Учитель: Толежанова О.В.
Класс: 8
Тема: Водород
Предлагаемая
разработка урока построена на основе использования исследовательского подхода в
преподавании химии. На данном уроке организуется и направляется
исследовательская деятельность учащихся при использовании системы проблемных
вопросов.
Работа по этим
вопросам позволяет создать проблемную ситуацию на каждом этапе урока.
В названной модели
обучения определяющей является деятельность учащихся по решению поставленной
проблемы.
На уроке
использовались методы обучения: исследовательский метод, эвристическая беседа,
поисковая деятельность, проблемные вопросы.
Форма организации
учебной деятельности: индивидуальная, групповая. Личная значимость изучаемого
материала для учащихся : осторожная работа в группе, оценивать себя и других.
Приемы
деятельности учителя: выступает в роли координатора в процессе усвоения нового
материала, ведет беседу.
Приемы
деятельности учащихся: участвуют в беседе, выполняет задания, работают в
группе, анализируют, сравнивают, делают выводы, оценивают.
В теме «Водород»
окислительно-восстановительные реакции данный урок является первым, поэтому
типом урока выбран урок изучение новой темы.
Цели:
1. Образовательная:
познакомиться с водородом, его физическими свойствами, получением и
применением.
2. Развивающая:
развитие умений самостоятельного приобретения знаний, используя различные
источники информации, определение выводов формирования творческой деятельности.
3. Воспитательная:
формирование активности познавательной деятельности через установление
межпредметных связей воспитание культуры делового обучения.
Эпиграф к уроку:
«И если вчера человечество
благоговело перед новым видом энергии - электричеством, а позавчера перед
паровым котлом, то сегодня мы управляем реакцией распада атомного ядра, а
завтра будем управлять реакцией синтеза ядер - создадим земные солнца!»
Д.И.Щербаков
(советский геолог, геохимик)
1.Учитель: Для того чтобы сегодня на уроке у вас было хорошее
настроение давайте проведем «Круг радости» и пожелаем друг другу удачи.
(дети, передавая друг
другу «солнце» говорят пожелания)
2.Учитель: Для цели к нашему уроку взяты слова: «Через тернии к
звездам»
В конце урока вы должны ответить на вопрос:
«Почему именно эти слова?»
3.Учитель: В течение урока вы самостоятельно будете оценивать свою
работу. Результаты вписывать в оценочный лист, который лежит перед вами. В
начале урока я предлагаю вам выполнить задание на внимательность, для того
чтобы настроиться на активную работу.
Я буду читать вам стихотворение, а вам
необходимо записать все элементы, которые будут встречаться, указывая
валентность.
Калий, натрий –
единица, Алюминия валентность
Кальций, магний – в них по
два, Трем равна – то знают все,
Постоянна их
валентность, А у марганца, уж верно
Рядом видим их
всегда. Два, четыре, шесть и семь.
А валентность знаешь
цинка? Лишь одно у водорода,
У него два –
посмотри, Медь и ртуть – один и два.
Дальше там железо,
никель, Дальше нам нетрудно вроде
У обоих два да три.
Вновь один у серебра.
Углерод? – два, четыре
валентность, Пять различных азота валентность,
А у серы равна – два, четыре и
шесть. Но особо запомним - три и пять.
Один, пять – переменны у
брома Кислород двухвалентен, заметим.
Хлор нечетные все до
восьми. Фтор - один, это все надо знать.
Проверяем, результаты
вносим в оценочный лист.
4.Учитель: Итак, первые оценки вы уже получили, теперь переходим к теме
нашего урока. Я хочу, чтобы тему урока вы назвали, отгадав загадку.
Я самый легкий газ на свете,
И в Галактике я есть,
На воздушном шаре с газом
Можно к звездам улететь.
Я газ без запаха, бесцветный
Неядовитый и безвредный
Соединяясь с кислородом,
Я для питья даю вам воду.
О каком веществе идет речь? (Водород).
Откройте тетради и запишите тему урока
5.Учитель: на прошлом уроке я разделила вас на 2-е
группы «Теоретики» и «Практики» вам было дано опережающее задание подготовить
сообщения с презентацией.
