конспект урока и презентации
план-конспект урока по химии (9 класс) на тему

Тема урока: "Коррозия металлов. Способы защиты металлов от коррозии."

Цель: - сформировать представление о коррозии металлов как самопроизвольном окислительно-восстановительном процессе, её значении, причинах, механизме и способах защиты; показать влияние на скорость коррозии таких факторов, как природа веществ и присутствие катализатора (ингибитора).

Задачи: развить умение проведения химического эксперимента с соблюдением правил техники безопасности, строить логические цепочки и выводы из наблюдений, прогнозировать решение некоторых проблем.

-  совершенствовать коммуникативные умения в ходе коллективного обсуждения, продолжать формировать убеждения учащихся в необходимости привлечения средств химии к пониманию и описанию процессов, происходящих в окружающем мире.

Тип урока: получения новых знаний

Ход урока

I. Организационный момент.

- Добрый день! Сегодня мы с вами продолжаем говорить о металлах, их общих свойствах. Тема, которую мы с вами будем рассматривать волновала человечество издавна, как только оно начало применять металлические изделия.

II. Мотивация учения. Формулировка темы урока. Постановка целей и задач.

Учитель. Недавно мне попалась интересная информация, которой я хочу с вами поделиться

1. В начале прошлого столетия по заказу одного американского миллионера, была построена роскошная яхта «Зов моря». Днище её было обшито сплавом меди и никеля, киль и другие детали были изготовлены из стали. Когда яхту спустили на воду, оказалось, что она не пригодна к использованию. И ещё до выхода в открытое море была полностью выведена из строя (сл 1)

2. В III столетии до нашей эры на острове Родос был построен маяк в виде огромной статуи бога Солнца Гелиоса. Статуя была изготовлена из глины, основой служил железный каркас, а сверху статуя была покрыта листами из бронзы ( сплав меди с оловом). Колосс Родосский считался одним из 7 чудес света однако просуществовал всего 66 лет и рухнул во время землетрясения (сл 2)

3. 31 января 1951 года, при сильном морозе, обрушился железный мост в Квебеке (Канада), введенный в эксплуатацию в 1947 году. (сл 3)

4. В 1964 году рухнуло одно из самых высотных сооружений в мире – 400 метровая антенная мачта на юго-западном побережье Гренландии. (сл 4)

Итак, ребята, как мы можем сформулировать тему сегодняшнего урока?

-Коррозия металлов. (сл 5)

Прежде, чем перейти к объяснению, предлагаю выполнить задание: на доске записаны вопросительные слова: что?, почему?, как?, какая?, для чего? Составьте, пожалуйста, вопросы к теме «Коррозия металлов и способы защиты от неё» используя данные вопросительные слова. 
Фронтальный опрос учащихся с фиксированием лучших вопросов на доске.
Например: 
- Что такое коррозия металлов?
- Почему возникает коррозия металлов?
- Как возникает коррозия металлов? (Как защитить металл от коррозии?)
- Какая бывает коррозия?
- Для чего надо изучать коррозию?

 - Итак, давайте теперь определим цели нашего урока.

- Что такое коррозия, её причины, реакции, которые при этом происходят, как бороться с коррозией. (сл 6)

- чтобы знать, как бороться с врагом надо хорошо изучить его. К этому призывает эпиграф к уроку: «Знать – значит победить!» (Слова академика А.Н. Несмеянова, доктора химических наук) (Сл 7)

III. Изучение нового материала.

Вам возможно уже известно значение слова - коррозия

Слово коррозия происходит от латинского corrodere, что означает разъедать (сл 8).

КОРРОЗИЯ - разрушение, разъедание твёрдых тел, вызванное химическими и электрохимическими процессами. (словарь Ожегова)

Давайте вспомним, в каком виде металлы встречаются в природе?

