Презентация к урокам "Водород", "Вода" для 5 класса (пропедевтический курс химии)

Водород

Физические и химические свойства. Способы получения и собирания.

Водород – химический элемент

Порядковый номер – 1

Элемент 1-го (малого) периода, IА (VII) группы ПСХЭ Д.И.Менделеева

Состав атома :

Число протонов – 1

Число электронов – 1

Число нейтронов – нет (1-1)

Физические свойства водорода

• самый легкий газ
• без цвета, вкуса и запаха
• плохо растворим в воде

Распространенность водорода

• самый распространенный элемент во Вселенной (большинство звезд, в том числе и Солнце, состоит в основном из водорода)
• в атмосферах планет присутствует в форме Н 2 , CH 4 , NH 3 , Н 2 О, углеводородов.
• на поверхности Земли водород входит в состав соединений:

Н 2 O – вода

• один из компонентов всех природных органических соединений

(белки, жиры, углеводы)

История открытия водорода

В 1671 году Роберт Бойль подробно описал реакцию между железными опилками и разбавленными кислотами, при которой выделяется газообразный водород

Роберт Бойль – англо-ирландский натурфилософ, физик, химик

(25 января 1627— 31 декабря 1691)

История открытия водорода

Генри Кавендиш – брит. физик и химик

(10 октября 1731 — 24 февраля 1810)

В 1766 году Генри Кавендиш был первым, кто признал газообразный водород индивидуальным элементом, назвав газ, выделяющийся при реакции металла с кислотой, «горючим воздухом».

Он предположил, что «горючий воздух» идентичен гипотетическому веществу, называемому «флогистон», и в 1781 году обнаружил, что при его сгорании образуется вода

История открытия водорода

Французский химик Антуан Лавуазье совместно с инженером Жаном Мёнье, используя специальные газометры, в 1783 году осуществил синтез воды, а затем и её анализ, разложив водяной пар раскалённым железом. Так он установил, что «горючий воздух» входит в состав воды и может быть из неё получен.

Жан Батист Мари Шарль Мёнье́ –

фр. математик

(19 июня 1754 — 13 июня 1793)

Антуан Лоран Лавуазье –

фр. естествоиспытатель

(26 августа 1743 — 8 мая 1794)

Происхождение названия

Лавуазье дал водороду название hydrogène (от др.-греч.) — «рождающий воду». В 1801 году последователь Лавуазье, академик Василий Севергин, называл его «водотворное вещество»:

«Водотворное вещество в соединении с кислотворным составляет воду. Сие можно доказать, как через разрешение, так и через составление.»

Русское наименование «водород» предложил химик Михаил Соловьёв в 1824 году — по аналогии с «кислородом» Ломоносова.

Севергин Василий Михайлович

(1765—1826)

Соловьёв Михаил Фёдорович

(1785—1856)

Применение водорода

Способы получения водорода

В промышленности:

• электролиз воды

(разложение под действием эл. тока)

2H 2 O → 2H 2 ↑ + O 2 ↑

http:// files.school-collection.edu.ru/dlrstore/17806d58-ddfb-3b84-450b-54137a483de4/index.htm

Способы получения водорода

В промышленности:

2) термическое разложение метана

(входит в состав природного газа)

CH 4 → C + 2H 2 ↑ (t=1000-1200°С)

Способы получения водорода

В лаборатории:

1) взаимодействие металлов (до H 2 в ряду активности металлов) с растворами кислот

Zn + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 ↑

Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑

http:// files.school-collection.edu.ru/dlrstore/8dc8f4f8-0389-45f5-2fb6-08dcac38a308/index.htm

Способы получения водорода

В лаборатории:

2) электролиз воды

(разложение под действием эл. тока)

2H 2 O → 2H 2 ↑ + O 2 ↑

Способы получения водорода

В лаборатории:

АППАРАТ КИППА

Способы собирания водорода

вытеснением воды

метод основан на малой растворимости в воде

Способы собирания водорода

вытеснением воздуха

метод основан на том, что водород легче воздуха

Химические свойства водорода

• Взаимодействие с простыми веществами - неметаллами :

2H 2 + O 2 → 2H 2 O

водород + кислород = вода

Водород образует взрывоопасные смеси с кислородом и воздухом («гремучий газ»)

Химические свойства водорода

• Взаимодействие с простыми веществами - неметаллами :

2H 2 + C→ CH 4

водород + углерод = метан

H 2 + Cl 2 → 2HCl

водород + хлор = хлороводород

3H 2 + N 2 → 2NH 3

водород + азот = аммиак

Химические свойства водорода

2. Взаимодействие со сложными веществами :

Водород применяется в промышленности для получения металлов из их оксидов:

CuO + H 2 → Сu + H 2 O

https:// www.youtube.com/watch?v=elrodLWhyVo

Химические свойства водорода

При взаимодействии с простыми веществами-неметаллами и оксидами металлов водород проявляет свойства восстановителя .

