Урок химии. 8 класс

Исупова Г. В., преподаватель химии и биологии ГБОУ СШ №10 им. В.П. Бармина

Те м а

у р о ка : Водород.

Двойственное

положение

водорода

в

Периодической

системе

Д.И. Менделеева. Изотопы водорода. Окислительно- восстановительные свойства водорода, его

получение и применение

Цель: Создать условия для формирования знаний о водороде

Задачи:

Образовательные:

-

привести в систему знания обучающихся о водороде;

-

закрепить умения применять полученные знания при объяснении новых фактов;

-

продолжить

формирование

умения

составлять

формулы

веществ,

уравнения

реакций

на

основании знания степени окисления элементов

Развивающие:

-

продолжать развивать обще-учебные умения – охарактеризовать свойства вещества на основе

его положения в ПСХЭ, умения составлять уравнения реакций (ОВР) на примере химических

свойств водорода;

-

развивать интеллектуальные умения – устанавливать причинно-следственные связи, строить

рассуждения, делать выводы по теме, систематизировать материал;

-

закреплять речевые умения – строить связные высказывания в учебно-научном стиле при работе

в группах;

-

развивать коммуникативные умения – высказывать свою точку зрения, выслушивать мнение

своего товарища

Воспитательные:

-

воспитывать определенные черты личности: усидчивость, умение работать в группе;

-

воспитывать

качества,

обеспечивающие

успешность

исполнительной

деятельности

(дисциплинированность, ответственность);

-

воспитывать

творческую

личность,

обладающую

такими

качествами

как

активность,

увлечённость, наблюдательность, сообразительность, способность к самооценке.

-

Обучающиеся должны уметь:



записывать уравнения реакций получения водорода;



записывать уравнения взаимодействия водорода с простыми веществами.



разбирать уравнения с точки зрения окислительно-восстановительных процессов.



Уметь работать самостоятельно и в коллективе - по командам, уметь выделять главное,

составлять схемы, алгоритмы ответов, сравнивать, делать выводы.

Оборудование: компьютер, мультимедийный

проектор, раздаточный дидактический материал,

таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

План урока:

1. Организационный момент

2. Этап подготовки учащихся к активному сознательному усвоению знаний

3.Этап усвоения новых знаний

4. Этап закрепления новых знаний

5. Этап информации учащихся о домашнем задании и инструкции по его выполнению.

Методы, методические приёмы: беседа с обучающимися, работа с инструктивными картами и

материалами слайдов, демонстрационный эксперимент, частично-поисковый метод, тестирование

Ход урока

I. Мотивация

Учитель: Сколько всего известно химических элементов?

Обучающийся: 118.

Учитель: Сколько химических элементов входит в состав веществ, образующих клетки всех

живых организмов?

Обучающийся: более 70.

Учитель: Основу жизни составляют 6 элементов первых трёх периодов (Н, С, N, О, Р, S), на долю

которых приходится 98% массы живого вещества. Один из них мы сегодня будем изучать. А вот

какой именно мы узнаем из загадок, которые приготовили мои помощники (Слайд 2.).

Загадки

1.

Первый я на белом свете:

Во Вселенной, на планете,

Превращаюсь в лёгкий гелий,

Зажигаю солнце в небе.

2.

Гость из космоса пришёл,

В воде приют себе нашёл.

3.

Я, газ легчайший и бесцветный,

Неядовитый и безвредный.

Соединяясь с кислородом,

Я для питья даю вам воду.

Обучающийся: Водород. (Слайд 3.)

Учитель: Итак, тема урока: «Водород, его положение в Периодической системе Д.И. Менделеева.

Изотопы

водорода.

Окислительно-

восстановительные

свойства

водорода,

его

получение

и

применение» (Слайд 4)

II. Этап подготовки учащихся к активному сознательному усвоению знаний (3 мин.)

Проблемные вопросы для формулировки темы и цели урока учащимися:

– Как вы думаете, где используется водород?

– Каково практическое значение водорода?

– Где можно использовать знания по данной теме?

