Урок «Водород, его общая характеристика, нахождение в природе, получение, физико-химические свойства и применение»

Водород, его общая характеристика, нахождение в природе, получение, физико-химические свойства и применение.

Цели:

Познакомить учащихся с распространенностью, получением и физическими свойствами водорода на основе логического взаимодействия;

Учить моделированию понятий и действий;

Продолжить формирование умений по составлению уравнений химических реакций, расстановке коэффициентов в уравнениях химических реакциях;

Развивать практические умения и навыки в ходе выполнения лабораторных опытов;

Учиться заботиться о своем здоровье. Соблюдая правила техники безопасности;

Способствовать развитию у школьников интереса к химической науке, к исследовательской деятельности.

Оборудование: прибор для восстановления меди водородом из оксида меди (ll), прибор для получения водорода.

Ход урока.

Организационный момент.

Изучение нового материала.

-Историческая справка: Водород(в переводе с латыни – «рождающий воду» )открыл в первой половине XVIв. Немецкий врач и естествоиспытатель Парацельс. В 1776г. Английский ученый Г.Кавендиш исследовал его свойства.

-Общая характеристика:

Изотопные состояния водорода (Протий. Дейтерий. Тритий)

Двойственное положение в ПСХЭ (сходство свойств со щелочными металлами и галогенами)

Простое вещество (Н-Н, Н2, Н:Н)

- Нахождение в природе:

- Получение водорода (лабораторная работа)

Получение водорода взаимодействием цинка и соляной кислоты.

В пробирку опустим 2-3 гранулы цинка и прильем (осторожно!) 3-4 см3 соляной кислоты. На поверхности гранул появляются пузырьки бесцветного газа – это и есть водород.

Zn+2HCl→ZnCl2+H2↑

Химические свойства водорода

Взаимодействие с галогенами. При обычной температуре водород реагирует лишь со фтором:

H2 + F2 = 2HF.

С хлором реагирует только на свету, образуя хлороводород, с бромом реакция протекает менее энергично, с йодом не идет до конца даже при высоких температурах.

Взаимодействие с кислородом. При нормальных условиях водород не реагирует с кислородом, при 400 °С реагирует с кислородом, а при 600 °С – с воздухом, при поджигании реакция протекает со взрывом:

2H2 + O2 = 2H2O.

Водород горит в кислороде с выделением большого количества тепла. Температура водородно-кислородного пламени 2800 °С.

Взаимодействие с серой. При пропускании водорода через расплавленную серу образуется сероводород:

H2 + S = H2S.

Взаимодействие с азотом. При нагревании водород обратимо реагирует с азотом, причем при высоком давлении и в присутствии катализатора:

3H2 + N2 = 2NH3.

Взаимодействие с оксидом азота (II). Важное значение имеет взаимодействие водорода с оксидом азота (II), используемое в очистительных системах при производстве азотной кислоты:

2NO + 2H2 = N2 + 2H2O.

Взаимодействие с оксидами металлов. Водород – хороший восстановитель, он восстанавливает многие металлы из их оксидов:

CuO + H2 = Cu + H2O.

Сильным восстановителем является атомарный водород. Он образуется из молекулярного в электрическом разряде в условиях низкого давления. Высокой восстановительной активностью обладает водород в момент выделения , образующийся при восстановлении металла кислотой.

Взаимодействие с активными металлами. Водород является окислителем, присоединяет электрон и превращается в гидрид-ион, который заряжен отрицательно.

При высокой температуре водород соединяется с щелочными и щелочно-земельными металлам и образуя белые кристаллические вещества – гидриды металлов:

2Na + H2 = 2NaH;

Ca + H2 = CaH2.

3. Закрепление.

"Кроссворд"

Работайте в парах.

Ключевым словом является название ближайшей к Земле звезды, на которой преобладает химический элемент водород. Каждое предложенное химическое явление подтвердите соответствующими уравнениями химических реакций.