«Теоретикам» «Практикам»
1.Распространение водорода в природе. 1.Общая
характеристика водорода.
2.История открытия водорода. 2. Физические
свойства.
3.Применение водорода.
3. Получение водорода.
6.Учитель: Учащиеся внимательно слушают новый материал
и заполняют сравнительные таблицы.
Таблица №1
|
|
кислород
|
водород
|
|
1.Химический знак
|
|
|
|
2.Химическая формула
|
|
|
|
3.Относительная атомная
масса
|
|
|
|
4.Относительная
молекулярная масса
|
|
|
|
Валентность
|
|
|
Таблица №2
|
№
|
Характеристика
|
Газ
|
|
1
|
Легкий газ
|
Н2
|
|
2
|
Тяжелый газ
|
О2
|
|
3
|
Газ, поддерживающий горение
|
О2
|
|
4
|
Определяют тлеющей лучинкой
|
О2
|
|
5
|
Собирают в пробирку дном вверх
|
Н2
|
|
6
|
Самый
распространённый элемент во Вселенной.
|
Н2
|
|
7
|
Участвует в процессе горения
|
О2
|
|
8
|
Применяется, как экологически теплое топливо
|
Н2
|
|
9
|
Выделяется в процессе фотосинтеза
|
О2
|
|
10
|
Определяют по характерному хлопку
|
Н2
|
Выступать будут практики и теоретики поочереди.
И первым слово предоставляется практикам.
---Общая характеристика
водорода. (Практики)
n
Водород занимает первое место в периодической
системе. Он имеет простейшее строение атома: ядро атома окружено электронным
облаком. Электронная конфигурация 1s1 .Относительная
атомная масса его составляет 1,008. Химический знак – Н, молекула состоит из
двух атомов, образуя простое вещество – газ «водород».
В одних условиях водород проявляет металлические свойства
(отдает электрон), в других — неметаллические (принимает электрон). Однако по
свойствам он более сходен с галогенами, чем со щелочными металлами. Поэтому
водород помещают в VII группу
периодической системы элементов Д.И. Менделеева, а в I группе символ
водорода заключают в скобки.
---- Распространение
водорода в природе (теоретики)
Распространённость во
Вселенной
Водород — самый
распространённый элемент во Вселенной. На его долю приходится около 92 % всех
атомов (8 % составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых элементов
— менее 0,1 %). Таким образом, водород — основная составная часть звёзд и
межзвёздного газа. В условиях звёздных температур (например, температура
поверхности Солнца ~ 6000 °C) водород существует в виде плазмы, в межзвёздном
пространстве этот элемент существует в виде отдельных молекул, атомов и ионов и
может образовывать молекулярные облака, значительно различающиеся по размерам,
плотности и температуре.
Просмотр видео «Живое Солнце»
n
Земная
кора и живые организмы
Массовая доля
водорода в земной коре составляет 1 % — это десятый по распространённости
элемент. Однако его роль в природе определяется не массой, а числом атомов,
доля которых среди остальных элементов составляет 17 % (второе место после
кислорода, доля атомов которого равна ~ 52 %). Поэтому значение водорода в
химических процессах, происходящих на Земле, почти так же велико, как и
кислорода. В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в
свободном состояниях, практически весь водород на Земле находится в виде
соединений; лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества
содержится в атмосфере.
Многие
органические вещества представляют собой соединения С, О, Н,: нефть, природный
газ, углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты, витамины. В теле человека 10%
атомов водорода. В живых клетках по числу атомов на водород приходится почти
50 %.
n
Геохимия
водорода
На Земле
содержание водорода понижено по сравнению с Солнцем, гигантскими планетами и
первичными метеоритами.
Свободный водород
H2 относительно редко встречается в земных газах, но в виде воды он
принимает исключительно важное участие в геохимических процессах.
В атмосфере
водород непрерывно образуется в результате разложения воды солнечным
излучением. Имея малую массу, молекулы водорода обладают высокой скоростью
диффузионного движения (она близка ко второй космической скорости) и, попадая в
верхние слои атмосферы, могут улететь в космическое пространство.
