Таблица получение водорода и изучение его свойств



Получение и свойства водорода

«Химия. 8 класс». О.С. Габриелян (гдз)

Опыт 1. «Получение водорода действием кислоты на металл»
Выполнение работы:
В две пробирки поместили по одной грануле цинка и алюминия и прилили в первую пробирку раствор серной кислоты, а во вторую — соляной. Одну пробирку закрыли пробкой с газоотводной трубкой, конец которой поместили в другую пробирку, перевернутую вверх дном.

Поднесем спичку к отверстию второй пробирки, куда приливали соляную кислоту, водород будет гореть ровным пламенем.
Наблюдаем энергичное выделение водорода.
Сняли пробирку с водородом, полученную в результате первой реакции и поднесли ее отверстием к горящей спиртовке. Водород загорелся, хлопка не было, значит, водород собрали чистый. Водород нужно проверять на чистоту для того, чтобы не было примесей воздуха, иначе при смещении с кислородом он может взорваться.

Опыт 2. «Горение водорода».
Выполнение работы:
Зарядили прибор для получения водорода цинком и раствором серной кислоты. Подожгли водород, выделяющийся из газоотводной трубки, конец которой опущен в химический стакан. Водород загорелся спокойным пламенем. На стенках химического стакана конденсировалась вода.
Уравнения реакций:

Опыт 3. «Взаимодействие водорода с оксидом меди (П)».
Выполнение работы:
Собрали прибор для получения водорода: положили в пробирку несколько гранул цинка, и прилили 5 мл разбавленного раствора серной кислоты. Закрыли пробирку пробкой с газоотводной трубкой, опустили конец которой в пробирку с оксидом меди (II). Нагрели пробирку с оксидом меди(І). Стенки пробирки начинают запотевать, а поверхность кристаллов оксидов меди (II) становится красной, после чего нагревание прекратили.

Источник

Практическая работа » Получение водорода и изучение его свойств»
методическая разработка по химии (8 класс)

В данной работе представлена презентация и технологическая карта к уроку в 8 классе по учебнику «Химия.8» автора О.С. Габриелян

Скачать:

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Практическая работа № 4 «Получение водорода и изучение его свойств » 8 класс Учитель химии ГБОУ СОШ №382 Красносельского района Санкт-Петербурга Михайлова Елена Васильевна

Какого элемента больше в природе? 92% 8 % 99% 1 %

Какие физические свойства водорода вы знаете? Агрегатное состояние Цвет Вкус Запах Растворимость в воде По отношению к воздуху легче или тяжелее?

Докажите с помощью расчётов, что водород легче воздуха

Практическая работа «Получение водорода и изучение его свойств» Прежде чем выполнять работу ответьте на вопросы и используйте их в формулировке выводов: При взаимодействии каких веществ можно получить водород? Что вытесняет водород из кислоты ? 2. Каким методом собирают водород? 3. Почему собирают водород в первернутую вверх дном пробирку? 4. Как распознать наличие водорода?

1. При взаимодействии каких веществ можно получить водород? Каковы условия протекания этих реакций? Ме + НА n = MeAn + H 2 (до Н2) (р) кроме Н NO3 Ме + Н 2 O = MeOH + H 2 ( р) (м)

Например Zn + 2 Н Cl = ZnCl 2 + H 2 (до Н2) (р) 2Na + 2 Н 2 O = 2NaOH + H 2 ( р) (м) Каким из перечисленных способов вы будете получать водород на уроке и почему?

2. Каким методом собирают водород? Почему? Метод вытеснения воздуха Метод вытеснения воды

3. Почему пробирка должна быть направлена вверх дном? М (Н 2 ) = 2 г/моль М (воздуха) = 29 г/моль М (воздуха) = 29 г/моль = 14,5 М (Н 2 ) 2 г/моль

Для получения каких газов используют 1 или 2 вариант? Метод вытеснения воздуха

Приборы для получения газов Какой прибор вы используете для получения водорода и почему?

4. Как распознать наличие водорода ?

Практическая работа «Получение водорода и изучение его свойств» Технологическая карта Ознакомлены: __________ подпись Цель: (сформулируйте цель работы) Правила техники безопасности: Какие правила ТБ необходимо соблюдать при использовании спиртовки?