- Правильно - в виде соединений, поэтому при попадании чистого металла в естественные (природные) условия происходит обратный процесс – окисление металлов, металлы возвращаются в устойчивое для них состояние в виде ионов.(сл 9)

Хотя коррозию чаще всего связывают с металлами, но ей подвергаются также камни, пластмассы и другие полимерные материалы и дерево. Например, в настоящее время мы являемся свидетелями большого беспокойства людей в связи с тем, что от кислотных дождей катастрофически страдают памятники (здания и скульптуры), выполненные из известняка или мрамора. Таким образом, мы с вами подошли к формулировке понятия «коррозия». В химии понятие коррозия формулируется следующим образом: (сл. 10)

Коррозией – называют самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под химическим воздействием окружающей среды.(сл 11)

Сравним это определение с определением, которое нам предлагают авторы учебника и сделаем запись в тетради (стр. )

Процессы физического разрушения к коррозии не относят хотя часто они наносят не меньший вред памятникам культуры. Их называют истиранием, износом.

- Чем покрывается железный гвоздь при коррозии? ( ржавчиной.)

- Ржавлением называется только коррозия железа и его сплавов. Другие металлы также подвергаются коррозии, но не ржавеют. Хотя коррозируют практически все металлы, но в повседневной жизни человек чаще всего сталкивается с коррозией железа.

- Теперь попробуем вместе разобраться с причинами возникновения и видами коррозии металлов. В современной химической науке существует следующая классификация коррозии:(сл 12-13)

1. «По природе агрессивных сред»: газовая, жидкостная, атмосферная, почвенная, блуждающими токами. (сл 14-15)

2. "По характеру разрушений" : сплошная, местная, межкристаллитная (сл 16-18)

3. «По механизму возникновения» : химическая и электрохимическая. (сл 19)

Рассмотрим подробнее химическую и электрохимическую коррозию. (Учащиеся записывают в тетради

Химическая коррозия – самопроизвольное  разрушение металлов в среде окислительного газа при повышенных температурах или в жидких неэлектролитах (например, нефть). (сл 20)

Ей подвергается арматура печей, детали двигателей внутреннего сгорания и аппаратура химической промышленности. При этом происходят окислительно-восстановительные реакции, в ходе которых металл окисляется, а присутствующий в среде окислитель восстанавливается, электроны переходят от металла к окислителю без возникновения в цепи электрического тока.

Некоторые металлы на воздухе покрываются плотной оксидной пленкой, например алюминий, и металл не корродирует.

Что не скажешь о железе – ржавчина не прилегает к металлу, рыхлая, и металл может разрушиться весь.

Электрохимическая коррозия - самопроизвольный процесс разрушения металлов в среде электролитов (сл 21)

При электрохимической коррозии требуется наличие электролита (конденсат, дождевая вода и т.д.), как например при ржавлении железа во влажном воздухе. При электрохимической коррозии возникает электрическая цепь.

4Fe + 3O2(воздух) + 6H2O(влага) → 4Fe(OH)3

Также электрохимическая коррозия возникает при контакте двух металлов

Лабораторный опыт № 2.  Проведём следующий эксперимент. Взаимодействие цинка с разбавленной соляной кислотой. Аккуратно добавляем кислоту в пробирку с кусочками цинка. Что происходит?

- Цинк реагирует с кислотой, выделяется газ водород.

Zn + 2НСl →  ZnС2l + H2 ↑

- Добавим немного раствора сульфата меди (II). Что наблюдаем?

- На поверхности цинка выделяется медь и водород бурно выделяется.

Схема процесса:

Zn0 – 2e → Zn2+ (запись в тетради)

2H+ + 2e → H20

Zn0 + 2H+ → Zn2+ + H20

В результате возникает гальванический элемент. Цинк, как более активный металл разрушается, а медь восстанавливается из раствора электролита .

