Bài giảng Hóa học Lớp 8 - Bài 31: Tính chất, ứng dụng của hidro. Điều chế hidro phản ứng thế

CHƯƠNG 5: HIĐRO - NƯỚCHiđro có những tính chất và ứng dụng gì?Phản ứng oxi hoá - khử là gì? Thế nào là chất khử, chất oxi hoá?Điều chế khí hiđro trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp như thế nào?Phản ứng thế là gì? Thành phần, tính chất của nước như thế nào?Vai trò của nước trong đời sống và trong sản xuất như thế nào? Phải làm gì để giữ cho nguồn nước không bị ô nhiễm?TÍNH CHẤT - ỨNG DỤNG CỦA HIĐRO. ĐIỀU CHẾ HIDRO – PHẢN ỨNG THẾKHHH: CTHH:NTK :PTK :HH212TÍNH CHẤT - ỨNG DỤNG CỦA HIĐRO. ĐIỀU CHẾ HIDRO – PHẢN ỨNG THẾ?Trạng thái, màu sắc của hidro I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ- Khí hiđro nhẹ hơn không khí 14,5 lần.H2kkd=229- Là chất khí nhẹ nhất.Ở 15oC 1 lít nước hoà tan được 20ml khí hiđro. Hiđro rất ít tan trong nước.H2 Khí hiđrô là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ nhất trong các chất khí, tan rất ít trong nước.I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ? So sánh TCVL của H2 so với O2* Giống nhau:- Đều là chất khí không màu, không mùi.* Khác nhau:Khí oxiKhí hiđro - Ít tan trong nước- Nặng hơn không khí- Rất ít tan trong nước - Nhẹ hơn không khí và là khí nhẹ nhất. II. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC1. Tác dụng với oxi.Quan sát mô hình thí nghiệmO2H2HClZnQuan sát thí nghiệm Hiđro tác dụng với Oxi.- Khí hiđro cháy trong không khí với ngọn lửa màu gì?- Khí hiđro cháy trong oxi so với trong không khí?* Hiện tượng:- Khí hiđro cháy trong không khí với ngọn lửa nhỏ, màu xanh nhạt.- Khí hiđro cháy trong oxi mãnh liệt hơn. Trên thành lọ xuất hiện những giọt nước.* Hiện tượng:Hiđro cháy trong không khí. (Hình 5.1b)- Sản phẩm thu được khi đốt cháy khí hiđro là chất naò? Hiđro cháy trong không khí. (Hình 5.1b)- Sản phẩm tạo thành khi đốt cháy khí hiđro là: H2OPhương trình hoá học: 2H2 + O2 2H2OtoII. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC1. Tác dụng với Oxi - Hỗn hợp khí hiđro và khí oxi là hỗn hợp nổ.- Tại sao hỗn hợp khí H2 và khí O2 khi cháy lại gây tiếng nổ? - 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? - Nếu đốt cháy dòng khí H2 ngay ở đầu ống dẫn khí, dù ở trong lọ khí O2 hay không khí sẽ không gây tiếng nổ mạnh. Vì sao? - Hỗn hợp khí hiđro và khí oxi là hỗn hợp nổ khí cháy vì hỗn hợp này cháy rất nhanh và tỏa ra rất nhiều nhiệt. Nhiệt này làm cho thể tích hơi nước tạo thành sau phản ứng tăng lên đột ngột nhiều lần do đó làm chấn động mạnh không khí, gây ra tiếng nổ. - Vì khí hiđro được đốt cháy khi tiếp xúc với khí oxi mà không tạo thành hỗn hợp nổ hiđro và oxi. - Thử độ tinh khiết của khí hiđrô.ĐÁP ÁN:Bài tập 2: Nhận biết các chất khí không màu đựng trong 4 lọ mất nhãn: CO2, H2, O2, không khíBài tập 3: Đốt cháy 2,8 lít khí hiđro (đktc) trong không khí sinh ra nước. Tính khối lượng nước tạo thành sau phản ứng.Hướng dẫnLập PTHH=>Dựa vào PTHH và số mol của H2 n H2 n H2O m H2O= ?Giải: PTHH: 2H2 + O2 2H2O toTa có: n H2=2,822,4= 0,125 (mol) 0,125 (mol)Theo phương trình: =H2O==n m H2O0,125 x 18 = 2,25 (g) n H22. PTHH: 2H2 + O2 2H2O Phản ứng này tỏa nhiều nhiệt, hổn hợp khí oxi với hidro là một hổn hợp nổ.t0 TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA HIDRO I.Tính chất vật lý:II.Tính chất hóa học 1. Tác dụng với oxi 2. Tác dụng với đồng oxit* Hóa chất: - Dung dịch HCl. - CuO, bột Cu - Kẽm viên, H2O Thí nghiệm: * Dụng cụ: -Bình kíp đơn giản -Đèn cồn, ống nghiệm. -Giá sắt, ống thuỷ tinh thủng 2 đầu. -Nút cao su, ống dẫn bằng cao su. -Ống dẫn thuỷ tinh hình chữ L. -Cốc thuỷ tinh, muôi sắt 1. (Điều chế hidro) Cho