III. Актуализация знаний

Обучающийся: Историческая

справка. В

трудах

химиков

16

и

17

веков

неоднократно

упоминалось о выделении горючего газа при действии кислот на металлы. Английский ученый

Генри Кавендиш в 1766 г. получил водород действием цинка, олова или железа с серной или

соляной кислотой. Водород до Кавендиша получали и другие ученые, но они и не пытались

изучить его свойства. Интересно отметить, что водород принимали за разновидность воздуха или

флогистон. Ломоносов в своей диссертации “О металлическом блеске” писал: “При растворении

какого-либо неблагородного металла, особенно железа, в кислотных спиртах из отверстия склянки

вырывается горючий пар, который представляет собой флогистон”.

Большинство исследователей, в том числе и Кавендиш, принимали водород за флогистон, и

называли его “горючий газ (Слайд 5.). Кавендиш первым подробно описал способы получения, а

так же физические и химические свойства водорода. Он установил, что водород не растворяется в

воде и щелочах, при смешивании его с воздухом образуется взрывчатая смесь. Поэтому Кавендиш

новому газу дал название “горючий воздух”. Поскольку при действии кислот на различные

металлы выделялся один и тот же газ, Кавендиш утвердился в своем мнении что водород – это

флогистон. В 1781 году английский ученый, наблюдая горение водорода на воздухе: Н

2

+ О

2

= 2Н

2

О

установил, что водород при горении превращается в чистую воду. Но он сделал неверный вывод,

посчитав, что вода, вещество элементарное, т.е. простое. В 1783–1784 гг. А. Лавуазье совместно с

Ж. Менье осуществили термическое разложение воды и установили, что она состоит из кислорода

и водорода (Слайд 6.).

Данные Лавуазье: 85 частей кислорода и 15 частей водорода.

Современные данные: 88,9% кислорода и 11,2% водорода.

Современное название водороду дал французский физик и химик А. Гитон де Морво в 1787

году. Он предложил латинское название гидрогениум, означающее “рождающий воду”. Русское

название (по смыслу такое же): вода род(Слайд 7.).

Водород стал первым известным простым газообразным веществом. Его открытие имело

огромное значение для становления современной научной химии.

Современное русское наименование "Водород" было предложено М. Ф. Соловьевым в 1824

году (Слайд 8.).

IV. Этап усвоения новых знаний

– Назовите «адрес проживания» водорода.

Водород, водород – элемент наоборот!

От щелочных металлов он отстал,

А к галогенам не пристал!

Водород – легчайший газ,

У него мельчайший атом.

Водород на первом месте

В менделеевской системе.

Давайте с вами разберемся почему водород занимает двойственное положение в ПСХЭ.

Обучающийся: Элемент водород находится в I группе, главной подгруппе, I периоде, порядковый

№ 1, Аг=1.(Слайд 9,10.).

Характеризуя водород по положению в периодической системе химических элементов Д. И.

Менделеева,

следует

обратить

внимание

на

особенности

строения

атома

водорода

–

самого

простейшего из химических элементов (состоит из ядра, представляющего собой один протон, и

о д н о г о

э л е к т р о н а ) .

Символ – Н; порядковый номер – 1; массовое число – 1.

Наиболее

распространенная

степень

окисления

водорода

+

1(редко

-1).

Водороду

свойственна валентность

, равная единице.

Строение атома:

1s

1

↑

Учитель: Строение

атома

обусловливает

разнообразие

свойств

водорода,

его

двойственное

положение в системе Д. И. Менделеева – в I и VII группах. Отличие электронного строения

водорода от металлов той же группы главной подгруппы в том, что он может проявлять степень

окисления -1. Водород имеет изотопы (Слайд11.):

1

1

Н –протий

2

1

Д –дейтерий

3

1

Т –тритий

Учитель: Из всех изотопов химических элементов физические и химические свойства изотопов

водорода отличаются друг от друга наиболее сильно. Это связано с наибольшим относительным

изменением масс атомов.

Учитель: Водород в промышленности получают:

а) разложением природного газа - метана:

1000°С

СН

4

→ С + 2Н

2

;

б) электролизом воды:

2Н

2

О= 2Н

2

+ О

2

в) в лаборатории - взаимодействием цинка с соляной кислотой:

Zn + 2НС1 = ZnСl

2

+ Н

2

↑ (слайд 12.)

Учитель: Водород легче воздуха, а каким методом нужно воспользоваться, чтобы собрать его?

Обучающийся: Водород

можно

собирать

методом

вытеснения

воды

и

воздуха

из

сосуда,

перевернутого вверх дном (Слайд 13.).

Учитель: Расскажите, что вы знаете о строении молекулы водорода? Какой тип химической связи

в его молекуле?

