О каком элементе мы будем говорить?
Газ этот легок и летуч, Он очень может быть могуч: Его нагрев неосторожно, Взорвать в округе все возможно, А если с «О» соединить, То можно воду получить. Я много вам о нем сказала, Его подробно описала. Итак, подумав, пять минут, Скажите, как его зовут?
ГБОУ ПК «Школа-интернат для детей
с нарушением зрения», г. Пермь,
Учитель химии Захарова Л.Ю.
Первый
во Вселенной
Что надо узнать?
- Как, когда и кем был открыт водород?
- Где встречается в природе?
- Какое строение имеют атом и молекула?
- Как получить водород?
- Каковы физические и химические свойства этого газа?
- Где применяется водород?
Визитка химического элемента
- Порядковый номер:
- Период:
- Группа:
- Подгруппа:
- Электронная формула атома:
- Степени окисления:
Визитка химического элемента
- Порядковый номер: 1
- Период: 1
- Группа: 1, 7
- Подгруппа: главная
- Электронная формула атома: 1s 1
- Степени окисления: -1, 0, +1
Изотопы водорода
H
D
T
Молекула водорода
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
- Бесцветный газ
- Без вкуса и запаха
- Малорастворим в воде
- В 14,5 раз легче воздуха
- Температура кипения
-252,76°С
- Замерзает при – 259,2°С
XVIII век. Из истории открытия водорода…
Генри Кавендиш
Антуан Лавуазье
А. Гитон де Морво
Получил водород
взаимодействием
металлов и кислот
и изучил его свойства
Установил, что водород
входит в состав воды
Предложил латинское
название «гидрогениум»,
означающее
«рождающий воду»
Нахождение водорода в природе
Вода, нефть,
природный газ,
вулканические газы,
органические соединения,
атмосфера (очень мало) , земная кора,
Солнце.
Водород – главный элемент космоса
На его долю приходится около 92 % всех атомов.
Водород — основная составная часть звёзд и межзвёздного газа.
В условиях звёздных температур водород существует в виде плазмы,
в межзвёздном пространстве этот элемент существует в виде отдельных молекул, атомов и ионов.
ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА
В лаборатории: д ействием на металлы (обычно цинк) соляной или разбавленной серной кислотой:
Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2
Аппарат Киппа
Прибор
Кирюшкина
Как распознать газ водород?
Если поднести горящую спичку к пробирке будет слышан хлопок.
В промышленности
- Разложением углеводородов:
СН 4 = С + 2Н 2
- Взаимодействием метана с водой: СН 4 + Н 2 О = СО + 3Н 2
- Взаимодействием угля с водой:
С + Н 2 О = СО + Н 2
- Электролизом воды:
2Н 2 О = 2Н 2 + О 2
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Водород – окислитель
Реагирует со щелочными и щелочно-земельными металлами с образованием гидридов:
2 K + H 2 = 2 K H
(гидрид калия);
Са + H 2 = Са H 2
(гидрид кальция).
Гидрид кальция
Водород – восстановитель
1. Горит в кислороде:
2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O
2. Реагирует с неметаллами, образуя бинарные соединения:
H 2 + Cl 2 = 2HCl
3. Взаимодействует с оксидами металлов:
С uO + H 2 = Cu + H 2 O
ПРИМЕНЕНИЕ
Водород используется для наполнения метеорологических зондов (ранее воздушных шаров и дирижаблей).
Люди долго использовали
легкий газ водород для
воздушных полетов. В этом
качестве его применяли вплоть
до 1937 года, когда в воздухе
сгорел крупнейший в мире, размером в два футбольных поля, заполненный водородом немецкий дирижабль «Гинденбург». Катастрофа унесла жизни 36 человек. С тех пор аэростаты заправляют исключительно гелием. Гелий – газ более плотный, но зато негорючий.
- В больших количествах водород используют при синтезе аммиака, гидрогенизации жиров и при гидрировании угля, масел и углеводородов.
