План-конспект по теме Выделение водорода в реакциях кислот с металлами. Ряд активности металлов. Получение водорода в лаборатории

План-конспект урока

по учебному предмету «Химия»

1.Тема: «Выделение водорода в реакциях кислот с металлами. Ряд активности металлов. Получение водорода в лаборатории»

2. Класс: 7 класс

3. Цель: ознакомление учащихся со способами получения водорода в лаборатории на примере реакций взаимодействия кислот с металлами, стоящими в ряду активности до водорода.

4. Задачи:

Обучающие: сформировать представление о ряде активности металлов;

закрепить знания о реакциях замещения, кислотах;

Развивающие: развивать умения составлять формулы веществ, записывать уравнения химических реакций кислот с металлами;

формировать умение обращаться с веществами, химический посудой, лабораторным оборудованием;

Воспитательные: активизировать интерес учащихся к применению полученных знаний на практике, охрана окружающей среды, правила безопасного поведения при работе с кислотами.

4.Тип урока: изучение нового материала.

6. Вид-урока: урок-практикум.

7. Оборудование и материалы:  учебник по химии для 7-го класса учреждений общего среднего образования с русским языком обучения / И. Е. Шиманович [и др.]; под редакцией И. Е. Шимановича. – Минск : Народная асвета, 2017. – 182 с. : ил.; штатив с пробирками; соляная кислот; цинк; магний; железо; медь; ряд активности металлов.

Ход урока

I. Организационный этап

       Приветствие: Здравствуйте ребята, присаживайтесь. Кто сегодня дежурный? Кто отсутствует на уроке? (дежурный перечисляет отсутствующих на уроке). Учитель проверяет готовность учеников к уроку (проверяется наличие на партах рабочей тетради, учебника, дневника).

II. Проверка домашнего задания

       Возникли ли вопросы при выполнении домашнего задания?

Домашнее задание: § 22, зад. 4.

Задание 4. Заполните в тетради таблицу.

Фронтальный опрос:

1. Какие вещества называют кислотами? (Кислоты – это сложные вещества, в молекулах которых содержатся атомы водорода, способные замещаться атомами металлов, и кислотного остатка)

2. Согласно чему соединяются водород и кислотный остаток? (Водород и кислотный остаток соединяются согласно валентности) 

3. Может ли водород в кислоте замещаться на какой-либо атом? (Да. Водород в кислоте может замещаться на металл).

4. Нужно ли соблюдать меры предосторожности при работе с кислотами? (Да. Кислоты – едкие вещества, которые вызывают химические ожоги. С кислотами следует обращаться крайне осторожно. При попадании на кожу, необходимо промыть пораженный участок большим количеством холодной воды, а затем – раствором питьевой соды).

5.Как определить, что неизвестное вещество является кислотой? (Неизвестное вещество можно определить с помощью индикаторов. Лакмус и метилоранж имеют красный цвет в кислой среде).

III. Подготовка к основному этапу занятия

        Мы знаем, что все кислоты имеют общие признаки: кислые, меняют окраску индикатора, состоят из водорода и кислотного остатка. Есть у кислот еще один общий признак, с которым мы сегодня познакомимся на уроке.

Запишите дату и тему в тетради.

IV. Изучение нового материала

        Мы знаем, что кислоты – это сложные вещества, в молекулах которых содержатся атомы водорода, способные замещаться атомами металлов, и кислотного остатка.

        Проведем опыт: к соляной кислоте добавим небольшой кусочек цинка. Что мы наблюдаем? (Пузырьки). Правильно, мы видим, что в результате реакции цинка и соляной кислоты выделяется газ, водород. Этот газ легче или тяжелее воздуха? (Легче). Как нужно держать пробирку при сборе водорода? (Дном вверх). Собранный газ можно проверить на чистоту. При внесении горящей лучины в пробирку с водородом мы услышим хлопок. Проверяем наличие газа в пробирке. Данный опыт изображен у вас в учебнике на рисунке 89.

        Давайте запишем уравнения этой реакции  Zn + 2HCl = ZnCl₂ +H₂↑. Ниже давайте запишем еще одно уравнение Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ +H₂↑.

        Найдите в периодической системе цинк  и железо. Скажите мне, это металлы или неметаллы? (Цинк и железо – это металлы, так как они находится под разделительной линией амфотерности). Что общего в этих двух уравнениях? (В правой части уравнения металл и кислота, а в левой – водород). Правильно. Все кислоты имеют схожее химическое свойство – они вступают в химические реакции с металлами. В результате выделяется водород. К какому типу относятся данные реакции? (Написанные реакции относятся к реакциям замещения). Эти реакции подтверждают, что кислоты – это сложные вещества, в молекулах которых водород замещается на металл. Исключением является азотная кислота. При взаимодействии металла с азотной кислотой водород не выделяется.

Возникает вопрос. Все металлы замещают водород при взаимодействии с кислотами? Чтобы ответить на этот вопрос предлагаю вам самостоятельно провести опыт. У вас на столе есть три металла: магний, железо и медь. Также у вас есть соляная кислота, штатив с пробирками и ложечки. Давайте сформулируем правила безопасности. (С пробирками нужно работать аккуратно, так как они стеклянные и могут разбиться. Также стеклом можно порезаться. С кислотой тоже нужно обращаться аккуратно, не проливать и не пробовать на вкус, потому что можно получить ожог. Металлы нужно брать ложечкой). Вам нужно в три пробирки налить по 1 см³ кислоты, затем в каждую добавить металл. В первую магний, во вторую железо, в третью медь. И посмотреть где больше всего выделяется водорода.