Обучающийся: Молекула водорода двухатомна, связь в ней простая, ковалентная неполярная

(слайд 14.).

Учитель: Н

2

— газ, без цвета, вкуса и запаха, мало растворимый в воде, намного легче воздуха,

растворяется в некоторых металлах, например в железе, никеле, платине.

Учитель: Почему водород поместили и в 1 группу главную подгруппу и в 7 группу главную

подгруппу Периодической системы?

Обучающийся: Водород может проявлять и окислительные и восстановительные свойства.

Учитель: Чему равна степень окисления у водорода?

Обучающийся: +1, -1, 0.

Учитель: Электроотрицательность водорода невелика, поэтому в большинстве реакций водород -

восстановитель. Только с активными металлами (I — Ш групп главных подгрупп) водород может

выступать окислителем. Заполним таблицу, отражающую химические свойства водорода:

Химические свойства водорода

Окислительные свойства

Восстановительные свойства

Ме+ Н

2

→Ме

+ №гр

Н

-1

n

Na + Н

2

= …

Са + Н

2

=…

Al + Н

2

= …

Cu + Н

2

≠

Соединения металла с водородом

называются гидридами

Неме+Н

2

→Неме

№гр-8

Н

№

+1

летучее

водородное соединение

Н

2

+ О

2

=

Н

2

+ S =

Н

2

+N

2

=

Н

2

+ С=

Н

2

+ Сl

2

=

МеО + Н

2

= Н

2

О + Ме

Кроме Ме I - III групп главных подгрупп

СuО + Н

2

= Сu + Н

2

О

Al

2

О

3

+ Н

2

≠

Fe

2

O

3

+ Н

2

=

Аg

2

О + Н

2

=

Учитель: Водород может гореть и взрываться. (Видеоемонстрация горения чистого водорода и

взрыва гремучего газа).

V. Рефлексия.

Учитель: Раньше водород использовался для заполнения дирижаблей и аэростатов. Сейчас его

заменили более безопасным гелием. Водород используется в химической промышленности для

восстановления металлов, получения летучих водородных соединений, в частности аммиака и его

производных. В будущем водород будет использоваться как экологически чистое топливо. Изотопы

водорода имеют огромное значение в атомной энергетике.

Учитель: Прочтите текст и ответьте на вопрос: Почему водород самый первый, но второй?

По распространенности в нашей Вселенной водород занимает первое место. На его долю

приходится около 92% всех атомов (8% составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе

взятых – менее 0,1% ). Таким образом, водород – основная составная часть звезд и межзвездного

газа. В условиях звездных температур (например, температура поверхности Солнца – 6000 °С) и

межзвездного пространства, пронизанного космическим излучением, этот элемент существует в

виде отдельных атомов.

Массовая доля водорода в земной коре составляет 1% – это девятый по распространенности

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 состоянии,

практически весь водород на Земле находится в виде соединений; лишь в очень незначительном

количестве водород в виде простого вещества имеется в атмосфере (0,00005% по объему).

Основным соединением водорода является вода. Кроме того, большое его количество входит

в состав многочисленных соединений с углеродом (органических веществ), составляющих основу

нефти, природного газа, угля и др. Он непременная составная часть веществ, образующих живые

организмы (–6,5% от сухой массы).

VI. Закрепление знаний

Учитель: Выполните тестовое задание. Работайте самостоятельно. Выберите один правильный

ответ:

1. Водород является продуктом взаимодействия:

1) Cu + HCl; 2) Zn + HCl; 3) Cu + H

2

O; 4) S + NaOH

2. Укажите валентность фосфора в водородном соединении:

1) I; м 2) II; 3) III; 4) V

3. Индивидуальным веществом является:

1) чугун; 2) водород; 3) соляная кислота; 4) воздух.

4. Водород не реагирует с:

1) N

2

; 2) S; 3) O

2

; 4) HCl

5. Химические свойства водорода используются при:

1) получении сверхнизких температур;

2) наполнении стратостатов и шаров-зондов;

3) получении металлов из их оксидов;

4) отводе теплоты в электрических машинах.

6. Водород в лаборатории получают взаимодействием:

1) железа с водой; 2) натрия с водой;

3) оксида кальция с водой; 4) цинка с соляной кислотой.

