Tại sao phải thử độ tinh khiết của hidro

Chương V: HIĐRO – NƯỚCBài 31:Tiết 47: TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA HIĐROI. Mục tiêu :- HS biết hidro là chất khí nhẹ, nhẹ nhất trong các chất khí- Hiểu được tính chất hóa học của hidro đó là tác dụng với oxi( Phản ứng cháy)II. Phương pháp giảng dạy :- Phương pháp tìm tòi vấn đáp- Phương pháp thuyết trình- Phương pháp trực quanIII. Chuẩn bị :1. Giáo viên :- Dụng cụ: Bình tam giác chứa oxi, bình kíp đơn giản, cốc thủy tinh, giá ống nghiệm, ống nghiệm, đèn cồn- Hóa chất: KMnO4 , Zn, HCl, khí H2 thu sẵn2. Học sinh :- Đọc trước bài trang 105IV. Các bước tiến hành :1. Ổn định tổ chức: (1 phút)2. Kiểm tra bài cũ:3. Bài mới:a. Giới thiệu bài:Hidro có tính chất vật lý và hóa học gì ? Và nó có ích lợi gì cho chúng ta ? Để hiểu được điều này ta nghiên cứu qua bài: “TÍNH CHẤT - ỨNG DỤNG CỦA HIDRO”b. Bài giảng:Hoạt động 1: TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA HIĐROHoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng- GV: Dựa vào SGK hãy cho biết: H: Hãy cho biết KHHH, CTHH, NTK, PTK của hiđro.- GV: Giới thiệu ống nghiệm chứa đầy khí hiđro đã được thu sẵn và nút kín H: Hãy quan sát và cho biết trạng thái, màu sắc của hiđro- GV: Cho HS quan sát 1 bong bóng bay đã được bơm - HS: trả lời- HS: nghe- HS: Hiđro là chất khí không màu, không mùiKHHH: H CTHH: H2NTK: 1 PTK: 2I. Tính chất vật lý:1đầy khí hiđro, 1 đầu đã được buộc chặt bằng sợi chỉ dài. H: Dựa vào khối lượng mol của khí hiđro, Hãy rút ra kết luận về tỉ khối của hiđro so với không khí.- GV cho biết hiđro là chất ít tan trong nước. Ở 15°C, 1lit nước hòa tan được 20ml khí hiđro. H: Hãy nêu nhận xét về tính chất vật lí của hiđro- HS: dH2/kk = 2/29=> Khí hiđro nhẹ hơn không khí- HS: trả lời- Khí hiđro là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ nhất trong các chất khí, tan rất ít trong nước dH2/kk = 2/29Hoạt động 2: TÍNH CHẤT HÓA HỌC- GV: Giới thiệu dụng cụ điều chế hiđro, hóa chất, giới thiệu cách thử độ tinh khiết của hiđro( Ống thủy tinh dẫn khí hiđro có đầu vuốt nhọn để trong bình nhỏ). - Gv tiến hành thí nghiệm: + Đầu tiên cho viên kẽm Zn tiếp xúc với dung dịch HCl. H: Có hiện tượng gì xảy ra không?- GV: Thử khí hiđro trước khi đốt cháy khí hidro ở đầu ống dẫn khí của dụng cụ điều chế hidro Thu hidro vào ống nghiệm bằng cách úp ngược ống nghiệm ở đầu ống dẫn khí, giữ cho ống nghiệm thẳng đứng với đáy ở phía trên. Thu khí bằng phương pháp đẩy không khí và đẩy nước. Sâu đó đưa ống nghiệm đựng khí hiđro ra xa bình kíp và đưa ống nghiệm lại gần ngọn lửa đèn cồn mở ngón - HS: nghe giảng- HS: Khi cho viên kẽm tiếp xúc với dung dịch HCl thì có chất khí không màu thoát raII. Tính chất hóa học:1. Tác dụng với oxi :- Thí nghiệm: (SGK)2tay ra. Nếu có tiếng nổ mạnh là hidro còn lẫn nhiều không khí, thử như trên đến khi nào hidro cháy tiếng nổ nhỏ gần như không có tiếng nổ thì lúc đó khí hidro gần như đã tinh khiết. Lúc đó giáo viên đốt khí hidro đưa vào bình đựng khí oxi- GV: yêu cầu học sinh quan sát và rút ra nhận xét H: Hãy viết PTHH- GV giới thiệu hỗn hợp khí H2 và O2 là hỗn hợp nổ. Hidro cháy trong oxi tạo ra hơi nước, đồng thời tỏa nhiều nhiệt. Vì vậy người ta dùng hidro làm nguyên liêu cho đèn xì oxi- axetylen để hàn cắt kim loại. + Nếu hiđro không tinh khiết thì sẽ có hiện tượng nổ. H: Dựa vào phương trình hãy nhận xét tỉ lệ VH2 và VO2?- GV: với tỉ lệ như vậy hỗn hợp sẽ gây nổ lớn- GV cho các nhóm thảo luận và trả lời câu hỏi SGK: + Tại sao hỗn hợp khí H2 và O2 cháy lại gây ra tiếng nổ? + Nếu đốt cháy dòng khí H2 ngay ở đầu ống dẫn khí, dù ở trong lọ khí oxi hay không khí sẽ không gây ra tiếng nổ mạnh, vì sao? + Làm thế nào để biết dòng khí H2 là tinh khiết để có thể đốt cháy dòng khí đó mà không gây ra tiếng nổ mạnh?