Giáo án Hóa học Lớp 8 - Chủ đề 12: Hiđro - Đinh Thị Thanh Huyền

Ngày soạn: 28/04/2020
Chủ đề : HIĐRO 
Giới thiệu chung chủ đề: Trong chủ đề chúng ta sẽ nghiên cứu các nội dung về tính chất của hiđro, tính chất vật lí, hóa học và điều chế khí hiđro trong phòng thí nghiệm, phản ứng thế.
Thời lượng thực hiện chủ đề: 4 tiết 
I. MỤC TIÊU : 
1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ: 
 Kiến thức:
- Học sinh biết được các tính chất vật lý và hóa học của hiđro
Hiđro có tính khử, hiđro không những tác dụng đợc với oxi đơn chất mà còn tác dụng được với oxi ở dạng hợp chất. Các phản ứng này đều tỏa nhiệt.
Hiđro có nhiều ứng dụng chủ yếu do tính chất nhẹ, do tính khử, khi cháy tỏa nhiều nhiệt.
Học sinh biết cách điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm (Nguyên liệu, phương pháp, cách thu). Hiểu được phương pháp điều chế hiđro trong công nghiệp. Hiểu được khái niệm phản ứng thế.
 Kĩ năng:
Rèn luyện kỹ năng quan sát thí nghiệm. Biết làm thí nghiệm về tính chất hóa học của hiđro, cách tiến hành thí nghiệm điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm. Biết viết PTHH minh họa cho các tính chất hóa học của hiđro.
Rèn luyện kỹ năng viết PTHH. Rèn luyện kỹ năng làm các bài toán tính toán theo PTHH
 Thái độ:
Giáo dục lòng yêu thích môn học.
Giáo dục ý thức cẩn thận và tiết kiệm hóa chất khi tiến hành thí nghiệm hóa học.
2. Định hướng các năng lực có thể hình thành và phát triển: 
Năng lực chung
Năng lực tự học
Năng lực giải quyết vấn đề
Năng lực sáng tạo
Năng lực tự quản lý
Năng lực giao tiếp
Năng lực hợp tác
Năng lực sử dụng ngôn ngữ
Năng lực chuyên biệt
Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
Năng lực thực hành hóa học bao gồm: Tiến hành thí nghiệm, quan sát nhận xét hiện tượng và kết luận kiến thức.
Năng lực tính toán
Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học
5. Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống
II. CHUẨN BỊ 
1.Giáo viên: 
- Bảng phụ ghi nội dung bài tập, phiếu học tập
- Bảng phụ ghi sẵn đề các bài tập vận dụng, củng cố
 Đồ dùng: bình thủy tinh có nút nhám, ống dẫn cao su , ống thủy tinh đầu uốn cong có miệng ống vuốt nhọn, diêm, giá sắt kẹp ống nghiệm, ống nghiệm rỗng 2 đầu, ống nghiệm, cốc thủy tinh 100ml, đèn cồn, ống thủy tinh vuốt nhọn có nút cao su, kẹp ống nghiệm, chậu thủy tinh. 
 Hóa chất : kẽm viên, dung dịch axit HCl, bột CuO, bình đựng oxi.
* Phương án tổ chức : Hoạt động nhóm 
2. Học sinh:
Học bài cũ, ôn lại các kiến thức có liên quan xem trước bài mới.
III.TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1: Tình huống xuất phát/ khởi động
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương thức tổ chức 
hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, 
đánh giá kết quả hoạt động
 Chúng ta đã học xong chương Oxi – không khí. Để tiếp tục những vấn đề cụ thể về oxi, hiđro và hợp chất của chúng là nước. Chúng ta tìm hiểu chương 5: Hiđro và nước. Hiđro là chất phổ biến trong đời sống và sản xuất, vậy khí hiđro có những tính chất gì? Tại sao quả bóng bơm khí hiđro có thể bay lên cao? Chúng ta tìm hiểu trong chủ đề hôm nay
? Em hãy cho biết kí hiệu hoá học, CTHH, NTK và PTK của nguyên tố Hiđro?
HS lắng nghe
- Kí hiệu hoá học: H
- Công thức hoá học: H2.
- Nguyên tử khối: 1
- Phân tử khối: 2
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương thức tổ chức 
hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, 
đánh giá kết quả hoạt động
 -HS nêu được tính chất vật lí và tính chất hóa học của H2
- Ứng dụng của H2
+Làm nhiên liệu cho động cơ tên lửa, đèn xì oxi-hiđro. 
+Làm nguyên liệu trong công nghiệp hóa học. 
+Làm chất khử điều chế một số kim loại. 
+Bơm vào kinh khí cầu, bóng chân không.
- Cách điều chế và thu khí H2 trong phòng thí nghiệm
-Nêu được định nghĩa phản ứng thế là gì?
I. Nội dung 1: 
I. Tính chất vật lí
Em hãy cho biết kí hiệu hoá học, CTHH, NTK và PTK của nguyên tố Hiđro?
GV cho HS quan sát lọ chứa khí hiđro (tại vị trí nhóm)
? Em có nhận xét gì về trạng thái, màu sắc và mùi vị của khí hiđro?
-GV yêu cầu HS quan sát một quả bóng bay đã được bơm đầy khí hiđro, miệng quả bóng được buộc chặt bằng sợi dây chỉ dài. Thả lỏng sợi dây, quan sát sự duy chuyển của quả bóng 
- Em có kết luận gì về tỉ khối của hiđro so với không khí?