Процесс окисления (ржавления) наиболее часто приходится наблюдать для железа и его сплавов (чугуна и стали). Ежегодно во всём мире производится более 500 млн. т стали, но едва ли не ¼ ее «погибает». По данным института физической химии каждая шестая домна работает впустую - весь выплавленный металл превращается в ржавчину. Ржавеют и выходят из строя механизмы, машины. Сколько труда тратится на их замену! (сл 22)

В ноябре 2007 года в Керченском заливе во время сильного шторма затонуло 12 судов. Все они были насквозь проржавевшими. Один из них - танкер “Волгонефть-139” разломился пополам. В море вылилось 2000 т мазута.(сл 23)

- Все осознают, что с коррозией надо бороться. А чтобы ее победить нужно, знать причины и механизмы ее протекания

Для выяснения условий возникновения коррозии и факторов, влияющих на её скорость некоторые из вас имели опережающее домашнее задание, которое заключалось в проведении исследований. Попросим продемонстрировать  и  рассказать о  результатах поставленных опытов. ( сл 25)

• опыт №1 - гвоздь помещен в водный раствор
• опыт №2 - гвоздь опущен в раствор хлорида натрия
• опыт №3 - в раствор хлорида натрия помещен гвоздь с прикрепленной медной проволочкой
• опыт №4 - в раствор хлорида натрия помещен гвоздь и кусочки цинка
• опыт №5 - гвоздь помещен в слабощелочной раствор хлорида натрия

Ребята, которые проделывали опыты сопоставили свои результаты и сделали соответствующие выводы.

Доклад 1 учащегося.

Железо слабо прокорродировало, в чистой воде коррозия идет медленно, так как вода это слабый электролит.

В железе микрогальваническая пара имеет разницу потенциалов, поэтому железо растворяется значительно медленнее.

Доклад 2 учащегося.

Скорость коррозии выше, чем в первом случае, следовательно хлорид натрия увеличивает скорость коррозии.

Микрогальваническая пара на поверхности гвоздя в присутствии сильного электролита работает энергичнее, чем в воде. Анодные участки железа растворяются активнее. ( сл 23)

Доклад 3 учащегося..

Железный гвоздь в контакте с медной проволокой, опущенный в раствор хлорида натрия сильно прокорродировал.

В данном опыте образовалась активная гальваническая пара. Fe2+ переходит в раствор. Избыток электронов переходит от железа к меди в местах контакта и восстанавливает на ней атомы кислорода в виде О2 до ОН- (в плёнке электролита на металле).

Анод: Fe0 - 2ē → Fe2+

Катод: 2ē + O + H2O → 2OH-

OH- образует с ионами Fe2+ ферум (II) гидроксид

Fe2+ + 2ОН- → Fe(ОН)2↓, который окисляется до ферум (ІІІ) гидроксида:

4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3↓

Последний можно наблюдать в виде ржавых отложений.

Доклад 4 учащегося.

в контакте с цинком железо корродирует слабо.

Возникает гальваническая пара, причём цинк переходит в раствор в виде ионов. На железе образуются гидроксильные группы. Цинк в данной гальванической паре, как более активный металл, будет являться анодом и в присутствии среды, проводящей электрический ток, будет разрушаться, железо же не ржавеет. Поэтому оцинкованные ведра сравнительно недороги и служат долго.

Анод: Zn0 - 2ē → Zn2+

Катод: 2ē + O + H2O → 2OH-

2Н+ + 2ē → Н2

Гидроксильные ионы, взаимодействуя с ионами цинка, образуют гидроксид цинка в виде белого нерастворимого осадка:

Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2↓

На скорость работы гальванической пары сначала влияет тормозящее действие оксидной плёнки цинка, что затрудняет переход ионов цинка в раствор. После разрушения оксидной плёнки скорость работы гальванической пары заметно возросла.

Доклад 5 учащегося.

Железный гвоздь, опущенный в раствор хлорида натрия, к которому добавили гидроксид натрия не корродирует.

