Урок химии в 8-м классе с использованием ИКТ по теме "Водород"

Цели урока: А) образовательная: обеспечить усвоение учащимися понятий: “водород – химический элемент”, “водород – простое вещество”, познакомить нахождением водорода в природе, с физическими свойствами водорода, методами получения водорода в промышленности и в лаборатории и способами собирания его.

Б) воспитательная: воспитание мотивов учения, положительного отношения к занятиям, умению рефлексировать, стремление добиваться наилучших результатов, воспитание дисциплинированности, эстетических вкусов.

В) развивающая: развитие умений учебного труда (умение работать в должном темпе – читать, писать); развитие умений наблюдения (умение наблюдать за демонстрационными опытами, делать выводы); развитие познавательных умений (формировать умение выделять главное, вести конспект, наблюдать, делать выводы, находить проблему и её решать); развитие мышления (развитие аналитического мышления – формирование умения выделять существенные признаки и свойства веществ), (развитие абстрактного мышления – выделять общие и существенные признаки, развитие умений применять знания на практике).

Оборудование: Презентация, аппарат Киппа, прибор для получения газов, цинк, соляная кислота, мыльный раствор.

Тип урока: Урок изучения нового материала.

1. Организационный момент (его задача – подготовить учащихся к работе на уроке). Педагог и ученики приветствуют друг друга, в журнале отмечаются отсутствующие, затем учитель проверяет, готовы ли ребята к занятию.

2. Подготовка учащихся к активному и сознательному усвоению материала. Учитель демонстрирует на интерактивной доске первый слайд со стихотворением:

Я, газ, легчайший и бесцветный,
Неядовитый и безвредный,
Соединяясь с кислородом,
Я для питья даю вам воду!

Учащиеся зачитывают данное стихотворение и называют тему урока “Водород” и записывают её в рабочие тетради.

Второй слайд. План урока.

1. Водород в природе.
2. Историческая справка.
3. Водород – химический элемент.
4. Водород – простое вещество.
5. Получение и собирание водорода.
6. Физические свойства водорода.
7. Применение водорода.

Учитель предлагает записать план урока в рабочие тетради.

Целеполагание учащимися после записи плана урока.

Учитель: переходим к изучению первого вопроса плана (слайд 3)

Первый я на белом свете:
Во вселенной, на планете.
Превращаюсь в лёгкий гелий,
Зажигаю Солнце в небе.
Гость из космоса пришёл.
В воде приют себе нашёл!

(Объясните смысл стихотворения, изучив материал учебника нахождение водорода в природе стр. 71)

Учитель дополняет ответы учащихся и демонстрирует (слайд 4) Водород самый распространённый элемент в космосе. Основная масса звёзд состоит из водорода. В условиях звёздных температур и межзвёздного пространства это элемент существует в виде отдельных атомов. Водород входит в состав основного компонента Земли – вода. Хоть доля водорода в земной коре около 1% от массы, однако, его роль в природе определяется не массой, а числом атомов, доля которых 17%. Многие органические вещества представляют собой соединения С,О, Н,: нефть, природный газ, углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты, витамины. В теле человека 10% атомов водорода.

Учитель: Обратимся к истории (Слайды 5,6,7) Рассказывает об учёных, которые получали водород. В 1766 году известный английский учёный Генри Кавендиш получил “искусственный воздух” действием цинка на разведённую соляную кислоту. Это было совершенно новое вещество, которое хорошо горело и получило название “горючего воздуха”. Лишь в 1787 году Антуан Лавуазье доказал, что “горючий воздух”, открытый в 1766 году входит в состав воды и дал ему название “гидрогениум”, т.е. “рождающий воду”, “водород”.

Мы узнали, почему водород получил такое название, а сейчас обратимся к периодической системе, где водород как химический элемент нашёл себе приют (слайд 8) Учащиеся по плану на слайде дают характеристику химического элемента водорода.

Учитель: Водород самый первый и самый лёгкий элемент. Он образует соединения с большинством химических элементов: Например: соединения водорода с металлами называются гидридами: NaH (гидрид калия), CaH₂(гидрид кальция);с неметаллами он также образует соединения: HCl (хлороводород), H₂S(сероводород). Во всех соединениях водород проявляет валентность равную 1. (запись на доске)

Слайд 9. Учитель: Разберём водород – как простое вещество. Охарактеризуете данную формулу.

Учащиеся: отмечают, что молекула водорода двухатомная, Mr(H₂) = 2 и одновременно заполняют таблицу сравнения химического элемента и простого вещества водорода.

Водород как простое вещество и как химический элемент.

 (Работа осуществляется в статистических парах) а затем, самоконтроль (слайд 10)

Учитель: Внимательно выслушайте предложения и определите, в каком из них речь идёт о химическом элементе, а в каком о простом веществе.

1. Водород входит в состав воды и нефти. 2. Водородом наполняют воздушные шары. 3 . Водород – самый лёгкий из всех газов. 4. Водород в земной коре в % по массе занимает 9-е место.

Учащиеся работают устно, отвечают на вопрос и делают выводы, чем отличается простое вещество и химический элемент.

Слайд 11. Учащиеся зачитывают проблемный вопрос на слайде и отвечают на него.

Учитель: Да, верно, вода – самый доступный источник водорода. В промышленности действительно водород получают из воды.

Сообщения учащихся.

