Урок: "Водород, способы
получения, физические свойства"
Цель : изучение
физических свойств, способов получения, распространение и применение водорода.
Задачи:
Образовательная
– экспериментально получить и доказать свойства водорода.
Развивающая
– развивать умения выделять главное, обобщать, классифицировать при
работе с учебной и научной литературой.
Воспитательная
– научить самостоятельно оценивать, наблюдать явления, развивать
познавательный интерес к предмету.
Тип
урока: урок усвоения новых знаний, с элементами
лабораторно-практических учебных задач.
Методы: эвристическая
беседа, поисковая деятельность, проблемные вопросы.
Оборудование
и реактивы: аппарат Киппа, гранулы цинка,
раствор соляной кислоты, спички, штатив, пробирки, резиновая пробка.
Подготовка
к уроку:
1.
Оформление доски.
2.
Опережающие задания по темам:
·
История открытия водорода
·
Распространение и значение водорода
·
Историческое значение водорода
3.
Схема «Распространение и применение водорода» (см. приложение
№1)
4.
Алгоритм выполнение опыта (см. приложение
№2)
I . Целеполагания
и мотивации.
Учитель: Сегодня
мы с вами начнём урок нетрадиционно. Посмотрите, на доске отсутствует запись
темы урока. И это не случайно, так как тему урока вы, дети, назовете сами. А
поможет вам сделать это сообщение одноклассника.
Первое
сообщение: «История открытия водорода».
Странным
на первый взгляд делом занялся однажды английский учёный Кавендиш: он стал
пускать мыльные пузыри. Но это было не развлечение.
Перед
этим Кавендиш заметил, что, когда железные опилки обливают серной кислотой,
появляется много пузырьков какого-то газа. Что это за газ? Учёный вывел его по
трубочкам из сосуда. Газ был невидим. Имеет ли он запах? Нет. Тогда Кавендиш
наполнил им мыльные пузыри, и они легко поднялись вверх! А если поджечь газ? Он
загорался голубоватым пламенем, но что удивительно – при горении получалась
вода! Кавендиш назвал новый газ горючим воздухом. Ведь он, как и обычный
воздух, был без цвета и запаха. Всё это происходило во второй половине 18-ого
века. А позже французский химик Лавуазье сделал обратное: получил «горючий газ»
из воды. Он же дал новому газу и другое имя –гидрогениум, т.е.
водород или «рождающий воду».
Учитель: Как
вы думаете, какова тема нашего урока?
Ученик: Водород.
Учитель: Верно.
На сегодняшнем уроке мы изучим способы получения, применения и физические
свойства водорода. Откройте Периодическую систему химических элементов Дмитрия
Ивановича Менделеева, найдите в ней водород.
– Какой
порядковый номер имеет водород?
– Какое
место он занимает?
– Как
вы думаете, почему именно водород занимает первое место в таблице химических
элементов?
(учащиеся
высказывают свои предположения)
Водород
не случайно занимает такое почётное место в системе. Он обладает уникальными
физическими и химическими свойствами, что обеспечивает ему право называться
элементом № 1. А почему он получил это право, вы узнаете, прослушав ещё одно
сообщение. На ваших столах лежат карточки с незаполненной схемой. Ваша задача: по
ходу доклада заполнить ее, указав область распространения и применения
водорода. (см. приложение
№1).
Второе
сообщение: «Распространение и значение водорода».
Водород
– самый распространённый элемент вселенной. Он входит в состав всех живых
существ, растений, горных пород. Он есть везде: не только на Земле, но и на
других планетах и звёздах. Наше Солнце, по меньшей мере, на половину состоит из
водорода. Всего на Солнце было обнаружено 69 химических элементов, но водород
преобладает. Особенно много его в космическом пространстве. Превращения,
которые происходят с водородом при гигантском давлении и температуре в десятки
миллионов градусов дают возможность Солнцу излучать тепло и свет. Больше всего
различных соединений образует водород с углеродом: нефть и горючие сланцы,
бензин и черный асфальт. Такие соединения называются углеводородами. Водород
широко применяется при сварке и резке металлов. Если к соединениям углерода и
водорода добавить кислород, получаются новые соединения – углеводы, такие как
крахмал и сахар. А если водород соединить с азотом получится тоже газ – аммиак.
Он необходим для изготовления удобрений.
Учитель: Пользуясь
вашими схемами, назовите область распространения и применения водорода?
Ученик:
– нефть,
бензин;
– космическое
пространство;
– солнце;
– сварка
и резка металлов;
– крахмал,
сахар;
– аммиак,
удобрения.
