Когда-нибудь настанет время – и это время не за горами, – когда мерилом ценности станет не золото, а энергия. И тогда изотопы водорода спасут человечество от надвигающегося энергетического голода: в управляемых термоядерных процессах каждый литр природной воды будет давать столько же энергии, сколько ее дают сейчас 300 л бензина. Д.И.Щербаков
1. Реакция горения: При взаимодействии водорода с кислородом образуется вода. Водород без примесей сгорает спокойно. 2 Н 2 + О 2 = 2 Н 2 О к Дж (экзотермическая)
4. Взаимодействие с оксидами неактивных металлов Оксиды Оксиды восстанавливаются до металлов:металлов СuO + H 2 = H 2 O + Cu к Дж. Fe 2 О 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O Способ получения металлов из оксидов и изготовление деталей из них называется порошковой металлургией.
Выводы: 1). В обычных условиях молекулярный водород взаимодействует лишь с наиболее активными веществами - фтором, натрием, кальцием. 2). Соединения водорода с неметаллами в большинстве являются газами. Исключение составляет вода. 3). Химические реакции с водородом обычно протекают при повышенной температуре, давлении или в присутствии катализатора. 4). Водород горит, а кислород поддерживает горение. 5). Водород в реакциях с оксидами не активных металлов является восстановителем.
Задачи: 1. Какая масса водорода потребуется для его взаимодействия с 64 г серы. 2. Какой объём водорода израсходуется на восстановление оксида меди (II) если в результате реакции образуется 13 г меди. 3. По термохимическому уравнению 2 Н 2 + О 2 = 2 Н 2 О к Дж рассчитайте количество теплоты, которая выделится при сжигании 10 литров водорода.
Домашнее задание: §27, вопросы и 11 – письменно.
Презентация к уроку
«Водород и его свойства»
8 класс
Чаплыгина Ираида Ивановна
«НИ ОДНА НАУКА НЕ НУЖДАЕТСЯ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ В ТАКОЙ СТЕПЕНИ КАК ХИМИЯ»
(МАЙКЛ ФАРАДЕЙ)
Загадка
Вы со мной уже встречались
Я космический скиталец,
Элементов прародитель
И отважный предводитель
Я любитель кислорода
Вместе с ним даю я воду.
Станция «ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА»
Станция «ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА»
Ответ варианта №1
- Водород находится в первой группе. Порядковый номер 1, валентность равна 1.
- H, H2
Молекулярная масса равно 2, атомная – 1;
Молярная масса 2г/моль
Ответ варианта №2
Станция «ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА»
Станция «ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА»
Станция «ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА»
ZnCl2+H2
Тест
- Это вещество является газом;
- Газ, без цвета, без запаха, мало растворим в воде;
- Самый распространенный элемент в космосе;
- Самый распространенный химический элемент в земной коре;
- Химический элемент, которой входит в состав воды;
- Молекула, состоит из двух атомов;
- Из каких веществ получают кислород и водород:
А) цинк и соляная кислота, калий и вода; разложением воды;
Б) перманганат калия нагревали; переоксид водорода, разложением воды.
Определить и выписать номера только верных утверждений
Водород
Кислород
примечание
Домашнее задание
Упр.1-2, с.76
Минисообщение «Применение водорода»
ЗАГАДКИ
- 1. ГОСТЬ ИЗ КОСМОСА ПРИШЕЛ,
В ВОЗДУХЕ ПРИЮТ СЕБЕ НАШЕЛ.
- 2. КАКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ УТВЕРЖДАЮТ,
ЧТО МОГУТ ДРУГИЕ ВЕЩЕСТВА РОЖДАТЬ.
