Тема урока "Кислород и водород. Получение, свойства, применение"

(Презентация. Слайд 1)

Цель урока: закрепить знания учащихся о кислороде и водороде как химических элементах и простых веществах, способах их получения и практическом использовании.

Задачи урока:

1. Обучающие:
   закрепить на уровне атомно-молекулярной теории представления о кислороде и водороде, как химических элементах, простых веществ; понятии аллотропия, катализатор;
   продолжить формировать практические умения по обращению с химическим оборудованием и реактивами.
2. Развивающие: развивать познавательные умения (умение наблюдать, сравнивать, делать выводы).
3. Воспитывающие:
   воспитывать аккуратность при выполнении эксперимента;
   воспитывать коммуникативные умения.

Оборудование и реактивы: раствор перекиси водорода 3%, оксид марганца (IV), приборы для получения кислорода и водорода, спички, спиртовка, лучинка, гранулы цинка, соляная кислота. Таблицы “Кислород в природе”, “Электрохимический ряд металлов”, CD диск “Виртуальная лаборатория”.

Девиз: “Незнающие пусть научатся, а знающие вспомнят еще раз”

Ход урока

Учитель: Сегодня предметом нашего внимания будут кислород и водород, которые имеют большое значение для жизни на нашей планете. Мы повторим их способы получения, свойства и области применения. Начнем урок с устного химического диктанта. Я буду задавать вопросы, а вы должны определить о каком химическом элементе или образованном им веществе идет речь.

Узнай “Кто я?”. (Слайд 2; 3)

Самый распространенный химический элемент на Земле?
Самый распространенный химический элемент во Вселенной?
Массовая доля этого элемента в организме человека составляет 61%?
В твердом состоянии притягивается магнитом?
Самый легкий газ на нашей планете?
Образуется в результате реакций замещения между металлом и кислотой?
Этот элемент образует два простых вещества, одно из которых имеет запах свежести?
Является хорошим восстановителем?
В составе воздуха на него приходится 21%?
Необходим для дыхания?
Его открыл Лавуазье?
Его открыл Кавендиш?

Учитель: А теперь вспомним, как получаются эти газы (на столе стоят приборы для собирания газов).

Каким прибором необходимо воспользоваться для получения и собирания водорода? Почему?

Что нужно взять для получения водорода?

А любой ли металл для этого подходит?

Какой металл не будет вытеснять водород из кислот? (Слайды 4; 5)

Давайте проведем опыт по получению водорода. Как доказать его наличие? Почему необходимо проверять водород на чистоту? (ученик получает водород и доказывает его наличие).

Учитель:

Каким прибором необходимо воспользоваться для получения и собирания кислорода? Почему?

Какими способами можно собирать кислород? Почему?

Из какого вещества мы на практической работе получали кислород?

Как мы доказываем, что получили кислород?

Из какого еще вещества можно получить кислород? (Из перекиси водорода). Какое вещество необходимо добавить к перекиси водорода? Чем оно является? Что называется катализатором?

Один ученик проделывает опыт по получению кислорода из перекиси водорода. Учащиеся записывают уравнение реакции его получения.

Учитель: Так как получение кислорода в больших количествах дорогостоящий процесс, мы воспользуемся “Виртуальной лабораторией”, чтобы продемонстрировать свойства кислорода. (Ученики работают с CD диском. Проделывают реакции горения угля, серы и железа в кислороде и записывают уравнения реакций).

Учитель: С какими веществами взаимодействует кислород? (С неметаллами, металлами, сложными веществами). Что при этом образуется? Что называется оксидами?

(Выигрышный путь – формулы оксидов.)

На доске написаны уравнения химических реакций. Найдите допущенные там ошибки: (Слайды 7; 8)

KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

P + 5 O₂ = 2 P₂0₅

К + H₂ = КН

3 H₂ + WO₃ = W + H₂ O

Чем является водород в химических реакциях с оксидами металлов?

К нам поступила телеграмма: “Пропали вещества, вместо них появились многоточия” Текст этой телеграммы перед Вами. Напишите пропавшие вещества и расставьте коэффициенты.

ТЕЛЕГРАММА (Слайд 9; 11)

Осуществите цепочку превращений. (Слайд 10; 12)

А как получали водород в прошлом? Один из самых старых способов – взаимодействие водяного пара с раскаленным железом – способ Лавуазье.

3 Fe + 4 H₂ O = Fe₃O₄ + 4 H₂

Таким способом его получали в России в царской армии для наполнения воздушных шаров, пропуская пар через раскаленные дула пушек. Таким же способом его получали в блокадном Ленинграде для наполнения аэростатов воздушного заграждения.

Вычислите объем выделившегося водорода, если в реакцию вступило 2 моль воды?

Где сейчас используются водород и кислород?

Протекающие в звездах (и на Солнце) превращения атомов водорода в атомы гелия сопровождаются выделением огромного количества тепла и света. Без них жизнь на Земле была бы невозможна.

Значительная часть расходуется на производство аммиака, являющегося сырьем для получения пластмасс, синтетических волокон, лекарственных препаратов.

Небольшое количество водорода используется в пищевой промышленности для преобразования жидких растительных масел в маргарин.

Жидкий водород применяется как ракетное топливо. Исследуется возможность использования водорода в двигателях внутреннего сгорания. Создано множество вариантов водородных двигателей для автомобилей. Но пока водород в 4 раза дороже бензина. Возможно, что в будущем топливом номер один будет “металлический” водород.

Необходим для дыхания. Достаточно 7–8 минут прекращения поступления кислорода в кровь, чтобы в коре головного мозга произошли необратимые изменения и восстановление жизни стало практически невозможным.

Используют в химической промышленности для получения оксидов, кислот, пластмасс.

Используется при выплавке чугуна и стали.

Жидкий кислород используется в ракетных двигателях.

На высоте 15–25 км образует озоновый слой, состоящий из атомов кислорода, который защищает Землю от жестких ультрафиолетовых лучей.

Используется при сварке и резке металлов.

Применяется для ускорения процессов окисления (горения).

В санаториях больным предлагают кислородный коктейль, который готовят путем пропускания сильной струи кислорода через фруктовые соки. Применение кислородного коктейля снимает усталость, повышает производительность труда, улучшает общее самочувствие и способствует нормализации сна.

Учитель: Знакомство с соединениями, в которые входят кислород и водород, мы продолжим на последующих уроках.

На этом наш урок закончен.