7.Учитель: Что такое диффузия?
(Диффузия-процесс взаимного
проникновения молекул или атомов одного вещества между молекулами или атомами другого.)
---- Физические свойства.
(Практики)
n
Водород
— самый лёгкий газ, он легче воздуха в 14,5 раз. Очевидно, что чем меньше масса
молекул, тем выше их скорость при одной и той же температуре. Как самые лёгкие,
молекулы водорода движутся быстрее молекул любого другого газа и тем самым
быстрее могут передавать теплоту от одного тела к другому. Отсюда следует, что
водород обладает самой высокой теплопроводностью среди газообразных веществ.
Его теплопроводность примерно в семь раз выше теплопроводности воздуха.
n
Молекула
водорода двухатомна — Н2. При нормальных условиях — это газ без
цвета, запаха и вкуса. Плотность 0,08987 г/л (н.у.), температура кипения −252,76
°C
,
малорастворим в воде.
7. Учитель:
Что вам известно из курса физики о газообразном состоянии вещества?
Газообразные
вещества состоят из молекул.
Молекулы
газов движутся беспорядочно на большом расстоянии.
Газы
могут сжиматься и расширяться.
8. Учитель: История открытия водорода. Слово
предоставляется теоретикам.
--- История открытия
водорода. (Теоретики)
Английский ученый Генри Кавендиш в 1766 г.
получил водород действием цинка, олова или железа с серной или соляной кислотой.
Водород до Кавендиша получали и другие ученые, но они и не пытались изучить его
свойства. Интересно отметить, что водород принимали за разновидность воздуха
или флогистон. Ломоносов в своей диссертации "О металлическом блеске”
писал: "При растворении какого-либо неблагородного металла, особенно
железа, в кислотных спиртах из отверстия склянки вырывается горючий пар,
который представляет собой флогистон”.
Большинство исследователей, в том числе и
Кавендиш, принимали водород за флогистон, и называли его "горючий газ”.
Кавендиш первым подробно описал способы получения, а так же физические и
химические свойства водорода. Он установил, что водород не растворяется в воде
и щелочах, при смешивании его с воздухом образуется взрывчатая смесь. Поэтому
Кавендиш новому газу дал название "горючий воздух”. Поскольку при действии
кислот на различные металлы выделялся один и тот же газ, Кавендиш утвердился в
своем мнении что водород – это флогистон. В 1781 году английский ученый,
наблюдая горение водорода на воздухе: установил, что водород при горении
превращается в чистую воду. Но он сделал неверный вывод, посчитав, что вода,
вещество элементарное, т.е. простое. В 1783–1784 гг. А. Лавуазье совместно с Ж.
Менье осуществили термическое разложение воды и установили, что она состоит из
кислорода и водорода.
Данные Лавуазье: 85 частей кислорода и 15 частей
водорода.
Современные данные: 88,9% кислорода и 11,2%
водорода.
Современное название водороду дал французский
физик и химик А. Гитон де Морво в 1787 году. Он предложил латинское название
гидрогениум, означающее "рождающий воду”. Русское название (по смыслу
такое же): вода род.
Водород стал первым известным простым
газообразным веществом. Его открытие имело огромное значение для становления
современной научной химии.
--- Получение водорода. (Практики)
способы
получения
водорода:
а)
в промышленности: электролизом воды
2H2O = 2H2↑ + O2↑ Вопрос:
Что такое- Электролиз?
(Электролиз
- физико-химическое явление, состоящее в выделении на электродах веществ в
результате электрохимических реакций, сопровождается прохождением
электрического тока через раствор либо расплав электролита.)
А что такое электрод?
(Электродом называют проводники, имеющие электронную
проводимость и находящиеся в контакте с ионным проводником.)
Конверсией
метана CH4 + 2H2O = 4H2 + CO2
термическим
разложением метана CH4 = 2H2 + C
б)
в лаборатории:
1)
взаимодействием цинка с кислотами
Zn
+ 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Zn
+ H2SO4 = Zn SO4 + H2↑
2)
взаимодействием натрия с водой
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
----- Применение водорода. (Теоретики)
Атомарный водород используется для
атомно-водородной сварки.
