Урок по теме "Водород"

I. Организационный момент (мотивация на учебную деятельность)

II. Изучение нового материала

- Вступительное слово учителя (приветствие учащихся).

- Сколько всего известно химических элементов? (118)

- Отгадайте химический элемент:

Я, газ легчайший и бесцветный,
Неядовитый и безвредный.
Соединяясь с кислородом,
Я для питья даю вам воду (водород)

Тема урока: Водород.

Цель нашего урока? (определяют вместе с учителем)

Цель урока: изучить состав, строение, свойства водорода как химического элемента простого вещества.  Ознакомиться со способами получения водорода и его применением.

- Сегодня мы с вами будем изучать простое вещество водород – элемент номер один, самый распространенный во Вселенной. Для этого нам нужно знать, кто впервые открыл водород.

Начнем же список с водорода поскольку первый элемент. Внимательно послушайте и ответьте на вопрос: “Кто и когда открыл водород?”

Открытие водорода:

Английский ученый Генри Кавендиш в 1766 г. получил водород действием металлов на кислоты. Водород до

Кавендиша получали и другие ученые, но они и не пытались изучить его свойства. Большинство исследователей, в том числе и Кавендиш, называли его “горючий газ”.

Кавендиш первым подробно описал способы получения, а так же физические и химические свойства водорода. Он установил, что при смешивании водорода  с воздухом

образуется взрывчатая смесь. Поэтому Кавендиш новому газу дал название “горючий воздух”.

При горении горючего воздуха на стенках пробирки

осаждались капельки росы. Кавендиш собрал капельки и провел исследование полученной жидкости. Результат

поразил его – это была вода.

В 1787г. Лавуазье установил, что горючий воздух

Кавендиша – это самостоятельное вещество, и дал ему

название водород.

- Так, кто же открыл водород? (английский ученый Генри Кавендиши Лавуазье)

- А где в природе мы встречаемся с водородом?

“Распространение водорода” 

По распространенности в нашей Вселенной водород занимает первое место. Водород – основная составная часть звезд и межзвездного газа. Массовая доля водорода в земной коре составляет 1% – это девятый по распространенности элемент. В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состоянии, практически весь водород на Земле находится в виде соединений; лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества имеется в атмосфере. Основным соединением водорода является вода. Кроме того, большое его количество входит в состав многочисленных соединений с углеродом (органических веществ), составляющих основу нефти, природного газа, угля и др.

Мы послушали небольшие сообщения о водороде, а теперь обратимся к его изучению.

“Визитка химического элемента”

Молекулу его представим - химической формулой Н₂

Давайте определим молярную массу водорода

М(Н₂) =2 г/моль

Определите место положения элемента в Периодической системе.

Сделайте записи в тетради:

Порядковый номер:
Период:
Группа:
Подгруппа:

“Физические свойства простого вещества” 

 А сейчас настало время получить водород и испытать его свойства.

Запишите в тетради физические свойства простого вещества по рисунку на слайде:

Вкус:
Цвет:
Запах:

Температура кипения:
Растворение в воде:

Оно без цвета  и не пахнет,

Не растворяется в воде,

А поджигать его опасно:

взорвется газ, и быть в беде.

“Получение водорода” 

Водород легче воздуха, поэтому соберем его в пробирку перевернутую верх дном, затем обязательно проверим водород на чистоту. Если водород чистый, то при поджигании мы услышим глухой звук «пах», а если он смешан с воздухом – звук свистящий.  

Ход работы:

I. Собирание водорода методом вытеснения воздуха

1. Собираем прибор для получения водорода методом вытеснения воздуха:

- прибор плотно закрываем пробкой с газоотводной стеклянной трубкой,

- проверяем прибор на гермеичность.

2. В пробирку помещаем 2-3 гранулы цинка.

3. В пробирку с цинком добавляем соляную кислоту так, чтобы она покрыла гранулы цинка, и закрываем ее пробкой со стеклянной газоотводной трубкой.

4. Прибор закрепляем в лапке лабораторного штатива. На стеклянную тубку надеваем пробирку - приемник.

5. Собираем выделяющийся водород в пробирку.

