Конспект урока «Водород: знакомый и незнакомый» по химии для 9 класса

РАЗРАБОТКА УРОКА ХИМИИ В 9 КЛАССЕ

«Водород: знакомый и незнакомый»

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

Учитель химии

МОУ «СОШ № 56»

Ленинский район

город Саратов

Мясникова Л.Ю.

2014

Урок-проект «Водород: знакомый и незнакомый»

Эпиграф к уроку:

И если вчера человечество благоговело перед новым видом энергии - электричеством, а позавчера перед паровым котлом, то сегодня мы управляем реакцией распада атомного ядра, а завтра будем управлять реакцией синтеза ядер - создадим земные солнца!

Д.И.Щербаков.

Цель: систематизация и развитие знаний учащихся о водороде как химическом элементе и о простом веществе на основе сформированной предметной понятийно-теоретической базы.

Задачи урока.

• Образовательные: систематизировать и развить представления о водороде как химическом элементе и простом веществе, способах его получения и собирания; закрепить умения составлять реакции замещения; закрепить понятия “простое вещество” и “сложное вещество”, умение обращения с приборами для получения и собирания газов.

• Развивающие: развивать самостоятельность мышления, развивать интеллектуальные умения (анализировать, сравнивать, устанавливать причинно-следственные связи, работать по аналогии, выдвигать предположения).

• Воспитательные: формировать научное мировоззрение, экологическое мышление, воспитывать культуру общения.

Методы: беседа, сопоставительный анализ, элементы игры, рассказ, постановка и решение проблемных вопросов, химический эксперимент.

Форма урока: Урок-проект по изучению нового материала, лабораторные опыты.

Оборудование и реактивы:

• газовый прибор,

• лабораторный штатив,

• широкий сосуд с водой,

• пробирки,

• спиртовка,

• лучинка,

• мультимедийный проектор

Ожидаемые результаты обучения:

В результате изучения данной темы учащиеся:

1. Получают знания о строении, свойствах и значении водорода на Земле и во Вселенной.

2. Получают представление о распространенности водорода в природе.

3. Приобретают знания о физических свойствах водорода.

4. Знакомятся с важнейшими областями применения водорода.

5. Приобретают умение объяснить причину опасности работы с водородом.

6. Приобретают навыки работы с химическими веществами и оборудованием.

Ход урока:

I. Организационный момент(2 мин.)

- Здравствуйте, ребята! Сегодня у вас необычный урок химии, его будет вести совершенно новый для вас учитель. Меня зовут Мясникова Лариса Юрьевна, и я работаю учителем химии в СОШ № 56.

- Сегодня на уроке, мы продолжим знакомство с неметаллами. И начнем это знакомство с самым первым элементом Периодической системы. Что это за элемент? (Водород)

II. Основная часть (30 мин.)

Цель нашего урока-проекта – знакомство с водородом как с элементом и веществом. Для достижения этой цели – мы будем работать над учебным проектом, который я назвала так «Водород: знакомый и незнакомый». (Слайд)

Как вы думаете, на какие вопросы нам необходимо ответить, что бы достигнуть цели проекта? (Слайд)

• История открытия элемента

• Нахождение в природе

• Строение атома и молекулы

• Получение

• Физические и химические свойства

• Применение

Для работы над проектом нам надо разделиться на три группы: (Слайд)

1 группа - «Теоретики»

2 группа – «Исследователи-экспериментаторы»

3 группа – «Практики»

Работать в группах вы будете по карточкам-инструкциям, в которых подобраны задания посильные каждому из вас. Каждому члену группы необходимо выбрать одно из заданий, над которым вы будете работать в течение 5-7 минут, а затем познакомить всех остальных учащихся с результатами вашей работы.

Карточка-инструкция для «Теоретиков»:

1. Определить положение водорода в Периодической системе химических элементов.(1 ученик)

2. Зарисовать строение атома водорода и указать возможные степени окисления. (1 ученик)

3. Зарисовать строение молекулы водорода и указать тип химической связи. (1 ученик)

4. Используя дополнительную литературу, подготовить краткий рассказ о нахождении химического элемента водорода в природе.(2-3 ученика)

5. Используя дополнительную литературу, подготовить краткий рассказ об истории открытия водорода. (2-3 ученика)

Карточка-инструкция для «Исследователей-экспериментаторов»:

1. Используя материал учебника – стр. 98-100 и инструкцию по выполнению опыта «Получение, собирание и распознавание водорода», познакомиться с лабораторными способами получения водорода и под руководством учителя продемонстрировать данный опыт. (2-3 ученика)

2. Выяснить, какими способами можно собирать водород и почему.(1 ученик)

3. Выяснить, каким способом можно доказать наличие водорода в сосуде. (1 ученик)

4. Выяснить с какими веществами водород проявляет восстановительные свойства – проиллюстрировать уравнениями реакций. (2-3 ученика)

5. Выяснить с какими веществами водород проявляет окислительные свойства – проиллюстрировать уравнениями реакций. (1-2 ученика)

Инструкция по проведению опыта

«Получение, собирание и распознавание водорода»

1. Используя рисунок 43 стр. 99 подберите необходимое лабораторное оборудование и реактивы из представленных на лабораторном столе.

2. Изучите материал учебника стр. 98-99 по получению и сбору водорода.