Практическая работа «Получение водорода и изучение его свойств» Инструкция: Технологическая карта Выберите реактивы для проведения эксперимента Соберите прибор для получения водорода Проведите эксперимент Заполните технологическую карту Оцените работу

Технологическая карта Практическая работа «Получение водорода и изучение его свойств» Название Рисунок Метод собирания Уравнения реакций, наблюдения Опыт 1 1 балл 1 балл 1 балл Опыт 2 1 балл 1 балл 1 балл Опыт 3 1 балл 1 балл 1 балл Вывод 1 балл Задание 1(а) — 1 балл 1(b) — 1 балл Условия оценивания: Итого: 12 баллов

1 балл. Рисунок 1 1 балл. Рисунок 2 1 балл. Рисунок 3 1 балл. Метод вытеснения воздуха, пробирка перевернута вверх дном 1 балл. Метод вытеснения воздуха, пробирка перевернута вверх дном 1 балл. Метод вытеснения воздуха, пробирка перевернута вверх дном 1 балл. Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 признак: выделение пузырьков газа 1 балл. Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 признак: выделение пузырьков газа 1 балл. 2H 2 + O 2 = 2H 2 O признак: характерный свистящий звук или мягкий звук 1 балл. Вывод о способе получения и методах собирания водорода. 1 балл. Задание 1(а) — ответ: 1в, 2г 1 балл. Задание 1(b) — ответ: CuO + H 2 = Cu + H 2 O Итого: 12 баллов Отметка: . баллов . 100% = . % 12 баллов «5» — 85%-100% «4» — 75%-85% «3» — 50%-75% «2» — 0%-50% Проверьте работу по критериям

Предварительный просмотр:

Практическая работа №4

Получение водорода и исследование его свойств.

Цель работы: научиться использовать лабораторное оборудование и посуду для получения, собирания и доказательства наличия водорода, исследовать свойства водорода.

Оборудование и реактивы :. Штатив с пробирками, спиртовка, спички, пробка с газоотводной трубкой, цинк (гранулы), соляная кислота HCl, серная кислота H 2 SO 4 .

Правила техники безопасности

Осторожно работайте с химическим оборудованием!

• Запрещается пробовать вещества на вкус (а);
• брать вещества руками (б);
• менять пробки и пипетки от различных банок или склянок (в);
• надо работать только над столом (г);
• смыть водой, затем нейтрализующим веществом реактив, если он попал на кожу или одежду (д);

Осторожно обращайтесь с химическим оборудованием!

Помните! Пробирку прогревают, держа ее в наклонном положении, по всей длине двумя-тремя движениями в пламени спиртовки. При нагревании направляйте отверстие пробирки в сторону от себя и соседей.

Прежде чем выполнять работу ответьте на вопросы и используйте их в формулировке выводов:

1. При взаимодействии каких веществ можо получить водород? Что вытесняет водород из кислоты?
2. Почему водород собирают в перевернутую вверх дном пробирку?
3. Какие методы собирания водорода вы знаете?
4. Как распознать наличие водорода?

Для этого проанализируйте представленную информацию:

1. Рассмотрите рис 1 . и сделайте вывод о методе собирания водорода.

2. Рассмотрите рис 2 . и сделайте вывод о способе собирания водорода.

М (Н 2 ) = 2 г/моль

М (воздуха) = 29 г/моль

М (воздуха) = 29 г/моль = 14,5

3. Рассмотрите физические свойства водорода.

У водорода в наличие следующие физические свойства:

• Температура кипения водорода составляет 252,76 °C;
• А при температуре 259,14 °C он уже начинает плавиться.
• В воде водород растворяется слабо.
• Чистый водород – весьма опасное взрывчатое и горючее вещество.
• Водород легче воздуха в 14,5 раз.

1. Соберите прибор для получения водорода:

2. В пробирку поместите 1-2 гранулы цинка и добавьте 2-3 мл разбавленной соляной кислоты. В течение минуты выделяющемуся из прибора газу дайте свободно выходить из пробирки (там есть примеси воздуха), а затем переверните пустую пробирку вверх дном (Почему?) и соберите выделяющийся газ. Запишите наблюдения и уравнение реакции получения водорода.

3.Повторите опыт, взяв вместо соляной кислоты серную. Наблюдения и уравнение реакции получения водорода запишите в тетрадь.

