Вход в Личный кабинет

Подписка

  • Цветной журнал с электронными приложениями;
  • Бумажные и электронные версии;
  • Скидки постоянным подписчикам.

Вы можете ознакомиться с номером журнала.

Оформить подписку

Водород. Нахождение в природе, физические свойста, получение

Разделы: Преподавание химии


Тип урока: Урок теоретического исследования – введение основ базовых знаний с элементами повторения.

Цели урока:

Дидактические:

  • совершенствование понятий “водород – химический элемент”, “водород - простое вещество”;
  • прогнозирование физических свойств водорода на основе причинно-следственной связи “состав – строение - свойства”;
  • моделирование способов получения водорода в лаборатории и в промышленности;
  • моделирование способов собирания водорода в лаборатории;
  • усвоение закономерности нахождения водорода в природе.

Психологические:

  • развитие логического мышления, внимания, памяти;
  • формирование способности к адекватному само – и взаимоконтролю;
  • совершенствование умения работать с лабораторным оборудованием и реактивами.

Воспитательные:

  • формирование научного мировоззрения;
  • воспитание культуры общения через работу в коллективе ученик – ученик, ученик – учитель;
  • формирование практических умений работы с химическим оборудованием и реактивами.

Оборудование:

  • “Периодическая система Д.И. Менделеева”.
  • Таблица “Способы собирания газов.”
  • Прибор для электролиза воды.
  • Приборы для собирания газов вытеснением воздуха и над водой.

Реактивы: Соляная кислота, цинк.

План урока

  1. Ориентировочно-мотивационный этап.
    1. Актуализация знаний.
    2. Постановка учебной задачи.
  2. Операционно-исполнительный этап.
    1. Водород в природе.
    2. Получение водорода в промышленности, в лаборатории. Демонстрация “Электролиз воды”.
    3. Способы собирания водорода в лаборатории.
    4. Лабораторная работа по получению, собиранию и доказательству водорода.
    5. Демонстрация “Собирание водорода над водой, его доказательство”.
    6. Физические свойства водорода.
  3. Рефлексивно-оценочный этап.
    1. Обобщение изученного материала.

    1. Самооценка.
    2. Домашнее задание.
    3. Постановка учебной задачи следующего урока.

Содержание урока

I. Ориентировочно-мотивационный этап.

1. Актуализация знаний.

Учитель: Мы продолжаем путешествие по огромной и удивительной странеХимия”, в которой проживают различные вещества. Обычно, чтобы подчеркнуть значение того или иного вещества, говорят: если бы его не было, то случилось бы то-то и то-то. Как правило, это не более, чем риторический прием. А водород может и не быть когда-нибудь, потому что он непрерывно сгорает в недрах звезд, превращаясь в благородный газ гелий. За счет выделяемой при этом энергии существует жизнь на нашей планете. Вот об этом веществе мы поведем сегодня наш рассказ. Вспомним, с какого уровня мы начали рассматривать водород?

Ученик: С атомарного, со строения атома водорода.

Учитель: Далее, к какому уровню организации водорода мы перешли?

Ученик: К молекулярному, рассмотрели образование химической связи в молекуле водорода.

Учитель: Предлагаю в группах подготовить ответы на вопросы.

Задание для учащихся первой группы: вспомнить положение водорода в периодической системе, указать группу , период, атомный номер, относительную атомную массу, заряд ядра, число протонов, нейтронов, электронов.

Задание для учащихся второй группы: вспомнить электронную и электронно-графическую формулы водорода, указать характерные степени окисления водорода.

Задание для учащихся третьей группы:вспомнить образование молекул водорода. Составить электронную и структурную формулы вещества. Указать вид связи, тип кристаллической решетки. Спрогнозировать физические свойства водорода.

(Вопросы обсуждаются в группах. Ответы на эти вопросы заслушиваются у доски)

Ученик от 1 группы.

Водород – химический элемент первой группы главной подгруппы первого периода, атомный номер 1, заряд ядра +1, протонов в ядре 1, нейтронов 0, число электронов 1.

Ученик от 1 группы.

Строение атома водорода 1S', на внешнем уровне один неспаренный электрон, может проявлять восстановительные и окислительные свойства. Характерные степени окисления -1, 0, +1.

Ученик от 1 группы.

