«Водород. Физические свойства, получение».

Тема урока

«Водород. Физические свойства, получение».

Гу « Пешковская средняя школа» 2009-2010 учебный год

Леонова Л.А., учитель химии  первой квалификационной категории

8 класс, неорганическая химия

Тема : «Водород.   Физические свойства, получение»

Тип урока: изучение нового материала

Дидактическая цель: создать условия для осознания и осмысления знаний и общеучебных и специальных умений по теме «Водород. Физические свойства и получение»                  

Цель: систематизировать и  развить знания учащихся о водороде  химическом элементе и о простом веществе, о способах его получения.

Задачи:

-  в процессе исследования изучить физические свойства водорода и способы получения, закрепить понятия « химический элемент», « простое вещество», « сложное вещество»,  закрепить умения составлять уравнения реакций,  умение обращения с приборами для получения и собирания газов.

-  развивать самостоятельность мышления, учить сравнивать, обобщать, анализировать и делать выводы.

-  формировать активную познавательную деятельность учащихся через химический эксперимент и посредством заданий развивающего характера

Формы организации учебной деятельности: индивидуальная, фронтальная ,парная

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый

Методы и формы учебной деятельности: вступительное слово учителя, , мультимедийная демонстрация, сообщения учащихся,  беседа, постановка и решение проблемных

вопросов,  анализ уравнений реакций, химический эксперимент, заполнение лабораторного журнала

Межпредметные связи: география, биология,  математика

Оборудование и реактивы: 

- аппарат Киппа, штатив, пробирки, цинк, натрий, соляная кислота, вода, фенолфталеин

- презентация учителя

- лабораторный журнал

Девиз урока: «Всегда держись начеку» Козьма Прутков.

План урока:

1.      Водород  -  химический элемент.

2.      Водород в природе.

3.      Водород  - простое вещество.

4.      Физические свойства водорода.

5.      Получение и собирание водорода.

                                            Ход урока.

1.      Орг. момент

2.      Целеполагание. Мотивация деятельности.

Учитель:  Прозвенел уже звонок,                                                                                                                                  И мы сейчас начнем урок,                                                                                                                                                  Урок сегодня необычный,                                                                                                                                               От всех других чуть-чуть отличный.

сегодня я пригласила к нам в гости на урок великого черного мага, который приготовил для вас вопрос.

Черный маг: (читает стихотворение)

Добрый день , ребята!

Хотя я сильный черный маг,

Мне без помощников никак.

Их много рядом я терплю,

Но больше всех его люблю.

Обычно легок и летуч,

Он вдруг становится могуч:

Его нагрев неосторожно

Взорвать в округе все возможно,

А если с «О» соединить, -

То можно воду получить.

Я много вам о нем сказала,

Его подробно описала.

Итак, подумав,  пять секунд,

Скажите, как его зовут

(Учащиеся отвечают – водород.)

Правильно ! Молодцы, ребята!

Учитель :                                                                                                                                                                           Мы уже не раз встречались с водородом. Пришло время расширить и обобщить знания о нем.

Ребята, а что бы вы хотели знать о водороде.

( учащиеся перечисляют: общую  характеристику, физические и химические свойства, получение, способы  собирания, применение)

Сегодня из перечисленного вами   мы рассмотрим:

1.      Что собой представляет водород

2.      Какова его визитная карточка

3.      Где он находится в природе

4.      Каковы его физические свойства

5.       Как его можно получить                                                                                              

 Решение этих вопросов и является целью нашего урока.       

Итак тема нашего урока : « Водород, физические свойства, получение»( учащиеся записывают в лабораторном журнале)

Мы с вами живем в 21 веке, в веке цифровых технологий, ноутбуков, сверхскоростных самолетов.  Но сколько тайн еще скрывает от нас с вами природа, а сколько их было много, много лет назад.  Девиз нашего урока: «Всегда держись начеку».  О чем он предупреждает – это тоже для вас пока еще тайна, которая будет раскрыта к концу нашего урока.

3.      Актуализация опорных знаний.

Учитель:К изучению общих свойств водорода приступаем,                                                                                        И очень многое узнаем.                                                                                                                                                   Будем экспериментировать,                                                                                                                                        Опыты анализировать                                                                                                                                                   Работы много предстоит,                                                                                                                                                Никто без дела не сидит!    

I.     Водород – химический элемент ( запись схемы в тетрадь)     (слайд    )

1.       Химический знак – Н (аш) 

2.       Относительная атомная масса  Ar (H) =1                                                                                                               

3.       Валентность  - I

4.       Нахождение в природе – водород самый легкий и самый распространенный элемент

Вселенной.   В земной коре массовая доля составляет 1%. Основные источники водорода на Земле –  вода,  природный газ, нефть,  минералы и горные породы. В космосе это самый распространенный элемент, он составляет  более 50%  массы солнца и звезд.

