Водород – химический элемент и простое
вещество
(Тема урока)
|
1.
|
Васильева Светлана Алексеевна
|
|
|
2.
|
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №3 с углубленным изучением отдельных
предметов»
|
|
|
3.
|
Учитель
|
|
|
4.
|
Химия
|
|
|
5.
|
9 класс
|
|
|
6.
|
Тема и номер урока в теме: «Водород –
химический элемент и простое вещество», 27 урок, 3 урок в теме «Неметаллы»
|
|
|
7.
|
Базовый учебник «Химия -9», автор О.С.
Габриелян
|
|
8.
Цель урока: систематизация и развитие знаний учащихся о водороде как
химическом элементе и о простом веществе на основе сформированной предметной
понятийно-теоретической базы и с использованием межпредметного материала.
9. Задачи:
- обучающие: систематизировать и развить
представления о водороде как химическом элементе и простом веществе, способах
его получения и собирания; закрепить умения составлять реакции замещения;
закрепить понятия «простое вещество» и «сложное вещество», «изотопы», умение
обращения с приборами для получения и собирания газов.
-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.
10. Тип урока: урок –изучение нового
материала
11. Формы работы учащихся: фронтальная (лекция,
демонстрация, сопоставительный анализ, элементы игры, рассказ, постановка и
решение проблемных вопросов, химический эксперимент).
12. Необходимое техническое
оборудование: плазменная
панель, компьютер, ОМS плеер, возможность доступа
по протоколу HTTP к узлу eor.it.ru со
скоростью не менее 56 Кбит/с.
13. Структура и ход урока
Тема: Водород - химический элемент и
простое вещество
Форма урока: Урок –изучения нового
материала
Оборудование и реактивы: плазменная панель,
компьютер, ОМSплеер, аппарат Киппа, прибор
для собирания газа демонстрационный, лабораторный штатив, широкий сосуд с
водой, стаканы, пробирки, спиртовка, мыльный раствор, лучинка. На лабораторных
столах учащихся: серная кислота (р-р 1:5) и цинк в гранулах, прибор для
получения газов.
Ожидаемые результаты обучения:
В результате изучения данной темы учащиеся:
·
Получают
знания о строении, свойствах и значении водорода на Земле и во Вселенной
·
Получают
представление о распространенности водорода в природе
·
Приобретают
знания о физических и химических свойствах водорода
·
Знакомятся
с важнейшими областями применения водорода
·
Приобретают
умение объяснить причину опасности работы с водородом
·
Приобретают
навыки работы с химическими веществами и оборудованием
·
Умеют
использовать средства MicrosoftWord, MicrosoftPowerPoint для подготовки презентаций,
рефератов, докладов, проектных работ по данной теме.
Межпредметные связи на уроке:
География: распространение водорода и
его соединений на Земле.
Астрономия: сведения о присутствии
водорода на внеземных объектах и в космическом пространстве, термоядерные
реакции как источник энергии во Вселенной
Биология: элемент водород как важная составная часть
органических веществ
Девиз урока: «Всегда держись начеку»
Козьма Прутков.
План урока: (записан на обратной
стороне доски)
Водород в природе.
Водород, как химический элемент.
Водород – простое вещество.
Физические и химические свойства водорода.
Получение и собирание водорода.
Применение водорода.
Ход урока:
I.
Целеполагание.
Мотивация деятельности.
Учитель: Сегодня я пригласила к нам
в гости на урок великого черного мага, который приготовил для вас вопрос. (Роль
мага выполняет лаборант кабинета или ученик старших классов).
Черный маг рассказывает стихотворение.
Учащиеся отвечают – водород
Учитель: При изучении курса химии мы
уже неоднократно встречались с водородом. Пришло время обобщить и расширить
знания об этом химическом элементе, познакомится с областями и перспективами
его применения.
Мы с вами живем в ХХI веке, в веке цифровых технологий,
ноутбуков и сверхскоростных самолетов. Как вы думаете, сколько тайн ещё
скрывает от нас с вами природа, а сколько их было много, много лет назад.
Посмотрите на девиз нашего урока. О чем он предупреждает? – это тоже пока для
вас тайна, которая будет раскрыта к концу нашего урока.
Запишите тему урока в тетрадь и
посмотрите на план нашего урока.
II.
Актуализация
чувственного опыта и опорных знаний:
Водород в природе
Учитель: Первый я на белом свете:
Во Вселенной, на планете
Превращаюсь в легкий гелий
Зажигаю Солнце в небе.
