Разработка урока по химии на тему «Водород, его получение и свойства»( 9 класс, химия)

 Муниципальное общеобразовательное учреждение «Раменская средняя общеобразовательная школа»

РАЗРАБОТКА УРОКА ХИМИИ В 9 КЛАССЕ

«Водород, его получение и свойства»

(Учебник «Химия. 9 класс» О.С. Габриелян)

  Учитель химии

                                                      Казакова Татьяна Геннадьевна

2018               

Ход урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1.Организаци онный момент

(1 мин.)

Здравствуйте ребята! Для работы на уроке вам потребуется: учебник, тетрадь, ручка, карандаш,фломастеры, линейка, таблица Д.И. Менделеева, ноутбук, а так же ваше желание получить новые знания.

Приветствуют учителя.

Настраиваются на работу.

Отмечаем отсутствующих.

2. Этап подготовки учащихся к активной познавательн ой деятельност

и ( 3 мин.)

На предыдущем уроке мы с вами дали общую характеристику неметаллам и теперь знаем, что в периодической таблице Д.И.Менделеева их всего 22 элемента.

Сегодня на уроке, мы продолжим знакомство с неметаллами.                      

И начнем это знакомство с самым первым элементом Периодической системы.

Что это за элемент? Правильно. Это

«ВОДОРОД»(слайд)

Сейчас мы с вами , чтобы познакомиться с удивительным веществом водородом, разделимся на

Ученики: Водород.

научные лаборатории. Каждая лаборатория получит своё задание и всё необходимое для его выполнения. В результате этой работы вы должны заполнить опорный конспект по теме «Водород, его получение и свойства».

И так:

 Лаборатория №1. Визитка химического элемента (расположение в ПСХЭ Д.И.Менделеева, строение атома).

Лаборатория № 2. Открытие водорода и его распространённость. 

Лаборатория № 3.  Получение водорода и его физические свойства.

Лаборатория № 4. Химические свойства водорода.

Лаборатория № 5.

Применение водорода.

(слайд)

Ученики делятся на пять групп. Каждая группа получает задание и всё необходимиое для его выполнения.

3.

Операционноисполнитель ский этап (10 мин.)

 На подготовку ответов выделяется 10 минут. Затем слушаем отчеты каждой лаборатории.      Во время отчетов  каждому следует заполнить опорный конспект, который будет оцениваться в конце урока.

(Приложение 3)                 (Во время подготовки учитель оказывает помощь группам, отдельным учащимся.)    

Работают с предоставленными им материалами и оформляют свой отчёт фломастерами на ватмане(выводы, схемы, реакции и т. д.). После окончания работы ученики каждой лаборатории защищают свой проект у доски (магнитная доска).

4. Этап изучения

Учитель: (Предлагает представителям от каждой

нового материала

(20 мин.)

лаборатории выступить с отчётом о проделанной работе.)

И так первыми защищают свой проект учащиеся из лаборатории №1. «Визитка химического элемента (расположение в ПСХЭ Д.И.Менделеева, строение атома)» (слайд)

Что общего между водородом и щелочными металлами?             

Что общего между водородом и элементами главной подгруппы VII группы?

Сделайте вывод об

Ученик: Порядковый номер водорода:

1

Период: 1

Группа: водород занимает две клетки в ПСХЭ Д.И.Менделеева    - в главной подгруппе 1 группы – подгруппе щелочных металлов;         - в главной подгруппе 7 группы - подгруппе галогенов.

 - относительная атомная масса-1, - число электронов в атоме - 1, число протонов в ядре - 1, число нейтронов в ядре –0. Схема строения атома: +1, 1е. Электронная формула атома: 1s¹.

Ученик: Наличие на внешнем и единственном энергетическом уровне одного электрона в атоме водорода делает его похожим на щелочные металлы. Водород, подобно щелочным металлам, отдает единственный электрон и проявляет  степень окисления +1.

Ученик. Подобно атомам галогенов, водороду не хватает одного электрона до завершения внешнего энергетического уровня, поэтому он способен присоединить один электрон и проявлять степень  окисления -1.

Ученик. Водород может проявлять как окислительные так и

окислительновосстановительных свойствах водорода.

Молодцы! С этой задачей вы справились!

И слово предоставляется научным  работникам лаборатории №2.

«Открытие водорода и его

распространённость»

(слайд) 

восстановительные свойства.