Атом водорода имеет один валентный электрон, При взаимодействии двух атомов водорода образуется молекула водорода с ковалентной неполярной связью:

Совокупность молекул водорода образуют простое вещество водород. Это вещество в твердом состоянии имеет молекулярную кристаллическую решетку.

Можно, зная свойства веществ с этим типом кристаллической решетки, спрогнозировать физические свойства водорода – газ, обладает летучестью, низкими температурами плавления и кипения.

2. Постановка учебной задачи.

Учитель: Мы вспомнили характеристику водорода на атомном и молекулярном уровне, к какому уровню организации водорода мы подошли?

Ученик: К вещественному.

Учитель: Следовательно, на уроке мы начнем изучать водород как вещество. Как понять выражение “изучить вещество”?

Ученик: Где используется это вещество.

Ученик: Какими свойствами оно обладает, в какие реакции вступает.

Ученик: Как можно получить это вещество.

Учитель: Правильно, сформулируем тему урока и запишем ее на доске и в тетради:

“Водород. Нахождение в природе, его получение и физические свойства”.

II. Операционно-исполнительный этап

Учитель: Что значит рассмотреть нахождение водорода в природе?

Ученик: Это значит выяснить, где встречается водород в окружающем нас мире.

Учитель: Вспомним, из каких сфер состоит наша планета?

Ученик: Атмосферы, гидросферы, литосферы.

Учитель: А все живое на земле какую сферу представляют?

Ученик: Биосферу.

Учитель: Входит ли водород в состав гидросферы?

Ученик: Гидросфера состоит из воды, в состав молекулы воды входит элемент водород.

Учитель: Есть ли водород в литосфере? Если да, то где?

Ученик: В природный газ, нефть водород входит как элемент.

Учитель: Есть ли атомы водорода в нашем организме?

Ученик: Да, водород как элемент входит в состав белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот.

Учитель: А в атмосфере водород практически не встречается. Как простое вещество водород входит в состав вулканических газов. И давайте вернемся к началу нашего урока. Солнце обогревает нашу землю за счет превращения водорода в гелий. Следовательно, водород – элемент космоса. Он составляет около половины массы солнца и большинства звезд, основную часть межзвездной среды и туманностей.

(Учитель предлагает оформить выше изложенное в тетрадь и дать само оценку).

Учитель: Обсудим вопрос получения водорода. Зная распространение водорода в природе, предложите способы его получения.

Ученик: Раз водород входит в состав воды, нефти, газа, следовательно, его можно получить из этих веществ и смесей.

Учитель: В больших масштабах, т.е. в промышленности, его можно получить электролизом воды

Можно использовать для этого нефть, газ, кокс. Но с этими способами получения водорода мы познакомимся позже. Можно ли использовать эти способы в лаборатории?

Ученик: Электролиз воды можно использовать для получения водорода.

Учитель: Да, но в лаборатории используются более доступные реакции, для протекания которых не нужно электрического тока, нагревания. Достаточно вещества привести в соприкосновение и реакция с выделением водорода пошла. Поэтому на уроке мы будем получать водород взаимодействием цинка с разбавленной серной кислотой:

Zn + H2SO4 = ZnSO4+ H2

Мы получили водород, но нам нужно убедиться в этом. А для этого мы должны собрать газ водород. Какие способы собирания газов вам известны?

Ученик: Газы можно собирать над водой и вытеснением воздуха.

Учитель: Как надо держать сосуд для сбора водорода? Чтобы ответить на этот вопрос, сравните молярные массы водорода и воздуха 2 и 29 грамм/моль.

Водород легче воздуха в 14.5 раз, следовательно, сосуд для сбора газа держим вверх дном. (Работа с таблицей “Способы собирания газов”)

Учитель: При обычных условиях водород малорастворим в воде. Можно ли его собрать под водой.

Ученик: Да. (Работа с таблицей “Способы собирания газов”)

Учитель: Мы получили газ, собрали его, теперь его нужно доказать. Как это сделать?

Ученик: Водород горит, надо к сосуду с водородом поднести горящую спичку.

Учитель: А теперь от теории перейдем к практике. Перед началом опыта прослушайте правила техники безопасности.

(После проведения инструктажа, учащиеся получают водород, собирают его вытеснением воздуха и доказывают наличие газа)

Учитель: Вы обратили внимание, что у всех водород горел по разному: у одних звук горящего водорода был более резкий, у других более глухой. Как вы думаете, почему?

Ученик: Водород