Ученики на Учителя.com


План-конспект открытого урока "Водород. Его получение и свойства" 9 класс

Маркелова Светлана Алексеевна
План-конспект открытого урока
по химии
9-го класса
на тему
Водород. Его получение и свойства.
Тема урока: Водород. Его получение и свойства.
Цели урока:
Образовательная – изучить состав, строение и свойства водорода как
химического элемента и простого вещества. Ознакомиться со способами
получения водорода в лаборатории и промышленности.
Воспитательная – формирование умений, устанавливать причины,
следственные связи, логически мыслить и выражать свои мысли грамотным
языком.
Развивающая – развитие познавательных интересов, умение обобщать
изученные факты и делать выводы на основе полученных знаний.
Тип урока: Урок усвоения новых знаний.
Методы обучения: словесно – наглядный метод
Оборудование и реактивы: лабораторный прибор для получения газов,
лабораторный штатив, горелка, пробирки, гранулы цинка, раствор соляной
кислоты, порошок оксида меди (II).
План урока:
1. Открытие водорода
2. Обобщение опорных знаний о составе, строении и свойствах водорода
3. Обсуждение проблемных вопросов
4. изучение свойств водорода и способов его получения
5. закрепление материала
6. домашнее задание
Маркелова Светлана Алексеевна
I. Открытие водорода.
Еще в XVI в. было замечено, что при действии кислот на металлы выделяется
газ, который средневековые химики называли « горючим воздухом». Сам же
воздух считался элементарной материей, единой и неделимой. Правильному
трактованию многих наблюдаемых явлений мешала и господствующая в то
время теория флогистона, согласно которой горение считалось реакцией
разложения, при которой металл теряет «огненную материю».
Ученые, получавшие неизвестный горючий газ, считали его этой самой
«огненной материей», или флогистоном.
В 1766 г. Генри Кавендиш получил «горючий воздух» взаимодействием
цинка, олова и железа с серной и соляной кислотами. Он установил, что
«горючий воздух» отличается от обычного: не растворяется в воде и
щелочах; образует взрывчатые смеси с обычным воздухом.
К сожалению, и Кавендиш находился под влиянием распространенной тогда
теории и принял «горючий воздух» за флогистон.
В 1777г. А.Л. Лавуазье предложил новую теорию горения, отрицающую
теорию флогистона. Он в 1783 – 1784гг., выясняя состав воды, поставил
опыты по разложению ее раскаленным железом и древесным углем и
выделил два газа. Для «горючего воздуха» было введено название «водород»,
то есть рождающий воду. Это название предложил французский химик Л.Б.
Гитон де Морво.
II. Обобщение опорных знаний о составе, строении и свойствах водорода.
Атом Н: Z=1, p
+
=1, n
0
=0, e=1, A
r
=1.008
Электронная формула: 1s
1
Графическая схема
s- Элемент, неметалл.
В ядре атома водорода один протон, масса которого равна 1 a.e.m. Почему же
масса химического элемента водорода равна 1.008 a.e.m.?
Масса не равна единице, так как кроме обычного водорода, называемого
протий, существуют изотопы водорода с большей массой: дейтерий и тритий.
Какая вода называется «мертвой»? – Воду в состав которой вместо изотопа
протия входит дейтерий, с полным основанием можно считать «мертвой» по
влиянию на живые организмы.
Маркелова Светлана Алексеевна
Водород – простое вещество.
Молекула Н
2
: электронная формула
Молекула водорода состоит из двух
атомов и образована ковалентной
неполярной химической связью.
Валентность водорода равна =1, степень окисления равна =0.
Это самый легкий из газов, он более чем в 14 раз легче воздуха, поэтому
водород собирают в перевернутый вверх дном сосуд.
III. Обсуждение проблемных вопросов.
