Водород. Распространение в природе и получение

План – конспект урока, 8 класс.

Тема урока: «Водород. Распространение в природе и получение».

Задачи урока: Образовательные – продолжить формирование понятия «химический элемент» и «простое вещество» на примере водорода; закрепить умение применять полученные знания при объяснении новых фактов; совершенствовать у учащихся умения работать с лабораторным оборудованием и реактивами.

Развивающие – развивать мышление учащихся, умение анализировать, сравнивать, обобщать, наблюдать; развивать навыки устной речи, познавательный интерес к предмету, наблюдательность в ходе эксперимента.

Воспитательные – воспитывать и прививать чувство коллективизма, сотрудничество с одноклассниками, воспитывать необходимость химически грамотного отношения к своему здоровью и окружающей среде.

Тип урока:  урок «изучение нового материала».

                                            План урока:

1.     Мотивация учебной деятельности.                                         (1-2 мин.)

2.     Знакомство с темой и целью урока.                                        (2-3 мин.)

3.     Комментирование домашнего задания.                                  (1-2 мин.)

4.     Восприятие и первичное осознание нового материала.        (20 -25 мин.)

5.     Осмысление, обобщение и систематизация новых знаний. (2-3 мин.)

6.     Закрепление ЗУН по новому материалу.                                (7-10 мин.)

7.     Подведение итогов урока.                                                        (1-2 мин.)

                                                    Ход урока:

Основу жизни составляют 6 элементов (O, C, H, N, P, S), на долю которых приходится 98٪ массы живого вещества. Один из них мы сегодня будем изучать. А вот какой именно мы узнаем из следующей загадки. Слушайте внимательно, чтобы дать верный ответ.

                               Загадка (слайд №1).

1)    Первый я на белом свете:

Во Вселенной, на планете,

Превращаюсь в лёгкий гелий,

Зажигаю солнце в небе.

2)    Гость из космоса пришёл,

В воде приют себе нашёл.

3)    Я, газ легчайший и бесцветный,

Неядовитый и безвредный.

Соединяюсь с кислородом,

Я для питья даю вам воду.

                                    ответ:  Водород  (слайд №2).

Итак, тема урока: «Водород. Распространение в природе и получение». (слайд №3).                         

Цель урока: сформировать понятие о водороде как химическом элементе и простом веществе, о распространении его в природе и о способах получения.

Перед тем, как мы начнём изучать тему сегодняшнего урока, запишите домашнее задание:

                       §30, упр. 8, 9 (письменно) стр. 84          (слайд №4).

Чтобы познакомиться с удивительным химическим элементом – водородом и образованным им простым веществом, нам понадобится следующий план:

1.Открытие водорода;

2.Распространение водорода;

3.Характеристика химического элемента и простого вещества;

4.Получение водорода.                               (слайд №5).

На каждом этапе вы узнаете что-то новое и интересное, мы изучим: кем и когда был открыт водород; где он находится на нашей планете и во вселенной; дадим характеристику водороду как химическому элементу и простому веществу; как получают водород в лаборатории и промышленности.

Итак, первый пункт плана – «Открытие водорода».

С тех пор, как стали известны кислоты, много раз химики замечали, что при действии кислот на некоторые металлы образуется «горючий воздух». При поднесении пламени он иногда загорается, а иногда взрывается с оглушительным треском. Английский учёный Генри Кавендиш, живший в одно время с Джозефом Пристли, впервые собрал «горючий воздух» в 1766 году и убедился, что это не воздух, а совершенно особое газообразное вещество. Если он чист, то спокойно горит, а если смешан с воздухом, то взрывается. И лишь 21 год спустя было доказано, что этот газ входит в состав воды и дано ему название «гидрогениум», то есть «рождающий воду» (в переводе с латинского языка).           (слайды №6, 7 и 8).

Водород стал первым известным простым газообразным веществом. Его открытие имело огромное значение для становления современной научной химии.

 Следующий пункт плана – «Распространение в природе».

В атмосфере водород практически не встречается. Как простое вещество он входит в состав вулканических газов. Солнце обогревает нашу Землю за счёт превращения водорода в гелий. Следовательно, водород – элемент Космоса. Он составляет около половины массы солнца и большинства звёзд, основную часть межзвёздной среды и туманностей. По распространённости в нашей Вселенной водород занимает первое место.

Массовая доля водорода (W(H)) в земной коре составляет 1٪ - это девятый по распространённости элемент. В составе атмосферного воздуха присутствие водорода менее 0,0001٪ (1/ 10000).   (слайды №9 – 12).