Коррозия железа в присутствии воды, хлорида натрия и едкого натра также как и в первом и втором опытах имеет наименьшую скорость, чем в случае контакта железа с медью. В данном опыте едкий натр, добавленный к раствору кухонной соли, проявляет сильное тормозящее действие на процесс образования гидрата закиси железа. Поэтому процесс разрушения (коррозии) железного гвоздя практически не наблюдается ( сл 24)

- Какой вывод мы можем сделать?

- Скорость коррозии меняется в зависимости от контакта с другими химическими веществами.

- а есть ли способы защиты от коррозии?

- есть. ( сл 25)

Великий Гётте сказал: "Просто знать - ещё не всё, знания нужно уметь использовать"

- зная механизм коррозии и причины её возникновения, человек научился защищать металлы от коррозии. Вспомним с вами эпиграф нашего урока (Знать - значит победить) ( сл 26)

- Также на прошлом уроке некоторым из вас было дано задание предложить способы защиты металлов от коррозии. Учащиеся подготовили свои сообщения и проиллюстрировали их на слайдах. Вам слово.

1. Неметаллическое покрытие (лаки, масла, краски и т.д.). Эти вещества изолируют металл от внешней среды. Например, Эйфелева башня в Париже изготовлена из стали и требует покрытия краской для защиты от коррозии и стала весить вместо 9 тонн на 70 тонн больше. (слайд № 27-28)
2. Металлическое покрытие – некорродирующими металлами (Zn, Cr, Ag, Ni, Sn и т.д.). Кровельное железо покрывают цинком, который охраняет железо от коррозии, хотя цинк и является более активным металлом. Он сам покрыт оксидной пленкой. (слайд № 29-30)
3. Нержавеющие стали ( введение легирующих металлов: Cr, Ni, Co, Cu и т.д.). Основано на создании сплавов с антикоррозионными свойствами. Введение в сталь 12% хрома получают сталь устойчивую к коррозии. А введением никеля, кобальта и меди - усиливают антикоррозионные свойства, так как повышают склонность сплавов к пассивации (образование на поверхности металла устойчивой оксидной пленки). (слайд № 31)
4. Введение ингибитора. Ингибитор – это вещество, способное в малых количествах замедлять протекание химических процессов или останавливать их. Дамасские мастера для снятия окалины использовали растворы сульфатной кислоты с добавками пивных дрожжей, муки, крахмала. Эти примеси были первыми ингибиторами. В результате растворялись лишь окалина и ржавчина. Например, гвоздь в воде с маслом не корродирует – масло является ингибитором. Ингибиторы широко применяются при очистке от накипи паровых котлов, снятия окалины с обработанных изделий, при хранении и перевозке хлоридной кислоты в стальной таре.( слайд 32)
5. Протекторная (более активный металл, стоящий левее в ряду электрохимического напряжения металлов) – легко разрушается. Протекторная защита применяется в тех случаях, когда защищается конструкция (подземный трубопровод, корпус корабля), находящаяся в среде электролита (морская вода, подземные почвенные воды и т.д.). Сущность такой защиты заключается в том, что конструкцию соединяют с протектором – более активным металлом, чем металл защищаемой конструкции. Например, дно корабля защищают кусочками из металла Zn, защищая железное дно от разрушения. В роли протекторов выступают и другие металлы: Mg, Al, Zn и сплавы из них. (слайд 33)

- Ещё одним из способов защиты металлов от коррозии является изготовление сверхчистых металлов. Замечено, что сверхчистые металлы устойчивы к коррозии. Например, сверхчистое железо намного меньше корродирует, чем обычное железо. Знаменитая Кутубская колонна в Индии близ Дели уже полторы тысячи лет стоит и не разрушается, несмотря на жаркий и влажный климат. ( сл 34) Сделана она из чистого железа (99,72 %) и весом 6,5 тонн, высотой 7,2 метра и в диаметре от 42 см у основания и до 30 см у верха. Колонна была воздвигнута в честь царя Чандрагупты II. По народному поверью у того, кто прислонится к колонне спиной и сведет за ней руки исполнится заветное желание. Ученые предполагают, что эта колонна изготовлена из метеоритного железа.

