Слайд 2
![Водород самый распространенный элемент во вселенной](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-1.jpg)
Водород самый распространенный элемент во вселенной
Слайд 3
![История открытия Впервые этот газ в чистом виде выделил 240](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-2.jpg)
История открытия
Впервые этот газ в чистом виде выделил 240 лет назад
английский химик Генри Кавендиш. Свойства полученного им газа были настолько удивительны, что ученый принял его за легендарный «флогистон», «теплород» — вещество, по канонам науки того времени определявшее температуру тел. Он прекрасно горел (а огонь считался почти чистым флогистоном), был необычайно легок, в 15 раз легче воздуха, хорошо впитывался металлами и так далее.
Слайд 4
![Другой великий химик, француз Антуан-Лоран Лавуазье, уже в 1787 году](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-3.jpg)
Другой великий химик, француз Антуан-Лоран Лавуазье, уже в 1787 году доказал,
что полученное Кавендишем вещество — вполне обычный, хотя и очень интересный химический элемент. Свое название он получил оттого, что при горении давал не дым, сажу и копоть, а воду.
Слайд 5
![Общая характеристика: Водород занимает первое место в периодической системе (Z](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-4.jpg)
Общая характеристика:
Водород занимает первое место в периодической системе (Z = 1).
Он имеет простейшее строение атома: ядро атома окружено электронным облаком. Электронная конфигурация 1s1.
В одних условиях водород проявляет металлические свойства (отдает электрон), в других — неметаллические (принимает электрон). Однако по свойствам он более сходен с галогенами, чем со щелочными металлами. Поэтому водород помещают в VII группу периодической системы элементов Д.И. Менделеева, а в I группе символ водорода заключают в скобки.
Слайд 6
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-5.jpg)
Слайд 7
![Водород в природе: Водород широко распространен в природе — содержится](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-6.jpg)
Водород в природе:
Водород широко распространен в природе — содержится в воде,
во всех органических соединениях, в свободном виде — в некоторых природных газах. Содержание его в земной коре достигает 0,15% ее массы (с учетом гидросферы — 1%). Водород составляет половину массы Солнца.
Слайд 8
![Каждую секунду Солнце излучает в космическое пространство энергию, эквивалентную примерно](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-7.jpg)
Каждую секунду Солнце излучает в космическое пространство энергию, эквивалентную примерно 4 млн т
массы. Эта энергия рождается в ходе слияния четырех ядер водорода, протонов, в ядро гелия;
Слайд 9
![За время существования Солнца уже около половины водорода в его](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-8.jpg)
За время существования Солнца уже около половины водорода в его центральной
области превратилось в гелий и вероятно ещё через 5 млрд. лет, когда в центре светила водород будет на исходе, Солнце ( жёлтый карлик в настоящее время) увеличится в размерах и станет красным гигантом.
Слайд 10
![Молекула водорода Молекула водорода состоит из двух атомов. Возникновение связи](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-9.jpg)
Молекула водорода
Молекула водорода состоит из двух атомов. Возникновение связи между
ними объясняется образованием обобщенной пары электронов (или общего электронного облака):
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.
Слайд 11
![Физические свойства. Водород — это самый легкий газ (он в](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-10.jpg)
Физические свойства.
Водород — это самый легкий газ (он в 14,4 раза
легче воздуха), не имеет цвета, вкуса и запаха. Мало растворим в воде (в 1 л воды при 20°С растворяется 18 мл водорода). При температуре — 252,8°С и атмосферном давлении переходит в жидкое состояние. Жидкий водород бесцветен.
Кроме водорода с массовым числом 1 существуют изотопы с массовыми числами 2 и 3 — дейтерий D и тритий Т.
ГазообразныйГазообразный водород может существовать в двух формах (модификациях) — в виде ортоГазообразный водород может существовать в двух формах (модификациях) — в виде орто- и пара- водорода.
В молекуле ортоводорода (т. пл. -259,20 °С, т. кип. -252,76 °С) ядерные спины направлены одинаково (параллельны), а у параводорода (т. пл. -259,32 °С, т. кип. -252,89 °С) — противоположно друг другу (антипараллельны).
Слайд 12
![Химические свойства](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-11.jpg)
Слайд 13
![Получение: Вплоть до конца XIX века получение водорода было делом](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-12.jpg)
Получение:
Вплоть до конца XIX века получение водорода было делом достаточно хлопотным.
