Урок по теме 'Водород'

Конспект урока по теме "Водород"(9 класс)

Цель: Создать условия для формирования знаний о водороде .

Задачи:

• Образовательные: сформировать знания о простом веществе - водороде.

• Развивающие:

  • продолжать развивать общеучебные умения - охарактеризовать свойства вещества на основе его положения в ПСХЭ;

  • умения составлять уравнения реакций (ОВР) на примере химических свойств водорода.;

  • интеллектуальные умения - устанавливать причинно-следственные связи, строить рассуждения, делать выводы по теме, систематизировать материал;

  • речевые умения - строить связные высказывания в учебно-научном стиле при работе в группах;

  • коммуникативные умения - высказывать свою точку зрения, выслушивать мнение своего товарища.

• Воспитывающие: способствовать воспитанию определенных черт личности: усидчивости, умение работать в группе.

Оборудование: учебник Химия 9 О.С.Габриелян.

Химические реактивы и оборудование: цинк, соляная кислота, аппарат Киппа, металлический штатив, пробирка, спички, вата.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

План урока:

1. Организационный момент
2. Этап подготовки учащихся к активному сознательному усвоению знаний
3.Этап усвоения новых знаний
4. Этап закрепления новых знаний
5. Этап информации учащихся о домашнем задании и инструкции по его выполнению.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент (1 мин.)

Приветствие учителя и учащихся
Определение отсутствующих

2. Этап подготовки учащихся к активному сознательному усвоению знаний (3 мин.)

Водород - хоть и простой,
Но нам всем он нужен.
Хоть и весом он "пустой",
Но с другими дружен.

Во Вселенной он везде:
Солнце, газы, звезды;
А в межзвездном веществе,
Его еще больше.

Сам бесцветен этот газ.
Не имеет вкуса.
За открыв его - наказ,
Ибо будет худо.

Он основа всех кислот.
Гидроксидов тоже.
Всех гидридов и солей.
Он чудесен просто.

Подожги же в кислороде -
Будет взрыв серьезный.
Но на этот случай он
Предлагает воду.

Он имеет изотопы,
Названные просто:
Протий, дейтерий и тритий,
Это не так сложно.

Брось металл же в кислоту -
Будет водород вам.
Но тогда металлу должно
Водорода быть сильней.

В заключении своем
Я хочу сказать вам:
Не играйте вы с огнем,
А попейте воду.

Проблемные вопросы для формулировки темы и цели урока учащимися:

- Как вы думаете, где используется водород?
- Каково практическое значение водорода?
- Где можно использовать знания по данной теме?

3. Актуализация знаний

Историческая справка. В трудах химиков 16 и 17 веков неоднократно упоминалось о выделении горючего газа при действии кислот на металлы. В 1766 году Г. Кавендиш собрал и исследовал выделяющийся газ, назвав его "горючий воздух". Будучи сторонником теории флогистона, Кавендиш полагал, что этот газ и есть чистый флогистон. В 1783 году А. Лавуазье путем анализа и синтеза воды доказал сложность ее состава, а в 1787 определил "горючий воздух" как новый химический элемент (Водород) и дал ему современное название hydrogene (от греч. hydor - вода и gennao - рождаю), что означает "рождающий воду"; этот корень употребляется в названиях соединений Водорода и процессов с его участием (например, гидриды, гидрогенизация). Современное русское наименование "Водород" было предложено М. Ф. Соловьевым в 1824 году.
Применение Водорода. В промышленном масштабе Водород стали получать в конце 18 века для наполнения воздушных шаров. В настоящее время Водород широко применяют в химической промышленности, главным образом для производства аммиака. Крупным потребителем Водорода является также производство метилового и других спиртов, синтетического бензина и других продуктов, получаемых синтезом из Водорода и оксида углерода (II). Водород применяют для гидрогенизации твердого и тяжелого жидкого топлив, жиров и других, для синтеза HCl, для гидроочистки нефтепродуктов, в сварке и резке металлов кислородо-водородным пламенем (температура до 2800°С) и в атомно-водородной сварке (до 4000°С). Очень важное применение в атомной энергетике нашли изотопы Водорода - дейтерий и тритий. Говоря о применении водорода, стоит рассказать о его использовании в синтезе НСl и NH3, а также резке, сварке и получении металлов, в переработке нефти и жиров.

4. Этап усвоения новых знаний (20 мин.)

- Назовите «адрес проживания» водорода.

Водород, водород - элемент наоборот!
От щелочных металлов не отстал и
И к галогенам не пристал!

Водород - легчайший газ,
У него мельчайший атом.
Водород на первом месте
В менделеевской системе.

Давайте с вами разберемся почему водород занимает двойственное положение в ПСХЭ.

Строение атома водорода

1. Индивидуальная работа

(1 ученик работает у доски - составляет схему строения атома водорода, остальные пишут в тетради)

Характеризуя водород по положению в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, следует обратить внимание на особенности строения атома водорода - самого простейшего из химических элементов (состоит из ядра, представляющего собой один протон, и одного электрона).
Символ - Н; порядковый номер - 1; массовое число - 1.

Наиболее распространенная степень окисления водорода + 1. Молекула водорода двухатомная, связь ковалентная неполярная.

