Конспект конкурсного урока химии по теме Водород

Районный конкурс

«Учитель года России-2017»

Конкурсное задание «Учебное занятие»

Чернова Надежда Викторовна

МБОУ Кринично-Лугская СОШ

Тема: Водород.

Эпиграф к уроку:

Если вчера человечество благоговело перед новым видом энергии -электричеством</</font>, а позавчера перед паровым котлом, то сегодня мы управляем реакцией распада атомного ядра, а завтра будем управлять реакцией синтеза ядер -создадим земные солнца!

Д. И.Щербаков

Цели:

Образовательные: организовать деятельность учащихся по систематизации и развитию знаний о водороде как самом распространенном химическом элементе во Вселенной; расширить их представления о химических и физических свойствах водорода, способах его получения и применении; на примере водорода показать окислительно-восстановительную двойственность неметаллов; закрепить умения работать с лабораторным оборудованием.

Развивающие: развивать умения устанавливать межпредметные связи между химией, биологией, физикой, историей, экологией, литературой, информатикой; выдвигать гипотезы и находить их подтверждения; продолжить развитие умений учащихся самостоятельно работать с дополнительной литературой и Интернет-ресурсами.

Воспитательные: создать условия для формирования научного мировоззрения, умения работать в группе, объективно оценивать работу товарищей, воспитывать коммуникационные способности учащихся; обеспечить условия для экологического просвещения учащихся.

Методические задачи:

• Продолжить формирование понимания зависимости между составом, строением, свойствами и применением веществ на примере водорода;

• Используя интерактивные формы организации урока, создать условия для усвоения обучающимися основных знаний по изучаемой теме;

• Продолжить развитие умений обучающихся работать с информационно-коммуникатиционными источниками; развивать логическое мышление, умение анализировать и сравнивать;

• Способствовать экологическому воспитанию обучающихся через знакомство с темами «Водород на службе у человека», «Водород в природе».

Методы: Эвристическая беседа, групповая работа, рассказ, лабораторные опыты, элементы игры.

Оборудование и реактивы: Прибор для получения газов, пробирки, цинк, соляная кислота, спиртовка, спички, лабораторный штатив, мультимедийный проектор, компьютер, стенд «Правила техники безопасности при проведении лабораторных опытов».

Ход урока

• Организационный момент. Мотивирование к учебной деятельности.

Учитель. Здравствуйте, ребята!

Советский учёный Д.И.Щербаков говоря о развитии науки сказал:

Если вчера человечество благоговело перед новым видом энергии -электричеством, а позавчера перед паровым котлом,

то сегодня мы управляем реакцией распада атомного ядра,

а завтра будем управлять реакцией

синтеза ядер - создадим земные солнца!

Действительно человечество шагает семимильными шагами, наука не стоит на месте людям уже многое известно об источнике жизни на нашей планете -солнце

Фильм 10 интересных фактов о солнце

Попробуйте отгадать о каком элементе мы будем сегодня говорить?(слайд1)

Газ этот легок и летуч,

Он очень может быть могуч:

Его нагрев неосторожно,

Взорвать в округе все возможно,

А если с «О» соединить,

То можно воду получить.

Я много вам о нем сказала,

Его подробно описала.

Итак, подумав, пять минут,

Скажите, как его зовут?( водород)

Учитель. Какая же тема сегодняшнего урока ?

Учащиеся: «Водород».

Учитель: Вы ранее слышали об этом веществе? Что вы о нём знаете? А что хотели бы узнать?

Физические свойства

Строение атома

Положение в ПСХИ

Историю открытия

Способы получения

Химические свойства

применение

Исходя из этого кластера сформулируйте цель нашего урока.

Учащиеся: Более глубокое знакомство с химическим элементом и простым веществом водородом.

II.Основная часть.

1.Актуализация знаний.

Учитель. При изучении курса химии мы неоднократно встречались с водородом. Пришло время обобщить и расширить знания об этом химическом элементе, познакомиться с областями и перспективами его применения.

Проблема

Посмотрите внимательно на периодическую таблицу. Найдите в каком периоде и в какой группе находится водород? В первом периоде в первой и седьмой группах. А как вы думаете, почему водород в двух группах? Это проблема для вас? Сегодня мы с вами на уроке и будем работать над решением этой проблемы.

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, что в её состав входит «горючий газ», а в 1787 А. Гитон де Морво французский химик определил "горючий воздух" как новый химический элемент (Водород) и дал ему 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.

2. Этап усвоения новых знаний (20 мин.)

Ребята, для активизации вашей работы мы разделимся на 2 группы. И работать будем на время. В каждой команде вы должны будете выбрать капитана и хранителя времени. Капитан определяет кто из участников команды отвечает на поставленный вопрос, а хранитель времени следит за временем, выделенным на задание. Команда первой правильно ответившая на поставленный вопрос получает житон, если команда отвечает неверно право ответить переходит команде сопернице.

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

• Строение атома водорода

- Назовите «адрес проживания» водорода.

1. обсуждение в группе (1 минута)

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

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. Водороду свойственна валентность, равная единице.

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, т.е. у него как у элементов 1 группы 1 электрон на внешнем уровне, а также до завершения первого уровня ему не хватает одного электрона как элементам 7 группы.

• Физические свойства водорода

Демонстрация видеофрагмента «Водород»

Водород - газ без цвета и запаха, плохо растворим в воде, в 14,5 раз легче воздуха.