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

Внимание! Мы приблизились к пункту плана, где вам необходимо применить все свои знания, полученные на предыдущих уроках – «Характеристика химического элемента  и простого вещества».

Два учащихся идут к доске и составляют характеристику: первый – химического элемента водорода, второй – простого вещества водорода по уже знакомому плану (слайд №13). Остальные самостоятельно у себя в тетрадях (1 вариант – первую характеристику; 2-ой – вторую). Первые закончившие поднимают руку.

Проверяем выполненную работу:

1.     Характеристика химического элемента водорода –

химический знак – Н;

название – «гидрогениум» - рождающий воду;

относительная атомная масса (Ar) – Ar(H) = 1.

Валентность  Н = I !

Соединения – H₂O, CH₄ (метан), H₂SO₄ и HCl (кислоты), C₆H₁₂O₆ (глюкоза), C₁₂H₂₂O₁₁ (сахар) и многие другие органические вещества.

2.     Характеристика простого вещества водорода –

химическая формула – Н₂;

относительная молекулярная масса – Mr(H₂) = 2;

молярная масса – М(Н₂) = 2 г/моль.

Переходим к завершающему пункту плана – «Получение водорода».

Теперь вы, работая самостоятельно в парах, перепишите со слайда способы получения водорода в лаборатории и промышленности, расставьте коэффициенты в данных уравнениях реакций и определите их тип. Далее проверка выполненного задания, поменяйтесь тетрадями (слайд №14, 15) и оцениваем друг друга (4 уравнения – «5», 3 уравнения – «4», 2 уравнения и тип реакции – «3», а одно уравнение – «2»).

? В больших масштабах, т.е. в промышленности, водород можно получить электролизом воды. Можно ли использовать этот способ в лаборатории?

Ответ: Можно.

Да, но в лаборатории используются более доступные реакции, для протекания которых не нужно электрического тока, нагревания. Достаточно вещества привести в соприкосновение и реакция с выделением водорода пошла. Поэтому на уроке мы будем получать водород взаимодействием цинка с разбавленной серной кислотой:

                                  Zn + H₂SO₄ => ZnSO₄ + H₂↑

? Мы получили водород, но нам нужно убедиться в этом. А для этого мы должны собрать водород. Какие способы собирания газов вам известны?

Ответ: Газы можно собирать методом вытеснения воды или вытеснением воздуха.

? Как нужно держать сосуд для сбора водорода? Чтобы ответить на этот вопрос, сравните молярные массы водорода и воздуха, => 2 и 29 г/моль (ученики сравнивают).

Ответ: Водород легче воздуха в 14,5 раз, => сосуд для сбора водорода держим вверх дном.

? На каком рисунке (а или б) отображён способ «переливания» водорода из одного сосуда в другой? Ответ поясните.          (слайд №16) 

? Мы получили газ, собрали его, теперь нужно доказать его наличие. Как это сделать?

Ответ: Водород горит, надо к сосуду с водородом поднести горящую спичку (или сосуд с водородом к пламени горелки).

Водород не имеет цвета, поэтому трудно сказать, весь ли воздух вытиснился водородом в пробирке. Грязный водород даёт «лающий» звук при горении, а характерный звук глухого хлопка наблюдается, если в пробирке чистый водород.

Водород – горючий газ, образует с воздухом и кислородом взрывоопасные  (гремучие) смеси, поэтому требует аккуратного обращения.

Запишем уравнение горения водорода:

                                           2Н₂ + О₂ => 2Н₂О              (слайд №17)

и в оставшееся время решим задачу №10 на странице 84 учебника.

Перед тем, как приступим к решению задачи, есть ли у вас вопросы по теме сегодняшнего урока?

Вы должны знать:

Вы должны уметь:

Задача №10 стр. 84 (учебник, 8 класс).

Дано:                                                        Решение:

m(Mg) =2,4г.                              2,4г.                       х г.

HCl  разб.                                  Mg + 2 HCl => MgCl₂ + H₂↑

                                                  1 моль                  1 моль

                                                 24 г/моль              95г/моль

m(MgCl₂) - ?                   1) M(Mg) = 24г/моль 

                                            M(MgCl₂) = 24 + 35,5 · 2 = 95 г/моль

m = M · ν                         2) из пропорции находим m(MgCl₂):

                                            x(MgCl₂) = 2,4 г. · 95 г/моль   = 9,5 г.

                                                                      24 г/моль

                                           Ответ:  m(MgCl₂) = 9,5 г.