IV. Первичное закрепление материала 

- А теперь посмотрим, как вы усвоили тему сегодняшнего урока. Для этого предлагаю выполнить тренировочный тест.

V. Оценивание знаний - обменяйтесь, пожалуйста листочками и выполним взаимопроверку.

Каждый правильный ответ в тесте оцените в пол балла. Запишите итоговую сумму. Помимо этого я добавлю баллы за активную работу на уроке, за выполнение домашнего задания, за правильное проведение химического эксперимента и получится итоговая оценка.

VI. Рефлексия

• Все ли что запланировано мы с Вами выполнили?
• Какой вид работы сегодня на уроке понравился больше всего?
• Где могут понадобиться полученные знания в жизни?
• Что ещё Вы хотели бы узнать по этой теме?

VII. Домашнее задание:

§10(с. 47-51 выучить), упр. № 1, 2 с. 51 (выполнить письменно)

Тест

1. Слово “коррозия” в переводе с латинского означает:

а) разрушать; б) разъедать; в) ржаветь.

2. Требуется скрепить железные детали. Каким металлом целесообразно воспользоваться

а) медью б) цинком в) свинцом

3. Окисление металла в среде не электролита:

а) электрохимическая коррозия; б) язвенная коррозия; в) химическая коррозия.

4. Разрушение металла, находящегося в контакте с другим металлом в присутствии водного раствора электролита:

а) газовая коррозия; б) электрохимическая коррозия; в) химическая коррозия;

5. Эмалирование это:

а) защитное неметаллическое покрытие металла;

б) электрохимический метод защиты металлов от коррозии;

в) способ придания красоты металлическому изделию;

6. Легирование это:

а) специальное введение в сплав элементов, замедляющих процесс коррозии;

б) покрытие железного листа слоем олова;

в) создание контакта с более активным металлом;

7. Вещества, замедляющие процесс коррозии называются:

а) протекторы; б) электроды; в) ингибиторы;

8. Присоединение к защищаемому металлу другого, более активного металла называется:

а) металлопокрытие; б) контактная защита; в) протекторная защита.

9. Процесс ржавления металла можно наблюдать при коррозии:

а) железа; б) алюминия; в) цинка;

10. По характеру разрушений выделяют:

а) повсеместную коррозию; б) сплошную; в) разрозненную;

11. Некоторые металлы не подвергаются коррозии, т.к. они покрыты:

а) защитным покрытием;

б) водонепроницаемым покрытием;

в) оксидной плёнкой

12. Для протекания электрохимической коррозии необходимо наличие:

а) воздуха; б) раствора электролита; в) органического растворителя.

Технологическая карта урока

Предмет: химия Класс: 9 Учебник О.С.Габриелян Химия. 9 класс. Издательство Дрофа 2008

Тема урока: Коррозия металлов. Способы защиты металлов от коррозии.

Цель: сформировать представление о коррозии металлов как самопроизвольном окислительно-восстановительном процессе, её значении, причинах, механизме и способах защиты; показать влияние на скорость коррозии таких факторов, как природа веществ и присутствие катализатора (ингибитора).

Задачи:

Образовательные: Познакомить обучающихся с  понятием коррозии, классификацией коррозиционных процессов и способах защиты от коррозии; изучить сущность химической и электрохимической коррозии металлов.

Развивающие: развить умение проведения химического эксперимента с соблюдением правил техники безопасности, строить логические цепочки и выводы из наблюдений, прогнозировать решение некоторых проблем.

Воспитательные: совершенствовать коммуникативные умения в ходе коллективного обсуждения, продолжать формировать убеждения учащихся в необходимости привлечения средств химии к пониманию и описанию процессов, происходящих в окружающем мире.

Форма работы: Индивидуальная, парная, групповая, фронтальная.

