Номер 5, страница 101 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис

Глава 3. Водород. Параграф 29. Свойства и применение водорода. Подумай, ответь, выполни... - номер 5, страница 101.

Условие.

5. Руководствуясь планом, приведённым в задании 3 после $ \S 26 $, подготовьте компьютерную презентацию по теме «Водород».

Решение.

Решение 2.

Поскольку план из задания 3 после § 26 не предоставлен, будет использован стандартный план для характеристики химического элемента. Ниже представлено содержание для каждого слайда компьютерной презентации на тему «Водород».

Слайд 1: Титульный лист

Тема: Водород — элемент №1

Автор: (Фамилия, Имя)

Класс: (Номер класса)

Слайд 2: План презентации

1. Положение в Периодической системе.

2. История открытия.

3. Нахождение в природе.

4. Строение атома и изотопы.

5. Физические свойства.

6. Химические свойства.

7. Получение.

8. Применение.

Слайд 3: Положение в Периодической системе

• Символ: H (от лат. Hydrogenium — «рождающий воду»).

• Порядковый номер: 1.

• Период: 1.

• Группа: Двойственное положение — 1 (IA) и 17 (VIIA).

• Электронная конфигурация: $1s^1$.

• Относительная атомная масса: 1,008 а. е. м.

• Валентность: I.

• Степени окисления: +1, 0, -1.

Слайд 4: История открытия

• В XVI-XVII веках Парацельс и Роберт Бойль, действуя кислотами на металлы, получали некий «горючий воздух».

• В 1766 году английский учёный Генри Кавендиш исследовал этот газ, доказал его индивидуальность и описал его свойства.

• В 1783 году французский химик Антуан Лавуазье, проведя синтез воды, доказал, что «горючий воздух» является химическим элементом, и дал ему название hydrogène (от др.-греч. ὕδωρ — вода и γεννάω — рождаю).

Слайд 5: Нахождение в природе

• Самый распространенный элемент во Вселенной (около 75 % от массы всех элементов). Является основным компонентом звёзд и межзвёздного газа.

• На Земле по массе занимает 9-е место.

• В свободном виде (простое вещество $H_2$) встречается редко: в вулканических и природных газах, в верхних слоях атмосферы.

• В связанном виде входит в состав важнейших веществ: воды ($H_2O$), всех органических соединений (белки, жиры, углеводы), нефти, природного газа, минералов.

Слайд 6: Строение атома и изотопы

• Атом водорода состоит из одного протона ($p^+$) в ядре и одного электрона ($e^-$), движущегося вокруг него.

• Водород имеет три природных изотопа:

1. Протий ($^1H$): ядро состоит из 1 протона. Самый распространённый изотоп (99,98 %).

2. Дейтерий ($^2H$ или D, тяжёлый водород): ядро состоит из 1 протона и 1 нейтрона.

3. Тритий ($^3H$ или T, сверхтяжёлый водород): ядро состоит из 1 протона и 2 нейтронов. Радиоактивен, период полураспада ~12,3 года.

Слайд 7: Физические свойства

• Простое вещество водород ($H_2$) — это двухатомная молекула.

• В нормальных условиях: газ без цвета, вкуса и запаха.

• Самый лёгкий из всех известных газов, его плотность при н.у. составляет 0,08987 г/л (в 14,5 раз легче воздуха).

• Очень плохо растворим в воде (1 объём $H_2$ в 50 объёмах $H_2O$).

• Температура кипения: $-252,87$ °C.

• Температура плавления: $-259,14$ °C.

• Смесь водорода с воздухом (2:5 по объему) или с кислородом (2:1 по объему) взрывоопасна и называется «гремучий газ».

Слайд 8: Химические свойства (взаимодействие с неметаллами)

• Водород проявляет свойства восстановителя. В реакциях с более электроотрицательными элементами имеет степень окисления +1.

• С кислородом: горит с выделением большого количества тепла, образуя воду.

$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

• С галогенами: образует галогеноводороды.

$H_2 + F_2 \rightarrow 2HF$ (со взрывом в темноте)

$H_2 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} 2HCl$ (на свету, возможен взрыв)

• С серой: при нагревании образует сероводород.

$H_2 + S \xrightarrow{150-200 ^\circ C} H_2S$

• С азотом: реакция обратима, протекает при высокой температуре, давлении и с катализатором (промышленный синтез аммиака).

$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$

Слайд 9: Химические свойства (взаимодействие с металлами и оксидами)

• С активными металлами: при нагревании водород реагирует со щелочными и щелочноземельными металлами, образуя гидриды. В этих соединениях водород является окислителем и имеет степень окисления -1.

$H_2 + 2Na \rightarrow 2NaH$ (гидрид натрия)

$H_2 + Ca \rightarrow CaH_2$ (гидрид кальция)

• С оксидами металлов: водород является сильным восстановителем и восстанавливает многие металлы (стоящие после Al в ряду активности) из их оксидов.

$CuO + H_2 \xrightarrow{t^\circ} Cu + H_2O$

$Fe_2O_3 + 3H_2 \xrightarrow{t^\circ} 2Fe + 3H_2O$

Слайд 10: Получение водорода

• В промышленности:

1. Конверсия метана (основного компонента природного газа) с водяным паром:

$CH_4 + H_2O \xrightarrow{Ni, 800 ^\circ C} CO + 3H_2$

2. Электролиз воды:

$2H_2O \xrightarrow{\text{электролиз}} 2H_2\uparrow + O_2\uparrow$

• В лаборатории:

1. Действие разбавленных кислот на металлы, стоящие в ряду активности до водорода (чаще всего цинк и соляная или серная кислота):

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$

2. Действие щелочных или щелочноземельных металлов на воду:

$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow$

Слайд 11: Применение водорода

• Химическая промышленность: производство аммиака, соляной кислоты, метанола, пластмасс.

• Пищевая промышленность: гидрогенизация растительных масел для получения твёрдых жиров (маргарина).

• Металлургия: восстановление металлов из руд ($W, Mo, Fe$).

• Энергетика: перспективное экологически чистое топливо. Используется как ракетное топливо.

• Другое: кислородно-водородная сварка и резка металлов, ранее — для наполнения дирижаблей и аэростатов (сейчас заменён на гелий из-за горючести).

Слайд 12: Заключение

• Водород — первый элемент Периодической системы и самый распространённый элемент во Вселенной.

• Обладает уникальными физическими и химическими свойствами, проявляя как восстановительную, так и окислительную активность.

• Имеет широчайшее применение в промышленности и является основой водородной энергетики — энергетики будущего.

Слайд 13: Спасибо за внимание!

Ответ: Представлен подробный план-конспект компьютерной презентации по теме «Водород», включающий 13 слайдов с необходимой текстовой информацией и химическими формулами для всестороннего освещения темы.