Методика изучения темы «Получение водорода, его физические и химические свойства»

Ответы учащихся.

Скоростная дорожка «Дать названия солям» (работа выполняется на время)

Разноуровневая самостоятельная работа. Учащиеся имеют право выбора задания.

При обычных условиях водород – газ без цвета и запаха. В небольших количествах он нетоксичен. Твердый водород плавится при 14 К (–259 °С), а жидкий водород кипит при 20 К (–253 °С). Низкие температуры плавления и кипения, очень маленький температурный интервал существования жидкого водорода (всего 6 °С), а также небольшие значения молярных теплот плавления (0,117 кДж/моль) и парообразования (0,903 кДж/моль) говорят о том, что межмолекулярные связи в водороде очень слабые. Плотность водорода r(Н2) = (2 г/моль):(22,4 л/моль) = 0,0893 г/л. Для сравнения: средняя плотность воздуха равна 1,29 г/л. То есть водород в 14,5 раза "легче"воздуха. В воде он практически нерастворим. При комнатной температуре водород малоактивен, но при нагревании реагирует со многими веществами. В этих реакциях атомы водорода могут как повышать, так и понижать свою степень окисления: Н2 + 2е– = 2Н–I, Н2 – 2е– = 2Н+I.

В первом случае водород является окислителем, например, в реакциях с натрием или с кальцием: 2Na + H2 = 2NaH, (t) Ca + H2 = CaH2. (t) Но более характерны для водорода восстановительные свойства: O2 + 2H2 = 2H2O, (t)

CuO + H2 = Cu + H2O. (t)

При нагревании водород окисляется не только кислородом, но и некоторыми другими неметаллами, например, фтором, хлором, серой и даже азотом. В лаборатории водород получают в результате реакции

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2.

Вместо цинка можно использовать железо, алюминий и некоторые другие металлы, а вместо серной кислоты – некоторые другие разбавленные кислоты. Образующийся водород собирают в пробирку методом вытеснения воды (см. рис. 10.2 б) или просто в перевернутую колбу (рис. 10.2 а).

В промышленности в больших количествах водород получают из природного газа (в основном это метан) при взаимодействии его с парами воды при 800 °С в присутствии никелевого катализатора:

CH4 + 2H2O = 4H2 +CO2 (t, Ni)

или обрабатывают при высокой температуре парами воды уголь:

2H2O + С = 2H2 + CO2. (t)

Чистый водород получают из воды, разлагая ее электрическим током (подвергая электролизу):

2H2O = 2H2+ O2(электролиз).

д) Соединения водорода

Гидриды (бинарные соединения, содержащие водород) делятся на два основных типа: а) летучие (молекулярные) гидриды, б) солеобразные (ионные) гидриды. Элементы IVА – VIIA групп и бор образуют молекулярные гидриды. Из них устойчивы только гидриды элементов, образующих неметаллы: B2H6 ;CH4; NH3; H2O; HF SiH4 ;PH3; H2S; HCl AsH3; H2Se; HBr, H2Te; HI

За исключением воды, все эти соединения при комнатной температуре – газообразные вещества, отсюда их название – "летучие гидриды" . Некоторые из элементов, образующих неметаллы, входят в состав и более сложных гидридов. Например, углерод образует соединения с общими формулами CnH2n+2, CnH2n, CnH2n–2 и другие, где n может быть очень велико (эти соединения изучает органическая химия).

К ионным гидридам относятся гидриды щелочных, щелочноземельных элементов и магния. Кристаллы этих гидридов состоят из анионов Н и катионов металла в высшей степени окисления Ме или Ме2 (в зависимости от группы системы элементов).

Другое по теме:

Совместная деятельность воспитателя и детей по уходу за обитателями живого уголка
Воспитатель учит детей сравнительному анализу: сравнивая животных, находить сходство и различие между ними, общее и различное у растений, помогает замечать интересные особенности внешнего вида, поведения животных. При рассматривании комнатных растений обращает внимание ребят на красоту цветов и лис ...

Формирование вероятностного прогнозирования в онтогенезе
Вообще такая способность человека как прогнозирование, антиципация, упреждающий синтез, догадка проявляется в разных видах деятельности человека, это и мыслительная деятельность, и речевая, и учебная, и профессиональная. То есть понятие прогнозирование масштабно по своему значению в жизни человека. ...

Традиция преподавания хорового пения в России
Хоровое пение в России имеет глубокие исторические корни. Вплоть до XVIII века визитной карточкой музыкальной культуры нашей страны являлось хоровое исполнительство. Музыкальное образование, а в частности и хоровое пение, в России когда-то было совсем иным. В основании лежала, прежде всего, практик ...