Добывали его в мизерных количествах, растворяя обычные металлы в кислотах, а также щелочные и щелочноземельные в воде. Только после того, как электричество начали производить в промышленных масштабах, появилась возможность относительно легко добывать его тоннами с помощью электролиза. Выглядит электролитический процесс примерно так: в ванну с водой опускают два электрода, на одном — положительный потенциал, на другом — отрицательный. На плюсе в результате прохождения тока выделяется кислород, а на минусе — водород.
Слайд 14
![Эксперимент по получению водорода из воды с помощью солнечной энергии](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-13.jpg)
Эксперимент по получению водорода из воды с помощью солнечной энергии
Слайд 15
![Применение: Наработав в достаточном количестве этот легкий газ, люди сначала](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-14.jpg)
Применение:
Наработав в достаточном количестве этот легкий газ, люди сначала приспособили его
для воздушных полетов. В этом качестве первый элемент Таблицы Менделеева применяли вплоть до 1937 года, когда в воздухе сгорел крупнейший в мире, в два футбольных поля размером, заполненный водородом немецкий дирижабль «Гинденбург». Катастрофа унесла жизни 36 человек, и на таком использовании водорода был поставлен крест. С тех пор аэростаты заправляют исключительно гелием. Гелий — газ, увы, более плотный, но зато негорючий. .
Слайд 16
![Водородная энергетика В недалёком будущем основным источником получения энергии станет](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-15.jpg)
Водородная энергетика
В недалёком будущем основным источником получения энергии станет реакция горения
водорода, и водородная энергетикаВ недалёком будущем основным источником получения энергии станет реакция горения водорода, и водородная энергетика вытеснит традиционные источники получения энергии (угольВ недалёком будущем основным источником получения энергии станет реакция горения водорода, и водородная энергетика вытеснит традиционные источники получения энергии (уголь, нефтьВ недалёком будущем основным источником получения энергии станет реакция горения водорода, и водородная энергетика вытеснит традиционные источники получения энергии (уголь, нефть и др.). При этом предполагалось, что для получения водорода в больших масштабах можно будет использовать электролиз воды.
Слайд 17
![Водородные автомобили В 1979 году компания BMW выпустила первый автомобиль,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-16.jpg)
Водородные автомобили
В 1979 году компания BMW выпустила первый автомобиль, вполне успешно
ездивший на водороде, при этом не взрывавшийся и выпускавший из выхлопной трубы водяной пар. В эпоху усиливающейся борьбы с вредными выхлопами машина была воспринята как вызов консервативному автомобильному рынку. Вслед за BMW в экологическую сторону потянулись и другие производители. К концу века каждая уважающая себя автокомпания имела в запаснике хотя бы один концепт-кар, работающий на водородном топливе.
Слайд 18
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-17.jpg)
Слайд 19
![Водород и будущее Слова «дейтерий» и «тритий» напоминают нам о](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-18.jpg)
Водород и будущее
Слова «дейтерий» и «тритий» напоминают нам о том, что
сегодня человек располагает мощнейшим источником энергии, высвобождающейся при реакции:
21Н + 31Н → 42Не +10n + 17,6 МэВ.
Эта реакция начинается при 10 млн градусов и протекает за ничтожные доли секунды при взрыве термоядерной бомбы, причем выделяется гигантское по масштабам Земли количество энергии.
Водородные бомбы иногда сравнивают с Солнцем. Однако мы уже видели, что на Солнце идут медленные и стабильные термоядерные процессы. Солнце дарует нам жизнь, а водородная бомба – сулит смерть...
Слайд 20
![Но когда-нибудь настанет время – и это время не за](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-19.jpg)
Но когда-нибудь настанет время – и это время не за горами,
– когда мерилом ценности станет не золото, а энергия. И тогда изотопы водорода спасут человечество от надвигающегося энергетического голода: в управляемых термоядерных процессах каждый литр природной воды будет давать столько же энергии, сколько ее дают сейчас 300 л бензина. И человечество будет с недоумением вспоминать, что было время, когда люди угрожали друг другу животворным источником тепла и света...
Слайд 21
![ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ: прочитать § 40 Учебника, ответить на вопросы: 1.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/146053/slide-20.jpg)
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:
прочитать § 40 Учебника, ответить на вопросы:
1. Чем различаются водородные
соединения металлов и неметаллов?
2. Какие закономерности наблюдлаются в изменении свойств летучих водородных соединений в периодах и группах?
3. Охарактеризуйте сущность изменения свойств.