Урок на тема - Водород

Раздели: Химия

  • за изследване на характеристиките на позицията на водорода в PSCE D.I. Менделеев;
  • да формират знания за водорода като просто вещество; развийте умение
  • напишете уравненията на химичните реакции; да култивират внимание при работа с химикали.

Оборудване за провеждане на експеримента: апарат на Кип, 3 епруветки, стойка за епруветки, запушалка с газоотвеждаща тръба.

За студенти: табл

Водород и алкални метали

Водород и елементи от VII А група

Реактиви: цинкови гранули, солна киселина.

I. Организация на часа.

II. Проверка на домашните.

-В последния урок изучавахте темата „Химични елементи в клетките на живите организми“.

  1. На какви групи се делят химичните елементи, изграждащи клетката?
  2. Кои елементи се класифицират като макронутриенти? Защо се наричат ​​така?
  3. Защо отделните макронутриенти се наричат ​​биогенни? Дайте примери за биогенни елементи.
  4. Кои елементи се считат за микроелементи? Защо се наричат ​​така?
  5. На какво ниво на формите на съществуване на химичния елемент започва разликата между живата и неживата природа?

III. Учене на нов материал.

-Продължаваме да изучаваме неметалите и в днешния урок ще се запознаем с водорода. Нека да разберем каква е особеността на позицията на водорода в периодичната система на химичните елементи на D.I. Менделеев. Нека проучим неговите физични и химични свойства. Работата в урока ще се извършва по план

1. Водородът е химичен елемент:

а) позиция в PSCE D.I. Менделеев, б) структурата на атома.

2. Водородът е просто вещество:

а) структурата на молекулата, б) физични свойства, в) химичнисвойства, d) получаване на водород, e) съществуване в природата, f) приложение, g) история на откритието.

- В Периодичната система на химичните елементи всеки елемент заема строго определено място. Опишете мястото на водорода в периодичната система.

Очакваният отговор на ученика. Водородът е в I период, в 1-ви ред, в 1-ва група, в главната подгрупа. Пореден номер 1. Относителна атомна маса 1,00797.

-Водородът е единственият химичен елемент, който е определен в периодичната система на D.I. Менделеев на две места. Виждаме, че водородът също е в VII група в главната подгрупа. Защо? За да отговорите на този въпрос, начертайте схема на структурата на водородния атом.

(Един ученик на дъската чертае схема на структурата на водородния атом, останалите ученици - в тетрадки).

Очакваният отговор на ученика. Основен заряд +1. Едно енергийно ниво, съдържащо 1 електрон. Ядрото на водородния атом съдържа 1 протон и 1 неутрон.

- Наличието на един електрон във водородния атом на външно и единствено енергийно ниво прави този химичен елемент подобен на алкалните метали. Водородът, подобно на алкалните метали, отдава един електрон и проявява степен на окисление +1.

Какво е общото между водорода и елементите от VII група на основната подгрупа?

Подобно на атомите на елементите от VII група на главната подгрупа на периодичната система на D.I. Менделеев, на водорода му липсва един електрон, за да завърши външното енергийно ниво, така че водородът може да проявява окислителни свойства с металите, като взема този електрон от тях и получава степен на окисление -1.

Но според последните препоръки на IUPACводородът е елемент от група № 1.

(След като учителят обясни, учениците попълват таблицата)

Водород и алкалиметали

Водород и елементи от VII А група

1. Един електрон на външно енергийно ниво.

2. Отдават електрон от външно енергийно ниво.

4. Степента на окисление в съединенията +1.

1. Един електрон липсва преди завършването на външното енергийно ниво.

2. Отведете електрон на външно енергийно ниво.

4. Степента на окисление в съединенията -1.

Каква е структурата на водородната молекула? Покажете схемата на образуване на молекула. Определете множествеността на връзката и вида на химичната връзка.

Очакваният отговор на ученика. Молекулата на водорода е двуатомна.

H + + H → H : H или H - H. Атомите са свързани с една електронна двойка. Връзката в молекулата е единична, ковалентна неполярна.

Какви са физичните свойства на водорода?

Водородът е газ без цвят, мирис и вкус. Това е най-лекият газ.