Метапредметные связи: Физика, география, экология

Тип урока: открытие новых знаний.

Оборудование: мультимедийный проектор, компьютерная презентация (приложение 1), набор реактивов для проведения эксперимента. Инструкции по ТБ.

Планируемые результаты:

Описание этапов урока

Конспект урока по теме: Первый во Вселенной.

Урок-проект.

Цель урока: рассмотреть двойственное положение водорода в ПСХЭ Д.И.Менделеева, особенности его электронного строения, физические и химические свойства.

Задачи:

- Обучающие: привести в систему знания учащихся о водороде; закрепить умения применять полученные знания при объяснении новых фактов; продолжить формирование умения составлять формулы веществ, уравнения реакций на основании знания степени окисления элементов.

-  Развивающие: развивать мышление учащихся, умение анализировать, сравнивать, обобщать, наблюдать, запоминат.

- Воспитательные: воспитывать личностные качества, обеспечивающие успешность исполнительной деятельности (дисциплинированность, ответственность), творческой деятельности (активность, увлечённость, наблюдательность, сообразительность, способность к самооценке).

Форма работы . Беседа с учащимися, работа с инструктивными картами и материалами слайдов, демонстрационный эксперимент, метод исследования.

Тип урока: урок-проект.

Реактивы. Цинк, соляная кислота, оксид меди (II).

Оборудование. Раздаточный дидактический материал, таблица химических элементов Д.И. Менделеева, компьютер, медиапроектор; спички, пробирки, лабораторные штативы.

Ход урока.

1.Организационный момент.

Здравствуйте ребята.  Сегодня мы продолжим знакомиться  с элементами – неметаллами. Я думаю все вы готовы хорошо поработать на уроке.

2. Мотивация. Актуализация знаний.

Учитель: Цель нашего урока-проекта – знакомство с водородом как с элементом и простым веществом. Для достижения этой цели – мы будем работать над учебным проектом, который я назвала так «Первый во Вселенной».

Как вы думаете, о каком элементе на уроке мы поведем речь. Чтобы ответить на этот вопрос отгадайте загадку.

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?

Учащиеся: водород.

Учитель: Совершенно верно. Давайте запишем число и тему урока.

Учитель: Прежде чем мы притупим к исследованиям строения, свойств, применения обратите внимание, что перед вами лежи таблица, которую вам нужно будет заполнить в ходе нашего урока. (Приложение 1)

3. Изучение нового материала

Учитель: Как вы думаете, на какие вопросы нам необходимо ответить, что бы достигнуть цели проекта?  Предлагаю выполнить задание: на доске записаны вопросительные слова: Когда и кем?, где?, какими?, для чего? Почему? Составьте, пожалуйста, вопросы к теме «Первый во Вселенной» используя данные вопросительные слова. (слайд 4)
Ученики: (примерные ответы): Когда впервые был открыт водород?

Кем он был открыт?

Где встречается водород в природе?

Почему водород занимает два места в периодической системе?

Какие свойства проявляет водород?

Где применяется водород?

Для чего изучает этот элемент?

Почему его называют первым во Вселенной.

Учитель: Поставив перед собой вопросы начнем свою работу. И первый наш вопрос.

История открытия элемента. (слайд5)

Рассказ ученика: Английский ученый Генри Кавендиш в 1766 г. получил водород действием серной и соляной кислот на цинк, железо или олово. Однако вывод о том, что водород представляет собой вещество, а не «горючий воздух», был сделан только в 1784 г., французским химиком А.Лавуазье, который и дал этому элементу название «рождающий воду» - водород. Свое название он получил оттого, что при горении давал не дым, сажу и копоть, а воду.

Водород стал первым известным простым газообразным веществом. (слайд)

Водород в природе.(слайд 6-7)

Учитель: А теперь ответим с вами на второй вопрос. Где  встречается водород в природе?

