Презентация и конспект урока по химии "Водород"

      История открытия водорода

Учитель: Сегодня мы с вами начнём урок с выдержки из исторической справки. После этого вы сформулируете тему урока.

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.(слайд 2)

В середине 19 века в России утвердилось произношение символа элемента по - французски («аш»)

Учитель: Как вы думаете, какова тема нашего урока?

Ученик: Водород.

Учитель: Верно.

Учитель: Итак, тема урока: Водород. (слайд 1. См. Приложение)

II. Изучение нового материала

Учитель: Сейчас вы отправитесь в путешествие, чтобы познакомится с удивительным химическим элементом – водородом – и образованным им простым веществом. Для этого вам понадобится карточка-путеводитель. Внимательно рассмотрите её и скажите, где вы сегодня побываете и что узнаете.(слайд 2) Давайте составим план урока.

Карточка-путеводитель

Название станций	Книга жалоб и предложений	Спец. пометки
“Открытие водорода”		v – это я знаю + – новая информация - – информация, противоречащая моим знаниям ? – информация требует пояснения ! – это интересно
“Распространение водорода”
“Визитка химического элемента”
“Физические свойства простого вещества”
“Химические свойства простого вещества”
“Получение водорода”
“Применение водорода”
“Выбери задание”
“Тест”

                                                    План урока:

1.    Открытие водорода

2.    Распространение водорода

3.    Физические свойства

4.    Химические свойства

5.    Получение водорода.

6.    Применение водорода

Учитель: На каждой станции есть книга жалоб и предложений, где вы должны поставить специальные пометки. (слайд 3)

Станция 1: “Открытие водорода” (сообщение ученика)

Учитель: Внимательно послушайте сообщение и ответьте на вопрос: “Кто и когда открыл водород?”

Открытие водорода:

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: Н₂ + О₂ = 2Н₂О 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.

Станция 2: “Распространение водорода” (слайд 4)

Время стоянки 3 мин. Прочтите текст и ответьте на вопрос: Почему водород самый первый, но второй?

По распространенности в нашей Вселенной водород занимает первое место. На его долю приходится около 92% всех атомов (8% составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых – менее 0,1% ). Таким образом, водород – основная составная часть звезд и межзвездного газа. В условиях звездных температур (например, температура поверхности Солнца – 6000 °С) и межзвездного пространства, пронизанного космическим излучением, этот элемент существует в виде отдельных атомов.

Массовая доля водорода в земной коре составляет 1% – это девятый по распространенности 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 состоянии, практически весь водород на Земле находится в виде соединений; лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества имеется в атмосфере (0,00005% по объему).

Основным соединением водорода является вода. Кроме того, большое его количество входит в состав многочисленных соединений с углеродом (органических веществ), составляющих основу нефти, природного газа (формула метана?), угля и др. Он непременная составная часть веществ, образующих живые организмы (–6,5% от сухой массы).

Станция 3: “Визитка химического элемента” (слайд5, слайд 6 – проверка задания)

Время стоянки 3 мин. Работая в паре, определите место положения элемента в Периодической системе, составьте электронную формулу атома. Сделайте записи в тетради:

Порядковый номер:
Период:
Группа:
Подгруппа:
Относительная атомная масса Ar (Н) :

Относительная молекулярная масса Mr (Н₂):

Электронная формула атома:

Валентность:

Учитель: Почему водород поместили и в 1 группу главную подгруппу и в 7 группу главную подгруппу Периодической системы.

Ученик: Водород может проявлять и окислительные и восстановительные свойства.

Учитель: Степень окисления у водорода чему равна?

Ученик: +1, -1, 0.

Учитель: Молекула водорода состоит из двух атомов и образована ковалентной неполярной химической связью.

Станция 4: “Физические свойства простого вещества” (слайд 7)

Время стоянки 3 мин. Работайте в парах. Запишите в тетради физические свойства простого вещества по рисунку на слайде:

Вкус:
Цвет:
Запах:
Температура кипения:
Растворение в воде:

Станция 5: “Химические свойства простого вещества” (слайд 8)

Время стоянки 15 мин. Работайте в парах. Запишите в тетради химические свойства водорода. У подчёркнутых уравнений реакций определите окислитель и восстановитель методом электронного баланса.

Химические свойства водорода:

1) + неметалл:
2Н₂ + О₂ = 2Н₂О
Н₂ + Сl₂ = 2HCl
H₂ + S = H₂S
3H₂ + N₂ = 2NH₃
2) + металл:
H₂ + 2Na = 2NaH
H₂ + Ca = CaH₂

Станция 6: “Получение водорода” (слайд 9, слайд 10 – проверка задания)

Время стоянки 3 мин. Работайте в парах. Запишите в тетради получение водорода. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций.