1 учащийся. Эксперимент по получению водорода из воды с помощью солнечной энергии проводился в Университете Нового Южного Уэльса в Австралии. В этой технологии солнечный свет сначала преобразуется в электричество, которое уже разлагает воду на кислород и водород в присутствии катализатора (слайд 12)

2 учащийся. Вплоть до конца XIX века получение водорода было делом достаточно хлопотным. Его добывали в мизерных количествах, растворяя обычные металлы в кислотах, а также щелочные и щелочноземельные металлы в воде. Только после того, как электричество начали производить в промышленных масштабах, появилась возможность легко добывать его тоннами. Но этот способ сравнительно дорогой. Т.к. из воды водород можно получить, только разложив его электрическим током.

Учитель: В настоящее время его получают в промышленности из природного газа – метана. В лаборатории водород получают из соединений класса кислот: соляной, серной. (слайды 13,14) Как же извлечь водород из кислот? Надо его в кислоте заместить металлом. Разберём способы собирания водорода, (слайд 15) работа с материалом слайда.

Демонстрационный опыт. Получение водорода в лаборатории и наполнение водородом мыльных пузырей. Правила техники безопасности. Проверка водорода на чистоту. Демонстрация аппарата Киппа. Водород можно получать и в аппарате Киппа, если его необходимо получить в большом количестве. Своё название аппарат Киппа получил по названию голландской фирмы производителя.

Физминутка под музыку. (слайд 16)

Учитель: При получении водорода необходимо соблюдать технику безопасности и обязательно проверять его на чистоту (слайд 17) Вот какая история произошла с французским химиком, директором парижского музея науки Пилатом де Розье. Как-то он решил проверить, что будет, если вдохнуть водород. До него никто такого эксперимента не проводил. Не заметив никакого эффекта, учёный решил убедиться, проник ли водород в лёгкие? Он ещё раз глубоко вдохнул этот газ, а затем выдохнул его на огонь свечи, ожидая увидеть вспышку пламени. Однако водород в лёгких экспериментатора смешался с воздухом и произошёл сильный взрыв. “ Я думал, что у меня вылетели все зубы вместе с корнями”, – так Розье характеризовал испытанные ощущения. Эксперимент чуть не стоил ему жизни.

Учитель: Познакомимся с физическими свойствами водорода. (слайд 18)

Все области применения водорода основаны в основном на физических свойствах водорода (слайд 19). У водорода самая высокая теплопроводность среди всех газов и это свойство находит применение в современной энергетике для охлаждения электрических машин.

В 1783 г. французский физик Ж.Шарль совершил полёт на воздушном шаре, наполненном водородом. В 1794г. такие воздушные шары нашли широкое применение в военном деле. С 1932 – 1937гг. стали использовать дирижабли (слайд 20)

Сообщения учащихся. (слайды 21,22)

3 учащийся. В 1944году американские военные попытались использовать водород в качестве ракетного топлива. Помешала делу высокая взрывоопасность газа: стоило совсем немного отклониться от нормальной работы двигателей или допустить малейшую протечку, и мирный водород мигом превращался в зловещий “гремучий газ”. В результате ракеты не долетали до цели, взрываясь прямо на старте. По той же причине американцам не удалось в 50-е годы прошлого века построить водородный самолёт, а в 70-е, во времена нефтяного кризиса, – водородный эсминец. В этом смысле дела в СССР, основном тогдашнем конкуренте Штатов в области водородной энергетики, были более успешны. Советские учёные решили добывать из водорода энергию в виде электричества, напрямую окисляя его в водной среде, а не поджигая в смеси с кислородом. Для этого они использовали топливные элементы, в которых водород на специальной ионообменной мембране соединялся с кислородом, в результате чего получались вода и электричество. Технология оказалась настолько удобной, что сейчас без участия топливных элементов не проходит ни одна серьёзная космическая экспедиция.

4 учащийся. Немного позже учёные всё же придумали, как использовать водород в качестве горючего и при этом не взорваться. В газ стали добавлять специальные присадки – ингибиторы. Например, пропилен. Всего 1% этого дешёвого газа – и водород из грозного оружия превращается в безопасный газ. В результате уже в 1979г. компания BMW выпустила первый автомобиль, вполне успешно ездивший на водороде, при этом не взрывавшийся и выпускавший из выхлопной трубы пар. Баварские автомобилестроители в рамках программы “Чистая энергия” приспособили под езду на водороде несколько “семёрок”. Оборудованная 4-литровым двигателем водородная “семёрка2 развивает мощность в 184 лошадиные силы и проходит на одной заправке (170литров жидкого водорода) – 300 км.

4. Этап закрепления новых знаний.

Контрольный тест.

Задание. Необходимо выбрать правильные утверждения. В рабочей тетради в столбик проставьте цифры с 1 по 12. Если вы согласны с утверждением, ставьте напротив цифры плюс, если нет, то минус. Учитель зачитывает утверждения.

1. Водород – самый распространённый элемент во Вселенной.
2. Водород – самый распространённый газ на Земле.
3. Основным соединением водорода на нашей планете является вода.
4. Большое количество атомов водорода входит в состав веществ, образующих живые организмы.
5. Валентность водорода равна 2.
6. Формула простого вещества водорода равна Н₂.
7. Газ водород обладает наименьшей среди всех веществ молекулярной массой.
8. Газообразный водород хорошо растворим в воде.
9. Водород в смеси с кислородом взрывоопасен.
10. Чтобы собрать водород, пробирку надо держать отверстием вверх.
11. Водород можно собрать методом вытеснения воды.
12. Соединения водорода с металлами называются гидридами.

Учитель зачитывает ответы, учащиеся проверяют и оценивают: без единой ошибки – “5”, 1 ошибка – “4”, 2 ошибки – “3”, 3 и более ошибок – неудовлетворительно.

Слайд 23. Рефлексия.

Слайд 24. Подведение итогов урока. Оценивание. Домашнее задание.

Приложение 1 (презентация)

Приложение 2

Приложение 3