6. Проверяем водород на чистоту. Для доказательства наличия чистого водорода используем зажженную спиртовку.

Внимание! Горящая спиртовка не должна находиться рядом с прибором для получения водорода.

Аккуратно снимаем пробирку с полученным газом с газоотводной трубки и, слегка наклоняя ее, вносим в пламя спиртовки.

Фиксируем характерный хлопок. Если водород смешан с воздухом, то хлопок будет со свистом («лающий»), а если водород чистый, то хлопок будет «глухой».

7. Убедившись, что выделяется чистый водород, его, поджигают у оттянутого конца стеклянной трубки. Водород горит голубым пламенем, если этого не видно, можно пинцетом поднести полоску бумаги на задний план.

II. Собирание водорода методом вытеснения воды

1. Присоединяем стеклянный наконечник к газоотводной полимерной трубке.

2. Вынимаем пробку с газоотводной стеклянной трубкой из прибора из предыдущего опыта и закрываем пробкой с газоотводной полимерной трубкой. Пробирку - реактор закрепляем вертикально в лапке штатива.

3. Опускаем наконечник, соединенный с газоотводной полимерной трубкой, в стакан с водой.

4. Наполняем водой лабораторную пробирку и закрываем пробирку пробкой с держателем. Переворачивая, опускаем пробирку в стакан с водой и вынмаем пробку с держателем.

5. Не вынимая пробирку из воды, ее устанавливают на наконечник газоотводной полимерной трубки.

Собираем в пробирку - приемник выделяющиеся пузырьки газа методом вытеснения воды до заполнения пробирки газом. Когда пробирка полностью наполнится водородом, появятся пузырьки газа у отверстия пробирки.

6. Проверяем водород на чистоту. Для доказательства наличия водорода используют зажженную спиртовку.

Аккуратно вынимаем пробирку с полученным газом из воды и, не переворачиваяее, вносим в пламя спиртовки. По характерному хлопку определяем, чистый ли получен водород.

Внимание! Горящая спортовка не должна находиться рядом с прибором для получения водорода.

По окончании опыта гасим спиртовку, разбираем экспериментальную установку. Непрореагировавшие остатки цинка собираем, промываем и просушиваем для того, чтобы использовать повторно.

Запишите в тетради получение водорода. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций.

1) В лаборатории:

Zn + HCl = ZnCl₂ + H₂

2) В промышленности:

СН₄ + Н₂О = СО + Н₂
Н₂О = Н₂ + О₂

“Химические свойства простого вещества” 

Запишите в тетради химические свойства водорода. Допишите реакции.

Химические свойства водорода:

1) + неметалл:
2Н₂ + О₂ = ____ Смесь двух объёмов водорода и одного объёма кислорода называется гремучим газом.

Н₂ + Сl₂ = ____
H2 + __= H₂S
2) + металл:
____+ 2Na = 2NaH
H₂ + Ca = ______

“Применение водорода”

А теперь послушаем, где применятся водород.

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. Воздушные шары нашли практическое применение в военном деле. Потом дирижабли были постепенно вытеснены успехами авиации и вертолетостроения.

 Другое универсальное свойство водорода – самая высокая теплопроводность среди всех газов – находит применение в современной энергетике для охлаждения электрических машин.

Водород - это топливо будущего.  Водород используется в:

• Восстановлении металлов

• В получении маргарина

• Для получения жидкого топлива из каменных углей

• В качестве горючего в современной ракетной технике

• В резании и сварке металлов.

III. Закрепление материала

Что мы узнали на уроке о водороде. Давайте ответим на вопросы:

1.Водород относится к:

       а) неметаллам

       б) металлам

2. Молекулярная формула водорода:

       а) Н

       б) Н2

3. Водород:

       а) тяжелее воздуха

       б) легче воздуха

4.Как называют:

       а) смесь водорода с воздухом

       б) соединения водорода с металлами

Ученики: выполнив задание, меняются тетрадями друг с другом, проверяют задание.

V. Подведение итогов урока.

- Что нового мы сегодня узнали?

- Кто открыл водород?

- Физические свойства водорода?

VI. Информация о домашнем задании