Водород вместе с углеродом, азотом, кислородом, серой и другими элементами входит в состав тканей всех растений и животных. В теле человека около 10% водорода( сообщение учащегося)

II.  Водород – простое вещество.

1.       Химическая формула – Н₂ (молекула двухатомная)

2.       Относительная молекулярная масса Mr(Н₂) =2

3.       Физические свойства – (слайд, отражающий физ. св-ва, уч-ся расшифровывают и записывают и тетради)

А теперь, ребята, вспомним немного из истории химии.

Черный маг рассказывает.

Никто не знал, сколько водороду лет, хотя он сам утверждал, что родился в 1766 году в семье Генри. Но злые языки говорили, что он был в семье приемышем и отца его звали то ли Теофраст или Гельмонт, то ли Роберт или Джозеф, то ли Михайло или Николя, но никак не Генри. Эти же злые 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.

1.       Водород был известен еще в 16в. Теофрасту Парацельсу, его получали также Роберт Бойль,  Михаил Васильевич Ломоносов,  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» (гидрогениум – рождающий воду, свое название он получил оттого, что при горении давал не дым, сажу и копоть, а воду. Кстати именно эта особенность сегодня привлекает экологов и «зеленых»))

III.Получение водорода

И сейчас пришло время ознакомиться со способами получения водорода

 Проблемный вопрос: Ребята , если бы перед вами стояла задача: получить большое количество водорода, - какое сырье вы бы выбрали и почему?

Учащиеся: Воду! Она доступна, ее много.

Учитель: Верно, вода – самый доступный источник водорода. В промышленности водород получают разложением воды под действием электрического тока. (уч-ся составляют уравнение реакции)    2Н₂О = 2Н₂ + О₂        Но этот способ сравнительно дорогой.                                                                                               В настоящее время получают водород из метана взаимодействием с водой при высокой температуре (конверсия)

                                                СН₄ +2Н₂О = СО₂ + 4Н₂ – 165кДж

Давайте, ребята, сделаем вывод из каких  же веществ можно получать водород?

Учащиеся: из сложных веществ, тех,  которые содержат химический элемент –Н (водород).

(Решение задачи  2 на определение массовой доли    из закрепления) (слайд)                                             Учитель:  В лаборатории для получения водорода  можно использовать : а) металлы цинк, железо, магний и растворы кислот - серной или соляной, б) активные металлы – натрий или калий и воду. Сейчас мы и будем с вами получать этот газ,  собирать его и доказывать, что действительно это водород.  Но, подождите, нас о чем-то хочет предупредить мой помощник  черный маг.

Черный маг рассказывает:

Эта история произошла с французским химиком,  директором Парижского музея науки Пилатом де Розье. Как-то он решил проверить, что будет,  если вдохнуть водород. До него никто такого эксперимента не проводил. Не заметив ни какого эффекта, ученый решил убедиться, проник ли водород в легкие? Он еще 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.

Учитель:    Ребята, скажите пожалуйста о чем нас хотел предупредить черный маг,  рассказывая эту историю.

Учащиеся:           Получая водород , мы должны соблюдать правила техники безопасности ( учащиеся вспоминают правила  Т/Б)

Учитель : что может произойти с тем, кто не соблюдает Т/Б ?

Ученик:                                                                                                                                                        Совать свой нос куда попало                                                                                                                    На химии никак нельзя.                                                                                                                               В восьмом мы классе знаем мало,                                                                                                                 Не все здесь вещества – друзья!                                                                                                                      Но, если хочешь ты учиться,                                                                                                                    Запомни раз и навсегда:                                                                                                                                Не стоит слишком торопиться                                                                                                                Свершать опасные дела.                                                                                                                                Смешать две жидкости прикольно,                                                                                                                    Но если свойства их не знать,                                                                                                                             То будет очень даже больно                                                                                                                                    И инвалидом можно стать.                                                                                                                                   Мы вывод сделаем простой –                                                                                                                         Сначала думай головой.                                                              

                                                                                                                                                    Учитель:    Существует два способа получения водорода: как вы,  думаете, что это за способы?

