Водород в природе, его получение и физические свойства
план-конспект урока по химии (8 класс) на тему

Водород в природе, его получение и физические свойства.

Урок в 8 классе.

Цели урока:

- через систему познавательных задач актуализировать опорные знания о способах получения водорода, сформировать умения обращаться с приборами для получения и собирания газов, проверять водород на «чистоту»;

- используя проблемно-интерактивный подход к обучению, направлять поисковую деятельность учащихся на решение системы взаимосвязанных внутри- и межпредметных учебных проблем.

- развивать эмоциональную сферу учащихся, привлекая материал по истории, литературе, астрономии.

- развивать познавательную активность, умение наблюдать окружающий мир.

Начало урока.

Учитель:

Взгляни на звезды: много звезд
В безмолвии ночном
Горит, блестит кругом луны
На небе голубом.

Баратынский

Учитель: О чем идет речь в стихотворении?

Учащиеся: о звездах

Учитель: И их количество во Вселенной огромно. Сегодня мы с вами совершим увлекательное космическое путешествие к звездам.

Как вы думаете, какой химический элемент занимает первое место по распространенности во Вселенной?

(Учащиеся высказывают свои предположения, учитель записывает все на доске в виде схемы, например:

– кислород

– водород
– углерод
– железо).

Что ж, давайте уточним данные у нашего главного корабельного компьютера. Водород – самый распространенный элемент в космосе. Основная масса звезд состоит из водорода: Юпитер, Сатурн – 92% Н, 8 % Н е, 0,1 % все остальные химические элементы; водород преимущественно составляет межзвездное вещество. (Первый слайд)

При изучении основных классов неорганических веществ вы уже неоднократно встречались с водородом. Сегодня на уроке мы обобщим и расширим наши знания об этом химическом элементе, истории его открытия, получении и физическим свойствах. Итак, запишите тему урока: Водород в природе, его получение и физические свойства.

Где же водород встречается на нашей планете? В атмосфере его очень мало. Как Вы думаете, почему? (Очень легкий)

В основном, водород входит в состав сложных веществ.

Вспомните и назовите как можно больше веществ, содержащих в своем составе водород. (Вода, кислоты, органические вещества, природный газ). Множество органических веществ, представляют собой соединения водорода с углеродом – нефть, природный газ метан СН4, углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты, витамины и другие органические вещества. Если посмотреть на диаграмму распространения химических элементов на Земле, то можно увидеть, что доля водорода в земной коре составляет около 1% ее массы. В теле человека доля элемента водорода в составе сложных веществ по массе составляет около 10%. (слайд №2 )

Чтобы продолжить наше путешествие, корабельный компьютер должен убедиться, что мы не балласт, а квалифицированные пилоты. Для этого он предлагает нам выполнить «Задание на соответствие (для интерактивной доски)».

(актуализация знаний об атомной и молекулярной массе, знак химического элемента и формула молекулы простого вещества)

Итак, продолжим наше космическое путешествие. Нас приветствует звездолет внеземной цивилизации. Инопланетяне интересуются, знаем ли мы историю открытия водорода. Оказывается, они уже несколько веков следят за развитием человеческой цивилизации, и могут поведать нам историю открытия водорода.

Еще в 16-17 веке такие выдающиеся экспериментаторы как Теофраст Парацельс, Роберт Бойль, Джозеф Пристли, Михайло Ломоносов получали горючий газ, действуя на металлы кислотами. Но они считали, что при этом образуется «флогистон». Знаете ли вы, что это такое? Это некая гипотетическая «сверхтонкая материя» — «огненная субстанция», якобы наполняющая все горючие вещества и высвобождающаяся из них при горении. Но эта теория была ошибочной.

Настоящим первооткрывателем водорода считают английского ученого Генри Кавендиша, который в 1766 году не только получил водород но и первым подробно описал его физические и химические свойства. В 1781 году английский ученый, наблюдая горение водорода на воздухе: 2Н2 + О2 = 2Н2О установил, что водород при горении превращается в чистую воду.

В 1783–1784 гг. А. Лавуазье совместно с Ж. Менье осуществили термическое разложение воды и установили, что она состоит из кислорода и водорода и назвали его гидрогениум, что означает «рождающий воду».