4.Проверьте собранный вами водород на чистоту. Для этого пробирку, наполненную водородом, держа ее отверстием вниз, поднесите к горящей спиртовке. Если вы собрали чистый водород, он сгорает спокойно, с характерным звуком «п-пах». Если водород содержит примесь воздуха, слышен характерный свистящий хлопок. Запишите наблюдения и выводы о чистоте полученного газа в тетрадь.

Составьте отчет о проделанной работе, используя таблицу.

Источник

Водород. Физические и химические свойства, получение

Водород H — самый распространённый элемент во Вселенной (около 75 % по массе), на Земле — девятый по распространенности. Наиболее важным природным соединением водорода является вода.
Водород занимает первое место в периодической системе (Z = 1). Он имеет простейшее строение атома: ядро атома – 1 протон, окружено электронным облаком, состоящим из 1 электрона.
В одних условиях водород проявляет металлические свойства (отдает электрон), в других — неметаллические (принимает электрон).
В природе встречаются изотопы водорода: 1Н — протий (ядро состоит из одного протона), 2Н — дейтерий (D — ядро состоит из одного протона и одного нейтрона), 3Н — тритий (Т — ядро состоит из одного протона и двух нейтронов).

Простое вещество водород

Молекула водорода состоит из двух атомов, связанных между собой ковалентной неполярной связью.
Физические свойства. Водород — бесцветный нетоксичный газ без запаха и вкуса. Молекула водорода не полярна. Поэтому силы межмолекулярного взаимодействия в газообразном водороде малы. Это проявляется в низких температурах кипения (-252,6 0С) и плавления (-259,2 0С).
Водород легче воздуха, D (по воздуху) = 0,069; незначительно растворяется в воде (в 100 объемах H2O растворяется 2 объема H2). Поэтому водород при его получении в лаборатории можно собирать методами вытеснения воздуха или воды.

Получение водорода

В лаборатории :

1.Действие разбавленных кислот на металлы:
Zn +2HCl → ZnCl₂ +H₂↑

2.Взаимодействие щелочных и щ-з металлов с водой:
Ca +2H₂O → Ca(OH)₂ +H₂↑

3.Гидролиз гидридов: гидриды металлов легко разлагаются водой с образованием соответствующей щелочи и водорода:
NaH +H₂O → NaOH +H₂↑
СаH₂ + 2Н₂О = Са(ОН)₂ + 2Н₂↑

5. Электролиз воды. Для увеличения электрической проводимости воды к ней добавляют электролит, например NаОН, Н₂SO₄ или Na₂SO₄. На катоде образуется 2 объема водорода, на аноде — 1 объем кислорода.
2H₂O → 2H₂+О₂

Промышленное получение водорода

1. Конверсия метана с водяным паром, Ni 800 °С (самый дешевый):
CH₄ + H₂O → CO + 3 H₂
CO + H₂O → CO₂ + H₂

2. Пары воды через раскаленный кокс при 1000 о С:
С + H₂O → CO + H₂
CO +H₂O → CO₂ + H₂

Образующийся оксид углерода (IV) поглощается водой, этим способом получают 50 % промышленного водорода.

3. Нагреванием метана до 350°С в присутствии железного или нике­левого катализатора:
СH₄ → С + 2Н₂↑

4. Электролизом водных растворов KCl или NaCl, как побочный продукт:
2Н₂О + 2NaCl→ Cl₂↑ + H₂↑ + 2NaOH

Химические свойства водорода

• В соединениях водород всегда одновалентен. Для него характерна степень окисления +1, но в гидридах металлов она равна -1.
• Молекула водорода состоит из двух атомов. Возникновение связи между ними объясняется образованием обобщен­ной пары электронов Н:Н или Н₂
• Благодаря этому обобщению электронов молекула Н₂ более энергети­чески устойчива, чем его отдельные атомы. Чтобы разорвать в 1 моль водорода молекулы на атомы, необходимо затратить энергию 436 кДж: Н₂ = 2Н, ∆H° = 436 кДж/моль
• Этим объясняется сравнительно небольшая активность молекулярного водорода при обычной температуре.
• Со многими неметаллами водород образует газообразные соедине­ния типа RН₄, RН₃, RН₂, RН.

1) С галогенами образует галогеноводороды:
Н₂ + Cl₂ → 2НСl.
При этом с фтором — взрывается, с хлором и бромом реагирует лишь при освещении или нагревании, а с йодом только при нагревании.

