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:

1. Водород в природе.

2. Водород, как химический элемент.

3. Водород - простое вещество.

4. Физические свойства водорода.

5. Получение и собирание водорода.

6. 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 ().

Однако , роль его в природе определяется не массой, а числом атомов, доля которых составляет около 17% (). 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.

1. Н - название водород, гидрогениум.( Hydrogenium ).

2. Валентность = 1 (Вопрос классу - что такое валентность?).

3. Аr (Н) = 1.

4. Самый первый и самый легкий элемент.

5. 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):

1. название вещества - водород.

2. Тип вещества - простое . ( п очему? - ответы учащихся) .

3. 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 .

4. Графическая формула Н-Н. Почему? Так как валентность = 1, поэтому молекула водорода двухатомная.

5. Массовые доли элементов 100%.

6. 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.

1. Собирание водорода методом вытеснения воды.

2. 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.