ЭОР №1http://www.fcior.edu.ru/card/6434/vodorod-v-prirode.html
Водород – самый
распространенный элемент в космосе. Основная масса звезд состоит из водорода:
Юпитер, Сатурн – 92% Н, 8 % Н е, 0,1 % все остальные химические элементы;
водород преимущественно составляет межзвездное вещество. Водород входит в
состав основного вещества Земли – воды. Если посмотреть на схему
распространения химических элементов, то можно увидеть, что доля водорода в
земной коре составляет около 1% ее массы. Однако, роль его в природе
определяется не массой, а числом атомов, доля которых составляет около 17%.
Множество органических веществ, представляют собой соединения водорода с
углеродом – нефть, природный газ метан СН4, углеводы, белки, жиры,
нуклеиновые кислоты, витамины и другие органические вещества. В теле человека
около 10% водорода
Водород как химический
элемент
Учитель задает вопросы
учащимся:
информация оформляется в схему конспект.
Водород – первый
химический элемент периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.
Вопросы? Почему водород записан дважды в таблице Д.И.Менделеева? В каком случае
водород напоминает галогены, а в каком – щелочные металлы? Атомный номер
водорода – 1, относительная атомная масса равна 1,008. В ядре атома водорода
один протон, масса которого равна 1 а. е. м. Почему же масса химического
элемента водорода равна 1,008 а. е. м? Масса не равна единице, так как кроме
обычного водорода, называемого протий, существуют изотопы водорода с большей
массой: дейтерий и тритий.
Учащиеся вспоминают и формулируют
понятие изотопы, записывают состав ядра дейтерия и трития.
Запись схемы в тетради: Водород – химический элемент.
Учащиеся: Н – название водород, гидрогениум.(Hydrogenium).
Валентность = 1 Аr (Н) = 1.
Самый первый и самый легкий элемент.
Соединения он образует с большинством химических элементов. Названия соединений
водорода с неметаллами включают в себя, название неметалла и слово «водород»
(HCl – хлороводород, HI – йодоводород, H2S – сероводород).
Соединения водорода с металлами
называют гидридами: NaH – гидрид натрия, AlH3 – гидрид алюминия, TiH2
– гидрид титана.
Учитель: Водород как простое вещество
Запись схемы в тетради: Водород –
простое вещество: Н2
Учитель: Что показывает эта формула? (разбор формулы с учащимися по
схеме):
Графическая формула Н-Н. Почему? Так
как валентность = 1, поэтому молекула водорода двухатомная. Тип вещества –
простое. Связь ковалентная неполярная, кристаллическая решетка – молекулярная.
(Учащиеся моделируют молекулу водорода)
Mr (Н2) = 2, что это
показывает? Это показывает, что молекула водорода в два раза тяжелее 1/12
атомной массы углерода.
Черный маг рассказывает
историю про водород.
Никто не знал, сколько водороду лет, хотя он сам
утверждал, что родился в 1766 году в семье Генри. Но злые языки говорили, что
был он в этой семье приемышем и отца его звали то ли Теофаст или Гельмонт, то
ли Роберт или Джозеф, то ли Михайло или Николя, но никак не Генри. Эти же языки
шепотом добавляли, что мальчика называли тогда иначе, настоящее имя он получил
от своего учителя Антуана, который и ввел юношу в «большой мир».
Учитель объясняет
Водород был известен еще в XVI в. Теофрасту Парацельсу
(1493— 1541), его получали также Ван - Гельмонт (1577—1644), Роберт Бойль
(1627—1691), Николя Лемери (1645—1715), Михаил Васильевич Ломоносов (1711
—1765), Джозеф Пристли и другие ученые.
В 1766 году известный
английский ученый Генри Кавендиш получил «искусственный воздух» действием
цинка, железа или олова на разведенную соляную или серную кислоту. Это было
совершенно новое вещество, которое хорошо горело и получило название «горючего
воздуха». Но лишь в 1787 году Лавуазье доказал, что этот «воздух» входит в состав
воды и дал ему название « гидрогениум», т. е. «рождающий воду», «водород».
III. Изучение свойств водорода и
способов его получения
Учитель: восстановив опорные
знания, изучим свойства водорода, и ознакомимся со способами его получения. Но
вначале вспомним немного из истории химии.
Черный маг рассказывает
Вот такая история
произошла с французским химиком, директором Парижского музея науки Пилатом де
Розье (1756-1785). Как-то он решил проверить, что будет, если вдохнуть водород.