Слайд 1
Сделала: Гоненко Ася
Слайд 2
ВОДОРОД (лат. Hydrogenium), H, химический элемент с атомным номером 1, атомная масса 1.00794. Химический символ водорода Н читается в нашей стране «аш», как Химический элемент водород. Природный водород состоит из смеси двух стабильных нуклидов с массовыми числами 1,007825 (99,985 % в смеси) и 2,0140 (0,015 %). Кроме того, в природном водороде всегда присутствуют ничтожные количества радиоактивного нуклида - трития 3Н (период полураспада Т1/212,43 года). Так как в ядре атома водорода содержится только 1 протон (меньше в ядре атома элемента протонов быть не может), то иногда говорят, что водород образует естественную нижнюю границу периодической системы элементов Д. И. Менделеева (хотя сам элемент водород расположен в самой верхней части таблицы). Элемент водород расположен в первом периоде таблицы Менделеева. Его относят и к 1-й группе (группе IА щелочных металлов), и к 7-й группе (группе VIIA галогенов).
Химический элемент
Слайд 3
Физические свойства
Водород – самый легкий и самый распространенный элемент Вселенной. Свыше 95% всех известных химических веществ содержат водород. Основные источники водорода на Земле – вода, нефть, природные. В космосе – это самый распространенный элемент: он составляет более половины массы Солнца и других звезд. Это газ без цвета и запаха. В 14, 5 раз легче воздуха. Практически не растворим в воде. Хорошо растворяется некоторыми металлами.
Слайд 4
Взаимодействие водорода с металлами
При нагревании водород может вступать в реакцию с наиболее активными металлами: щелочными, щелочноземельными и алюминием, образую гидриды. В обычных условиях это твердые солеподобные вещества, неустойчивые по отношению к воде и растворам кислот, которые необратимо разлагаются.
Слайд 5
Взаимодействие водорода с неметаллами
Водород вступает в реакции с очень многими неметаллами, причем, в зависимости от активности неметалла, реакции эти могут протекать в различных условиях. Наиболее легко протекают взаимодействия водорода со фтором, хлором и кислородом.
9 класс
Учитель: Смирнова Екатерина Сергеевна
Тема урока: Водород.
Цель урока: активизировать и систематизировать знания о нахождение в природе. Физические свойства. Химические свойства водорода:
реакции с неметаллами и металлами. Реакции водорода с оксидами металлов. Получение водорода в лаборатории и промышленности.
Применение водорода.
(слайд 2)
Тип урока: усвоение новых знаний, умений и навыков, и творческого применения их на практике.
Формы работы: лекция, демонстрация презентации.
Оборудование: проектор, учебник.
Ход урока.
Организационный момент: приветствие, проверка готовности к уроку.
Проверка домашнего задания.
Актуализация опорных знаний.
Фронтальная беседа:
1. Что вам известно о водороде как о простом веществе?
2. Найдите водород в ПС.
3. По положению в ПС о каких свойствах водорода вы можете сказать?
Изучение нового материала.
В диссертации М.В.Ломоносова «О металлическом блеске» в 1745г. впервые было описано получение водорода действием кислоты на железо и другие металлы и была выдвинута гипотеза о том, что водород (горючий пар) представляет собой флогистон.
(слайд 3)
Содержание водорода в земной коре составляет 1% по весу и 17% общего числа атомов. (слайд4)
Водород самый легкий из всех элементов. Он входит в состав воды, которая покрывает около ¾ земной поверхности, в состав многих минералов и горных пород, а также всех органических соединений. В свободном состоянии водород встречается в небольших количествах в верхних слоях атмосферы и в некоторых природных горючих газах. (слайд 5)
Физические свойства . Водород при обычных условиях представляет собой газ без цвета и запаха. Он в 14,5 раза легче воздуха, слабо растворим в воде (в 100 объемах воды растворяется 2 объема водорода). При температуре -253 0 С и атмосферном давлении переходит в жидкое состояние, а при -259 0 С затвердевает. Из-за малой молекулярной массы он легко диффундирует (проходит) через пористые перегородки и даже через нагретую металлическую перегородку. При повышенной температуре водород хорошо растворим во многих металлах (никеле, платине, палладии). (слайд 6)
Водород существует в виде трех изотопов: протия - с массовым числом 1, дейтерия - с массовым числом 2 и трития - с массовым числом 3. Основную часть природного водорода (99,98%) составляет протий. (слайд 7)
Химические свойства.