Получение водорода:

1) В лаборатории:

Zn + HCl = ZnCl₂ + H₂

2) В промышленности:

С + Н₂О = СО + Н₂
СН₄ + Н₂О = СО + Н₂
Н₂О = Н₂ + О₂

Станция 7: “Применение водорода” (слайд 11)

Время стоянки 1 мин. Работайте в парах. Запишите в тетради применение водорода, используя материал учебника рис.46, стр.101.

III. Первичная проверка усвоения знаний.

Станция 8: “Выбери задание”

Время стоянки 4 мин. Работайте самостоятельно. Выберите только те задания,

С которыми вы справитесь (по выбору):

Задания минимального уровня (проверка заданий устно).

1. Мыльные пузыри, наполненные водородом, поднимаются вверх. Объясните это явление.

2. На каком рисунке (а или б) отображен способ "переливания" водорода из одного сосуда в другой? Ответ поясните.

Задания общего уровня (проверка заданий устно и у доски)

Запишите уравнения реакций получения водорода конверсией водяных паров:

А) с углём;
         Б) с метаном.

Задания продвинутого уровня (проверка заданий устно и у доски)

Запишите уравнения реакций следующих переходов: Н₂SO₄ – Н₂ – Н₂О – КОН

IV. Закрепление знаний

Станция 9: “Тест”

Время стоянки 5 мин. Работайте самостоятельно. Выберите один правильный ответ:

1. Водород является продуктом взаимодействия:

1) Cu + HCl; 
2) Zn + HCl; 
3) Cu + H₂O; 
4) S + NaOH

2. Укажите валентность фосфора в водородном соединении:

1) I; 
2) II; 
3) III; 
4) V

3. Индивидуальным веществом является:

1) чугун; 
2) водород; 
3) соляная кислота; 
4) воздух.

4. Водород не реагирует с:

1) N₂; 
2) S; 
3) O₂; 
4) HCl

5. Химические свойства водорода используются при:

1) получении сверхнизких температур;
2) наполнении стратостатов и шаров-зондов;
3) получении металлов из их оксидов;
4) отводе теплоты в электрических машинах.

6. Водород в лаборатории получают взаимодействием:

1) железа с водой; 
2) натрия с водой; 
3) оксида кальция с водой; 
4) цинка с соляной кислотой.

7. Формула продукта реакции и коэффициент перед ней в уравнении реакции взаимодействия водорода с хлором:

1) HCl; 
2) 2HCl; 
3) 3HCl; 
4) 4HCl

8. Водород реагирует:

1) только с простыми веществами; 
2) с простыми и сложными веществами;
3) только со сложными веществами; 
4) только с неметаллами.

9. Водород реагирует с:

1) Н₂О; 
2) SO₃; 
3) Cl₂; 
4) Au

10. В промышленности водород не получали и не получают взаимодействием:

1) метана с водой; 
2) железа с водой; 
3) электролизом воды; 
4) цинка с соляной кислотой.

Ученики: выполнив задание, меняются тетрадями друг с другом, проверяют и выставляют оценки.

Учитель: Правильные ответы:

1-2	Критерии оценок: (слайд 12)
2-3	“5” – 0-2 ошибки
3-2	“4” – 3-4 ошибки
4-4	“3” – 5-6 ошибок
5-3	“2” – более 6 ошибок
6-4
7-2
8-2
9-3
10-4

V. Заключение

Рефлексия

Подумайте и закончите предложения:

– Сегодня на уроке я узнал…

– На уроке я понял…

– Теперь я знаю как…

• 1 слайд

  
  Водород
  

• 2 слайд

  План урока
  Открытие водорода
  Распространение водорода
  Физические свойства
  Химические свойства
  Получение водорода.
  Применение водорода
  
  

• 3 слайд

  Станции
  Открытие водорода
  Распространение водорода
  Визитка химического элемента
  Физические свойства водорода
  Химические свойства водорода
  Получение водорода
  Применение водорода
  Выбери задание
  Тест
  
  

• 4 слайд

  Спец. пометки
  v – это я знаю
  + - новая информация
  - - информация, противоречащая моим знаниям
  ? – информация требует пояснения
  ! – это интересно
  

• 5 слайд

  Генри Кавендиш
  (1731-1810) английский физик и химик
  Получил водород в 1766г. И дал ему название «горючий воздух».
  История открытия
  

• 6 слайд

  История открытия
  Антуан Лавуазье
  (1743-1794) французский химик, один из создателей современной химии
  В 1783-1784 совместно с
  Жаном Мёнье осуществили
  термическое разложение воды и установили, что она состоит из кислорода и водорода.
  