3. Познакомьтесь с правилами получения, собирания и распознавания водорода в соответствии с техникой безопасности:

1. Соберите прибор для получения газов и проверьте его на герметичность.

2. В пробирку положите несколько гранул цинка и прилейте в нее 1-2 мл соляной кислоты.

3. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и наденьте на кончик трубки еще одну пробирку.

4. Подождите некоторое время, чтобы пробирка заполнилась выделяющимся газом.

5. Снимите пробирку с водородом и, не переворачивая ее, поднесите к горящей спиртовке. (Если водород взрывается с глухим хлопком, то он чистый, а если с «лающим» звуком, значит, водород собран в смеси с воздухом – «гремучий газ».)

4. Выполните опыт под руководством учителя.

Карточка-инструкция для «Практиков»:

Используя рисунок 46 стр.101, заполнить таблицу «Применение водорода» (ученики работают всей группой)

№

п/п

Идет работа в группах 5-7 минут.

А теперь давайте посмотрим, как вы справились с предложенными вам заданиями. Всем группам я буду помогать по мере необходимости.

Письменно у доски:

1 задание «Теоретики» – Зарисовать строение атома водорода и указать его возможные степени окисления. (Запись на доске)

2 задание «Теоретики» – Зарисовать строение молекулы водорода и указать тип химической связи. (Запись на доске)

Молекула водорода двухатомная – Н₂.

Н• + •Н → Н : Н или Н – Н.

Атомы связаны одной электронной парой. Связь в молекуле одинарная, ковалентная неполярная.

3 задание «Исследователи» - Написать уравнения реакций, характеризующие восстановительные свойства водорода.(2 ученика) (Запись на доске)

4 задание «Исследователи» - Написать уравнения реакций, характеризующие окислительные свойства водорода. (Запись на доске)

Устные ответы групп:

Работа группы теоретиков «Теоретики»:

1. Рассказать об истории открытия водорода.(2 мин.) (Слайд)

- 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 и так далее. Однако 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.

2. Рассказать о нахождении водорода в природе.(2 мин.) (Слайд)

- 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%). В космосе водород является самым распространенным элементом. Солнце более чем наполовину состоит из водорода.

3. Рассказать о положении водорода в периодической системе.(1 мин.) (Слайд)

- Водород имеет 1 порядковый номер, находится в 1 малом периоде, 1 группе главной подгруппе, Аr =1. Однако химический элемент водород занимает место и в 7 группе главной подгруппе.

- Почему водород поместили и в 1 группу главную подгруппу и в 7 группу главную подгруппу Периодической системе?

- Это связано с тем, водород, вступая в химические реакции способен как щелочные металлы отдавать 1 электрон, проявляя степень окисления +1 и присоединять 1 электрон как галогены, проявляя степень окисления -1.

Разбор 1 и 2 задания у доски. (Запись в тетрадь) (3-5 мин.)

Работа группы «Исследователей» - демонстрация опыта «Получение водорода» в результате взаимодействия цинка с соляной кислотой, собирание водорода «методом вытеснения воды» и доказательство наличия водорода в сосуде. (Запись уравнений на доске.) (5 мин.) (Слайд)

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

2H₂ + O₂ = 2H₂O – смесь водорода с кислородом в объемном отношении 2:1 называют «гремучим газом»

Физические свойства водорода:

• бесцветный газ

• без запаха

• почти нерастворим в воде

• в 14,5 раз легче воздуха.

Промышленные способы получения водорода (Слайд):

Водород получают конверсией водяных паров с углем или метаном:

С + H₂O = СО + H₂

СН₄ + H₂O = СО + 3H₂

Какими еще свойствами обладает водород? (Проверка уравнений реакций записанных на доске 3 и 4 задания) (5 мин.)

Восстановительные свойства водорода:

1. Горит в кислороде

2H₂ + O₂ = 2H₂O

2. Реагирует с другими неметаллами

N₂ +3H₂ ↔2NH₃

Cl₂ + H₂ = 2HCl

3. Реагирует с оксидами металлов

СuO + H₂ = Cu + H₂O

Окислительные свойства:

Реагируют со щелочными и щелочноземельными металлами с образованием гидридов

2Na + H₂ = 2NaH

Са + H₂ = СаH₂

Давайте посмотрим видеофрагмент «Взаимодействие водорода с оксидом меди (II)». (2 мин.)

Как вы думаете, где эту реакцию можно использовать?

- В металлургии для восстановления металлов из оксидов.

III. Закрепление (10 мин)

Работа группы «Практиков» (Слайд)

Какие из изученных свойств водорода можно использовать, и каким образом? (Проверка таблицы) (3 мин.)

№

п/п

Работа с контрольными вопросами (Слайд)

1. Какой элемент характеризуется наибольшей распространенностью во Вселенной?

2. Кто впервые выделил водород в чистом виде?

3. Охарактеризуйте химические свойства водорода.

4. Что называют гремучим газом?

5. Какие соединения водород образует с активными металлами?

6. Оксиды, каких элементов восстанавливаются до металлов водородом?

7. Каковы способы получения водорода в промышленности?

8. Как получают водород в лаборатории?

9. Перечислите основные области применения водорода.

Рефлексия. (Слайд)

Что мы узнали о водороде?

Справились с поставленными целями и задачами урока?

IV. Подведение итогов, выставление оценок и домашнее задание

§ 17 выучить, письменно упражнения № 3-5. (Слайд)