2) С кислородом:
2Н₂ + О₂ → 2Н₂О
с выделением тепла. При обычных температурах реакция протекает медленно, выше 550°С — со взрывом. Смесь 2 объемов Н₂ и 1 объема О₂ называется гремучим газом.

3) При нагревании энергично реагирует с серойь(значительно труднее с селеном и теллуром):
Н₂ + S → H₂S (сероводород),

4) С азотом с образованием аммиака лишь на катализаторе и при повышенных температурах и давлениях:
ЗН₂ + N₂ → 2NН₃

5) С углеродом при высоких температурах:
2Н₂ + С → СН₄ (метан)

6) С щелочными и щелочноземельными металлами образует гидриды (водород – окислитель):
Н₂ + 2Li → 2LiH
в гидридах металлов ион водорода заряжен отрицательно (степень окисления -1), то есть гидрид Na + H — построен подобно хлориду Na + Cl —

Со сложными веществами:

7) С оксидами металлов (используется для восстановления металлов):
CuO + H₂ → Cu + H₂O
Fe₃O₄ + 4H₂ → 3Fe + 4Н₂О

8) с оксидом углерода (II):
CO + 2H₂ → CH₃OH
Синтез — газ (смесь водорода и угарного газа) имеет важное практическое значение, тк в зависимости от температуры, давления и катализатора образуются различные органические соединения, например НСНО, СН₃ОН и другие.

9)Ненасыщенные углеводороды реагируют с водородом, переходя в насыщенные:
С_nН_2n + Н₂ → С_nН_2n+2.

Источник

Практическая работа №5.

Получение водорода и изучение его свойств.

Цель работы: получить водород в реакции кислоты с металлом, собрать полученный газ и исследовать его свойства.

Реактивы и оборудование: раствор хлороводородной кислоты, гранулы цинка (или кусочки железа), части прибора для получения газов, стаканчик или пробирка с водой, пробирка для собирания водорода, спиртовка, спички, лучинка.

Опыт 1. Получение водорода.

Соберите прибор для получения водорода и проверьте его на герметичность. Положите в пробирку несколько гранул цинка и прилейте к ним небольшой объем (1-2 см 3 ) раствора хлороводородной кислоты. Быстро закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, конец которой погрузите в стаканчик или пробирку с водой.

Опыт 2. Изучение свойств водорода.

Физические свойства водорода. Наблюдая за протеканием опыта 1, обратите внимание на отсутствие окраски у водорода. Растворяется ли водород в воде?

Химические свойства водорода. Соберите водород. Для этого газоотводную трубку извлеките из воды и введите в пробирку, закрепленную в штативе вверх дном. Вспомните, почему пробирка должна быть расположена именно так. Примерно через 1 минуту осторожно извлеките газоотводную трубку и к отверстию пробирки поднесите горящую лучинку или спичку. Какой признак свидетельствует о протекании химической реакции? Какое химическое свойство проявляет водород в этой реакции?

Составьте отчет о проделанной работе. Сделайте вывод о способе получения водорода в лаборатории, о его физических и химических свойствах, которые вы исследовали. Составьте соответствующие уравнения химических реакций.

ОТВЕТЫ

Опыт 1.

Для цинка
Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂
Это реакция замещения. Её продуктами являются хлорид цинка и водород.

Для железа
Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂
Это реакция замещения. Её продуктами являются хлорид железа (II) и водород.

Опыт 2.

Водород в воде практически нерастворим.
Для собирания водорода пробирку нужно держать вверх дном потому, что водород легче воздуха.
При поднесении горящей лучины (спички) к отверстию пробирки с водородом мы слышим хлопок — происходит взрыв в результате взаимодействия кислорода воздуха с водородом. В результате этой реакции на стенках пробирки можно увидеть капельки прозрачной жидкости — воды.
2H₂ + O₂ = 2H₂
В этой химической реакции водород проявляет свойство горючести.

Вывод: мы научились получать водород в лабораторных условиях путем взаимодействия металла (цинка или железа) с кислотой (хлороводородная кислота). При собирании водорода пробирку держат дном вверх, т.к. водород легче воздуха.
Физические свойства водорода: газ без цвета и запаха, нерастворим в воде, легче воздуха.
Химические свойства водорода: при поджигании происходит взрывная реакция горения с кислородом воздуха с образованием воды.

Источник