Рассказ ученика:  По распространенности в нашей Вселенной водород занимает первое место. На его долю приходит около 92% всех атомов. Именно водород составляет основную часть звезд и межзвездного газа.

    Массовая доля водорода в земной коре составляет 1%: это десятый по распространенности 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 равно -52%). Поэтому значение водорода в химических процессах, происходящих на Земле, почти так же велико, как и кислорода. Практически весь водород на Земле находится в виде соединений; лишь в очень незначительном количестве он в виде простого вещества содержится в атмосфере (0,00005% по объему). Самое распространенное вещество на Земле – вода,водород входит в состав органических веществ и присутствует во всех живых клетках, где по числу атомов на водород приходится около 50%.

Положение водорода в ПСХЭ Д.И.Менделеева(слайд 8-9)

Учитель: Водород- необычный элемент. Только он в ПСХЭ Д.И.Менделеева занимает двойственное положение, в связи с особенностями строения атома.  Водород занимает две клетки в Периодической системе

- в главной подгруппе 1 группы – подгруппе щелочных металлов

- в главной подгруппе 7 группы - подгруппе галогенов.

Учитель: Что общего между водородом и щелочными металлами?

У доски ученик изображает схему строения атома водорода.

Ученик: Наличие на внешнем и единственном энергетическом уровне одного электрона в атоме водорода делает его похожим на щелочные металлы. Водород, подобно щелочным металлам, отдает единственный электрон и проявляет степень окисления +1.

Учитель: Что общего между водородом и элементами главной подгруппы VII группы?

Ученик. Подобно атомам галогенов, водороду не хватает одного электрона до завершения внешнего энергетического уровня, поэтому он способен присоединить один электрон и проявлять степень окисления -1.

Учитель: Какие степени окисления проявляет водород в соединениях?

Ученик: +1, -1

Учитель: Молекула водорода состоит из двух атомов и образована ковалентной неполярной химической связью. (слайд10,11,12)

Учитель: Водород занимает особое двойственное положение в ПСХЭ им. Д.И.Менделеева. Он проявляет восстановительные свойства и окислительные свойства, поэтому его часто помещают одновременно в две подгруппы.

Учитель: Чтобы дать ответ на следующий вопрос, нам надо исследовать

свойства водорода.

“Физические свойства простого вещества” (слайд 13)

Запишите в тетради физические свойства простого вещества по рисунку на слайде:

Вкус: без вкуса
Цвет: без цвета
Запах: без запаха
Температура кипения: -253С
Растворение в воде: почти не растворим воде.

Учитель: Как собирают водород?

Ученик: Водород собирают методом вытеснения воздуха. Он в 14,5 раза легче воздуха, поэтому водород собирают в перевернутый вверх дном пробирку.

Учитель: Водород плохо растворим в воде, поэтому его можно собирать методом вытеснения воды.

Химические свойства простого вещества” (слайд 14)

Учитель: Запишите в тетради химические свойства водорода. У подчёркнутых уравнений реакций определите окислитель и восстановитель методом электронного баланса.

Химические свойства водорода:

1) + неметалл: Н2 + О2 = 2Н2О
Н2 + Сl2 = 2HCl
H2 + S = H2S
3H2 + N2 = 2NH3

2) + металл: H2 + 2Na = 2NaH
H2 + Ca = CaH2

Учитель: Как вы думаете, со сложными веществами водород будет реагировать? И с какими?

Ученики: Водород восстанавливает металлы из оксидов.

Учитель:  запись на доске: CuO + H2 = H2O + Cu (записывают уравнение реакции определяет окислитель и восстановитель методом электронного баланса.)

Получение водорода. (слайд 15-16)

Основные виды сырья для промышленного получения водорода – газы природные горючие, коксовый газ и газы нефтепереработки.

В промышленности  водород получают также  воды электролизом (в местах с дешевой электроэнергией).