Вывод: строение обусловливает разнообразие свойств водорода, его двойственное положение в системе Д. И. Менделеева - в I и VII группах.

Физические свойства водорода

Демонстрация видеофрагмента «Мыльные пузыри с водородом», «Нерастворимость водорода в воде».

Водород - газ без цвета и запаха, плохо растворим в воде, в 14,5 раз легче воздуха.
Так же как и у щелочных металлов (Li, Na, К и др.), у Н на внешнем электронном слое один электрон, с другой стороны, так же как и элементам VII группы, водороду не хватает одного электрона до его завершения.
Водород - самый распространенный элемент во Вселенной. На Земле водород содержится в воде, природном газе, нефти.

Получение водорода

1. Демонстрация видеофрагмента « Получение водорода в лаборатории».

2. Работа по группам.

Работают в группах пользуясь инструктивными карточками (выполняют опыт)

Учитель организует групповую работу:

А) «Получение водорода методом вытеснения воздуха» (1 группа))

Б) «Получение водорода методом вытеснения воды» (2 группа))

В) Получение водорода в промышленности. (3 группа)

Г) 4 группа готовит сообщение об открытии водорода.

3. Обсуждение результатов работ (выступления учащихся)

1. Основные виды сырья для промышленного получения Водорода - газы природные горючие, коксовый газ и газы нефтепереработки. Водород получают также из воды электролизом (в местах с дешевой электроэнергией). Важнейшими способами производства Водорода из природного газа являются каталитическое взаимодействие углеводородов, главным образом метана, с водяным паром (конверсия):

СН₄ + H₂О →СО + 3Н₂,

и неполное окисление углеводородов кислородом:

СН₄ + 1/2О₂ → СО + 2Н₂

Образующийся оксид углерода (II) также подвергается конверсии:

СО + Н₂О →СО₂ + Н₂

Водород, добываемый из природного газа, самый дешевый.

2. В лаборатории водород получают при взаимодействии металлов с растворами кислот, например соляной:

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + Н₂

Химические свойства водорода

Учитель организует фронтальную работу по изучению химических свойств водорода и подводит к выводу об ОВ свойствах водорода

1 ученик работает у доски, остальные записывают в тетради уравнения химических реакций с точки зрения ОВР и делают вывод о свойствах водорода

1. Взаимодействие с простыми веществами.

При обычных условиях молекулярный водород сравнительно мало активен, непосредственно соединяясь лишь с наиболее активными из неметаллов (с фтором, а на свету и с хлором). Однако при нагревании он вступает в реакции со многими элементами. Атомарный водород обладает повышенной химической активностью по сравнению с молекулярным.

а) С кислородом водород образует воду:

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О + Q (285,937 кДж/моль)

Восстановитель Н2 ⁰ - 2е = 2Н⁺¹ - окисление

Окислитель О2⁰ + 4е = 2О^-2 - восстановление

При обычных температурах реакция протекает крайне медленно, выше 550°С - со взрывом. Пределы взрывоопасности водородо-кислородной смеси составляют (по объему) от 4 до 94% Н₂, а водородо-воздушной смеси - от 4 до 74% Н₂ (смесь 2 объемов Н₂ и 1 объема О₂ называется гремучим газом).

Не шутите с Водородом!
Он горит, рождая воду,
В смеси с Кислородом-братом
Он взрывается, ребята!
Вам скажу на всякий случай -
Эту смесь зовут « гремучей».

б) С галогенами водород образует галогеноводороды, например:

Н₂ + Cl₂ = 2НСl хлороводород

в) С азотом водород взаимодействует с образованием аммиака:

3Н₂ + N₂ = 2NН₃

лишь на катализаторе и при повышенных температуpax и давлениях.

г) При нагревании водород энергично реагирует с серой:

Н₂ + S = H₂S (сероводород)

д) С чистым углеродом водород может реагировать без катализатора только при высоких температуpax:

2Н₂ + С (аморфный) →СН₄ (метан)

е) Водород непосредственно реагирует с некоторыми металлами (щелочными, щелочноземельными и другими), образуя гидриды:

Н₂ + 2Li = 2LiH
Li⁰ - 1e = Li⁺¹ окисление. (Восстановитель)
H2⁰ + 2e = 2H^-1 восстановление. (Окислитель)

2. Взаимодействие со сложными веществами: CuO + H₂ = Cu + H₂O

Вывод: с металлами водород является окислителем (как галогены), а с неметаллами и со сл. веществами- восстановителем (как ЩМ).

5. закрепления (10 мин.)

Работа групп по заданиям:

1-3 группы - тестирование
4 группа - оформляет плакат по теме «А знаете ли вы?» с использованием загадок, поговорок про водород.

6. Рефлексия (4 мин.)

Учитель создаёт условия для заключительной рефлексии:

• Сегодня на уроке я научилась(ся)…

• Сегодня на уроке я узнал(а)…

• Сегодня на уроке я закрепил(а) свои знания…

• Что ещё я хотел(а) бы узнать о водороде.

7. Информация о домашнем задании (1 мин.)

1. Изучить параграф 17, упр.1-4.