Презентация "Водород"
Водород-самый распространенный элемент во Вселенной. На его долю приходится около 88,6 % всех атомов (около 11,3 % составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых элементов — порядка 0,1 %). Таким образом, 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 и может образовывать молекулярные облака, значительно различающиеся по размерам, плотности и температуре.Выделение горючего газа при взаимодействии кислот и металлов наблюдали в XVI и XVII веках на заре становления химии как науки. Прямо указывал на выделение его и Михаил Васильевич Ломоносов, но уже определённо сознавая, что это не флогистон. Английский физик и химик Генри Кавендиш в 1766 году исследовал этот газ и назвал его «горючим воздухом». При сжигании «горючий воздух» давал воду, но приверженность Кавендиша теории флогистона помешала ему сделать правильные выводы. Французский химик Антуан Лавуазье совместно с инженером Ж. Менье, используя специальные газометры, в 1783 г. осуществил синтез воды, а затем и её анализ, разложив водяной пар раскалённым железом. Таким образом он установил, что «горючий воздух» входит в состав воды и может быть из неё получен.Массовая доля водорода в земной коре составляет 1 % — это десятый по распространённости элемент. Однако его роль в природе определяется не массой, а числом атомов, доля которых среди остальных элементов составляет 17 % (второе место после кислорода, доля атомов которого равна ~ 52 %). Поэтому значение водорода в химических процессах, происходящих на Земле, почти так же велико, как и кислорода. В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состояниях, практически весь водород на Земле находится в виде соединений; лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества содержится в атмосфере (0,00005 % по объёму для сухого воздуха).
Водород входит в состав практически всех органических веществ и присутствует во всех живых клетках. В живых клетках по числу атомов на водород приходится почти 63 %.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 vodorod.pptx | 1.46 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Содержание История открытия. Распространенность. Получение. Физические свойства. Химические свойства. Применение.
Водоро́д — первый элемент периодической системы элементов; обозначается символом H. Название представляет собой кальку с латинского: лат. Hydrogenium — «порождающий воду». Широко распространён в природе. История Выделение горючего газа при взаимодействии кислот и металлов наблюдали в XVI и XVII веках на заре становления химии как науки. Прямо указывал на выделение его и Михаил Васильевич Ломоносов, но уже определённо сознавая, что это не флогистон. Английский физик и химик Генри Кавендиш в 1766 году исследовал этот газ и назвал его «горючим воздухом». При сжигании «горючий воздух» давал воду, но приверженность Кавендиша теории флогистона помешала ему сделать правильные выводы. Французский химик Антуан Лавуазье совместно с инженером Ж. Менье , используя специальные газометры, в 1783 г. осуществил синтез воды, а затем и её анализ, разложив водяной пар раскалённым железом. Таким образом он установил, что «горючий воздух» входит в состав воды и может быть из неё получен.
Антуан Лавуазье Генри Кавендиш
Распространенность Водород — самый распространённый элемент во Вселенной. На его долю приходится около 88,6 % всех атомов (около 11,3 % составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых элементов — порядка 0,1 %). Таким образом, 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 и может образовывать молекулярные облака, значительно различающиеся по размерам, плотности и температуре. Водород в состоянии плазмы
Массовая доля водорода в земной коре составляет 1 % — это десятый по распространённости элемент. Однако его роль в природе определяется не массой, а числом атомов, доля которых среди остальных элементов составляет 17 % (второе место после кислорода, доля атомов которого равна ~ 52 %). Поэтому значение водорода в химических процессах, происходящих на Земле, почти так же велико, как и кислорода. В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состояниях, практически весь водород на Земле находится в виде соединений; лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества содержится в атмосфере (0,00005 % по объёму для сухого воздуха). Водород входит в состав практически всех органических веществ и присутствует во всех живых клетках. В живых клетках по числу атомов на водород приходится почти 63 %.