Учитель: Молодцы!
Мы рассмотрели применение водорода в наше время, но водород был открыт еще в
18-ом веке и уже тогда он находил практическое значение. Давайте узнаем, где же
он применялся.
Третье
сообщение: «Историческое значение водорода».
Водород
легче воздуха в 14.5 раз, поэтому он нашёл широкое применение в
воздухоплавании. Первыми, кто осуществил идею подняться на аппарате легче
воздуха, были братья французы Монгольфье в 1783 году. Их воздушный шар был
наполнен горячим воздухом. Однако такой шар после охлаждения терял свою
подъёмную силу. В этом же году совершил полёт на воздушном шаре, наполненном
водороде французский физик Шарль. Уже в 1794 году воздушные шары нашли
практическое применение в воздушном деле. В битве французская армия одержала
победу над австрийским войском благодаря искусным применениям дирижабля,
наполненным водородом. Поднявшись на недосягаемою высоту для неприятельского
огня французы в течение всей битвы наблюдали за передвижением противника.
Русский химик Менделеев воспользовался воздушным шаром для наблюдения
солнечного затмения. Однако применение водорода в воздухоплавании было слишком
опасно, т.к. воспламенение водорода приводило к гибели аппарата.
II .
Постановка учебной задачи и её решение через эксперимент.
Учитель: Как
вы думаете, почему применение водорода было и остаётся опасным? Чтобы ответить
на этот вопрос нужно знать свойства водорода, а для этого нам надо его
получить. В лаборатории водород в больших количествах получают с помощью
аппарата Киппа (рисунок в учебнике). Он состоит из двух частей: верхняя
шарообразная воронка и нижняя часть, разделённая перетяжкой на два сосуда. В
среднюю часть помещают твёрдое вещество( Zn ), а в верхнюю воронку наливают
жидкость( HCl ). Нижняя часть служит для сливания отработанной жидкости. Нам с
вами столько водорода не нужно, поэтому вы получите его сами в гораздо меньшем
количестве. У вас на столах находятся необходимые реактивы и оборудование, там
же находятся карточки с алгоритмом выполнения работы, чётко следуйте инструкции,
только в том случае у вас получится опыт (см. приложение
№2). Не забывайте о соблюдении правил техники безопасности.
Приступайте к выполнению (учащиеся выполняют лабораторный опыт). Дети, сколько
хлопков вы услышали?
Чем,
отличается первый хлопок от второго? Как вы думаете, почему? (учащиеся
высказывают предполагаемые ответы).
Первый
раз в пробирке находился воздух, а в состав воздуха входит кислород. При
получении водорода эти газы смешиваются, и образуется гремучий газ, состоящий
из двух объёмов водорода и одного объёма кислорода. В момент опускания горящей
спички кислород сгорает, его становится меньше, соотношение газов изменяется,
второй хлопок становится тише.
А
почему вылетали пробки?
Ученик: Потому
что водород легче воздуха в 14.5 раз.
Учитель: Теперь
вы можете ответить, почему применение водорода опасно?
Ученик: Так
как при смешивании его с кислородом образуется взрывоопасная гремучая смесь.
Учитель: Назовите
свойства водорода, которые вы рассмотрели в ходе эксперимента (ученики называют
свойства водорода для записи в тетрадь).
Ученик: Газ,
без вкуса, цвета и запаха, легче воздуха.
Учитель: Однако
в наше время в воздухоплавании используют воздушные шары для метеорологических
исследований, но наполняют не чистым водородом, а смесью водорода и гелия.
Ярким примером являются воздушные шары, которые запускают во время праздничных
церемоний.
III .
Практическая работа с учебником, поиск заданной информации.
Мы
рассмотрели получение водорода в лаборатории, теперь разберем, как получают
водород в промышленности. Работая в парах, используя материал учебника,
определите пять промышленных способов получения водорода, выпишете уравнения
химических реакций.
Учитель
открывает доску с готовыми уравнениями. Учащиеся сверяют свои записи.
1.
TiH2 Ti + H2
2. CH4 +
2H2O CO2 +
4H2
3. 2H2O 2H2 +
O2
4.
CH4 C + 2H2
5.
Разложение воздуха N2, O2, H2
IV .
Рефлексия.
Подумайте
и закончите предложения:
– Сегодня
на уроке я узнал…
– На
уроке я понял…
– Теперь
я знаю как…
V .
Оценивание работы учащихся.
VI .
Домашнее задание.
§
6.5. Решить задачу: Вычислить объём водорода, который я получил сегодня на
уроке, если у меня было 1 г цинка.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.