уравнение реакции горения водорода в хлоре. Укажите окислитель и восстановитель. Напишите уравнение реакции образования аммиака из простых веществ. Рассмотрите реакцию с точки зрения теории ОВР.
2. Взаимодействие с металлами. Составляем уравнение реакции взаимодействия водорода с натрием, с образованием гидрида натрия.
3. Взаимодействие с оксидами металлов. К какому типу относится реакция взаимодействия водорода с оксидом меди (II)? Напишите уравнение реакции. Вольфрам получают восстановлением оксида вольфрама (VI) водородом. Укажите в этом уравнении реакции окислитель и восстановитель.
Области применения рассмотрите по рисункам учебника.
Закрепление материала проведем в форме химического диктанта.
1. Водород самый распространенный элемент на Земле.
2. Самый легкий.
3. Хорошо растворим в воде.
4. Самый распространенный элемент космоса.
5. Горюч.
6. Малорастворим в воде.
7. Важная составная часть воздуха.
8. Тяжелее воздуха.
9. В смеси с кислородом взрывается при обычных условиях.
10. Собирается в посуду перевернутую вверх дном.
11. Взаимодействует с кислотами.
12. Определите объем водорода при н. у., если количество вещества равно 2 моль, масса водорода 4 грамм, количество молекул водорода 12 *1023.
Рефлексия. Учитель создаёт условия для заключительной рефлексии:
Сегодня на уроке я научилась(ся)…
Сегодня на уроке я узнал(а)…
Сегодня на уроке я закрепил(а) свои знания…
Что ещё я хотел(а) бы узнать о водороде.
Информация о домашнем задании.
Изучить параграф 19, упр.1-4.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
1. Сформировать представления учащихся о водороде как о химическом элементе, простом веществе.
2. Рассмотреть его физические, химические свойства, нахождение в природе, способы получения.
3. Развивать логическое мышление, наблюдательность, умение делать выводы.
4. Воспитывать интерес к изучаемому предмету.
Оборудование:
1. Цинк, соляная кислота, прибор для получения газов.
2. Дидактический материал (карточки для контроля знаний).
3. Видеофильм «Гремучая смесь».
Ход урока.
I. Организационный момент.
II. Актуализация опорных знаний по теме «Количественная характеристика веществ».
1.Закончить предложения:
1.1. Любое вещество состоит из атомов, молекул или ионов, обладающих …. (относительной атомной, относительной молекулярной массами).
1.2. Каждая порция вещества характеризуется … (массой, количеством вещества, молярной массой).
1.3. При характеристике газов чаще всего пользуются не массой, а … (объемом). 1.4. При нормальных условиях объем любого газа равен …. (22,4 л/моль). Этот объем называется … (молярным объемом). Какие условия считаются нормальными.
2. Решение задач. Заполните таблицу.
Вещество
Mr
n
m
V
N
CH4
32
CO2
2
N2
11,2
NH3
6*1023
III. Изучение нового материала.
Сегодня наш урок посвящен теме «Водород. Нахождение в природе. Получение, физические и химические свойства».
Рассмотрим водород на атомарном уровне. Химический знак: Н. Определите положение водорода в периодической системе. Двойственность положения водорода в ПСХЭ. В природе существует три разновидности атома водорода. Чем они отличаются? Покажите состав этих атомов. Эти разновидности называются … (изотопы). Изотопы – это … (определенный вид атомов, имеющих одинаковое число протонов, но разное число нейтронов, и поэтому разную массу).
Теперь рассмотрим водород на уровне молекулы. Молекула водорода имеет формулу Н2. Характеризуется относительной молекулярной массой. Вид химической связи: … (ковалентная неполярная), электронная формула имеет вид Н : Н, структурная формула Н – Н.
Рассмотрим водород как простое вещество. Тип кристаллической решетки: … (молекулярная). Водород – это газ, характеризующийся молярной массой, объемом, количеством вещества, количеством атомов или молекул.
Нахождение водорода в природе. Водород в атмосфере находится в виде газа. Может ли водород находится в нижних слоях атмосферы? Для того чтобы ответить на этот вопрос определим водород тяжелее или легче воздуха.