  
  
  

• 7 слайд

  Л. Гитон де Морво
  (1737—1816)
  барон, французский химик. В 1787г. дал современное название водороду. Он предложил латинское название гидрогениум, означающее «рождающий воду».
  

• 8 слайд

  Распространение элемента
  водорода в природе
  

• 9 слайд

  Общая характеристика водорода
  1. Химический знак - 
  2. Порядковый номер – 
  3. Относительная атомная масса Ar  -
  4. Химическая формула - 
  5. Относительная молекулярная масса Мr (Н2) -
  6. Валентность - .
  
  

• 10 слайд

  Физические свойства
  простого вещества
  

• 11 слайд

  Физические свойства
  Простое вещество водород – это газ, легче воздуха, без цвета, без запаха, без вкуса, tкип = – 2530С. Собирать водород можно путем вытеснения воздуха из пробирки или воды. При это пробирку нужно перевернуть вверх дном.
  

• 12 слайд

  Химические свойства
  1) + неметалл:
  2Н2 + О2 = 2Н2О
  Н2 + Сl2 = 2HCl
  H2 + S = H2S
  3H2 + N2 = 2NH3
  2) + металл:
  H2 + 2Na = 2NaH
  H2 + Ca = CaH2
  

• 13 слайд

  Получение водорода
  1) В лаборатории:
  Zn + HCl = ZnCl2 + H2
  2) В промышленности:
  С + Н2О = СО + Н2
  СН4 + Н2О = СО + Н2
  Н2О = Н2 + О2
  

• 14 слайд

  Получение водорода
  
  

• 15 слайд

  Получение водорода
  
  Если бы перед вами стояла задача: получить большое количество водорода, - какое сырье вы бы выбрали и почему?
  2Н2О электрический ток 2Н2 + О2
  

• 16 слайд

  Применение водорода
  

• 17 слайд

  Станция 9 «Тест»
  Правильные ответы
  1-2
  2-3
  3-2
  4-4
  5-3
  6-4
  7-2
  8-2
  9-3
  10-4
  Критерии оценок:
  «5» - 0-2 ошибки
  «4» - 3-4 ошибки
  «3» - 5-6 ошибок
  «2» - более 6 ошибок
  

• 18 слайд

  рефлексия
  

Раздаточный материал

Карточка-путеводитель

Название станций	Книга жалоб и предложений	Спец. пометки
“Открытие водорода”		v – это я знаю + – новая информация - – информация, противоречащая моим знаниям ? – информация требует пояснения ! – это интересно
“Распространение водорода”
“Визитка химического элемента”
“Физические свойства простого вещества”
“Химические свойства простого вещества”
“Получение водорода”
“Применение водорода”
“Выбери задание”
“Тест”

Станция 2: “Распространение водорода”

Прочтите текст и ответьте на вопрос: Почему водород самый первый, но второй?

По распространенности в нашей Вселенной водород занимает первое место. На его долю приходится около 92% всех атомов (8% составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых – менее 0,1% ). Таким образом, водород – основная составная часть звезд и межзвездного газа. В условиях звездных температур (например, температура поверхности Солнца – 6000 °С) и межзвездного пространства, пронизанного космическим излучением, этот элемент существует в виде отдельных атомов.

Массовая доля водорода в земной коре составляет 1% – это девятый по распространенности 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 состоянии, практически весь водород на Земле находится в виде соединений; лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества имеется в атмосфере (0,00005% по объему).

Основным соединением водорода является вода. Кроме того, большое его количество входит в состав многочисленных соединений с углеродом (органических веществ), составляющих основу нефти, природного газа (формула метана?), угля и др. Он непременная составная часть веществ, образующих живые организмы (–6,5% от сухой массы).

Станция 3: “Визитка химического элемента”

Работая в паре, определите место положения элемента в Периодической системе, составьте электронную формулу атома. Сделайте записи:

Порядковый номер:
Период:
Группа:
Подгруппа:
Относительная атомная масса Ar (Н) :

Относительная молекулярная масса Mr (Н₂):

Электронная формула атома:

Валентность:

Станция 4: “Физические свойства простого вещества”

Работайте в парах. Запишите в тетради физические свойства простого вещества по рисунку на слайде:

Вкус:
Цвет:
Запах:
Температура кипения:
Растворение в воде:

Станция 5: “Химические свойства простого вещества”

Работайте в парах. У подчёркнутых уравнений реакций определите окислитель и восстановитель методом электронного баланса.