Получение. В промышленности 1.Конверсия с водяным паром при 1000 °C: CH 4 + H 2 O = CO + 3 H 2 2.Пропускание паров воды над раскалённым коксом при температуре около 1000 °C: H 2 O + C = CO + H 2 3.Электролиз водных растворов солей: 2 NaCl + 2 H 2 O =2 NaOH + Cl 2 + H 2 4.Каталитическое окисление кислородом: 2 CH 4 + O 2 = 2 CO 2 + 4 H 2
В лаборатории . 1. Действие разбавленных кислот на металлы. Для проведения такой реакции чаще всего используют цинк и разбавленную серную кислоту: Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 2. Взаимодействие кальция с водой: Ca + 2 H 2 O = Ca ( OH ) 2 + H 2 3. Гидролиз гидридов: NaH + H 2 O = NaOH + H 2 4. Действие щелочей на цинк или алюминий: 2Al + 2NaOH + 6H 2 O=2Na[Al(OH) 4 ] + 3H 2 Zn + KOH + 2H 2 O=K 2 [Zn(OH) 4 ] + H 2
Физические свойства Водород — самый лёгкий газ, он легче воздуха в 14,5 раз. Водород обладает самой высокой теплопроводностью среди газообразных веществ. Его теплопроводность примерно в семь раз выше теплопроводности воздуха. Молекула водорода двухатомна — Н2. При нормальных условиях — это газ без цвета, запаха и вкуса. Плотность 0,08987 г/л (н. у.), температура кипения −252,76 °C, удельная теплота сгорания 120,9·106 Дж/кг, малорастворим в воде — 18,8 мл/л. Водород хорошо растворим во многих металлах ( Ni , Pt , Pd и др.). Жидкий водород существует в очень узком интервале температур от −252,76 до −259,2 °C. Это бесцветная жидкость, очень лёгкая (плотность при −253 °C 0,0708 г/см³) и текучая (вязкость при −253 °C 13,8 сП ). Критические параметры водорода очень низкие: температура −240,2 °C и давление 12,8 атм. Твёрдый водород, температура плавления −259,2 °C, плотность 0,0807 г/см³ (при −262 °C) — снегоподобная масса, кристаллы гексагональной сингонии ( Сингони́я (от греч. σύν, «согласно, вместе, рядом», и γωνία , «угол» — дословно « сходноугольность ») — классификация кристаллографических групп симметрии, кристаллов и кристаллических решёток в зависимости от системы координат).
Химические свойства. При обычных температурах водород реагирует только с очень активными металлами, например с кальцием, образуя гидрид кальция: С a + H 2 = CaH 2 и с единственным неметаллом — фтором, образуя фтороводород : F 2 + H 2 = 2 HF С большинством же металлов и неметаллов водород реагирует при повышенной температуре или при другом воздействии, например при освещении: O 2 + 2 H 2 = 2 H 2 O Он может «отнимать» кислород от некоторых оксидов, например: CuO + H 2 = Cu + H 2 O Взаимодействие со щелочными и щёлочноземельными металлами. При взаимодействии с активными металлами водород образует гидриды: 2Na + H 2 = 2NaH С a + H 2 = CaH 2 Mg + H 2 = MgH 2
Применение. Атомарный водород используется для атомно-водородной сварки. Химическая промышленность. При производстве аммиака, метанола, мыла и пластмасс. Пищевая промышленность. При производстве маргарина из жидких растительных масел. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E949 (упаковочный газ, класс «Прочие»). Входит в список пищевых добавок, допустимых к применению в пищевой промышленности Российской Федерации в качестве вспомогательного средства для производства пищевой продукции.
Авиационная промышленность. Водород очень лёгок и в воздухе всегда поднимается вверх. Когда-то дирижабли и воздушные шары наполняли водородом. Но в 30-х гг. XX в. произошло несколько катастроф, в ходе которых дирижабли взрывались и сгорали. В наше время дирижабли наполняют гелием, несмотря на его существенно более высокую стоимость. Метеорология . Используется в метеорологии для заполнения шаро-пилотных оболочек. Топливо . Водород используют в качестве ракетного топлива. Ведутся исследования по применению водорода как топлива для легковых и грузовых автомобилей. Водород в ДВС меньше загрязняет окружающую среду локально, но также как и бензиновые/дизельные аналоги, потребляет и деградирует моторное масло и все остальные не экологичные материалы, присущие двигателям внутреннего сгорания. В смысле экологии электромобили значительно лучше . В водородно-кислородных топливных элементах используется водород для непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую. Как только появились дирижабли, первым газом, который их заполнил был водород, но так как этот газ очень горюч, его перестали использовать в таких летательных аппаратах и заменили его на гелий.
Спасибо за внимание!!!
Распускающиеся бумажные цветы на воде
Рисуем акварельное мороженое
Скворечня
Как выглядело бы наше небо, если вместо Луны были планеты Солнечной Системы?
Всему свой срок