Физические свойства водорода.

Слайд. Записываем в тетрадь физические свойства.

Задача проблемная

Наш космический корабль совершил вынужденную посадку на неизвестной планете. Приборы показали, что в образцах почвы обнаружены следующие металлы: медь,  железо, цинк, магний, алюминий, серебро. Для взлета корабля необходим водород. В корабельных аккумуляторных батареях содержится серная кислота. Предложите способы получения водорода.

Выслушиваем ответы учащихся.

Вызываем учащихся для записи на доске уравнений реакций получения водорода. Остальные учащиеся записывают их в тетрадь.

Как же практически осуществить эти реакции? В лаборатории водород получают в аппарате Киппа. Объясняю устройства аппарата и принцип его действия.

Как правильно сконструировать прибор для получения водорода методом вытеснения воздуха?

Учащиеся выдвигают свои предложения.

Учебник Н.Е. Кузнецова, И.М. Титова, страница 195 рисунок 56 б. Собираем прибор для получения водорода методом вытеснения воздуха.

Как обнаружить наличие водорода в сосуде?

Не переворачивая пробирку, подносим ее к пламени спиртовки. Раздается глухой хлопок. Значит, в пробирке был «чистый» водород. Если хлопок был со свистящим звуком, значит, в пробирке был не чистый водород, а еще не до конца вытесненный воздух с водородом. Такие смеси взрывоопасны, поэтому нужно дождаться полного вытеснения воздуха водородом. Всем ясны правила техники безопасности? Кому понятно, поднимите смайлики.

Лабораторная работа.

1. Устанавливаем пробирку вертикально, фиксируем ее неподвижно.
2. Второй учащийся аккуратно приливает через воронку кислоту. Последнюю каплю вытираем, чтобы она не стекала по склянке.
3. Наблюдаем выделение газа.
4. Ребята первого варианта одевают перевернутую пробирку на газоотводную трубку, держа ее вертикально вверх дном.
5. Через минуту (полминуты), во время которой еще раз повторяем способ проверки водорода на чистоту, ребята второго варианта зажигают спиртовку, а ребята первого варианта подносят перевернутую пробирку к пламени спиртовки. Слушаем звук хлопка.

Кому удалось проверить водород на чистоту, поднимите смайлики.

Чтобы продолжить наше путешествие к галактике «Химические свойства водорода» мы должны проложить четкий курс, ответив на вопросы тестов по пройденному материалу.

Поднимите смайлики, кто ответил на вопросы без ошибок.

Д.З. Сделать рисунки «Способы собирания водорода». Какие это 2 способа?

Параграф 62, 63, на странице 195 вопросы 3 и 4.

Вариант I

1. Водород в лаборатории получают по реакции (закончить уравнение):                Zn + HCl →__________________
2. Полученный газ можно собрать методом вытеснения воды, используя прибор:

        А)                                Б)                        В)

3. Водород можно собрать методом вытеснения воды, так как он:

А) плохо растворим в воде

Б) легче воздуха

В) хорошо растворим в воде

Г) тяжелее воздуха.

4. Водород открыл:

А) Д.И. Менделеев                

Б) Карл Шееле

В) Генри Кавендиш

Г) Антуан Лавуазье

5. Для получения водорода в лаборатории используют

        А) Газометр

        Б) Аппарат Киппа

        В) Сосуд Дьюара

        Г) Плоскодонную колбу

Вариант II

1. Водород в лаборатории получают при взаимодействии железных стружек с раствором соляной кислоты по реакции: ________________________________
2. Полученный газ можно собрать методом вытеснения воздуха, используя прибор:

        А)                                Б)                        В)

3. Водород можно собрать методом вытеснения воздуха, так как он:

А) плохо растворим в воде

Б) легче воздуха

В) хорошо растворим в воде

Г) тяжелее воздуха.

4. Чтобы проверить наличие водорода в пробирке нужно:

        А) Тлеющую лучинку внести внутрь пробирки

        Б) Перевернуть пробирку и налить в нее воду

        В) Не переворачивая пробирку, поднести ее к пламени спиртовки

5. Водород легче воздуха

        А) в 2 раза

        Б) в 10 раз

        В) в 14,5 раз

        Г) в 29 раз.