7. Формула продукта реакции и коэффициент перед ней в уравнении реакции взаимодействия

водорода с хлором:

1) HCl; 2) 2HCl; 3) 3HCl; 4) 4HCl

8. Водород реагирует:

1) только с простыми веществами; 2) с простыми и сложными веществами;

3) только со сложными веществами; 4) только с неметаллами.

9. Водород реагирует с:

1) Н

2

О; 2) SO

3

; 3) Cl

2

; 4) Au

10. В промышленности водород не получали и не получают взаимодействием:

1) метана с водой; 2) железа с водой;

3) электролизом воды; 4) цинка с соляной кислотой.

Ученики: выполнив задание, меняются тетрадями друг с другом, проверяют и выставляют

оценки.

Преподаватель: Правильные ответы:

1-2; 2-3; 3-2; 4-4; 5-3; 6-4; 7-2; 8-2; 9-3; 10-4

Критерии оценок: (слайд 12)

“5” – 0-2 ошибки

“4” – 3-4 ошибки

“3” – 5-6 ошибок

“2” – более 6 ошибок

Учитель: Некоторые

из

вас

изучали

вопрос

применения

водорода,

расскажите

о

самых

интересных случаях, встретившихся вам.

Обучающийся: В

промышленном

масштабе

водород

стали

получать

в

конце

18

века

для

наполнения воздушных шаров. В настоящее время водород широко применяют в химической

промышленности, главным образом для производства аммиака. Крупным потребителем водорода

является также производство метилового и других спиртов, синтетического бензина и других

продуктов, получаемых синтезом из водорода и оксида углерода (II). Водород применяют для

гидрогенизации твердого и тяжелого жидкого топлив, жиров и других, для синтеза HCl, для

гидроочистки

нефтепродуктов,

в

сварке

и

резке

металлов

кислородо-водородным

пламенем

(температура до 2800°С) и в атомно-водородной сварке (до 4000°С). Очень важное применение в

атомной энергетике нашли изотопы водорода – дейтерий и тритий. Говоря о применении водорода,

стоит рассказать о его использовании в синтезе НСl и NH

3

, а также резке, сварке и получении

металлов, в переработке нефти и жиров.

Учитель: Выполните задания

а) общего уровня (проверка заданий устно и у доски)

Запишите уравнения реакций получения водорода конверсией водяных паров:

А) с углём;

Б) с метаном.

б)Задания продвинутого уровня (проверка заданий устно и у доски)

Запишите уравнения реакций следующих переходов: Н

2

SO

4

→ Н

2

→ Н

2

О → КОН

в) Творческое задание: мыльные пузыри, наполненные водородом, поднимаются вверх. Объясните

это явление.

VII. Подведение итогов урока

VIII. Информация о домашнем задании

Преподаватель: параграф 17; упр. № 3,4 на стр.103.

дифференцированное задание по карточкам.

Вариант -1

1. Составьте формулы гидридов кальция, лития.

2. Закончить уравнения реакции взаимодействия водорода с углеродом и калием.

Вариант -2

1. Составьте формулы гидридов алюминия, натрия.

2. Закончить уравнения реакции взаимодействия водорода с литием, азотом.

Раздаточный материал

Прочтите текст и ответьте на вопрос: Почему водород самый первый, но

второй?

По распространенности в нашей Вселенной водород занимает первое место. На

его долю приходится около 92% всех атомов (8% составляют атомы гелия, доля всех

остальных вместе взятых – менее 0,1% ). Таким образом, водород – основная

составная

часть

звезд

и

межзвездного

газа.

В

условиях

звездных

температур

(например,

температура

поверхности

Солнца

–

6000

°С)

и

межзвездного

пространства, пронизанного космическим излучением, этот элемент существует в

виде отдельных атомов.

Массовая

доля

водорода

в

земной

коре

составляет

1%

–

это

девятый

по

распространенности 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

состоянии, практически весь водород на Земле находится в виде соединений; лишь в

очень незначительном количестве водород в виде простого вещества имеется в

атмосфере (0,00005% по объему).

Основным

соединением

водорода

является

вода.

Кроме

того,

большое

его

количество входит в состав многочисленных соединений с углеродом (органических

веществ), составляющих основу нефти, природного газа (формула метана?), угля и

др. Он непременная составная часть веществ, образующих живые организмы (–6,5%

от сухой массы).

Карта-инструкция ……………… Дата:

Тема: 1.