До него никто такого эксперимента не проводил. Не заметив никакого эффекта,
ученый решил убедиться, проник ли водород в легкие? Он ещё раз глубоко вдохнул
этот газ, а затем выдохнул его на огонь свечи, ожидая увидеть вспышку пламени.
Однако водород в легких экспериментатора смешался с воздухом и произошел
сильный взрыв. «Я думал, что у меня вылетели все зубы вместе с корнями», - так
Розье характеризовал испытанные ощущения. Эксперимент чуть не стоил ему
жизни.
Проблемный вопрос: Если бы перед вами стояла
задача: получить большое количество водорода, - какое сырье вы бы выбрали и
почему?
Учащиеся: Воду! Она доступна, её
много.
Учитель: Да, верно, вода – самый
доступный источник водорода. Действительно в промышленности получают водород из
воды действием тока, идет реакция разложения воды с образованием двух веществ:
водорода и кислорода. Но этот способ сравнительно дорогой. В настоящее время
наиболее экономичный способ производства водорода – конверсия метана. Из
каких же веществ можно получать водород? Из тех, которые содержат химический
элемент водород (Н). В лаборатории для получения водорода используют вещества,
относящиеся к классу кислот. Например: HCl – соляная кислота или Н2SO4 – серная кислота. Как извлечь из нее
водород? Провести реакцию замещения с металлом – Zn, Fe.
Н2SO4 + Zn = H2 + ? 2НCl + Zn = H2
+ ?
Существует два способа собирания водорода:
- Собирание водорода методом вытеснения воды.
- Собирание водорода методом вытеснения воздуха.
Полученный тем или иным способом
водород может быть загрязнен воздухом, с которым может образовывать взрывчатую
смесь (смесь водорода и кислорода в объемном отношении 2:1 называется,
“гремучим газом»), это опасно! Вспомните Пилата де Розье и девиз нашего
урока. Поэтому полученный водород проверяют на чистоту.
IV. Экспериментальная часть
урока
Учащиеся записывают в схему
физические свойства водорода: газ, без цвета, без запаха, без вкуса,
практически нерастворим в воде.
Учитель добавляет, что водород почти в 14,5
раз легче воздуха (самый легкий из всех газов); имеет низкую температуру
плавления (-259,10 С) и низкую температуру кипения (-2530
С); обладает хорошей теплопроводностью (в 7 раз больше чем воздух).
Учитель демонстрирует ЭОР №5http://www.fcior.edu.ru/card/5616/himicheskie-svoystva-vodoroda.html
Учащиеся записывают уравнения
реакций и условия их проведения
Применение водорода
Учитель: Применение водорода -
обусловлено его физическими и химическими свойствами. Физические свойства водорода
имеют место применения в следующих областях:
- Синтез аммиака
- Синтез соляной кислоты
- Синтез метилового и других спиртов
- Гидрогенизация растительных масел (получение
маргарина)
- Для получения жидкого топлива из каменных углей
- Получение молибдена, вольфрама и других металлов
- В качестве горючего в современной ракетной
технике
- Хладагент в специальных физических проборах
- Атомно-водородной сварке тугоплавких сталей и
сплавов
Из-за того, что он легче воздуха им долгое время
наполняли аэростаты, воздушные шары и дирижабли.
V. Первичный контроль знаний
Включаю ЭОР №6 http://www.fcior.edu.ru/card/10735/testy-po-teme-vodorod.html
Учащиеся отвечают, затем
проверяют и оценивают, осуществляя взаимоконтроль
VI. Заключение
Учитель: Итог нашего урока: мы
познакомились со вторым после кислорода элементом в химии – водородом. Вы
узнали его свойства и уникальность. Я думаю, вам понятно, почему надо
обращаться с газом очень осторожно. Возможен взрыв, вот почему вы должны быть
всегда начеку!
VII. Домашнее задание:
Прочесть 17 параграф учебника «Химия
– 9» автора: О.С.Габриеляна, выполнить вопросы 2, 4 , 5 для сильных учащихся.
Изучить дополнительный
материал о водороде «Знаете ли вы, что…?» Подготовить средствами MicrosoftPowerPoint, с использованием ресурсов
Интернет и сканированием иллюстративного материала на бумажных носителях,
презентацию, или средствами FrontPage,
небольшой сайт
«Водородное
топливо»
«Энергетика будущего»
«Водород во Вселенной»
«Из истории развития воздухоплавания»
«Старинные способы получения водорода».
Приложение к плану-конспекту урока
Водород – химический элемент и простое вещество
(Тема урока)
Таблица 2.
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ НА
ДАННОМ УРОКЕ ЭОР
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.