Химические свойства водорода:

1) + неметалл:
2Н₂ + О₂ = 2Н₂О
Н₂ + Сl₂ = 2HCl
H₂ + S = H₂S
3H₂ + N₂ = 2NH₃
2) + металл:
H₂ + 2Na = 2NaH
H₂ + Ca = CaH₂

Станция 6: “Получение водорода”

Работайте в парах. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций.

Получение водорода:

1) В лаборатории:
Zn + HCl = ZnCl₂ + H₂

2) В промышленности:
С + Н₂О = СО + Н₂
СН₄ + Н₂О = СО + Н₂
Н₂О = Н₂ + О₂

Станция 7: “Применение водорода”

Работайте в парах. Запишите в тетради применение водорода, используя материал учебника рис.46, стр.101.

Станция 8: “Выбери задание”

Работайте самостоятельно. Выберите только те задания,

С которыми вы справитесь (по выбору):

Задания минимального уровня

1. Мыльные пузыри, наполненные водородом, поднимаются вверх. Объясните это явление.

2. На каком рисунке (а или б) отображен способ "переливания" водорода из одного сосуда в другой? Ответ поясните.

Задания общего уровня

Запишите уравнения реакций получения водорода конверсией водяных паров:

А) с углём; 
Б) с метаном.

Задания продвинутого уровня

Запишите уравнения реакций следующих переходов:

Н₂SO₄ – Н₂ – Н₂О – КОН

Станция 9: “Тест”

Работайте самостоятельно. Выберите один правильный ответ:

1. Водород является продуктом взаимодействия:

1) Cu + HCl; 
2) Zn + HCl; 
3) Cu + H₂O; 
4) S + NaOH

2. Укажите валентность фосфора в водородном соединении:

1) I; 
2) II; 
3) III; 
4) V

3. Индивидуальным веществом является:

1) чугун; 
2) водород; 
3) соляная кислота; 
4) воздух.

4. Водород не реагирует с:

1) N₂; 
2) S; 
3) O₂; 
4) HCl

5. Химические свойства водорода используются при:

1) получении сверхнизких температур;
2) наполнении стратостатов и шаров-зондов;
3) получении металлов из их оксидов;
4) отводе теплоты в электрических машинах.

6. Водород в лаборатории получают взаимодействием:

1) железа с водой; 
2) натрия с водой; 
3) оксида кальция с водой; 
4) цинка с соляной кислотой.

7. Формула продукта реакции и коэффициент перед ней в уравнении реакции взаимодействия водорода с хлором:

1) HCl; 
2) 2HCl; 
3) 3HCl; 
4) 4HCl

8. Водород реагирует:

1) только с простыми веществами; 
2) с простыми и сложными веществами;
3) только со сложными веществами; 
4) только с неметаллами.

9. Водород реагирует с:

1) Н₂О; 
2) SO₃; 
3) Cl₂; 
4) Au

10. В промышленности водород не получали и не получают взаимодействием:

1) етана с водой; 
2) железа с водой; 
3) электролизом воды; 
4) цинка с соляной кислотой.

Сообщение учащегося

Открытие водорода:

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: Н₂ + О₂ = 2Н₂О 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.

Флогистон (от греч. φλογιστός — горючий, воспламеняемый) — в истории химии — гипотетическая «сверхтонкая материя» — «огненная субстанция», якобы наполняющая все горючие вещества и высвобождающаяся из них при горении.

План урока химии

Класс: 9а

Тема: «Водород».

Предмет: химия

Место проведения: кабинет №5

Временные рамки: 40 мин.

Цель урока: систематизация и развитие знаний учащихся о водороде.

Образовательные:

·         систематизировать и развить представления о водороде как химическом элементе и простом веществе;

·         сформировать знания свойствах водорода, способах его получения, способах применения.

Развивающие:

• развитие творческого химического мышления;

·         развивать умение сравнивать,  прогнозировать, обобщать и делать выводы.

Воспитательные:

• развивать познавательный интерес учащихся;
• способствовать росту инициативы и самостоятельности.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Техническое обеспечение урока: компьютер, проектор, интерактивная доска, презентация к уроку, раздаточный материал для учащихся.

Планируемые результаты:

Личностные:

·        формирование социальных компетенций;

·        развитие продуктивного сотрудничества с одноклассниками.

Метапредметные:

·        умение определять цели обучения;

·         определять понятия, обобщать, классифицировать, делать выводы;

Предметные:

·        сформировать знания о водороде;

·        овладеть умением анализировать и планировать .

Ход урока

1.     Организационный момент.

2.     Постановка цели урока.

3.     Актуализация знаний.

4.     Изложение нового материала.

5.     Закрепление.

6.     Рефлексия