Взаимодействие веществ с водородом называется восстановлением .

Домашнее задание

Домашний эксперимент по получению водорода

Реактивы и оборудование:

• железные гвоздики или скрепки, шурупы. (Важно! Они НЕ должны быть из нержавеющей стали, иначе опыт не получится. Это проверяется магнитом – если железки притягиваются к нему, они нам подойдут)
• столовый уксус (раствор уксусной кислоты)
• резиновые перчатки
• стакан

Домашнее задание

Домашний эксперимент по получению водорода

Ход работы:

В прозрачный стакан налить небольшое количество столового уксуса (2-3 см по высоте), поместить в него железные гвоздики или скрепки, шурупы. Работать в перчатках!

Через некоторое время вы увидите, что на поверхности появляются пузырьки газа.

Оформите отчет в виде рисунков с подписями и пояснениями. Ответьте на вопросы.

Что это за газ?

Возможно ли в домашних условиях собрать водород?

Можно ли доказать его? Насколько это безопасно?

Вода. Растворы.

Вода – самое распространенное вещество на Земле

Распространенность воды

• Земная кора на 50% состоит из воды;
• В атмосфере её совсем немного — около 0,001%, но её значение огромно;
• В теле человека содержание воды составляет 55-70%.

Круговорот воды в природе

Вода в природе

Вода

• Химическая формула - H 2 O.
• Вода – сложное вещество молекулярного строения.
• M r (H 2 O) = 18
• M(H 2 O) = 18 г/моль

Физические свойства воды

• ρ(H 2 O) = 1 г/см 3 или 1 г/мл (при 4 ° С).

• При комнатной температуре вода находится в жидком состоянии — бесцветная жидкость, в толстом слое бледно-голубая. Чистая вода, не содержащая примесей, имеет слегка горьковатый вкус.
• При атмосферном давлении и температуре 0 ° С она превращается в лед, а при 100 ° С кипит.
• Чистая вода плохо проводит электрический ток и теплоту.
• При замерзании вода расширяется, так как плотность льда меньше плотности жидкой воды.

• Вода имеет высокую теплоемкость, т. е. медленно нагревается и медленно остывает. Поэтому вблизи морей и океанов климат значительно мягче, чем в центре континента: днем вода поглощает солнечное тепло, а ночью медленно его отдает, нагревая сушу.

Физические свойства воды

Некоторые совсем сухие на вид вещества в микротрещинах и на поверхности содержат небольшое количество воды. Например, высушенная на воздухе древесина содержит до 15 % воды. Для ее удаления древесину выдерживают в течение нескольких часов при температуре около 100 °С. Высушенные веществ рекомендуется хранить в плотно закрытых банках, пакетах из полиэтилена или плотной бумаги.

Вещества, поглощающие влагу из воздуха, называют гигроскопичными , а способность поглощать влагу называется гигроскопичностью .

Гигроскопичность характерна для поваренной соли и сахара.

Химические свойства воды

Химические свойства воды

I. Взаимодействие с простыми веществами:

• металлами:

Химические свойства воды

I. Взаимодействие с простыми веществами:

1) металлами:

Химические свойства воды

I. Взаимодействие с простыми веществами:

2) неметаллами:

С + Н 2 O → CO + Н 2

F 2 + Н 2 O → HF + O 2

Cl 2 + Н 2 O → HCl + HClO

Химические свойства воды

II. Взаимодействие со сложными веществами:

• оксидами металлов (IA и IIA групп ПС):

При этом образуются растворимые основания (щелочи).

Na 2 O + H 2 O → NaOH

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2

CuO + H 2 O →

Химические свойства воды

Оксиды, которые растворяются в воде с образованием оснований, называются основными оксидами.

оксид кальция

(негашеная известь)

оксид натрия

Химические свойства воды

II. Взаимодействие со сложными веществами:

2) оксидами неметаллов :

При этом образуются кислоты.

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4

CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3

P 2 O 5 + H 2 O → H 3 PO 4

SiO 2 + H 2 O →

Химические свойства воды

Оксиды, которые растворяются в воде с образованием кислот, называются кислотными оксидами.

оксид углерода (IV)

оксид серы (VI)

оксид фосфора (V)

оксид кремния (IV)

Химические свойства воды

II. Взаимодействие со сложными веществами:

3) кислотами:

При этом образуются гидраты.

H 2 SO 4 + nH 2 O → H 2 SO 4 ∙ nH 2 O + Q

4) солями:

При этом образуются кристаллогидраты.

CuSO 4 + 5H 2 O → CuSO 4 ∙ 5H 2 O

CaSO 4 + 2H 2 O → CaSO 4 ∙ 2H 2 O

Na 2 CO 3 + 10H 2 O → Na 2 CO 3 ∙ 10H 2 O

Выводы

Благодарю за внимание!