Цель: ознакомить учащихся со свойствами водорода.
Образовательные: актуализировать знания учащихся о положении элемента водорода в П. С. Х. Э.
Тип урока: Урок изучения нового материала.
Организационный момент
Урок по теме «Водород, его общая характеристика и нахождение в природе. Получение и физические свойства водорода».
(подготовила и провела Блохина В. Н., учитель химии филиала МБОУ СШ №4 г. Чаплыгина Чаплыгинского муниципального района Липецкой области в с. Дубовое)
создать комфортные условия для изучения и систематизации материала по теме «Водород», а также для развития навыков самостоятельного познания школьников по указанной теме.
создать условия для развития мотивации учащихся к изучению физических свойств и способов получения водорода; описывать и различать изученные газообразные вещества по физическим свойствам.
создать условия для развития умений наблюдать, работать с дополнительной литературой, выделять главное, делать выводы, обобщать знания, работать в группах, уметь логически мыслить.
создать условия для формирования умений управлять своей познавательной деятельностью, подготовиться к осознанию выбора дальнейшей образовательной траектории.
урок открытия новых знаний.
проблемный, эвристический, экспериментальный.
Формы организации познавательной деятельности обучающихся: групповая, коллективная, индивидуальная.
презентация к уроку «Водород», мультимедийный проектор и компьютер, учебник: Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. « Химия», 8 класс, М., «Просвещение», 2008г., материалы для демонстрационного опыта (гранулы цинка, соляная кислота, магний, серная кислота, штатив с пробирками, спиртовка, спички, натрий, фенолфталеин, вода дистиллированная, аппарат Киппа, лабораторный штатив, кристаллизатор с водой, держатель для пробирок, предметное стекло, пипетка, ПСХЭ.
Домашнее задание: §28, упр. 5, тесты.
Текст. Нахождение водорода в природе.
Водород самый распространённый элемент во Вселенной: по современным данным, он составляет примерно 92% от общего числа ее атомов. Водород содержится в газовых туманностях, в межзвездном газе, кометах, входит в состав звезд. Для большинства звезд, в том числе и для Солнца, водород служит главным источником энергии, которая выделяется при превращении водорода в гелий. В условиях звёздных температур и межзвёздного пространства этот элемент существует в виде отдельных атомов.
По своему химическому составу Солнце ничем не отличается от других звёзд и содержит по числу атомов: 90,7% – водорода , 9,1% – гелия, остальные элементы – 0,2 %. Внутри Солнца постоянно происходят реакции превращения водорода в гелий с большим выделением тепловой энергии.
Водород составляет около 1% от массы земной коры. По распространенности на Земле этот элемент занимает 9-е место. Однако его роль в природе определяется не массой, а числом атомов, доля которых среди остальных элементов составляет 17% (второе место после кислорода, доля атомов которого примерно равна 52%). В свободном состоянии он встречается сравнительно редко – содержится в нефтяных и вулканических газах. Большая часть атомов водорода связана в форме воды, нефти, природного газа, каменного угля и минералов.
Водород вместе с азотом, кислородом и углеродом входит в группу так называемых элементов-органогенов. Именно из этих элементов в основном и состоит организм человека. Доля водорода в нем по массе достигает 10%, а по числу атомов 50% (каждый второй атом в организме – водород). Водород как отдельный элемент не обладает биологической ценностью. Для организма наиболее важны вещества, в состав которых он входит, а именно вода, белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, витамины.
Текст. История открытия водорода.
С древних времен людям были известны вещества, которые имеют кислый вкус, поэтому их назвали «кислоты». Например, лимонная кислота содержится в лимоне, яблочная кислота – в яблоке. Вещество с химической формулой HCl называется соляной кислотой.
Многие исследователи проводили опыты с кислотами. В 1745 году М. В. Ломоносов писал: «При растворении какого-либо неблагородного металла, особенно железа, в кислотных спиртах из отверстия склянки вырывается «горючий пар». А в 1766 году английский химик Генри Кавендиш, ничего не зная о работах Ломоносова, тоже получил этот газ и назвал его «горючим воздухом». Он подробно изучил свойства этого газа и по праву считается его первооткрывателем. Французский химик Антуан Лавуазье дал этому веществу название «гидрогениум», то есть «рождающий воду». Русское наименование «водород» предложил профессор Санкт-Петербургского университета Михаил Соловьев в 1824 году.
Текст. Крушение дирижабля «Гинденбург».
В 1936 году в Германии был построен самый большой в мире летательный аппарат – дирижабль «Гинденбург». Его длина составляла 245 метров. Четыре мощных дизельных двигателя позволяли ему развивать скорость до 135 км в час, то есть он был быстрее пассажирских поездов того времени. В гондоле под огромным днищем дирижабля находились шестнадцать водородных баллонетов, служивших для поднимания и опускания дирижабля.