- GV: gọi các nhóm trả lời, - HS: Khí H2 cháy mãnh liệt trong oxi với ngọn lửa xanh mờ. Trên thành lọ xuất hiện những giọt nước nhỏ. Chứng tỏ có PƯHH xảy ra- HS: 2H2 + O2 → 2H2O- HS nghe giảng- Tỉ lệ: VH2 : VO2 = 2:1- HS thảo luận nhóm và cử đại diện lên trả lời- Hiện tượng:Đốt cháy khí hiđro đưa vào bình đựng khí oxi, hiđro tiếp tục cháy, có những giọt nước được tạo thành - PTHH: 2H2 + O2 → 2H2O3nhóm khác bổ sung4. Củng cố- luyện tập :- Cho học sinh đọc phần đọc thêm trong SGK trang109Câu 1: Hidro có những tính chất vật lý nào giống và khác so với tính chất vật lý của oxiPhát phiếu học tập cho học sinh: Câu 2: Đốt cháy 5.6lit khí H2 (ĐKTC) sinh ra nướca. Viết PTPƯb. Tính thể tích và khối lượng oxi cần dùng cho thí nghiệm trênc. Tính khối lượng nước thu đượcHD: nH2 = vH2/ 22.4 = 5.6/22.4 = 0.25 mola. PTHH: 2H2 + O2  2H2Ob. Theo PTHH: nO2 = ½ nH2 =0.25/2 = 0.125 mol VO2 = n* 22.4 = 0.125 *22.4 = 2.8 lit mO2 = n * M = 0.125 *32 = 4gc. Theo PTHH: nH2O = nH2 = 0.25 mol mH2O = n*M = 0.25 * 18 = 4.5g5. Dặn dò :a. Học và làm bài tập 6 SGK trang 109b. Đọc và soạn trước tiết tiếp theoV. Rút kinh nghiệm :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….4Bài 31:Tiết 48: TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA HIĐRO (tt)I. Mục tiêu :1. Về kiến thức :- Hidro có tính khử, hidro không những tác dụng được với oxi đơn chất mà còn tác dụng được với oxi ở dạng hợp chất, các phản ứng này điều tỏa ra nhiệt- Hidro có nhiều ứng dụng, chủ yếu do tính chất rất nhẹ, do hidro có tính khử và do tỏa nhiều nhiệt khi cháy2. Về kĩ năng :- HS biết làm thí nghiệm H2 tác dụng với CuO- Biết viết PTHH của H2 tác dụng với oxit kim loại- Giải các bài tập tính theo PTHH3. Về thái độ :- GD lòng yêu thích môn học hóa họcII. Phương pháp :-Phương pháp vấn đáp, tìm tòi-Phương pháp thuyết trình-Phương pháp trực quanIII. Chuẩn bị :1. Giáo viên:- Dụng cụ: Ống nghiệm có nhánh, ống dẫn bằng caosu, cốc thủy tinh, ống nghiệm, ống thủy tinh bị thủng 2 đầu, ống dẫn khí, đèn cồn, diêm, tranh vẽ 5.3 SGK trang 108- Hóa chất: CuO, Cu, Zn, HCl2. Học sinh: - Đọc SGK trang 106, 107IV. Tiến trình lên lớp :1. Ổn định : (1 phút)2. Kiểm tra bài cũ :- Hãy so sánh sự giống và khác nhau về tính chất vật lý giữa hidro và oxi?- Tại sao trước khi sử dụng hidro làm thí nghiệm ta phải thử độ tinh khiết của hidro? Nêu cách thử.HD: Giống: Đều là chất khí không màu, không mùi, tan ít trong nướcKhác: H2 : Nhẹ hơn không khíO2 : nặng hơn không khí3. Bài mới:a. Giới thiệu : (1 phút)5- Tiết học trước, chúng ta đã tìm hiểu tác dụng của hidro với oxi. Khí hidro còn có những tính chất hóa học nào khác? Ứng dụng của hidro là gì? Bài học hôm nay sẽ nghiên cứu vấn đề nàyb. Bài giảng : Hoạt động 1: TÁC DỤNG CỦA H2 VỚI CuO (18 phút)Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng- GV: Khí H2 dễ dàng tác dụng với oxi ở dạng đơn chất để tạo thành nước. Vậy hidro có tác dụng được với oxi ở dạng hợp chất không?- GV: Hướng dẫn các thao tác thí nghiệm: + Nhắc lại cách lắp dụng cụ điều chế hidro ở tiết trước + Giới thiệu dụng cụ, hóa chất của thí nghiệm H: Yêu cầu học sinh quan sát bột CuO trước khi làm thí nghiệm, bột CuO có màu gì?- GV: Cho 3, 4 HS lên tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của GV + Cho luồng khí H2 vào CuO ở nhiệt độ thường H: Yêu cầu học sinh nhận xét + Đun nóng CuO và cho H2 CuO đun nóng H: Yêu cầu HS quan sát hiện tượng và nhận xét H: Chất rắn có màu đỏ gạch là chất gì? Sản phẩm của phản ứng có những chất gì?- GV: Chốt kiến thức: Khi cho một luồng khí H2 đi qua CuO đun nóng thì có kim loại Cu và H2O được tạo thành, phản ứng tỏa nhiệt- GV: Cho HS lên viết - HS: nghe giảng- HS: Bột CuO trước khi làm thí nghiệm có màu đen.- HS quan sát và nhận xét- HS: Không có phản ứng hóa học xảy ra- HS nhận xét: Chất rắn màu đen chuyển thành chất rắn màu đỏ gạch, xuất hiện những giọt nước bên trong thành ống nghiệm- HS: Cu, H2O- HS nghe giảng- HS:2. Tác dụng với CuO:- Thí nghiệm: SGK- Hiện tượng: Ở nhiệt độ cao H2 tác dụng với CuO tạo thành Cu và nước- PTHH:6