Химическая промышленность:
При
производстве аммиака, метанола, мыла и пластмасс
Пищевая промышленность:
При
производстве маргарина из жидких растительных масел. Зарегистрирован в качестве
пищевой добавки E949 (упаковочный газ)
Авиационная промышленность:
Водород
очень лёгок и в воздухе всегда поднимается вверх. Когда-то дирижабли и
воздушные шары наполняли водородом. Но в 30-х гг. XX в. произошло несколько
катастроф, когда дирижабли взрывались и сгорали. В наше время дирижабли
наполняют гелием.
Водород используют в качестве ракетного
топлива.
Ведутся
исследования по применению водорода как топлива для легковых и грузовых
автомобилей. Водородные двигатели не загрязняют окружающей среды и выделяют
только водяной пар.
В
водородно-кислородных топливных элементах используется водород для
непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую.
(просмотр видео)
9.Учитель: И так, ребята, сегодня вы узнали много нового. Давайте проверим,
как вы заполнили таблицы.
Ключи Таблица №1 5- «5» Таблица № 2 10- «5»
4-
«4» 9-8- «4»
3-
«3» 7-5- «3»
2 и ниже
«2» 4 и ниже «2»
10. Учитель:
Следующее задание на закрепление нового материала, вы должны сделать постер
1-ая группа работает по пунктам 2-ой группы, а 2-ая по пунктам 1-ой. На
составление постера вам дается 5-6 минут. У вас на столах есть все необходимое.
(Работа в группах)
Защита постеров, оценивание
противоположной группы.
10.
Учитель: Ребята помните в начале урока я вас попросила подумать над целью
урока. И так, пожалуйста, ответьте на вопрос, почему для цели
урока мы взяли слова « Через тернии к звездам».
Оценивание,
подведение итога урока.
11.Учитель:
Ребята, наш урок мы начали с «круга радости», а закончить урок я
предлагаю кругом «От сердца к сердцу». (Учащиеся встают в круг и говорят о том,
что им понравилось на уроке).
12.
Учитель: Ребята, спасибо вам за урок. На память о нашем уроке я хочу
подарить вам небольшие открытки с пожеланиями.
Приложение№1
Таблица №1
|
|
кислород
|
водород
|
|
1.Химический знак
|
|
|
|
2.Химическая формула
|
|
|
|
3.Относительная атомная
масса
|
|
|
|
4.Относительная
молекулярная масса
|
|
|
|
Валентность
|
|
|
Таблица №2
|
№
|
Характеристика
|
Газ
|
|
1
|
Легкий газ
|
|
|
2
|
Тяжелый газ
|
|
|
3
|
Газ, поддерживающий горение
|
|
|
4
|
Определяют тлеющей лучинкой
|
|
|
5
|
Собирают в пробирку дном вверх
|
|
|
6
|
Самый
распространённый элемент во Вселенной.
|
|
|
7
|
Участвует в процессе горения
|
|
|
8
|
Применяется, как экологически теплое топливо
|
|
|
9
|
Выделяется в процессе фотосинтеза
|
|
|
10
|
Определяют по характерному хлопку
|
|
Приложение№2
Оценочный лист
|
|
Задание №1 «Стихотворение»
|
Задание №2
Сообщение
|
Задание №3
Презентация
|
Задание №4
Опыты
|
Задание №5
Таблица №1
|
Задание №6
Таблица №2
|
Задание №7 Постер
|
Дополнительные вопросы
|
Итоговая оценка
|
|
Оценка
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение№2
Оценочный лист
|
|
Задание №1 «Стихотворение»
|
Задание №2
Сообщение
|
Задание №3
Презентация
|
Задание №4
Опыты
|
Задание №5
Таблица №1
|
Задание №6
Таблица №2
|
Задание №7 Постер
|
Дополнительные вопросы
|
Итоговая оценка
|
|
Оценка
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