- Кроме того, водород применяют для синтеза соляной кислоты, метилового спирта, синильной кислоты, а также при изготовлении ламп накаливания и драгоценных камней.
- В металлургии водород используют как восстановитель оксидов или хлоридов для получения металлов и неметаллов (германия, кремния, галлия, циркония, гафния, молибдена, вольфрама и др.).
- Жидкий водород является одним из наиболее эффективных реактивных топлив.
Высокая температура (до 2600 °С), получающаяся при горении водорода в кислороде, используется для плавления тугоплавких металлов, кварца и т. п., для резки и сварки металлов.
Области применения водорода
- В настоящее время водород получают в огромных количествах. Ежегодное мировое потребление водорода превышает 1 млн. т.
- В продажу водород поступает в баллонах под давлением свыше 150 атм. Они окрашены в тёмно-зелёный цвет и снабжаются красной надписью "Водород".
Водород – альтернативный источник энергии…
Энергетики и ученые считают, что в недалеком будущем водород станет идеальным топливом, т. к. при его сгорании образуется экологически чистое вещество – вода и выделяется огромное количество энергии. Человечество навсегда забудет уголь и нефть как топливные ресурсы. Получать водород возможно будут путем электролиза воды.
Ученые придумали, как использовать водород в качестве горючего и при этом не взорваться. В газ стали добавлять специальные присадки-ингибиторы (химические «тормоза»). Например, пропилен. Всего 1% этого дешевого газа — и водород из грозного оружия превращается в безопасный газ. В 1979 г. компания BMW выпустила первый автомобиль, вполне успешно ездивший на водороде, при этом не взрывавшийся и выпускавший из выхлопной трубы водяной пар.
Знаете ли вы, что…
...в человеческом организме водорода содержится 10 %, или около 7 кг.
… для получения маргарина
используют растительные масла,
которые превращаются в
твердые жиры при реакции
гидрирования:
С 57 Н 98 О 6 + 3Н 2 = С 57 Н 104 О 6 .
Не шутите с Водородом!
Он горит , рождая воду,
В смеси с Кислородом- братом
Он взрывается , ребята!
Вам скажу на всякий случай –
Эту смесь зовут « гремучей».
Смесь 2 объемов Н 2 и 1 объема О 2
называется гремучим газом.
ЗАКРЕПЛЕНИЕ
1) «Третий лишний» Какое соединение лишнее? Почему ?
2) Как правильно собирать газ водород?
HCl
CaH 2
NH 3
Тест “Водород. Химический элемент и простое вещество”
1. Водород в ПС находится:
1) во 2 А группе
2) в 7 А группе
3) в 6 А группе
2. Водород проявляет степень окисления в соединениях:
1 ) +1 и - 1
2 ) +2 и -2
3 ) 0 и + 1
3. Водород это газ:
1) без цвета, вкуса, запаха, тяжелее воздуха
2) без цвета, запаха, вкуса, легче воздуха
3) без цвета, вкуса, с запахом, легче воздуха
4. Водород – как химический элемент во Вселенной занимает:
1) Второе место
2) Третье место
3) Первое место
5. Водород является продуктом взаимодействия:
1) Cu + HCl 2) Zn + HCl 3) Cu + H 2 O
6. Водород в химической реакции с металлами является:
1 ) восстановителем
2 ) окислителем
7. Водород в химической реакции с галогенами является:
1 ) окислителем, 2 ) восстановителем
8. Водород реагирует с:
1) Н 2 О 2) SO 3 3) Cl 2
9. Водород не реагирует с:
1) N 2 2) HCl 3) O 2
10. Экологически чистым топливом является:
1) бензин 2) мазут 3) водород
1
2
2
3
1
4
2
5
3
2
6
2
7
2
8
9
3
2
10
3
Самостоятельная работа
Н 2 NaH H 2 HCl
NaOH
Домашнее задание:
Составьте уравнения реакций взаимодействия водорода со следующими веществами: F 2 , Ca , Al 2 O 3 , оксидом ртути ( II ), оксидом вольфрама ( VI ).