Водород - самый распространенный элемент во Вселенной. На Земле водород содержится в воде, природном газе, нефти.

• Химические свойства водорода

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

1 команда ; Выберите из предложенных реакций те, в каких водород является окислителем

2 команда выбирает реакции, в которых водород является восстановителем.

Учитель в это время даёт информацию:

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 Н ⁰ - 1е = Н⁺¹ - окисление

Окислитель О⁰ + 2е = О^-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».

В

окислитель

восстановитель

процессе работы представители команд выходят к доске и размещают карточки с примерами реакций по надписями

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)

H⁰ + 1e = H^-1 восстановление. (Окислитель)

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

Учитель. Ребята, а теперь объясните, почему водород в периодической системе химических элементов расположен в двух местах, исходя из полученных сегодня на уроке знаний. А почему в 7 группе он в скобках?

Вывод: С металлами водород является окислителем (как галогены), а с неметаллами и со сл. веществами- восстановителем (как ЩМ), поэтому его располагают и в 1 и 7 группах.

Водород, водород - элемент наоборот!

От щелочных металлов не отстал и

И к галогенам не пристал!

• Основные способы получения

Проблемный вопрос: Если бы перед вами стояла задача: получить большое количество водорода:

- Какое сырье вы бы выбрали и почему?

Учащиеся: Воду! Она доступна, её много.

Учитель: Да, верно, вода - самый доступный источник водорода. Действительно, в промышленности получают водород из воды действием тока, идет реакция разложения воды с образованием двух веществ: водорода и кислорода.

.

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

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + Н₂

Лабораторный опыт

3. Творческое задание для групп

Перед вами на карточках изображены два способа собирания водорода. Предложите название способа, и на каком физическом свойстве водорода он основан?

метод вытеснения воздуха методом вытеснения воды

водород легче воздуха водород не растворяется в воде

4. Области применения водорода. Работа с учебником

Следующим заданием для команд будет определить области применения водорода. Как только вы определили область применения водорода, вы её вписываете в приготовленный для вас кластер. Как только все ячейки кластера будут заполнены, представитель команды вывешивает его на доке, побеждает команда первой заполнившая кластер.

Учитель: Наработав в достаточном количестве этот легкий газ,

люди сначала приспособили его для воздушных полетов.

В этом качестве первый элемент ПСХЭ Д.И. Менделеева применяли вплоть до 1937 года, когда в воздухе сгорел крупнейший в мире, размером в два футбольных поля, заполненный водородом немецкий дирижабль «Гинденбург». Катастрофа унесла жизни 36 человек. С тех пор аэростаты заправляют исключительно гелием. Гелий - газ более плотный, но зато негорючий.

(Фильм об этой трагедии я вам приготовила для домашнего просмотра)

Советские аэростаты воздушного заграждения сыграли огромную роль в ВОВ. Они предназначались для защиты наиболее важных объектов от нападения пикирующих и низколетящих самолетов. Аэростатные заграждения наряду с другими средствами противовоздушной обороны препятствовали снижению немецких бомбардировщиков для прицельного бомбометания. В целом над Москвой за Великую Отечественную войну аэростатными заграждениями было уничтожено 150 самолетов противника.

Учитель: Ум человеческий безграничен он смог создать из водорода смертоносное оружие - водородную бомбу, которая по своей мощности в разы превышает ядерную бомбу. 1 марта 1954 году берегов кораллового острова Бикини американцы испытали до селе неизвестное оружие, последствия оказались ужасающими на площади в один миллион миль рыба оказалась отравленной , на площади в 4 тысячи миль люди получили радиоактивное заражение. Люди должны задуматься о том, что водород нужно использовать только в мирных целях, чтобы он приносил только пользу человечеству.

• Кейс-технология

Перед вами выдержки из научно-популярной литературы, прочтите их и ответьте на вопрос в низу текста. На эту работу вам 3 минуты.

Ученые придумали, как использовать водород в качестве горючего и при этом не взорваться. В газ стали добавлять специальные присадки-ингибиторы (химические «тормоза»). Например, пропилен. Всего 1% этого дешевого газа - и водород из грозного оружия превращается в безопасный газ.

В 1979 г. компания BMW выпустила первый автомобиль, вполне успешно ездивший на водороде, при этом не взрывавшийся и выпускавший из выхлопной трубы водяной пар.

Вопрос: «Если водород обладает такими чудесными характеристиками,

- воскликните вы, - почему же его практически не используют

на автотранспорте?».

Этап закрепления новых знаний (10 мин.)

Индивидуальная работа с ноутбуками. Выполнение тестовых заданий по теме «Водород»

Оценивание до 36 % работы - «2»

36-64 % - «3»

65-85%- «4»

86-100% -«5»

5. Рефлексия

Сейчас мы с вами выполним творческое задание. Расскажем в стихотворной форме о свойствах водорода. Для этого вам предстоит составить синквейн

Пример: Водород

Лёгкий, летучий.

Горит, восстанавливает, окисляет.

Водород - основа жизни!

Нужный!

6.Домашнее задание: § 17, просмотр фильмов:

-Водород

-Взрыв водородной бомбы

-Гибель немецкого дирижабля «Гиндебург»

7.Итог урока

Сегодня я узнал….

Было трудно…..

Я понял, что…..

Меня удивило, что….

Урок дал мне для жизни…..