Đề bài

Trả lời câu hỏi - Tại sao hỗn hợp khí hiđro và khí oxi khi cháy lại gây ra tiếng nổ? - Nếu đốt cháy dòng khí hiđro ngay ở đầu ống dẫn khí, dù ở trong lọ khí oxi hay không khí, sẽ không gây ra tiếng nổ mạnh. Vì sao?

- Làm thế nào để biết dòng khí hiđro sinh ra là tinh khiết?

Lời giải chi tiết

- Hỗn hợp khí hiđro và oxi cháy lại gây ra tiếng nổ vì: Hỗn hợp khí này cháy rất nhanh và tỏa nhiều nhiệt. Nhiệt này làm thể tích hơi nước sau phản ứng tăng lên đột ngột nhiều lần, do đó làm chấn động mạnh không khí, gây ra tiếng nổ. - Nếu đốt cháy dòng khí hiđro ngay ở đầu ống dẫn khí, dù ở trong lọ khí oxi hay không khí sẽ không gây ra tiếng nổ mạnh vì tỉ lệ thể tích của hiđro và oxi khác 2:1. Khi tỉ lệ thể tích của hiđro và oxi = 2:1 thì hỗn hợp sẽ nổ mạnh nhất.

- Để biết dòng khí hiđro sinh ra là tinh khiết thì: thu hiđro vào ống nghiệm nhỏ , rồi đốt ở miệng ống nghiệm. Nếu hiđro là tinh khiết thì chỉ nghe tiếng nổ nhỏ, nếu hiđro có lẫn oxi (hoặc không khí) thì có tiếng nổ mạnh.

Loigiaihay.com