2Н2О = 2Н2 + О2

Важнейшими способами производства водорода из природного газа являются каталитическое взаимодействие углеводородов, главным образом метана, с водяным паром (конверсия):

СН4 + H2О = СО + 3Н2,

и неполное окисление углеводородов кислородом:

СН4 + 1/2О2 = СО + 2Н2

Образующийся оксид углерода (II) также подвергается конверсии:

СО + Н2О = СО2 + Н2

Водород, добываемый из природного газа, самый дешевый.

2. В лаборатории водород получают при взаимодействии металлов с растворами кислот,например соляной:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + Н2 (ОПЫТ)

Распознавание водорода. (слайд17)

Учитель: 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».

      Но как доказать, что полученный газ водород? Для этого в пробирку с с водородом подносят горящую лучинку – раздается хлопок. С кислородом воздуха водород образует взрывчатую смесь –— гремучий газ. Поэтому при работе с ним необходимо соблюдать особую осторожность. 

  Чистый водород сгорает почти бесшумно, а в смеси с воздухом издает характерный громкий хлопок. Взрыв гремучего газа в пробирке не представляет опасности для экспериментатора, однако при использовании плоскодонной колбы или посуды из толстого стекла можно серьезно пострадать.
 Применение водорода. (слайд18-19)

Сам.работа: Пользуясь рисунком учебника стр.101 назовите области применения водорода.
   В настоящее время водород получают в огромных количествах. Очень большую часть его используют при синтезе аммиака, гидрогенизации жиров (превращения жидких жиров в твердые). Кроме того, водород применяют для синтеза соляной кислоты, метилового спирта, синильной кислоты. 

Высокая температура (до 2600 °С), получающаяся при горении водорода в кислороде, используется для плавления тугоплавких металлов, кварца и т. п., а также при изготовлении ламп накаливания и драгоценных камней. 
     В продажу водород поступает в баллонах под давлением свыше 150 атм. Они окрашены в тёмно-зелёный цвет и снабжаются красной надписью "Водород".
     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. Ежегодное мировое потребление водорода превышает 1 млн. т. 
Если шар объемом 22,4 м³ наполнить водородом, то в воздухе он может поднять груз массой 27 кг. Это свойство водорода было использовано в первой половине ХХ века для строительства летательных аппаратов большой грузоподъемностью – дирижаблей, которые наполняли водородом. Однако водород– взрывоопасный газ, и в 1930 – е гг. с дирижаблями произошло несколько крупных аварий. После этого строительство дирижаблей во всем мире на многие годы прекратилось. 

  4. Закрепление знаний

Учитель: Работайте самостоятельно. Выберите один правильный ответ:

Тест по теме “Водород. Химический элемент и простое вещество” (слайды 20-21)

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 + H2O;

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) Н2О; 
2) SO3; 
3) Cl2;

9. Водород не реагирует с:

1) N2; 
2) HCl 
3) O2

10. Экологически чистым топливом является:

1) бензин;

2) мазут;

3) водород.

Ответ запишите в виде последовательности цифр _________

Ученики: выполнив задание, меняются тетрадями друг с другом, проверяют и выставляют оценки.

Учитель: Правильные ответы: (слайд 22)

5.Рефлексия.

Мы свами в течения урока заполняли таблицу «Что я узнал» по каждому вопросу.

Ответе почему на урок называется «Первый во Вселенной»

6. Домашнем задание

(слайд 24)

Учитель: параграф 17; упр. № 3,4 на стр.103.

Литература

1.​ Габриелян О.С. Химия. 9 класс: учеб. для общеобразоват. Учреждений/ О.С.Габриелян. – 12-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2007.

2.​ Горковенко М.Ю. Химия. 8 класс: Поурочные разработки к учебникам О.С.Габриеляна;Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана. – М.: ВАКО, 2016.

3.​ Учебно-методическая газета для учителей “Химия” Издательский дом “ Первое сентября”: №10, 24 2008 год: № 2 2009 год.

Приложение