Ученик: Мы подробно изучили предоставленный нам исторический и научный материал и пришли к следующему выводу. Английский ученый Генри Кавендиш в 1766 г. получил водород действием серной и соляной кислот на цинк, железо или олово. Однако вывод о том, что водород представляет собой вещество, а не «горючий воздух», был сделан только в 1784 г., французским химиком А.Лавуазье, который и дал этому элементу название «рождающий воду» - водо-род. Водород стал первым известным простым газообразным веществом.(слайд)

Ученик: Во Вселенной водород  является самым распространённым элементом. На его долю приходится около 88,6 % всех атомов. Таким образом, водород — основная составная часть звёзд и межзвёздного газа. В условиях звёздных температур (например, температура поверхности Солнца ~ 6000 °C) водород существует в виде плазмы, в межзвёздном пространстве этот элемент существует в виде отдельных молекул, атомов и ионов и может образовывать молекулярные облака. Именно поэтому водород называют космическим газом.

Учитель:Большое спасибо

за содержательное выступление и замечательный плакат. И сейчас мы вместе с ребятами из  лаборатории №3  узнаем о том, как же можно получить водород в нашем химическом кабинете и в промышленности, а также распознать его и исследуем его физические свойства. «Получение водорода и изучение его физических свойств»(слайд)

Массовая доля водорода в земной коре составляет 1 % — это десятый по распространённости элемент. Однако его роль в природе определяется не массой, а числом атомов, доля которых среди остальных элементов составляет 17 % (второе место после кислорода, доля атомов которого равна ~52 %). Поэтому значение водорода в химических процессах, происходящих на Земле, почти так же велико, как и кислорода. В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состояниях, практически весь водород на Земле находится в виде соединений; лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества содержится в атмосфере (0,00005 % по объёму для сухого воздуха).

Водород входит в состав практически всех органических веществ и присутствует во всех живых клетках, где по числу атомов на водород приходится почти 63 %.(слайд)

Ученик: Водород — самый лёгкий газ: он легче воздуха в 14,5 раз. Поэтому, например, мыльные пузыри, наполненные водородом, на воздухе стремятся вверх. Водород обладает

самой высокой теплопроводностью среди газообразных веществ. Его теплопроводность примерно в 7 раз выше теплопроводности воздуха.

Молекула водорода двухатомна — Н2- ковалентная неполярная связь, молекулярная кристаллическая решётка. 

(Приводится схема образования ковалентной связи в молекуле Н₂,а также структурная формула.)

При нормальных условиях это газ без цвета, запаха и вкуса. Плотность 0,08987 г/л (н. у.), температура кипения

−252,76 °C, удельная теплота сгорания

120,9·10⁶ Дж/кг, малорастворим в воде — 18,8 мл/л. Водород при смеси с воздухом образует взрывоопасную смесь — так называемый гремучий газ. Наибольшую взрывоопасность этот газ имеет при объёмном отношении водорода и кислорода 2:1. Поэтому перед работой с водородом его проверяют на «чистоту».Также водород пожароопасен. Жидкий водород при попадании на кожу может вызвать сильное обморожение.

Ученик: В лаборатории водород можно получить нескольками способами:

1)взаимодействие кальция с водой:

C a + 2H2O → C a(OH )2 + H 2 ↑ 2)гидролиз гидридов:

N aH + H2O → N aOH + H 2 ↑

3)Действие щелочей на цинк или алюминий:

2 A l + 2N aOH + 6 H 2 O →                  

Видеоролик «Демонстрация получения водорода с помощью аппарата Киппа»

Учитель:  Совершенно верно вы отметили, что при работе с водородом следует

соблюдать особую осторожность. Смесь водорода с воздухом или кислородом может взрываться! Вот какая история произошла с французским химиком, директором Парижского музея науки

2 N a [ A l ( O H ) 4 ] + 3 H 2 ↑

Z n + 2 K O H + 2 H 2 O →                    K 2 [ Z n ( O H ) 4 ] + H 2 ↑

4)действием разбавленных кислот на металлы. Для проведения такой реакции чаще всего используют цинк и разбавленную серную кислоту:

Z n + H 2SO4 → Z nSO4 + H 2 ↑ (демонстрируют реакцию получения водорода и собирает его в пробирку и проверяют на «чистоту»). Отмечают, что чистый водород сгорает с характерным звуком ПАХ!

Ученик:В настоящее время водород в промышленности получают:

1) Из углеводородов:                          

СН4 = С + 2Н2                                  

2)Взаимодействием угля с водой:        С + Н₂О = СО + Н₂

3)     Метана с водой:                            

СН4 + Н2О = СО + 3Н2                                              

4)     Электролизом воды:                   

2Н2О = 2Н2 + О2                                                                    

(Все реакции разбираем как окислительно-восстановительные.)