3 мая 1937 года дирижабль «Гинденбург» с 97 пассажирами и членами экипажа на борту совершил рейс через Атлантический океан в Соединенные Штаты Америки и готовился приземлиться на базе. Пилот развернул дирижабль против ветра, чтобы снизить скорость. Двигатели включились на задний ход для остановки судна. Послышался свист: по приказу капитана дирижабль начал выпускать водород, чтобы быстрее снизиться. Вдруг люди на земле услышали легкий «бум», как будто что-то лопнуло. Огонь мгновенно охватил весь «Гинденбург». Он сгорел дотла за 34 секунды.
Сразу после катастрофы пассажирские перевозки на дирижаблях запретили. Эпоха этих летательных аппаратов закончилась.
– На каком свойстве водорода было основано использование дирижаблей?
– Подумайте, что могло послужить причиной его крушения?
В 1766г. Известный английский ученый Генри Кавендиш получил «искусственный воздух» действием металлов на кислоты. « Воздух» Кавендиша оказался не видоизменением атмосферного воздуха, а совершенно самостоятельным веществом. Он хорошо горел, поэтому его назвали «горючим воздухом». При горении «горючего воздуха» на стенках пробирки оставались крохотные капельки росы. Кавендиш собрал капельки и провел исследования полученной жидкости. Результат поразил его – это была вода. Первым стал рассматривать водород как химический элемент француз . Л. Лавуазье, который в 1787 году установил что при горении на воздухе этот газ образует воду и дал ему название гидрогениум, означающее «рождающий воду». Русское название (по смыслу одно и тоже) : вода род
В середине 19 века в России утвердилось произношение символа элемента по французки («аш»)
Дж. Дальтон рассматривал водород, как самый легкий газ. В начале 19 века Дальтон создал первую шкалу относительных атомных весов элементов, то за единицу сравнения он выбрал массу атома водорода. Долгое время водород в периодической системе элементов было двойственным – его размещали и в первой и седьмой группах. Но по последним рекомендациям ИЮПАК водород элемент группы №1. Водород располагают над литием: он взаимодействует с неметаллами, как все металлы 1 группы; как металл водород обладает теплопроводностью, и имеет валентность I. Водород стал первым известным простым газообразным веществом. Его открытие имело огромное значение для становления современной научной химии.
2. Станция «Менделеевская»
Предлагаю по вариантам приготовить ответы на вопросы. Задание делается на время.
Задание для первого варианта: указать положение водорода в периодической системе, указать группу, период, атомный номер, относительную атомную массу, нейтронов, электронов.
Задание для второго варианта: указать заряд ядра, число протонов, нейтронов, электронов.
обратимся к периодической системе, где водород как химический элемент нашёл себе приют. плану на слайде характеристика химического элемента водорода.
Разберём водород – как простое вещество.
затем, самоконтроль по карточкам.
Внимательно выслушайте предложения и определите, в каком из них речь идёт о химическом элементе, а в каком о простом веществе.
1. Водород входит в состав воды и нефти. 2. Водородом наполняют воздушные шары. 3. Водород – самый лёгкий из всех газов. 4. Водород в земной коре в % по массе занимает 9-е место.5.водород входит в состав всех кислот.
Учащиеся работают устно, отвечают на вопрос и делают выводы, чем отличается простое вещество и химический элемент.
3. Станция «Природная» На этой станции мы познакомимся с нахождением для нас всех удивительного элемента и вещества – водород в природе.
Первый я на белом свете:
Во Вселенной, на планете,
Превращаюсь в легкий гелий,
Зажигаю солнце в небе.
В гости с космоса пришел,
В воде приют себе нашел. (водород) (Объясните смысл стихотворения, изучив материал учебника нахождение водорода в природе стр. 71)
Учащиеся работают с материалом учебника и рассказывают о нахождении водорода в природе. Водород самый распространённый элемент в космосе. Основная масса звёзд состоит из водорода. В условиях звёздных температур и межзвёздного пространства это элемент существует в виде отдельных атомов. Водород входит в состав основного компонента Земли – вода. Хоть доля водорода в земной коре около 1% от массы, однако, его роль в природе определяется не массой, а числом атомов, доля которых 17%. Многие органические вещества представляют собой соединения С,О, Н,: нефть, природный газ, углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты, витамины. В теле человека 10% атомов водорода.
ученика: Водород – один из наиболее распространенных элементов на Земле, на его долю приходится около 1% массы земной коры( 10 место среди всех элементов). В свободном виде водорода в земной коре нет, в химически связанном состоянии он содержится в воде, природном газе, каменном угле, входит в состав горных пород и минералов. Наше Солнце на 50% состоит из водорода. В космосе водород по распространенности занимает 1 место. Преимущественно из водорода состоят межзвездный газ и газовые туманности. Водород – органоген, вместе с углеродом, азотом, кислородом, серой и другими элементами входит в состав тканей всех растений и животных. В организме человека содержится 60% водорода. По распространенности в нашей Вселенной водород занимает 1 место.