Учащиеся:- Собирание водорода методом вытеснения воды. (Cлайд )

- Собирание водорода методом вытеснения воздуха. (Слайд )

Учитель: посмотрите на слайды и ответьте,  в чем заключается отличие при сборке прибора для получения водорода. (уч-ся отвечают, что собирают в перевернутый вверх дном сосуд). В лаборатории в больших количествах водород получают в аппарате Киппа (показываю аппарат Киппа) (видео фрагмент «Школьный химический эксперимент»)

Реакция получения водорода в лаборатории проводится и в аппарате Киппа, происхождение его названия связано с голландской фирмой, выпускавшей эти аппараты. В одно из отделений закладывается Zn, а в другое наливается кислта, газ выходит по газоотводной трубке. 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. (Слайд )

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.   

4.Экспериментальная часть урока

Учитель: Ребята, мы сейчас  тоже будем получать водород вытеснением воздуха, но прибор мы упростим.

Учащиеся: проводят лабораторные опыты получения водорода :(записывают уравнения реакций, определяют тип)

1.     Металл + кислота = соль + вода

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

Учитель:     получает

2.     Металл + вода = основание + водород

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂

Учитель: 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!

Закрепление

1.    Химический диктант.

2.    Решение задачи на нахождение массовой доли водорода

 Домашнее задание: 1) &30,31  Упр.9 стр. 84                                                                                     2)КОЗ. Заполните таблицу : « Сравительная характеристика кислорода и водорода»                       3)Приготовить сообщение на тему:  «Применение водорода», «Водородное топливо»                                                                                                                                                                                                                                                                              «Водород во Вселенной»  

Рефлексия  

Учитель: Сейчас прозвенит долгожданный звонок,                                                                                               Увы, но… к концу подошел наш урок.                                                                                                                       А я благодарность вам всем объявляю,                                                                                                           Большое спасибо я вам говорю.                                                                                                                            Мы цели достигли. Благодарю!

Прежде, чем закончим урок, хотелось бы узнать ваше настроение. На ваших столах лежит незаконченный рисунок – мордашка человечка. Необходимо дорисовать рот, выразив при этом свое отношение к прошедшему уроку: улыбка – я узнал много интересной и полезной информации, гримаса презрения – было неинтересно, ничего нового и полезного я не узнал, рот – прямая линия – мне безразлично, чем вы здесь сегодня занимались.

Лабораторный журнал.

Тема:  _________________________________________________________

I.     Водород – химический элемент

1.       Химический знак – __________________________________________________

2.       Относительная атомная масса  -   ___________________________________ ___                                                                                                          

3.       Валентность  -          __________________________________________________

4.       Нахождение в природе – _____________________________________________

____________________________________________________________________

II.  Водород – простое вещество.

1.       Химическая формула –   ___________________________________________

2.       Относительная молекулярная масса -_________________________________

3.       Физические свойства______________________________________________________

___________________________________________________________________________

III.Получение водорода

1.     Впервые получил______________________________________________________

2      В промышленности получают:

   а)__________________________________________________________________

    ___________________________________________________________________

  б) __________________________________________________________________

________________________________________________________________________

Вывод:                                                                                                                                      

_________________________________________________________________________

                 3     В лаборатории получают в аппарате ________________________________________

                        вытеснением ____________________________________________________________

                        При взаимодействии:

                           а) _____________________________________________________________________

                               ______________________________________________________________________

                             б) ____________________________________________________________________

                                 _____________________________________________________________________

IV. Задания для самостоятельной работы.

1.       Определите массовую долю водорода в %  в соединениях: а) воде – Н₂О                       б) природном газе - СН₄, сделайте вывод  ( по вариантам)

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

       2.Химический диктант. (если утверждение верно, поставьте знак «+», неверно «-»

( взаимопроверка)

1.Водород хорошо растворим в воде

2.Водород легче воздуха

3.Водород – газ  голубого  цвета

4.Водород поддерживает горение

5.Водородсобирают вытеснением воздуха

6.Водород входит в состав солнца, звезд, воды

7.Водород собирают в сосуд, перевернутый вверх дном

8.Водород сложное вещество

9.Водород в промышленности получают из воздуха

                                                                                                                   Оценка: «          »

V. Домашнее задание: параграф -30,31 Упр. 8 стр.                   ( для всех)

    Приготовить сообщение и презентацию к нему по теме:  « Применение водорода»,

     « Водородное топливо» (по желанию)

Используя учебник и рабочую тетрадь заполните таблицу и сделайте выводы.

Сравнительная характеристика кислорода и водорода.

Признаки сравнения	кислород	водород
химический знак
Ar
химическая формула
Mr
валентность
арегатное состояние
цвет
запах
вкус
плотность (легче или тяжелее воздуха)
растворимость в воде
t кипения
t плавления
впервые получил
В промышленности получают из веществ
в лаборатории получают из веществ
способы получения
отношение к реакции горения
аллотропные видообразования
применение