1. Почему водород в периодической системе химических элементов
записан дважды: в Ia и VIIa группах?
2. В каком случае водород напоминает галогены, а в каком - щелочные
металлы?
3. Как узнать, когда при взаимодействии с другими элементами водород
играет роль восстановителя, а когда – окислителя?
Водород имеет один неспаренный электрон, который он способен отдавать
более электроотрицательному элементу, получая при этом степень окисления
+1. Поведение его в этом случае подобно щелочным металлам.
При взаимодействии с металлами Ia и IIa групп водород ведет себя, как
галоген, отбирая у металлов их валентные электроны, получая в результате
степень окисления –1, к тому же, как фтор и хлор, он является газом при
нормальных условиях.
3H
2
0
+ N
2
0
= 2NH
3
+1
восстановитель окислитель
2Li
0
+ H
2
0
= 2LiH
-1
восстановитель окислитель
При взаимодействии с активными металлами водород ведет себя как
окислитель.
При взаимодействии с большинством неметаллов водород ведет себя как
восстановитель.
Восстановитель – это тот,
Кто электроны отдает,
Сам отдает грабителю,
Злодею – окислителю.
Маркелова Светлана Алексеевна
IV. Изучение свойств водорода и способов его получения.
Испарившаяся отметка.
На экзамене академик Иван Алексеевич Каблуков просит студента
рассказать, как в лаборатории получают водород.
«Из ртути», - отвечает тот.
«Как это из ртути?! Обычно говорят «из цинка», а вот из ртути – это что – то
оригинальное. Напишите –ка реакцию». Студент пишет:
Hg = H + g
и говорит: «Ртуть нагревают, она разлагается на H и g. H – водород, он
легкий и поэтому улетает, а g – ускорение силы тяжести, тяжелое остается».
«За такой ответ надо ставить пятерку, - говорит Каблуков. – Давайте зачетку.
Только пятерку я сначала тоже подогрею. «Три» улетает, а «два» остается».
Водород в лаборатории можно получить взаимодействием соляной или
разбавленной серной кислот с металлами, стоящими в ряду напряжений до
водорода, в первую очередь цинка:
Zn + HCl = ZnCl
2
+ H
2
Это – реакция замещения: металл замещает водород в
кислоте.
В промышленности водород получают превращением
водяных паров с углем или метаном:
C + H
2
O = CO + H
2
CH
4
+ H
2
O = CO + 3H
2
А как получали водород в прошлом?
Один из самых старых способов – взаимодействие
водяного пара с раскаленным железом – способ Лавуазье.
3Fe + 4H
2
O Fe
3
O
4
+ 4H
2
Таким способом его получали в России в царской армии
Маркелова Светлана Алексеевна
для наполнения воздушных шаров, пропуская пар через раскаленные дула
пушек.
Восстановительные свойства водорода.
Реакция горения водорода: 2H
2
+ O
2
= 2H
2
O
Одна история произошла с французским химиком Пилатром де Розье (XVIII
в.). Он заинтересовался, что будет если вдохнуть водород. Дважды набирал
он в легкие газ, но ничего не чувствовал. На столе стояла свеча, и он
выдохнул прямо на нее. Позже он писал, что ему показалось, будто бы зубы
его вылетели вместе с корнями.
(Смесь водорода и кислорода называется « гремучем газом», потому что при
этом высвобождается большое количество энергии, реакция протекает со
взрывом.)
Водород можно использовать для восстановления металлов из их оксидов,
например:
CuO + H
2
= Cu + H
2
O
Реакции водорода с неметаллами, например:
Cl
2
+ H
2
= 2HCl
Окислительные свойства водорода.
Проявляются при его взаимодействии с металлами, в результате которого
образуются твердые соединения – гидриды:
Маркелова Светлана Алексеевна
2Na + H
2
= 2NaH
V. Закрепление материала.
1. WO
3
+ H
2
…
2. H
2
+ Br
2
…
3. Ca + H
2
…
4. Fe
2
O
3
+ H
2
…
5. H
2
+ S …
VI. Домашнее задание: Применение водорода.
Скачать материал

Химия - еще материалы к урокам: