Открытый
урок химии по теме: "Водород. Химический элемент и простое вещество"
Тема: Водород. Химический элемент и простое вещество.
Цель: Дать представление о методе получения и собирания водорода и о малой
плотности водорода – самый легкий газ. Вводимое понятие – гидриды, закрепление
понятия валентность.
Методы: Урок- объяснение нового материала, лабораторные опыты.
Оборудование: аппарат Кипа, прибор для собирания газа демонстрационный, спиртовка,
мыльный раствор, лучинка.
На лабораторных столах учащихся:
соляная кислота ( р-р 1:2) и цинк в гранулах, прибор для получения газов.
План урока:
- Водород в природе.
- Водород, как химический элемент.
- Водород – простое вещество.
- Физические свойства водорода.
- Получение и собирание водорода.
- Применение водорода.
Ход урока:
1.
Организационный момент:
Мы с вами живем в ХХ 1
веке, в веке передовых технологий, компьютеров и реактивных самолетов. А как вы
думаете, сколько тайн скрывает от нас природа, а сколько их было много, много,
много лет назад? Давайте посмотрим на девиз нашего урока, о чем он нас
предупреждает? –э то тоже пока для вас тайна, которая будет раскрыта к концу
нашего урока. А поможет нам в этом знания о новом химическом элементе под
названием –
водород.
2. Изучение
нового материала:
Запишите тему урока с
классной доски в тетрадь и посмотрите на план нашего урока.
Водород в природе
.
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 (Рисунок 2).
Однако , роль его в природе
определяется не массой, а числом атомов, доля которых составляет около 17% (Рисунок 3).
Множество органических веществ представляют собой соединения водорода с
углеродом – нефть, природный газ метан СН 4 и другие органические вещества.
Водород как химический элемент .
Водород – первый химический элемент периодической системы
химических элементов Д.И. Менделеева. Атомный номер водорода – 1, относительная
атомная масса равна 1,0079. 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».
Записали в тетради: Водород – химический элемент.
- Н – название водород, гидрогениум.(
Hydrogenium ).
- Валентность = 1 (Вопрос классу – что такое
валентность?).
- 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.
Названия трех веществ вам следует
запомнить, запишите:
H2O – вода, NH3 – аммиак, CH4 – природный
газ метан.
Соединения водорода с металлами называют
гидридами:
NaH – гидрид натрия, AlH3 – гидрид
алюминия, TiH2 – гидрид титана.
Водород как простое вещество.
Записали в тетради: Водород – простое вещество. (формула – Н2
).
Что показывает эта формула? (разбор формулы с учащимися по
схеме):
- название вещества – водород.
- Тип вещества – простое . ( п очему? – ответы
учащихся) .
- Mr (Н2 ) = 2, что это показывает? – ответы
учащихся, это показывает, что молекула водорода в два раза тяжелее 1/12
атомной массы углерода. Устные задачи: Какова масса одного моля водорода?
– масса одного моль водорода равна 2
г , а чему равен объем одного моль водорода? Объем одного моль водорода
равен 22,4 л , а объем двух моль водорода? Объем двух моль водорода = 44,8
л . Чему равен объем 20 г водорода? Сколько это будет моль? – 10 моль, а
сколько литров – 224 л .
- Графическая формула Н-Н. Почему? Так как
валентность = 1, поэтому молекула водорода двухатомная.
- Массовые доли элементов 100%.
- Физические свойства ( при обычных условиях):
Агрегатное состояние: цвет, запах, вкус, плотность, растворимость
в воде,
температура плавления, температура кипения, теплопроводность.
Заполняется учащимися самостоятельно, пользуясь наблюдениями
при проведении лабораторного опыта и материалом из учебника или с помощью
учителя).
7. Получение водорода:
Из чего проще получить – из воздуха, но там нет водорода,
тогда из воды (Н 2 О). Действительно в промышленности получают водород из воды
действием тока, идет реакция разложения воды с образованием двух веществ:
водорода и кислорода. А из каких вообще 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 –
хлороводород – соляная кислота. Как извлечь из нее водород? Провести реакцию
замещения с металлом – Zn
HCl + Zn --- H2 + ?
Лабораторные опыты учащихся :
В пробирку налить 3 мл HCl и положить гранулу Zn , что
наблюдаем? Выделяется газ – это водород. Какими свойствами он обладает?
Записать физические свойства водорода: газ, без цвета, без
запаха, без вкуса, практически нерастворим в воде. Учитель добавляет, что
водород почти в 15 раз легче воздуха (самый легкий из всех газов); имеет низкую
температуру плавления (- 259 градусов) и низкую температуру кипения (-253
градуса); обладает хорошей теплопроводностью.
Реакция получения водорода в лаборатории проводится в аппарате
Кипа или ему подобных . В одно из отделений закладывается Zn , а в другое
наливается кислота, газ выходит по газоотводной трубке. Для получения небольших
количеств используют прибор для получения газов меньшего размера, но действие
его такое же.
Демонстрация учителя: 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, это опасно! Вспомните
девиз нашего урока. Поэтому полученный водород проверяют на чистоту.
Демонстрация учителя:
Наполняем пробирку водородом, используя один из методов
собирания, и подносим ее открытым концом к пламени – если услышим хлопок со
свистом, то водород загрязнен, если же хлопок глухой – то водород чистый.
8. Применение водорода :
Обусловлено его физическими и химическими свойствами.
Физические свойства водорода имеют место применения в следующих областях:
Из-за того, что он легче воздуха им долгое время наполняли
аэростаты, воздушные шары и дирижабли.
Демонстрация учителя :
заполнение водородом мыльных пузырей . ( в газоотводную трубку аппарата Киппа
вставлена воронка, а для того, чтобы мыльные пузыри не лопались добавляем в
мыльный раствор немного глицерина).
Учитель или учащиеся, заранее приготовившиеся, рассказывают
исторический очерк о применении водорода.
Братья – французы Монгольфье первые осуществили идею подняться
на воздушном шаре, наполненном горячим воздухом. В 1783 году совершил полет на
воздушном шаре, наполненном водородом французский физик Ж.Шарль. В 1794 году
воздушные шары нашли практическое применение в военном деле. В последствии
стали применять смесь водорода с гелием. Это было более безопасно, так как
водородные шары часто воспламенялись. С 1932 по 1937 год немецкий дирижабль
«Граф Цеппелин» совершил 136 полетов из Европы в Южную Америку и 7 полетов – в
США и перевез свыше 13 тысяч человек. Потом дирижабли были постепенно вытеснены
успехами авиации и вертолетостроения. Сейчас вновь обсуждаются вопросы создания
современных дирижаблей. Другое универсальное свойство водорода – самая высокая
теплопроводность среди всех газов – находит применение в современной энергетике
для охлаждения электрических машин.
На следующем уроке мы с вами изучим химические свойства
водорода и узнаем, где еще используется водород.
3. Подведем итог нашего урока : мы познакомились со вторым после кислорода элементом в химии – это
водород.
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!
Оценки за урок и установка на материал следующего урока.
Мартукская средняя школа №1
Открытый урок химии по теме: "Водород. Химический
элемент и простое вещество"
в 8 классе
учитель:
Цимерман С.Р.
2012-2013уч.г.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.