4. Мы приближаемся к следующей станции «Получение водорода», на которой вам будет необходимо побывать в химической лаборатории и узнать, как можно получить в лаборатории водород и проверить его свойства.
Показ учителем демонстрационного опыта: «Получение водорода при взаимодействии цинка с соляной кислотой»
Составление уравнения реакции.
Алгоритм опыта: (на слайде презентации)
• Подготовить пробку с газоотводной трубкой.
• Поместить в пробирку 2-3 кусочка цинка.
• Прилить немного соляной кислоты. Наблюдать выделение пузырьков водорода.
• Собирать водород в пробирку, пробиркой вверх дном.
• Проверить на частоту водорода.
Чистый водород вспыхивает со звуком, похожий на щелчок.
Составляем уравнение реакции:
1. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Обсуждение эксперимента по вопросам:
1. Почему водород собирают в пробирку вверх дном?
2. Во сколько раз водород легче воздуха?
3. Можно ли таким образом собирать кислород?
Одна ученица выступает в качестве помощника учителя. Все записывают уравнение реакции получения водорода в рабочих тетрадях
Вывод формулирует ученица по вопросам.
1. Газ б/ц, б/з, б/в.
2. Самый легкий, собирать его нужно, держа пробирку вверх дном.
3. Имеет самую высокую теплопроводность среди газообразных веществ.
4. Tкип = – 253 С
5. Малорастворим в воде. (вывод есть на слайде)
Этап 5. Первичное закрепление (5 мин.)
Задание. Необходимо выбрать правильные утверждения. В рабочей тетради в столбик проставьте цифры с 1 по 12. Если вы согласны с утверждением, ставьте напротив цифры плюс, если нет, то минус. Учитель зачитывает утверждения.
Водород – самый распространённый элемент во Вселенной.
Водород – самый распространённый газ на Земле.
Основным соединением водорода на нашей планете является вода.
Большое количество атомов водорода входит в состав веществ, образующих живые организмы.
Валентность водорода равна 2.
Формула простого вещества водорода равна Н2.
Газ водород обладает наименьшей среди всех веществ молекулярной массой.
Газообразный водород хорошо растворим в воде.
Водород в смеси с кислородом взрывоопасен.
Чтобы собрать водород, пробирку надо держать отверстием вверх.
Водород можно собрать методом вытеснения воды.
Соединения водорода с металлами называются гидридами.
Учитель зачитывает ответы, учащиеся проверяют и оценивают: без единой ошибки – “5”, 1 ошибка – “4”, 2 ошибки – “3”, 3 и более ошибок – неудовлетворительно.
Этап 7. Домашнее задание (1 мин.)
Обращает внимание учеников на доску, где заранее записано домашнее задание (параграф 25,26 с. 76 №3,5) Творческое задание: «Синквейн» для водорода. Составить по схеме:
• Название темы – одно существительное
• Описание темы – два прилагательных
• Отношение к теме – четыре слова
• Суть темы – одно слово
В смеси с кислородом взрывоопасен.
Этап 8. Подведение итогов.(1 мин.)
Оценивает работу учеников (18-20б-«5»,14-17 «4»,10-13 «3»
Этап 9. Рефлексия (1 мин.)
Можно открыть сейф если в классе за урок не менее 4 «4»
1. Что нового узнали сегодня на уроке?
2. В чем испытывали затруднение?
3. Что понравилось на уроке?
Урок по теме «Водород»
Дидактическая цель: создать комфортные условия для изучения и систематизации материала по теме «Водород», продолжить развитие навыков самостоятельного познания школьников по указанной теме.
Тип урока: изучения и первичного закрепления нового материала.
1. изучить физические свойства и способы получения водорода; описывать и различать изученные газообразные вещества по физическим свойствам, химические реакции (предметный результат);
2. продолжить развивать умение работать с лабораторным оборудованием; формирование гипотез, выявлять причинно-следственные связи,(метапредметный результат);
3. сформировать умения управлять своей учебной деятельностью, помочь в подготовке к осознанию выбора дальнейшей образовательной траектории (личностный результат).
Методы обучения: проблемный, эвристический, экспериментальный.
Формы организации познавательной деятельности обучающихся: коллективная, индивидуальная.
Средства обучения: презентация к уроку «Водород», проектор и компьютер, учебник ХИМИЯ 8 класс , рабочие тетради, материалы для демонстрационного опыта(гранулы цинка, соляная кислота, штатив с пробирками, спиртовка, спички, вода дистиллированная).
Этап 2 Этап подготовки учащихся к активной познавательной деятельности ( 5 мин.)
Урок сегодня начнем не совсем традиционно.