D = M1/M2; D (H2 по воздуху) = М(Н2) / М(возд.) = 2/29 = 0,07. Таким образов, относительная плотность водорода по воздуху меньше 1, значит водород легче воздуха и находится в верхних слоях атмосферы, нахождение водорода в нижних слоях атмосферы возможно во время извержения вулканов, бурения нефтяных скважин. Водород составляет 70% массы Солнца, звезд. В недрах Солнца и звезд идет превращение ядра атома водорода в ядро атома гелия. Этот процесс сопровождается выделением большого количества энергии.
Я самый легкий элемент В космическом пространстве я
В природе без меня ни шагу Скитальцем вечным странствую
А с кислородом я в момент Вселенная исследована мной
Даю живительную влагу. И недра Солнца мне как дом родной.
Следующая ступень познания: получение водорода.
1. В промышленности водород получают из воды пропусканием электрического тока. 2H2О = 2Н2 + О2
2. Важнейшими способами производства водорода из природного газа являются каталитическое взаимодействие углеводородов, главным образом метана, с водяным паром (конверсия):
СН4 + H2О = СО + 3Н2,
и неполное окисление углеводородов кислородом:
СН4 + 1/2О2 = СО + 2Н2
Образующийся оксид углерода (II) также подвергается конверсии:
СО + Н2О = СО2 + Н2
Водород, добываемый из природного газа, самый дешевый.
3. В лаборатории водород получают при взаимодействии металлов с растворами кислот, например соляной, вытеснением воздуха или воды:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + Н2
4. Водород образуется при взаимодействии щелочных металлов с водой:
2Na + 2Н2О = 2NaOH + Н2
Получил водород Роберт Бойль, а изучил и описал его свойства Г.Кавендиш.
Выполнение лабораторного опыта. Техника безопасности при работе с водородом. Почему нельзя поджигать водород, предварительно не проверив его на чистоту. Собираем и поджигаем: если звук глухой «пах», то водород чистый, если звук свистящий – то смешан с кислородом (гремучий газ).
Рассмотрим физические свойства водорода. Это газ без цвета, без запаха, без вкуса, горюч, легкий, мало растворим в воде, температура кипения -2530С. В 1755 году братья Монгольфье использовали водород для заполнения воздушного шара, закрепили клетку с петухом и запустили воздушный шар в пространство.
В ходе изучения нового материала оформляем в тетради схему:
Демонстрационный опыт: «Летающие пузыри».
В фарфоровой чашке разводим раствор детского мыла. В пробирку насыпаем на одну треть цинка, добавляем соляную кислоту и закрываем пробкой с газоотводной трубкой. Конец газоотводной трубки опускаем в мыльный раствор. Затем подымаем конец газоотводной трубки на всеобщее обозрение, демонстрируя надувающийся пузырь, и так делаем несколько раз, пузыри устремляются к потолку.
Следующая область познания: химические свойства водорода:
1. Взаимодействие с неметаллами. Напишите уравнение реакции горения водорода в хлоре. Укажите окислитель и восстановитель. Напишите уравнение реакции образования аммиака из простых веществ. Рассмотрите реакцию с точки зрения теории ОВР.
2. Взаимодействие с металлами. Составляем уравнение реакции взаимодействия водорода с натрием, с образованием гидрида натрия.
3. Взаимодействие с оксидами металлов. К какому типу относится реакция взаимодействия водорода с оксидом меди (II)? Напишите уравнение реакции. Вольфрам получают восстановлением оксида вольфрама (VI) водородом. Укажите в этом уравнении реакции окислитель и восстановитель.
Области применения рассмотрите по рисункам учебника.
Закрепление материала проведем в форме химического диктанта.
1. Водород самый распространенный элемент на Земле.
2. Самый легкий.
3. Хорошо растворим в воде.
4. Самый распространенный элемент космоса.
5. Горюч.
6. Малорастворим в воде.
7. Важная составная часть воздуха.
8. Тяжелее воздуха.
9. В смеси с кислородом взрывается при обычных условиях.
10. Собирается в посуду перевернутую вверх дном.
11. Взаимодействует с кислотами.
12. Определите объем водорода при н. у., если количество вещества равно 2 моль, масса водорода 4 грамм, количество молекул водорода 12 *1023.
Рефлексия. Учитель создаёт условия для заключительной рефлексии:
