Урок " Водород"178.0 КБ

Лаврова Т.В.- учитель химии
Разработка урока
Водород
Водород – химический элемент.
1. Положение в П.С.Х.Э Д.И. Менделеева.
Занимает двойственное положение в П.С :
I группа (гл) и VII гр. (гл).
I.
принимает
отдаёт
+
как щелочной Ме
катион
(протон)
атом
+
как галоген
+
2
анион
(гидрид-анион)
1
2. Изотопы
протий (лёгкий)
дейтерий (тяжёлый)
радиоактивный изотоп - тритий
3. Водород – элемент, у кторого нет аналогов в П.С., т.к. нет другого
атома, кроме водорода, который в обычных условиях лишается всех электронов,
оставаясь голым ядром. Поэтому существует и особый вид связи – водородная
связь. Она примерно в 20 раз слабее ковалентной, но роль её очень велика – она
удерживает вторичную структуру белка, обеспечивает копирование молекулы
ДНК, образованием водородной связи объясняется действие ферментов,
гормонов.
II. Водород – простое вещество.
1.
Н2 химическая формула
2.
3.
КНС → МКР → летучесть
↑, ц, в, з, плохо растворим в воде, очень лёгкий.
Из-за большой лёгкости в природе в виде молекул не существует.
4. Химические свойства
1. С простыми веществами
Как восстановитель взаимодействует с неМе с образованием Л.В.С.
(см.П.С.Х.Э.) – вещества с КПС и МКР
а) с О2:
2Н2 + О2
kt: Pt
2Н2О +Q
Смесь (2VH2 и 1VO2) – гремучий газ.
б) с S:
2Н2 + S
в) с
t
H2S
при обычных условиях
Н2 + F2
2HF
г) с Cl2 при нагревании или облучении УФ
Н2 + Cl2
2HCl
д) с N2 в жидких условиях
N2 + 3H2
t, p, kt
2NH3 + Q
Как окислитель взаимодействует только с активными Me (8) с
образованием гидрида Ме.
2Na + H2
2Na+H–
гидрид натрия
Ca + H2
CaH2
гидрид кальция
Гидриды – вещества с И.С и ИКР , сильные восстановители за счёт H–,
что проявляется в реакциях:
NaH + H2O
NaOH + H2
р.з ОВР, поэтому не гидролиз
CaH2 + 2H2O
Ca(OH)2 + H2
2. Реакции со сложными веществами
а) При высокой температуре восстанавливает (как СО, С) металлы из их
оксидов. Так в промышленности получают Мо, W, Mn, Cr, Ti.
t
CuO + H2
Cu + H2O
б) рекция получения метанола (промышленный способ)
t, p, kt
2Н2 + СО
СН3ОН
в) реагирует с органическими веществами – реакция гидрирования
дописать, уравнять
этилен + Н2
Ni, t
Ni, t
ацетилен + Н2
дивинил + Н2
Ni, t
бензол +3Н2
Ni, t
Ni, t
ацетальдегид+ Н2
олеиновая кислота + Н2 Ni, t
жидкий жир +3Н2 Ni, t
Домашнее задание:
1. Осуществить превращения. Указать тип реакции.
NH3
КОН → Н2 → КН → Н2 → НСl → H2
CH3OH
2. Какой объем водорода (н.у.) потребуется для восстановления оксида
меди (II), полученного при термическом разложении гидроксида меди (II), массой
19,6 г?
3. На нейтрализацию раствора, полученного при взаимодействии
гидрида кальция с водой, затратили раствор объемом 43,67 мл с массовой долей
хлороводородной кислоты 29,2% и плотностью 1,145 г/мл. Какой объем водорода
выделится при этом?
5. Получение
Лабораторные
1.
2.
3.
Кислота + Ме
(HCl, H2SO4 (p) (до Н2)
→
соль + Н2 ↑
2 HCl + Н2О → ZnCl2 + Н2 ↑
Ме + Н2О → щелочь + Н2 ↑
(8)
2Na +2Н2О → 2NaOH + Н2 ↑
перех.Ме + щелочь → комплексная соль + Н2 ↑
(Zn, Be, Al)
(р-р)
2Al + 2NaOH
+ 6H2O → 2Na [ Al(OH)4 ] + 3H2 ↑
тетрагидроксоалюминат натрия
Zn + 2NaOH
+ 2H2O → Na2 [ Zn(OH)4 ] + 3H2 ↑
тетрагидроксоцинкат натрия
t
перех. Ме + щелочь
(Zn, Be, Al)
расплав.
соль + H2↑
→ 2NaAlO2 + 3Н2 ↑
2Al + 2NaOH + 2Н2О
алюминат
t
Zn + 2NaOH
Na2ZnO2 + Н2 ↑
цинкат
Промышленные способы
1. Электролиз (реакция под действием эл.тока) растворов щелочей, серной
кислоты, хлоридов щелочных металлов.
эл.ток
2HCl + 2Н2О
Н2 ↑ + Cl2 ↑ + 2NaOH
2. Восстановление водяного пара металлами (Mg, Zn, Fe)
t
3Fe +4H2O
пар
Fe3O4 + 4Н2 ↑
3. Восстановление водяного пара коксом (углерод)
t
С + H2O
пар
СO + Н2 ↑
4. Конверсия метана
СН4 + Н2О
СН4 + 2Н2О
пар
t
СО + 3Н2 ↑
2СО2 + 6Н2 ↑