Посмотрите, на доске отсутствует запись темы урока. И это не случайно, т.к. тему вы сегодня назовете сами. Но сначала мы подберем шифр к сейфу «оксиды»Мы подобрали шифр , но есть одно ,но и о нем узнаем в конце урока—————————-
Что общего у веществ ,формулы которых перед вами остались?( а том водорода в молекуле)Тема нашего урока?
Вы со мною уже встречались –
Я космический скиталец,
И отважный предводитель.
Я любитель кислорода,
Вместе с ним даю я воду.
– Значит тема нашего урока – Водород.
Что вы уже знаете о водороде? А что хотели бы узнать? Мы расширим свои знания о физических свойствах , о положении в ПС, о способах получения в лаборатории, применении.
Этап3. Этап изучения нового материала (20 мин.)
Прежде чем мы с вами отправимся в путешествие у нас должна быть карта. Давайте мы ее хорошо рассмотрим. На слайде презентации изображена схема путешествия по теме с указание станций.
1. Станция «Историческая». Сейчас мы прослушаем сообщение вашего одноклассника про открытие водорода.
В 1766г. Известный английский ученый Генри Кавендиш получил «искусственный воздух» действием металлов на кислоты. « Воздух» Кавендиша оказался не видоизменением атмосферного воздуха, а совершенно самостоятельным веществом. Он хорошо горел, поэтому его назвали «горючим воздухом». При горении «горючего воздуха» на стенках пробирки оставались крохотные капельки росы. Кавендиш собрал капельки и провел исследования полученной жидкости. Результат поразил его – это была вода. Первым стал рассматривать водород как химический элемент француз . Л. Лавуазье, который в 1787 году установил что при горении на воздухе этот газ образует воду и дал ему название гидрогениум, означающее «рождающий воду» . Русское название (по смыслу одно и тоже) : вода род
В середине 19 века в России утвердилось произношение символа элемента по французки («аш»)Дж. Дальтон рассматривал водород , как самый легкий газ. В начале 19 века Дальтон создал первую шкалу относительных атомных весов элементов, то за единицу сравнения он выбрал массу атома водорода. Долгое время водород в периодической системе элементов было двойственным – его размещали и в первой и седьмой группах. Но по последним рекомендациям ИЮПАК водород элемент группы №1. Водород располагают над литием: он взаимодействует с неметаллами, как все металлы 1 группы; как металл водород обладает теплопроводностью, и имеет валентность I. Водород стал первым известным простым газообразным веществом. Его открытие имело огромное значение для становления современной научной химии.
2. Станция «Менделеевская»
Задание для первого варианта: указать положение водорода в периодической системе, указать группу, период, атомный номер, относительную атомную массу, нейтронов, электронов.
обратимся к периодической системе, где водород как химический элемент нашёл себе приют . плану на слайде характеристика химического элемента водорода.
1. Водород входит в состав воды и нефти. 2. Водородом наполняют воздушные шары. 3 . Водород – самый лёгкий из всех газов. 4. Водород в земной коре в % по массе занимает 9-е место.5.водород входит в состав всех кислот.
В воде приют себе нашел. (водород) (Объясните смысл стихотворения, изучив материал учебника нахождение водорода в природе стр. 71)
ученика: Водород – один из наиболее распространенных элементов на Земле, на его долю приходится около 1% массы земной коры( 10 место среди всех элементов). В свободном виде водорода в земной коре нет, в химически связанном состоянии он содержится в воде, природном газе, каменном угле, входит в состав горных пород и минералов. Наше Солнце на 50% состоит из водорода. В космосе водород по распространенности занимает 1 место. Преимущественно из водорода состоят межзвездный газ и газовые туманности. Водород – органоген, вместе с углеродом, азотом, кислородом, серой и другими элементами входит в состав тканей всех растений и животных. В организме человека содержится 60% водорода. По распространенности в нашей Вселенной водород занимает 1 место.
4. Мы приближаемся к следующей станции «Получение водорода», на которой вам будет необходимо побывать в химической лаборатории и узнать, как можно получить в лаборатории водород и проверить его свойства.
• Подготовить пробку с газоотводной трубкой.
• Поместить в пробирку 2-3 кусочка цинка.
• Прилить немного соляной кислоты. Наблюдать выделение пузырьков водорода.
• Собирать водород в пробирку, пробиркой вверх дном.
• Проверить на частоту водорода.
1. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Обсуждение эксперимента по вопросам:
1. Газ б/ц, б/з, б/в.
2. Самый легкий, собирать его нужно, держа пробирку вверх дном.
3. Имеет самую высокую теплопроводность среди газообразных веществ.
4. Tкип = – 253 С
5. Малорастворим в воде. (вывод есть на слайде)
Этап 5. Первичное закрепление (5 мин.)
• Название темы – одно существительное
• Описание темы – два прилагательных
• Отношение к теме – четыре слова
• Суть темы – одно слово
1. Что нового узнали сегодня на уроке?
2. В чем испытывали затруднение?
3. Что понравилось на уроке?
Предполагаемые результаты обучения:
Тип урока: урок изучения и первичного
закрепления новых знаний и умений.
Методы, методические приёмы. Беседа с
учащимися, работа с инструктивными картами и
материалами слайдов, демонстрационный
эксперимент, частично-поисковый метод.
Формы работы учащихся: фронтальная,
самостоятельная.
Оборудование: Раздаточный дидактический
материал, таблица химических элементов Д. И.
Менделеева, компьютер, медиапроектор; спички,
пробирки, лабораторные штативы.
Реактивы: Цинк, соляная кислота.
Учебник: Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. Химия 8.
Добрый день, друзья!
Прозвенел звонок,
Начинаем наш урок.
Чтобы химиками стать,
Нужно многое узнать.
Слайд 1. ( Приложение 1).
Посмотрите, на доске отсутствует запись темы
урока. И это не случайно, т.к. тему вы сегодня
назовете сами.
Сегодня мы с Вами будем рассматривать другой
неметалл. А какой именно, мы узнаем из загадок.
Слайд 2. Загадки
Итак, тема урока: Водород. ( Слайд 3)
Сегодня вы познакомитесь с удивительным
веществом водородом. Перед Вами план
исследования (Слайд 4)
(Слайд 5, 6)
Пользуясь таблицей Д. И. Менделеева, дайте общую
характеристику водорода по плану:
Ответ запишите в тетрадь.
(Слайд 7-10). Распространение водорода (Сообщение
учащихся)
По распространенности в нашей Вселенной
водород занимает первое место. Из 1000 атомов во
Вселенной на долю водорода приходится 930. Наше
солнце более чем наполовину состоит из водорода.
Водород является одним из самых часто
встречающихся элементов и на Земле. Массовая
доля водорода в земной коре составляет 1% – это
девятый по распространенности элемент,
практически весь водород на Земле находится в
виде соединений; лишь в очень незначительном
количестве водород в виде простого вещества
имеется в атмосфере (0,00005% по объему).
Основным соединением водорода является вода.
Кроме того, большое его количество входит в
состав многочисленных соединений с углеродом
(органических веществ), составляющих основу
нефти, природного газа (формула метана?), угля
и др. Он непременная составная часть веществ,
образующих живые организмы (–6,5% от сухой массы).
Вывод: Водород является самым
распространённым элементом во Вселенной.
(Слайд 11). Открытие водорода (Сообщение
учащихся)
Впервые этот газ в чистом виде выделил в 1766 г.
английский химик Генри Кавендиш. Он получил
водород действием серной и соляной кислот на
цинк, железо или олово. Свойства полученного им
газа были настолько удивительны, что ученый
принял его за легендарный “флогистон”,
“теплород” — вещество, по канонам науки того
времени определявшее температуру тел. Он
прекрасно горел (а огонь считался почти чистым
флогистоном), был необычайно легок, в 15 раз легче
воздуха, малорастворим в воде, без цвета, без
запаха, хорошо впитывался металлами и так далее.
(Слайд 12). Однако другой великий химик,
француз Антуан-Лоран Лавуазье, уже в 1787 году
доказал, что полученное Кавендишем вещество —
вполне обычный, хотя и очень интересный
химический элемент. Свое название он получил
оттого, что при горении давал не дым, сажу и
копоть, а воду. Кстати, именно эта его особенность
больше всего привлекает сегодняшних экологов и
“зеленых”.
Генри Кавендиш получил водород
взаимодействием кислот на металлы. Как же мы с
вами можем получить водород в лабораторных
условиях?
Водород в лаборатории можно получить
взаимодействием соляной или разбавленной серной
кислот с металлами, стоящими до водорода, в
первую очередь цинка, используя аппарат Киппа.
Аппарат Киппа — универсальный прибор для
получения газов (ППГ) действием растворов кислот
на твёрдые вещества. Прибор изобрёл голландский
аптекарь Петер-Якоб Кипп в 1853 году.
Физпауза. Согласны ли вы? (Если да, то
хлопают в ладоши)
Известно: химия – наука
О веществах, о веществах. ( Да)
Прощай, губительная скука,
Займёмся химией в стихах!
Начнём же список с водорода,
Поскольку первый элемент. ( Да)
(Он образует, кстати воду –
Весьма существенный момент!) (Да)
В науке просто обозначен
Латинской буквой, знаком Н. ( Да)
Нельзя науке жить иначе –
Без знаков был бы ералаш!
Молекулу его представим
Удобной формулой Н2. ( Да)
Многозначительно добавим:
Нет в мире легче вещества! (Да)
Наполни шарик водородом,
Держи за ниточку пока.
Ну, отпускай его! И с ходу
Он улетел за облака! (Да)
По характерному хлопку. Если водород смешан с
воздухом, то хлопок со свистом, а если чистый –
хлопок глухой.