Атом водорода имеет один электрон. При образовании химических соединений он почти всегда отдает электрон, приобретая заряд +1. Из-за малого заряда ядра атом водорода сравнительно слабо притягивает электроны и может присоединить их только тогда, когда другой элемент легко их отдает. В этом случае атом водорода образует устойчивую двухэлектродную оболочку инертного газа гелия. (слайд 8)
Взаимодействие с щелочными и щелочноземельными металлами.
Щелочные и щелочноземельные металлы легко отдают электроны водороду. Реакция протекает при нагревании металлов в атмосфере водорода и сопровождается образованием солеобразных соединений - гидридов.
2 Na + H 2 = 2 Na H - гидрид натрия
Ca + H 2 = CaH 2 - гидрид натрия (слайд 9)
Взаимодействие с неметаллами.
Более характерны соединения водорода, в которых он проявляет положительную степень окисления, он взаимодействует почти со всеми неметаллами, причем в зависимости от активности неметалла реакция протекает с различной скоростью. Так, с фтором водород взаимодействует всегда со взрывом:
H 2 + F 2 = 2 HF
С хлором он взаимодействует более спокойно. Водород хорошо горит в атмосфере хлора:
H 2 + Cl = 2 HCl
(слайд 10)
Получение водорода в лаборатории.
В лабораторных условиях водород получают:
1) взаимодействием металла с соляной или разбавленной серной кислотой (реакцию проводят в аппарате Киппа):
Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2
2) взаимодействием со щелочами металла, гидроксид которого обладает амфотерными свойствами (алюминий, цинк):
2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2 Na + 3H 2
Zn + 2KOH + 2H 2 O → K 2 + H 2 ( слайд 11)
3) электролизом воды. Для увеличения электропроводимости воды к ней прибавляют электролит - щелоч или сулфат щелочного металла. Хлориды для этой цели менее пригодны. Так как при их разложении на аноде выделяется хлор.
Получение водорода в промышленности.
1) как побочный продукт при производстве хлора и гидроксидов щелочных металлов методом электролиза растворов их хлоридов;
2) конверсией (превращением) углерода и водяных паров. Для этого в специальных газогенераторах в результате взаимодействия водяных паров с раскаленным углеродом (углем) получают смесь водорода с монооксидом углерода:
C + H 2 O = CO + H 2
Образующуюся газовую смесь вместе с парами воды пропускают над раскаленным монооксидом железа, играющим роль катализатора:
СО + H 2 O = СО 2 + H 2 ,
А затем - через воду или раствор щелочи для поглощения СО 2 ;
3) конверсией метана с водяным паром, углекислым газом или смесью водяных паров и углекислого газа:
CH 4 + СО 2 = 2CO + 2H 2
CH 4 + H 2 O = CO + 3H 2
3CH 4 + СО 2 + 2H 2 O = 4CO + 8H 2
Эти процессы протекают при температуре около 1000 0 С. Катализирует их никель с добавками оксидов магния, алюминия и других металлов. (слайд 12)
Применение.
Водород является ценным сырьем для химической промышленности. Его используют для получения аммиака и синтетического метилового спирта, для гидрогенизации твердого топлива и жиров. Значительное количество водорода используется для получения различных металлов и неметаллов (германий, галлий, вольфрам, молибден и др.) в промышленности путем восстановления их оксидов или галогенидов. Используя высокую температуру горения водорода в кислороде, его применяют при резке и сварке металлических конструкций.(слайд 13)
Проверка усвоения знаний.
Выберите верное определение. Физические свойства водорода:
А)газ без цвета и запаха.
Б) он в 16,4 раз легче воздуха.
В) растворим в воде.
2. Дайте названия изотопам водорода:
1Н -
2Н -
3Н -
3. Вставите пропущенные слова.
Атом водорода имеет один _________. При образовании химических соединений он почти всегда ______ электрон, приобретая заряд ___. Из-за ______ заряда ядра атом водорода сравнительно ______ притягивает _______ и может присоединить их только тогда, когда другой элемент легко их отдает. В этом случае ________ водорода образует устойчивую двухэлектродную оболочку ________ _________ _______. (слайд 15)
Итоги урока. Домашнее задание: учить п.19, выполнить задания к параграфу письменно в тетради.
Загрузка...