Как може да се събира водород? Вижте снимки 43 и 44 на страница 99.

-Ако балон с обем 22,4 m³ се напълни с водород, то във въздуха той може да вдигне товар от 27 kg. Това свойство на водорода е използвано през първата половина на 20 век за конструирането на самолети с голям капацитет - дирижабли, които са пълни с водород. Водородът обаче е експлозивен газ и през 30-те години на 20 век. имаше няколко големи инцидента с дирижабли. След това строителството на дирижабли по света спря за много години.

- Водородът е слабо разтворим във вода, така че може да се събира чрез изместване на водата. А в някои метали водородът е много разтворим. Например, 850 обема водород се разтварят в един обем паладий.

-Припомнете си как се разпознава водородът.

Очакваният отговор на ученика. Водородът се разпознава по характерния си памук - експлозия, когато горяща кибритена клечка се поднесе към епруветка счист водород и от „лаещия“ звук, ако водородът е замърсен.

Демонстрация на опит в разпознаването на водород.

-Поради високата стабилност на H2 молекулите, химическата активност на водорода при нормални условия е ниска. Въпреки че самият водород е неметал, той е по-химически реактивен спрямо неметали, отколкото спрямо метали. При стайна температура водородът реагира само с флуор. При облъчване - с хлор.

Упражнение. Напишете уравнението на реакцията на взаимодействието на водород с хлор, назовете реакционните продукти. Покажете прехода на електроните.

,

реакционният продукт е хлороводород.

- При запалване и при въвеждане на катализатор (платина, паладий) водородът реагира експлозивно с кислорода.

Упражнение. Запишете уравнението на реакцията. Покажете прехода на електроните.

Какво е обемното съотношение на водорода и кислорода?

Очакваният отговор на ученика. Водородът и кислородът са в съотношение 2:1.

- Смес от водород и кислород в съотношение 2:1 се нарича "експлозивен газ". Смесите от тези газове обаче експлодират в широк диапазон от обемни съотношения. Следователно, дори малко изтичане на водород от цилиндъра, в който се съхранява, може да доведе до силна експлозия. В тази връзка е невъзможно да се съхраняват водородни бутилки на закрито.

Реакциите на водород с неметали се използват за получаване на най-важните химически продукти, като амоняк. Нека напишем уравнението на реакцията:

В разглежданите реакции водородът проявява редуциращи свойства. Водородът е редуциращ агент не само по отношение на прости вещества, но и по отношение на сложни. Може да се използва например за възстановяване на метали от техните оксиди

- Окислителните свойства на водорода се проявяват при взаимодействието му с метали, в резултат на коетотвърди солеподобни съединения – хидриди.

Упражнение. Напишете уравненията на реакцията на взаимодействието на водород с натрий и калций.

-В момента водородът се произвежда в промишлеността чрез преобразуване (трансформация) на водна пара с въглища или метан:

Как може да се произвежда водород в лаборатория?

Очакваният отговор на ученика. Водородът може да се получи чрез действието на киселинен разтвор върху метал.

- Водородът в лабораторията се получава чрез взаимодействие на солна или разредена сярна киселина с метали в поредица от напрежения до водород, като се използва апаратът на Кип: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Демонстрация на опита за получаване на водород в апарата на Kipp.

- Аналог на апарата Кип е апаратът Кирюшкин. Намерете изображения на апарата на Кип и апарата на Кирюшкин на стр. 102 фигура 47. Обърнете внимание как правилно трябва да бъде подготвен апаратът за производство на водород.

Колко разпространен е водородът в природата?

(Доклад на ученика за разпространението на водорода в природата. Приложение 1.)

- Кои са основните насоки на индустриално приложение на водорода?

(Доклад на ученика за промишлената употреба на водород. Приложение 2.)

- А сега научаваме историята на откриването на водорода.

(Доклад на ученика за откриването на водорода. Приложение 3.)

Въпроси и задачи.

Кой химичен елемент изучавахте днес?

Как да обясним защо водородът се намира както в първата, така и в седмата група на периодичната таблица на химичните елементи D.I. Менделеев?

Какво определя химичните свойства на водорода?

V. Обобщаване, оценяване.

VI. Домашна работа.

Научете § 17, попълнете № 3 и № 4.