Тема: Вещества и их превращения
Урок: Получение водорода и изучение его свойств
1. Получение водорода и проверка его на чистоту
Водород можно получить при взаимодействии цинка и соляной кислоты.
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Цинк вытесняет водород из кислот, как и все металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода.
Чтобы собрать водород в пробирку, нужно перевернуть ее вверх дном, потому что водород – легче воздуха и стремится вверх. Такой метод собирания водорода называется «методом вытеснения воздуха».
Рис. 1. Получение водорода и собирание его методом вытеснения воздуха
В пробирке накапливается водород, но в ней также есть и воздух, а значит и кислород. Водород и кислород – взрывоопасная смесь. Поджигаем лучинкой собранный водород. Пробирка невелика, и взрыв водорода и кислорода – просто резкий хлопок. Чем меньше кислорода в смеси, тем тише хлопок.
Если собранный в пробирке водород – чистый, то мы услышим глухой хлопок. Такой водород можно поджигать.
2. Горение водорода
Водород, значит, рождающий воду. Вода получается при горении водорода - при соединении водорода с кислородом. В ходе реакции выделяется очень большое количество энергии.
2H2 + O2 = 2H2O + Q
Значит, водород можно использовать в качестве топлива. И как со всяким топливом с водородом нужно обращаться осторожно.
Получаем водород реакцией цинка с соляной кислотой.
Поджигаем водород у конца газоотводной трубки. Вначале пламя едва заметно (водород не окрашивает пламя). Постепенно стеклянная трубка раскаляется, и пламя становится желтым: соединения натрия, входящие в состав стекла окрашивают пламя.
Рис. 2. Горение водорода
Итак, водород – топливо. На водороде и кислороде могут работать реактивные двигатели. Теплоту реакции горения водорода используют для сварки и резки металлов. При сгорании водорода в чистом кислороде температура достигает 2800оС. Такое пламя плавит кварц и большинство металлов. Важно, что водород – безвредное для окружающей среды топливо, т.к. продуктом его горения является вода.
3. Восстановление меди водородом из ее оксида
Водород – прекрасный восстановитель. Водород способен восстанавливать некоторые металлы из их оксидов. Проведем реакцию восстановления меди из оксида меди(II).
В пробирке – черный порошок оксида меди(II). Получаем водород взаимодействием цинка и соляной кислоты.
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Направим водород в пробирку. Реакция восстановления меди идет при нагревании:
CuO + H2 = Cu + H2O
Водород связывает кислород, образуя воду, выделяется свободная медь красного цвета.
Реакция водорода с оксидом меди(II) относится к типу замещения.
Рис. 3. Восстановление меди водородом из оксида меди(II)
Список рекомендованной литературы
1. Сборник задач и упражнений по химии: 8-й кл.: к учеб. П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / П.А. Оржековский, Н.А. Титов, Ф.Ф. Гегеле. – М.: АСТ: Астрель, 2006. (с.85-88)
2. Ушакова О.В. Рабочая тетрадь по химии: 8-й кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; под. ред. проф. П.А. Оржековского - М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006. (с. 78-80)
3. Химия. 8 класс. Учеб. для общеобр. учреждений / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. – М.:Астрель, 2013. (с.146-148)
4. Химия: 8-й класс: учеб. для общеобр. учреждений / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005. (с.139-141)
5. Химия: неорган. химия: учеб. для 8кл. общеобр. учрежд. /Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009. (§27)
6. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред.В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.
Дополнительные веб-ресурсы
1. Взрыв гремучего газа (Источник).
2. Восстановление меди из оксида меди (II) (Источник).
3. Горение водорода (Источник).
4. Мыльные пузыри с водородом (Источник)
5. Получение, свойства и применение водорода (Источник).
Домашнее задание
1. с. 80 № 7 из Рабочей тетради по химии: 8-й кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; под. ред. проф. П.А. Оржековского - М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006.
2. с.145-146 №№ 7, 8 из учебника П.А. Оржековского, Л.М. Мещеряковой, М.М. Шалашовой «Химия: 8кл.», 2013 г.