vào ống nghiệm khoảng 6 – 7 viên kẽm.Cho khoảng 20 ml dd HCl vào phễu có van của bình.2. Dùng muôi sắt lấy bột CuO vào ống thuỷ tinh thủng 2 đầu.Lắp dụng cụ như hình 5.2 SGK.3. Mở van phễu cho từ từ dd HCl xuống đáy bình, sau 5 – 6 giây, dẫn khí H2 vào ống nghiệm đựng CuO.4.Sau đó dùng đèn cồn hơ nóng đều ống thủy tinh, rồi đun mạnh ở chỗ có CuO. CÁCH TIẾN HÀNHH2CuOH2OMàu của sợi dây đồngNội dungHiện tượngKết luậnMàu sắc của CuO trước khi làm thí nghiệmKhi dẫn khí H2 qua CuO ở nhiệt độ thường có hiện tượng gì?Khi cho khí H2 qua CuO nung nóng có hiện tượng gì?So sánh màu của chất rắn sau khi nung với màu của lá đồng?Hoàn thành nội dung bảng sauCuO có màu đenKhông có hiện tượng gìXuất hiện chất rắn màu đỏ, có hơi nước thoát raGiống nhauCó phản ứng hóa học xảy raKhông có phản ứng xảy raTÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA HIDRO (tt)I.Tính chất vật lý:II.Tính chất hóa học 1. Tác dụng với oxi 2 . Tác dụng với đồng oxitHHCuOHHCuOHH++H2 CuO ++H2O Cu to- PTHH: toDIỄN BIẾN CỦA PHẢN ỨNG GIỮA HIĐRÔ VÀ ĐỒNG OXÍTb) Nhận xét: Khí hiđro chiếm nguyên tố oxi trong hợp chất CuO. Do đó người ta nói rằng hiđro có tính khử (khử oxi).Đenđỏ Ở nhiệt độ thích hợp, khí hidro không những kết hợp với đơn chất oxi, mà nó còn có thể kết hợp được với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại. Khí hidro có tính khử. Các phản ứng này đều tỏa nhiệt Kết luậnI.TÍNH CHẤT VẬT LÝ:II.TÍNH CHÂT HÓA HỌC: 1.Tác dụng với oxi 2, Tác dụng với đồng oxit: t0 H2(k) + CuO (r ) Cu(r ) + H2O (h )TÍNH CHẤT – ỨNG DỤNG CỦA HIDRO Thủy ngân (II) oxit, Chì (II) Oxit, Kẽm (II) oxit, Mangie (II) oxit BÀI TẬP 1 viết PTHH của hidro khử các oxit sau: Đáp ánHgO+ H2 Hg + H2OPbO +H2 Pb + H2OZnO+ H2 Zn + H2OMgO+ H2 Pb+ H2OtotototoTÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA HIDRO I.Tính chất vật lý:II.Tính chất hóa học 1. Tác dụng với oxi 2 .Tác dụng với đồng oxit 3. Kết luậnIII.ỨNG DỤNG :Phương tiện giao thông (ôtô) gây ôâ nhiễm môi trường.Ơû Mỹ, ôtô được chế tạo sử dụng nguyên liệu khí hidro.KHỬ OXI CỦA MỘT SỐ OXIT KIM LOẠIBài tập vận dụngBài tập 1: Chọn từ thích hợp trong khung để điền vào chổ trống sau:Trong các chất khí, hidro là khí ...Khí hidro có . Vì là chất .. của chất khác. Khí hidro có nhiều ứng dụng, chủ yếu Do tính nhẹ, tính khử và khi cháy..Tính khử, chiếm oxi, nhẹ nhất, tỏa nhiều nhiệt.nhẹ nhấtTính khửchiếm oxitỏa nhiều nhiệtBài tập 2.Tính chất nào sau đây không phải của hidro?a. Nhẹ hơn không khíb. Tan nhiều trong nướcc. Là chất khíd. Nhẹ hơn khí nitơb. Tan nhiều trong nướcBài tập 3: Khử 48 gam đồng (II) oxit bằng khí hidro. Số gam kim loại đồng thu được là?38,4 (g) 42,7 (g)28,6 (g)34,8(g)38,4 (g)Số mol của Cu thu được là: 0.6 (mol) Số gam kim loại đồng thu được là:0.6 x 64 = 38.4 (gam) Số mol của CuO là: nCuO 0.6 (mol)Câu 4. Phương trình nào sau đây không thể hiện tính khử của hidro? t0a. 3H2 + Fe2O3  2Fe +3H2O t0b. H2 + HgO  Hg + H2O t0c. H2 + PbO  Pb + H2O d. H2 + Cl2 → 2HCld. H2 + Cl2 → 2HClA. Luôn luôn cho tiếng nổ .B. Có 1 sản phẩm duy nhất là H2O.C. Phản ứng toả nhiệt mạnh. D. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thấp.Câu 5: Trong phản ứng giữa khí hiđro với khí oxi, điều nào sau đây không đúng: D. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thấp.Bài tập 6: Chọn phương trình hoá học đúng của phản ứng giữa H2 và O2A. H2 + O2 → H2OtoB. 2H2 + O2 → 2H2OC. 2H2 + O2 → 2H2OtoD. 2H2 O → 2H2 + O2CHướng dẫn bài tập 6*/109 (SGK)Lập PTHH:=> Chất dưBước 1:Bước 2:H2OtoH2 + O2Bước 3:Xét tỉ lệ số mol giữa H2 và O2Bước 4:Tính n H2O=> mH2O n = ?O2Tính n = ?H2Các chất tính theo số mol chất phản ứng hết.22