Пилатом де Розье (17561785). Как-то он решил проверить, что будет, если вдохнуть водород. До него никто такого эксперимента не проводил. Не заметив никакого эффекта, ученый решил убедиться, проник ли водород в легкие? Он ещё раз глубоко вдохнул этот газ, а затем выдохнул его на огонь свечи, ожидая увидеть вспышку пламени. Однако водород в легких экспериментатора смешался с воздухом и произошел сильный взрыв. “Я думал, что у меня вылетели все зубы вместе с корнями”, — так Розье характеризовал испытанные ощущения. Эксперимент чуть не стоил ему жизни. А сейчас давайте познакомимся с химическими свойствами водорода. И нашему вниманию предоставляют свой отчёт  сотрудники лаборатории № 4.  «Химические свойства водорода» (слайд)

Ученик: В начале урока было уже сказано, что водород может быть и восстановителем и окислителем.           1. С простыми веществами (водород восстановитель)

2Н⁰ + О₂⁰ = 2Н₂⁺¹О^-2 + Q

N20 + 3H20 =2N-3H3+1

Cl20 + H20 = 2H+1Cl-1

Реакции водорода с неметаллами используют для получения важнейших химических продуктов – аммиака и

Мы познакомились с методами получения водорода, с физическими и химическими свойствами. А зная свойства возможно определить важнейшие области применения водорода. И  приглашаются учащиеся лаборатории № 5

«Применение водорода»

(слайд)

хлороводорода.

2. С простыми веществами (водород  окислитель)

2Na0 + H20 = 2Na+1H-1

Ca0 + H₂0 = Ca+2H₂-1                                             

При взаимодействии водорода с металлами образуются солеподобные соединения – гидриды (исключение для водорода, когда его степень окисления равна -1).                         

3.Со сложными веществами (водород восстановитель)

Сu+2O-2 + H20 = Cu0 + +H2+1O-2

W+6O3-2 + 3H20 = W0 + +3H2+1O-2

Водород способен восстанавливать металлы из их оксидов в процессе пирометаллургии (видеоролик)

(Все реакции разбираем как окислительно-восстановительные.)

Ученик: Водород сегодня применяется во многих областях. Структура мирового потребления водорода представлена в следующей таблице:

1.Производство аммиака -54%    Из аммиака производят пластмассы, удобрения, взрывчатые вещества и прочее.  2.Нефтепереработка и химическая промышленность- 35%

3.Производство электроники -6%

4.Металлургия и стекольная

промышленность -3%                 

5.Пищевая промышленность -2% При производстве саломаса (твердый жир, производимый из растительных масел). Саломас является основой для производства маргарина, косметических средств, мыла.    Водород зарегистрирован в качестве пищевой добавки E949.

Из-за того, что водород легче воздуха им долгое время наполняли аэростаты, воздушные шары и дирижабли. В настоящее время водород в авиации не используется. В 30-х гг. XX в.

произошло несколько катастроф, в ходе которых дирижабли взрывались и сгорали. В наше время дирижабли наполняют гелием, несмотря на его существенно более высокую стоимость.

Водород используют в качестве ракетного топлива.

5.

Закрепление нового материала

(6 мин.)

А теперь давайте закрепим наши знания и поработаем со схемой, которая находится у вас на парте (приложение 1)(слайд) и разгадаем кроссворд (приложение 2)(слайд)

Ученики работают со схемой и отгадывают кроссворд.

6.Рефлексия  

(3 мин.)

Что мы узнали о водороде?

(Слайд)

Справились с поставленными целями и задачами урока?

Ученики: цели и задачи урока выполнены. Узнали много новых и интересных исторических фактов об открытии водорода. Смогли получить водород в нашем химическом кабинете

Спасибо за урок!

и изучили его свойства. И узнали о том, что водород применяется в различных областях народного хозяйства.

7.Подведение

ттогов         (1 мин.)

Выставление оценок выступающим. Сбор  опорных конспектов для проверки.

8.Домашнее задание (1мин.)

п.19,упр.1,3,4,5(стр.142) Составить буклет  или презентацию по теме            «Водород », консультирует учащихся по выполнению домашнего задания.

Записывают домашнее задание.

1.

Л

а

в

у

а

з

ь

е

2.

н

е

й

т

р

о

н

3.

г

и

д

р

и

д

4.

к

и

с

л

о

р

о

д

5.

а

п

п

а

р

а

т

6.

с

о

л

н

ц

е

7.

в

о

д

а