Учащиеся проводят опыт, делаю вывод. (В первой пробирке водорода выделилось больше всего, реакция шла очень быстро. Во второй пробирке реакция шла медленнее и водорода выделилось меньше.  В третьей пробирке водород не выделился. Значит кислоты взаимодействуют не всеми металлами).

А как узнать какие металлы вытесняют водород из кислот, а с какие нет? Было установлено, что по мере уменьшения интенсивность выделения водорода из кислот металлы можно расположить в ряд – ряд активности металлов или вытеснительным рядом металлов.

Металлы, находящиеся в этом ряду левее водорода, вытесняют этот газ из кислот (кроме азотной). Чем левее металл, тем интенсивнее идет реакция.

Металлы, находящиеся в этом ряду правее водорода, не вытесняют водород из кислот.

         V. Физкультминутка

Водород получают в лаборатории в специальных приборах: аппарате Киппа и аппарате Кирюшкина, изображенных на рисунке 91. Обратите внимание, что для получения водорода используют не все металлы, которые находятся в ряду активности металлов до водорода! Натрий и калий реагируют с кислотами очень бурно, с воспламенением и взрывом. С оловом и свинцом реакция идет медленно. Поэтому лучше всего использовать цинк, железо и алюминий.

         VI. Первичная проверка понимания

Ответьте на вопросы:

1) С чем взаимодействую все кислоты? (Все кислоты взаимодействуют с металлами)

2) С какими металлами взаимодействуют кислоты? (Кислоты взаимодействуют с металлами, стоящими в ряду активности до водорода).

3) Какой газ выделяется при взаимодействии металла и кислоты? (При взаимодействии металла и кислоты выделяется водород).

4) Какие металлы лучше использовать для получения водорода? (Для получения водорода лучше использовать цинк, железо и алюминий).

         VII. Закрепления полученных знаний

А сейчас открываем книги на стр. 143 и выполним задания № 1, 2 (у), 4,
5 (у), 6 а-г, 9.

         Задание 1: Из предложенного ряда выберите формулы кислот: К₂SO₄, CuO, HNO₃, FeCl₂, H₂SO₄, CO₂, MgCO₃, H₃PO₄, KNO₃, HCl.

         Задание 2 устно: Назовите две кислоты, в молекулах которых могут замещаться на металлы по два атома водорода. (По два атома водорода могут замещаться на металл в серной (H₂SO₄) и угольной (Н2CO₃) кислотах).

           Задание 3: С какими из перечисленных металлов реагирует серная кислота: цинк, алюминий, магний, золото? Составьте уравнения соответствующих реакций.

H₂SO₄ + Zn =Zn SO₄  + H₂↑;

         3H₂SO₄ + 2 Al =Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂↑;

H₂SO₄ + Mg =Mg SO₄  + H₂↑;

H₂SO₄ + Au ≠

          Задание 4 устно: Как химическим путем можно отделить медные опилки от железных, если все опилки перемешаны? (Поместить смесь опилок в кислоту. Железные опилки прореагируют с кислотой, а медные останутся).

          Задание 5: Вместо знака вопроса вставьте формулы необходимых веществ и расставьте нужные коэффициенты в полученных схемах химических реакций:

а) 2НCl +?(Fe) → H₂↑+ FeCl₂;

б) ?(Zn) + H₂SO₄ → ? (Zn SO₄)  + H₂↑;

в) ? (H₂SO₄) + 2 Al → 3H₂↑+ Al₂(SO₄)₃;

г) ?(Mg)  + ?(2HCl)  → MgCl₂+  ?(H₂)↑;

          Задание 6: Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие химические превращения:

а) H₂ → HCl → H₂ → H₂O

H₂ + Cl₂ = 2 HCl

2 HCl + Zn = ZnCl₂ + H₂↑

2 H₂ + O₂ = 2 H₂O

б) Fe → Fe₂O₃ → Fe → FeSO₄

4 Fe + 3 O₂ = 2 Fe₂O₃

Fe₂O₃ + 3 H₂ = 2 Fe + 3 H₂O

Fe + H₂SO₄ = Fe SO₄  + H₂↑

   VIII. Домашнее задание

Откройте дневники и запишите домашнее задание: §23, задание № 3, 6 д, е.

Задание 3: Составьте уравнение реакции алюминия с хлороводородной кислотой.

2 Al + 6 HCl =2 AlCl₃ + 3 H₂↑;

         Задание 6: Вместо знака вопроса вставьте формулы необходимых веществ и расставьте нужные коэффициенты в полученных схемах химических реакций:

д) Мg +?(2НCl) → MgCl₂ + ?(H₂)↑;

е) H₂SO₄ + Zn → ? (Zn SO₄)  + H₂↑;

      IX. Рефлексия  

Всё и понятно было на уроке? Пополнился ли ваш «багаж знаний» сегодня? Оцените свое настроение и знания, подняв соответствующий смайлик, лежащий у вас на столе.