Строение

атома:

Элемент …………… расположен в ……..группе; ……подгруппе; .......периоде;

порядковый номер……; Ar…….

Валентность..... Степень окисления ......(редко...;.....)

Электронно-графическая формула………………………………………………..

………………………………....

……………………………………………………………………………………………

2. Химическая связь в молекуле..........................................................

3. Строение молекулы водорода: Молекула ………………………. состоит из…. …..........

атомов. Структурная формула ..........; в молекуле ………… ...........связь , т.к. в образование

связи участвуют...... электроны, то это ...................................связь.

4. Агрегатное состояние (при н.у.):....................................,...........................................

5.Кристаллическая решетка:.........................................................................................

6.Классы неорганических соединений, в состав которых входит элемент:.............

7. Содержание:

а) в земной коре.............................

б) в воде......................................

8.Получение:

а) в промышленности.......................................................................................

б) в лаборатории получают в результате реакций разложения или замещения:

1) Пиролиз метана……………………………………………………………………………..

2) Электролиз воды……………………………………………………………………..……

3) Взаимодействие цинка с соляной кислотой…………………………………………

Можно

собирать

методом

вытеснения

..............................

или

..................................

из

сосуда.

9.

Физические

свойства: При н.у……………… -

мало, хорошо, практически не

растворимый

в

………(нужное

подчеркнуть),тяжелее,

чуть

тяжеле,

легче

……………..

(t°кип

=

-……°С)

-

…………

цвета,

твердый

(t°пл.

=

-………°С)

-

……………цвета.

10.Изотопы:..........................................................................................................................

11.В реакциях проявляет:.....................................и........................................свойства.

Ме+ Н

2

→Ме

+ №гр

Н

-1

n -……………………………………………………………свойства

Na + Н

2

= … Са + Н

2

=… Al + Н

2

=

Cu + Н

2

≠

Соединения металла с водородом называются………………………………………

Н е м е

+ Н

2

→

Неме

№гр-8

Н

№

+1

летучее

водородное

соединение………………-

проявляет……..………………свойства

Н

2

+ О

2

= Н

2

+ S = Н

2

+N

2

=

Н

2

+ С= Н

2

+ Сl

2

=

МеО + Н

2

= Н

2

О + Ме (Кроме Ме I - III групп главных подгрупп)

СuО+ Н

2

= Сu + Н

2

О Al

2

О

3

+ Н

2

≠ Fe

2

O

3

+ Н

2

= Аg

2

О + Н

2

=

12. Применение:

Литература

1.

Габриелян О.С. Химия. 8 класс: учеб. для общеобразоват. Учреждений/ О.С.Габриелян. –

12-е изд.,– М.: Дрофа, 2017.

2.

Горковенко М.Ю. Химия. 8 класс: Поурочные разработки к учебникам О.С.Габриеляна;

Л.С.Гузея, В.В.Сорокина, Р.П.Суровцевой; Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана. – М.: ВАКО, 2014.

3.

Гузей

Л.С.

и

др. Химия.

8

класс:

учеб

для

общеобразоват.

учреждений/

Л.С.Гузей,

В.В.Сорокин, Р.П.Суровцева. – 6-е изд., перереб. и доп. – М.: Дрофа, 2011.

4.

Единый

государственный

экзамен

2019:

Тестовые

задания:

Химия/

М.Г.Минин,

Н.С.Михайлова, В.Ф.Гридаев и др.; М-во образования РФ. – 2-е изд. – М.: Просвещение, 2020.

5.

Катаева Л.Г., Толкачева Т.К. Химия: Карточки-задания по неорган. химии: 8 кл.: Кн. для

учителя. – М.: Просвещение, 2018.

6.

Научно-теоретический и методический журнал “Химия в школе”, №10 2012год, №3 2014

год, №4 2018 год.

7.

Суровцева Р.П. Химия. 8

кл.: Поурочные разработки с дидактическим материалом к

учебнику Л.С.Гузея, В.В.Сорокина, Р.П.Суровцевой “Химия. 8”/ Р.П.Суровцева, М.И.Виноградова.

– 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2014.

8.

Тесты по химии. – 8 кл.: Учебно-метод. Пособие/ Р.П.Суровцева, Л.С.Гузей, Н.И.Останний,

А.О.Татур. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2020.

9.

Учебно-методическая газета для учителей “Химия” Издательский дом “ Первое сентября”:

№10, 24 2017 год: № 2 2018 год.