Главная страница


Урок 25 по теме: "Химические свойства водорода. Применение водорода"



Скачать 44.78 Kb.
НазваниеУрок 25 по теме: "Химические свойства водорода. Применение водорода"
Дата15.03.2016
Размер44.78 Kb.
ТипУрок

Урок 25 по теме: "Химические свойства водорода. Применение водорода"
Цель урока. Изучить химические свойства водорода. Сформировать представления о водороде как о восстановителе и экологически чистом топливе.

Основные понятия. Гремучий газ, восстановитель, восстановление, экологически чистое топливо.
      Планируемые результаты обучения. Уметь составлять уравнения реакций водорода с кислородом и с оксидами металлов.

Демонстрация. Взрыв смеси водорода с воздухом.

Лабораторный опыт. Взаимодействие водорода с оксидом меди(II).

Демонстрации. Горение углерода, серы, фосфора, железа в кислороде.
Ход урока


  1. Организационный момент. Повторение предыдущей темы. Ответы на вопросы

  1. Химический знак –

  2. Порядковый номер –

  3. Относительная атомная масса Ar (Н) =

  4. Химическая формула –

  5. Относительная молекулярная масса Mr (Н) =

  6. Молярная масса –

  7. Валентность - .

Сравнительная характеристика водорода и кислорода




Физические свойства

Способ собирания

Метод распознавания

Н2

О2

Н2

О2

Н2

О2

Сходство










Различие






















  1. Объяснение нового материала.


Химические свойства водорода
При обычных условиях молекулярный Водород сравнительно мало активен, непосредственно соединяясь лишь с наиболее активными из неметаллов (с фтором, а на свету и с хлором). Однако при нагревании он вступает в реакции со многими элементами.

Водород вступает в реакции с простыми и сложными веществами:


- Взаимодействие водорода с металлами приводит к образованию сложных веществ - гидридов, в химических формулах которых атом металла всегда стоит на первом месте:



При высокой температуре Водород непосредственно реагирует с некоторыми металлами (щелочными, щелочноземельными и другими), образуя белые кристаллические вещества - гидриды металлов (LiН, NaН, КН, СаН2 и др.):

Н2 + 2Li = 2LiH

Гидриды металлов легко разлагаются водой с образованием соответствующей щелочи и водорода:

СаH2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + 2Н2
- При взаимодействии водорода с неметаллами образуются летучие водородные соединения. В химической формуле летучего водородного соединения, атом водорода может стоять как на первом так и на втором месте, в зависимости от местонахождения в ПСХЭ (см. табличку  в слайде):



1). С кислородом Водород образует воду: 

Видео "Горение водорода"

2 + О2 = 2Н2О + Q 

При обычных температурах реакция протекает крайне медленно, выше 550°С - со взрывом (смесь 2 объемов Н2 и 1 объема О2 называется гремучим газом)

Видео "Взрыв гремучего газа"

Видео "Приготовление и взрыв гремучей смеси"

2). С галогенами Водород образует галогеноводороды, например:

Н2 + Cl2 = 2НСl

При этом с фтором Водород взрывается (даже в темноте и при - 252°С), с хлором и бромом реагирует лишь при освещении или нагревании, а с йодом только при нагревании.

3). С азотом Водород взаимодействует с образованием аммиака:

ЗН2 + N2 = 2NН3

лишь на катализаторе и при повышенных температуpax и давлениях.

4). При нагревании Водород энергично реагирует с серой:

Н2 + S = H2S (сероводород),

значительно труднее с селеном и теллуром.

5). С чистым углеродом Водород может реагировать без катализатора только при высоких температуpax:

2 + С (аморфный) = СН4 (метан)
- Водород вступает в реакцию замещения с оксидами металлов, при этом образуются в продуктах вода и восстанавливается металл. Водород - проявляет свойства восстановителя:



Водород используется для восстановления многих металлов, так как отнимает кислород у их оксидов:

CuO + H2 = Cu + H2O,

Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4Н2О, и т. д.


  1. Закрепление.

Задание №1

Составьте уравнения реакций взаимодействия водорода со следующими веществами: F2, Ca, Al2O3, оксидом ртути (II), оксидом вольфрама (VI). Назовите продукты реакции, укажите типы реакций.
Задание №2

Осуществите превращения по схеме:

H2O -> H2 -> H2S -> SO2
Задание №3.

Вычислите массу воды, которую можно получить при сжигании 8 г водорода?


  1. Рефлексия. Сообщения учащихся

Применение водорода
Видео "Применение водорода"
В настоящее время водород получают в огромных количествах. Очень большую часть его используют при синтезе аммиака, гидрогенизации жиров и при гидрировании угля, масел и углеводородов. Кроме того, водород применяют для синтеза соляной кислоты, метилового спирта, синильной кислоты, при сварке и ковке металлов, а также при изготовлении ламп накаливания и драгоценных камней. В продажу водород поступает в баллонах под давлением свыше 150 атм. Они окрашены в тёмно-зелёный цвет и снабжаются красной надписью "Водород".
Водород используется для превращения жидких жиров в твердые (гидрогенизация), производства жидкого топлива гидрогенизацией углей и мазута. В металлургии водород используют как восстановитель оксидов или хлоридов для получения металлов и неметаллов (германия, кремния, галлия, циркония, гафния, молибдена, вольфрама и др.).
Практическое применение водорода многообразно: им обычно заполняют шары-зонды, в химической промышленности он служит сырьём для получения многих весьма важных продуктов (аммиака и др.), в пищевой - для выработки из растительных масел твёрдых жиров и т. д. Высокая температура (до 2600 °С), получающаяся при горении водорода в кислороде, используется для плавления тугоплавких металлов, кварца и т. п. Жидкий водород является одним из наиболее эффективных реактивных топлив. Ежегодное мировое потребление водорода превышает 1 млн. т.


Домашнее задание. § 20, 21, упр. 4—12, задачи 2, 3 (с. 60); повторить способы получения и собирания кислорода.