Лабораторный опыт: взаимодействие кислот с
металлами (краткий инструктаж по технике
безопасности при работе с кислотами). Уравнение
реакции записать в тетрадь. Определить к какому
типу химических реакций оно относится.
Задание: Используя учебник, с. 93, укажите
ещё один способ получения водорода в
лаборатории. Укажите тип реакции.
1) В лаборатории:
2) В настоящее время водород в промышленности
получают:
Из углеводородов: СН4 = С + 2Н2
Взаимодействием угля с водой: С + Н2О = СО +
Н2
Метана с водой: СН4 + Н2О = СО + 3Н2
Электролизом воды: 2Н2О = 2Н2 + O2
Для получения водорода в промышленных
масштабах перспективная реакция разложения
сероводорода, т.к. энергозатраты на этот процесс
в 15 раз меньше, чем на разложение воды.
(Слайд 14). Охарактеризуйте свойства
водорода. Запишите в тетради физические
свойства простого вещества по плану на слайде:
Водород – газ без цвета, запаха и вкуса. Это
самый легкий газ. В воде водород плохо растворим,
поэтому его можно собирать вытеснением воды. А в
некоторых металлах водород растворим очень
хорошо. Например, в одном объеме палладия
растворяется до 900 объемов водорода. Это свойство
водорода используется для создания водородных
аккумуляторов.
(Слайд 15-16). Применение водорода.
– Если шар объемом 22,4 м? наполнить водородом, то
в воздухе он может поднять груз массой 27 кг. Это
свойство водорода было использовано в первой
половине ХХ века для строительства летательных
аппаратов большой грузоподъемностью –
дирижаблей, которые наполняли водородом. Однако
водород – взрывоопасный газ, и в 1930 – е гг. с
дирижаблями произошло несколько крупных аварий.
После этого строительство дирижаблей во всем
мире на многие годы прекратилось.
В ракетной технике водород используется как
топливо. К числу наиболее перспективных
применений водорода относится производство
топливных элементов.
Водородное пламя используется в
кислородно-водородных горелках для сварки и
резки металлов. Изотопы водорода дейтерий и
тритий необходимы в термоядерной технике,
призванной в будущем обеспечить человечество
неисчерпаемой энергией.
Водород используется при производстве аммиаки
и соляной кислоты, при получении особо чистых
металлов.
(Слайд 18). Водородная бомба. 1959г.
Семипалатинский полигон.
Произведены испытания первого термоядерного
заряда (водородная бомба). Поражающие факторы
этого заряда:
– Ударная волна;
– Световое излучение;
– Проникающая радиация;
– Радиоактивное заражение местности;
– Электромагнитный импульс.
Против населения водородная бомба не
применялась. В военных действиях не
использовалась. Были проведены только испытания
на полигонах (космические взрывы, воздушные,
подземные, наземные). Термоядерные заряды у нас
есть, но они законсервированы до нужного времени.
В настоящее время испытания запрещены.
Согласны ли вы с мнением водорода о самом себе?
Вы со мною уже встречались –
Я космический скиталец,
Элементов прародитель,
И отважный предводитель.
Я любитель кислорода,
Вместе с ним даю я воду.
Делаем вывод, что это за вещество такое водород.
Составляем Синквейн. ( Слайд 19).
III. Самоконтроль. Выполнение тестов,
используя электронный учебник:
– Молекулярная формула водорода.
– Реакция замещения.
– Учёный, открывший водород.
V. Домашнее задание: параграф 28, вопрос 3, 5
с.96.
VII. Итог урока.
Цели урока: А) образовательная:
обеспечить усвоение учащимися понятий: “водород
– химический элемент”, “водород – простое
вещество”, познакомить нахождением водорода в
природе, с физическими свойствами водорода,
методами получения водорода в промышленности и в
лаборатории и способами собирания его.
Б) воспитательная: воспитание мотивов учения,
положительного отношения к занятиям, умению
рефлексировать, стремление добиваться наилучших
результатов, воспитание дисциплинированности,
эстетических вкусов.
В) развивающая: развитие умений учебного
труда (умение работать в должном темпе – читать,
писать); развитие умений наблюдения (умение
наблюдать за демонстрационными опытами, делать
выводы); развитие познавательных умений
(формировать умение выделять главное, вести
конспект, наблюдать, делать выводы, находить
проблему и её решать); развитие мышления
(развитие аналитического мышления –
формирование умения выделять существенные
признаки и свойства веществ), (развитие
абстрактного мышления – выделять общие и
существенные признаки, развитие умений
применять знания на практике).
Оборудование: Презентация, аппарат Киппа,
прибор для получения газов, цинк, соляная
кислота, мыльный раствор.
Ход урока
1. Организационный момент (его задача –
подготовить учащихся к работе на уроке). Педагог
и ученики приветствуют друг друга, в журнале
отмечаются отсутствующие, затем учитель
проверяет, готовы ли ребята к занятию.
