Урок-проект «Водород: знакомый и незнакомый» «И если вчера человечество благоговело перед иным видом энергии – электричеством, а позавчера перед паровым. - презентация

1 Урок-проект «Водород: знакомый и незнакомый» «И если вчера человечество благоговело перед иным видом энергии – электричеством, а позавчера перед паровым котлом, то сегодня Мы управляем реакцией распада атомного ядра, а завтра будем управлять реакцией синтезы ядер – создадим земные солнца» Д.И. Щербаков

2 Цель проекта: Знакомство с водородом как элементом и веществом Рассматриваемые вопросы: История открытия элемента Строение атома и молекулы Получение Физические и химические свойства Применение

3 Рабочие группы: 1 группа – «Теоретики» 2 группа – «Исследователи» 3 группа – «Практики»

4 История открытия Впервые этот газ в чистом виде выделил 240 лет назад английский химик Генри Кавендиш. Свойства полученного им газа были настолько удивительны, что ученый принял его за легендарный «флогистон», «теплород» вещество, по канонам науки того времени определявшее температуру тел. Он прекрасно горел (а огонь считался почти чистым флогистоном), был необычайно легок, в 15 раз легче воздуха, хорошо впитывался металлами. Впервые этот газ в чистом виде выделил 240 лет назад английский химик Генри Кавендиш. Свойства полученного им газа были настолько удивительны, что ученый принял его за легендарный «флогистон», «теплород» вещество, по канонам науки того времени определявшее температуру тел. Он прекрасно горел (а огонь считался почти чистым флогистоном), был необычайно легок, в 15 раз легче воздуха, хорошо впитывался металлами.

5 Другой великий химик, француз Антуан-Лоран Лавуазье, уже в 1787 году доказал, что полученное Кавендишем вещество вполне обычный, хотя и очень интересный химический элемент. Свое название он получил оттого, что при горении давал не дым, сажу и копоть, а воду. Другой великий химик, француз Антуан-Лоран Лавуазье, уже в 1787 году доказал, что полученное Кавендишем вещество вполне обычный, хотя и очень интересный химический элемент. Свое название он получил оттого, что при горении давал не дым, сажу и копоть, а воду. История открытия

6 Водород в природе: Водород широко распространен в природе содержится в воде, во всех органических соединениях, в свободном виде в некоторых природных газах. Содержание его в земной коре достигает 0,15% ее массы (с учетом гидросферы 1%). Водород составляет половину массы Солнца. Водород широко распространен в природе содержится в воде, во всех органических соединениях, в свободном виде в некоторых природных газах. Содержание его в земной коре достигает 0,15% ее массы (с учетом гидросферы 1%). Водород составляет половину массы Солнца.

7 Водород самый распространенный элемент во вселенной

8 Общая характеристика: Порядковый номер 1 Порядковый номер 1 1 малый период 1 малый период I группа главная подгруппа I группа главная подгруппа Ar=1 Ar=1 Электронная конфигурация 1S 1 Электронная конфигурация 1S 1 В одних условиях водород проявляет металлические свойства - отдает электрон, как щелочные металлы В одних условиях водород проявляет металлические свойства - отдает электрон, как щелочные металлы В других неметаллические свойства - принимает электрон, как галогены. В других неметаллические свойства - принимает электрон, как галогены.

9 Молекула водорода Молекула водорода состоит из двух атомов - H 2 Молекула водорода состоит из двух атомов - H 2 Ковалентная неполярная связь Ковалентная неполярная связь Н:Н Н:Н

10 Получение водорода в лаборатории Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2 2H 2 + O 2 = 2H 2 O смесь водорода с кислородом в объемном отношении 2:1 называют «гремучим газом»

11 Физические свойства водорода Бесцветный газ Без запаха Почти нерастворим в воде В 14,5 раз легче воздуха

12 Промышленные способы получения водорода Водород получают конверсией водяных паров с углем или метаном H 2 O + C H 2 + CO CH 4 + H 2 O CO + 3H 2

13 Восстановительные свойства водорода Горит в кислороде 2H 2 + O 2 = 2H 2 O Реагирует с другими неметаллами N 2 +3H 2 2NH 3 Реагирует с оксидами металлов СuO + H 2 = Cu + H 2 O

14 Взаимодействие водорода с оксидом меди (II)

15 Окислительные свойства водорода Реагируют со щелочными и щелочноземельными металлами с образованием гидридов 2Na + H 2 = 2NaH Са + H 2 = СаH 2

16 Применение водорода

17 Применение Свойства водорода Горит с выделением большого количества теплоты Реагирует с неметаллами Реагирует с оксидами металлов Легкий газ (из истории) В качестве топлива Производство важных веществ: аммиака, хлороводорода и др. Применение в металлургии ?

18 Применение Наработав в достаточном количестве этот легкий газ, люди сначала приспособили его для воздушных полетов. В этом качестве первый элемент Таблицы Менделеева применяли вплоть до 1937 года, когда в воздухе сгорел крупнейший в мире, в два футбольных поля размером, заполненный водородом немецкий дирижабль «Гинденбург». Катастрофа унесла жизни 36 человек, и на таком использовании водорода был поставлен крест. С тех пор аэростаты заправляют исключительно гелием. Гелий газ, увы, более плотный, но зато негорючий.. Наработав в достаточном количестве этот легкий газ, люди сначала приспособили его для воздушных полетов. В этом качестве первый элемент Таблицы Менделеева применяли вплоть до 1937 года, когда в воздухе сгорел крупнейший в мире, в два футбольных поля размером, заполненный водородом немецкий дирижабль «Гинденбург». Катастрофа унесла жизни 36 человек, и на таком использовании водорода был поставлен крест. С тех пор аэростаты заправляют исключительно гелием. Гелий газ, увы, более плотный, но зато негорючий..

19 Водородная энергетика: миф или реальность? В недалёком будущем основным источником получения энергии станет реакция горения водорода, и водородная энергетика вытеснит традиционные источники получения энергии (уголь, нефть и др.). При этом предполагается, что для получения водорода в больших масштабах можно будет использовать электролиз воды. В 1979 году компания BMW выпустила первый автомобиль, вполне успешно ездивший на водороде, при этом не взрывавшийся и выпускавший из выхлопной трубы водяной пар. В эпоху усиливающейся борьбы с вредными выхлопами машина была воспринята как вызов автомобильному рынку.

20 Контрольные вопросы: Какой элемент характеризуется наибольшей распространенностью во Вселенной? Какой элемент характеризуется наибольшей распространенностью во Вселенной? Кто впервые выделил водород в чистом виде? Кто впервые выделил водород в чистом виде? Охарактеризуйте химические свойства водорода. Охарактеризуйте химические свойства водорода. Что называют гремучим газом? Что называют гремучим газом? Какие соединения водород образует с активными металлами? Какие соединения водород образует с активными металлами? Оксиды каких элементов восстанавливаются водородом? Оксиды каких элементов восстанавливаются водородом? Каковы способы получения водорода в промышленности? Каковы способы получения водорода в промышленности? Как получают водород в лаборатории? Как получают водород в лаборатории? Перечислите основные области применения водорода. Перечислите основные области применения водорода.

21 Что мы узнали о водороде? Положение в ПС и строение атома История открытия Нахождение в природе Физические, химические свойства Применение Строение молекулы и получение

22 Домашнее задание §17 выучить Письменно упражнения 3-5 Используя дополнительную литературу, найти как можно больше химических реакций промышленного и лабораторного способов получения водорода. Повторить тему «Изотопы»