2. Подготовка учащихся к активному и
сознательному усвоению материала. Учитель
демонстрирует на интерактивной доске первый
слайд со стихотворением:
Я, газ, легчайший и бесцветный,
Неядовитый и безвредный,
Соединяясь с кислородом,
Я для питья даю вам воду!
Учащиеся зачитывают данное стихотворение и
называют тему урока “Водород” и записывают её в
рабочие тетради.
Второй слайд. План урока.
Учитель предлагает записать план урока в
рабочие тетради.
Целеполагание учащимися после записи плана
урока.
3. Этап усвоения новых знаний.
Учитель: переходим к изучению первого
вопроса плана (слайд 3)
Первый я на белом свете:
Во вселенной, на планете.
Превращаюсь в лёгкий гелий,
Зажигаю Солнце в небе.
Гость из космоса пришёл.
В воде приют себе нашёл!
(Объясните смысл стихотворения, изучив
материал учебника нахождение водорода в природе
стр. 71)
Учащиеся работают с материалом учебника и
рассказывают о нахождении водорода в природе.
Учитель дополняет ответы учащихся и
демонстрирует (слайд 4) Водород самый
распространённый элемент в космосе. Основная
масса звёзд состоит из водорода. В условиях
звёздных температур и межзвёздного пространства
это элемент существует в виде отдельных атомов.
Водород входит в состав основного компонента
Земли – вода. Хоть доля водорода в земной коре
около 1% от массы, однако, его роль в природе
определяется не массой, а числом атомов, доля
которых 17%. Многие органические вещества
представляют собой соединения С,О, Н,: нефть,
природный газ, углеводы, белки, жиры, нуклеиновые
кислоты, витамины. В теле человека 10% атомов
водорода.
Учитель: Обратимся к истории (Слайды 5,6,7)
Рассказывает об учёных, которые получали
водород. В 1766 году известный английский учёный
Генри Кавендиш получил “искусственный воздух”
действием цинка на разведённую соляную кислоту.
Это было совершенно новое вещество, которое
хорошо горело и получило название “горючего
воздуха”. Лишь в 1787 году Антуан Лавуазье доказал,
что “горючий воздух”, открытый в 1766 году входит
в состав воды и дал ему название “гидрогениум”,
т.е. “рождающий воду”, “водород”.
Мы узнали, почему водород получил такое
название, а сейчас обратимся к периодической
системе, где водород как химический элемент
нашёл себе приют (слайд 8) Учащиеся по плану на
слайде дают характеристику химического элемента
водорода.
Учитель: Водород самый первый и самый лёгкий
элемент. Он образует соединения с большинством
химических элементов: Например: соединения
водорода с металлами называются гидридами: NaH
(гидрид калия), CaH2(гидрид кальция);с
неметаллами он также образует соединения: HCl
(хлороводород), H2S(сероводород). Во всех
соединениях водород проявляет валентность
равную 1. (запись на доске)
Слайд 9. Учитель: Разберём водород – как
простое вещество. Охарактеризуете данную
формулу.
Учащиеся: отмечают, что молекула водорода
двухатомная, Mr(H2) = 2 и одновременно
заполняют таблицу сравнения химического
элемента и простого вещества водорода.
Водород как простое вещество и как
химический элемент.
(Работа осуществляется в статистических
парах) а затем, самоконтроль (слайд 10)
Учитель: Внимательно выслушайте предложения
и определите, в каком из них речь идёт о
химическом элементе, а в каком о простом
веществе.
1. Водород входит в состав воды и нефти. 2.
Водородом наполняют воздушные шары. 3 . Водород –
самый лёгкий из всех газов. 4. Водород в земной
коре в % по массе занимает 9-е место.
Учащиеся работают устно, отвечают на вопрос и
делают выводы, чем отличается простое вещество и
химический элемент.
Слайд 11. Учащиеся зачитывают проблемный
вопрос на слайде и отвечают на него.
Учитель: Да, верно, вода – самый доступный
источник водорода. В промышленности
действительно водород получают из воды.
1 учащийся. Эксперимент по получению водорода
из воды с помощью солнечной энергии проводился в
Университете Нового Южного Уэльса в Австралии. В
этой технологии солнечный свет сначала
преобразуется в электричество, которое уже
разлагает воду на кислород и водород в
присутствии катализатора (слайд 12)
2 учащийся. Вплоть до конца XIX века получение
водорода было делом достаточно хлопотным. Его
добывали в мизерных количествах, растворяя
обычные металлы в кислотах, а также щелочные и
щелочноземельные металлы в воде. Только после
того, как электричество начали производить в
промышленных масштабах, появилась возможность
легко добывать его тоннами. Но этот способ
сравнительно дорогой. Т.к. из воды водород можно
получить, только разложив его электрическим
током.
Учитель: В настоящее время его получают в
промышленности из природного газа – метана. В
лаборатории водород получают из соединений
класса кислот: соляной, серной. (слайды 13,14)
Как же извлечь водород из кислот? Надо его в
кислоте заместить металлом. Разберём способы
собирания водорода, (слайд 15) работа с
материалом слайда.
Демонстрационный опыт. Получение водорода
в лаборатории и наполнение водородом мыльных
пузырей. Правила техники безопасности. Проверка
водорода на чистоту. Демонстрация аппарата
Киппа. Водород можно получать и в аппарате Киппа,
если его необходимо получить в большом
количестве. Своё название аппарат Киппа получил
по названию голландской фирмы производителя.
Физминутка под музыку. (слайд 16)
Учитель: При получении водорода необходимо
соблюдать технику безопасности и обязательно
проверять его на чистоту (слайд 17) Вот какая
история произошла с французским химиком,
директором парижского музея науки Пилатом де
Розье. Как-то он решил проверить, что будет, если
вдохнуть водород. До него никто такого
эксперимента не проводил. Не заметив никакого
эффекта, учёный решил убедиться, проник ли
водород в лёгкие? Он ещё раз глубоко вдохнул этот
газ, а затем выдохнул его на огонь свечи, ожидая
увидеть вспышку пламени. Однако водород в лёгких
экспериментатора смешался с воздухом и
произошёл сильный взрыв. “ Я думал, что у меня
вылетели все зубы вместе с корнями”, – так Розье
характеризовал испытанные ощущения. Эксперимент
чуть не стоил ему жизни.
Учитель: Познакомимся с физическими
свойствами водорода. (слайд 18)
Все области применения водорода основаны в
основном на физических свойствах водорода (слайд
19). У водорода самая высокая теплопроводность
среди всех газов и это свойство находит
применение в современной энергетике для
охлаждения электрических машин.
В 1783 г. французский физик Ж. Шарль совершил полёт
на воздушном шаре, наполненном водородом. В 1794г.
такие воздушные шары нашли широкое применение в
военном деле. С 1932 – 1937гг. стали использовать
дирижабли (слайд 20)
Сообщения учащихся. (слайды 21,22)
3 учащийся. В 1944году американские военные
попытались использовать водород в качестве
ракетного топлива. Помешала делу высокая
взрывоопасность газа: стоило совсем немного
отклониться от нормальной работы двигателей или
допустить малейшую протечку, и мирный водород
мигом превращался в зловещий “гремучий газ”. В
результате ракеты не долетали до цели, взрываясь
прямо на старте. По той же причине американцам не
удалось в 50-е годы прошлого века построить
водородный самолёт, а в 70-е, во времена нефтяного
кризиса, – водородный эсминец. В этом смысле дела
в СССР, основном тогдашнем конкуренте Штатов в
области водородной энергетики, были более
успешны. Советские учёные решили добывать из
водорода энергию в виде электричества, напрямую
окисляя его в водной среде, а не поджигая в смеси
с кислородом. Для этого они использовали
топливные элементы, в которых водород на
специальной ионообменной мембране соединялся с
кислородом, в результате чего получались вода и
электричество. Технология оказалась настолько
удобной, что сейчас без участия топливных
элементов не проходит ни одна серьёзная
космическая экспедиция.
4 учащийся. Немного позже учёные всё же
придумали, как использовать водород в качестве
горючего и при этом не взорваться. В газ стали
добавлять специальные присадки – ингибиторы.
Например, пропилен. Всего 1% этого дешёвого газа –
и водород из грозного оружия превращается в
безопасный газ. В результате уже в 1979г. компания
BMW выпустила первый автомобиль, вполне успешно
ездивший на водороде, при этом не взрывавшийся и
выпускавший из выхлопной трубы пар. Баварские
автомобилестроители в рамках программы “Чистая
энергия” приспособили под езду на водороде
несколько “семёрок”. Оборудованная 4-литровым
двигателем водородная “семёрка2 развивает
мощность в 184 лошадиные силы и проходит на одной
заправке (170литров жидкого водорода) – 300 км.
4. Этап закрепления новых знаний.
Задание. Необходимо выбрать правильные
утверждения. В рабочей тетради в столбик
проставьте цифры с 1 по 12. Если вы согласны с
утверждением, ставьте напротив цифры плюс, если
нет, то минус. Учитель зачитывает утверждения.
Учитель зачитывает ответы, учащиеся проверяют
и оценивают: без единой ошибки – “5”, 1 ошибка –
“4”, 2 ошибки – “3”, 3 и более ошибок –
неудовлетворительно.
Слайд 23. Рефлексия.
5. Этап информации учащимся о домашнем задании и
инструкции по его выполнению
Слайд 24. Подведение итогов урока. Оценивание.
Домашнее задание.
Приложение 1 (презентация)