?Tính tỉ khối của hiđro so với không khí?
Khí hiđro nhẹ hơn không khí: = 0,068
– Các em tìm hiểu trong SGK và cho biết tính tan trong nước của khí hiđro thế nào?
– Từ những vấn đề vừa tìm hiểu các em hãy nêu nhận xét về tính chất vật lý của khí hiđro?
Bổ sung: 1 lit nước (15OC) hoà tan được 20 ml khí hiđrô.
Nội dung II. Tính chất hoá học
GV yêu cầu HS đọc SGK phần II 1a tính chất tác dụng với oxi 
GV giới thiệu dụng cụ, hóa chất, lưu ý HS khi GV làm thí nghiệm cần quan sát, nhận xét để thảo luận.
*Làm thí nghiệm biểu diễn, lắp dụng cụ điều chế hiđrô (bình kíp đơn giản) 
– Các em hãy quan sát khi cho Kẽm tiếp xúc với dd HCl có dấu hiệu nào xảy ra?
GV: Khí thoát ra là khí hiđro, trước khi đốt ta phải thử độ tinh
 khiết của hiđro để bảo đảm an toàn. 
 H2
 Dd HCl
 Zn
 - Châm lửa đốt khí H2 ở đầu ống vuốt nhọn và úp ngược cốc thuỷ tinh trên đầu ngọn lửa. Quan sát nhận xét hiện tượng? 
- Đưa ngọn lửa của H2 đang cháy vào lọ đựng khí oxi. 
Quan sát – nhận xét hiện tượng.
 O2.
?H: So sánh sự cháy của hiđro trong không khí với sự cháy của hiđro trong khí oxi. Giải thích? 
?: Khí hiđro cháy trong không khí hay trong oxi tạo thành chất gì? Hãy viết PTHH. 
*GV giới thiệu :
Ÿ Hiđro cháy trong oxi tạo ra hơi nước đồng thời tỏa nhiều nhiệt à vì vậy người ta dùng hiđro làm nguyên liệu cho đèn xì oxi-hiđro để hàn cắt kim loại. 
Ÿ Nếu lấy tỉ lệ về thể tích: thì khi đốt hiđro, hỗn hợp sẽ gây nổ mạnh (hỗn hợp nổ)
*GV yêu cầu HS đọc SGK phần II 1b. Sau đó thảo luận nhóm và trả lời các câu hỏi phần II 1c :
?:Tại sao hỗn hợp khí hiđro và khí oxi khi cháy lại gây 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 được dòng khí hiđro là tinh khiết để có thể đốt cháy dòng khí đó mà không gây ra tiếng nổ mạnh?
à Hỗn hợp hiđro và oxi khi cháy gây ra tiếng nổ, vì hỗn hợp khí này cháy rất nhanh và tỏa ra 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
GV: Thu khí 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 hay không khí, có tiếng nổ mạnh. Ta nên thu khí H2 sau khi Zn PƯ với HCl chừng 1’
2. Tác dụng với đồngII oxit (CuO):
*Làm thí nghiệm biểu diễn:
?: QS màu sắc của CuO trước khi cho vào ống nghiệm thủng 2 đầu?
- Cho luồng khí H2 đi qua ống nghiệm đựng CuO – QS và nhận xét hiện tượng.
- Đốt nóng phần ống nghiệm có CuO, cho luồng khí H2 đi qua. QS hiện tượng và nhận xét.
 H2 CuO
 H2O
? Em có kết luận gì về PƯ giữa H2 và CuO? Hãy viết PTHH.
? Khí hiđro có vai trò gì trong phản ứng?
GV nhấn mạnh: Trong phản ứng trên H2 đã chiếm oxi của CuO. Do đó người ta nói rằng H2 có tính khử.
* H2 không những chiếm oxi trong CuO mà còn chiếm oxi của một số oxit kim loại khác tạo ra kim loại và nước.
 Cho HS thảo luận nhóm: Viết PTHH của hiđro với một số oxit lim loại sau: FeO, Fe2O3, HgO, PbO. 
?H:Hãy viết PT PƯ tổng quát H2 tác dụng với oxit kim loại.
H2 + FeO Fe + H2O
3H2+Fe2O32Fe+ 3H2O
H2 + HgO Hg + H2O
H2 + PbO Pb + H2O
?: Ở những nhiệt độ khác nhau, H2 đã chiếm nguyên tử oxi của một số oxit kim loại để tạo ra kim loại. Đây là một trong những phương pháp điều chế kim loại.
?H:Qua các thí nghiệm của phần II.1 và II.2 em có kết luận gì về tính chất hóa học của hiđro?
à Ở nhiệt độ thích hợp, khí hiđro không những kết hợp được với đơn chất oxi, mà nó còn có thể kết hợp được với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại.
GV chuyển ý: Chúng ta đã học xong tính chất của hiđro. Những tính chất này có những ứng dụng gì trong đời sống và sản xuất?
Nội Dung III- Ứng dụng của hiđro:
(GV hướng dẫn HS tự nghiên cứu ở nhà)
Nội dung IV. Điều chế khí Hiđro:
1.Trong phòng thí nghiệm
?Trong PTN điều chế Oxi từ nguyên liệu và bằng phương pháp nào?
- Tìm hiểu thông tin sgk, 
?Nguyên liệu và cách điều chế Hiđro có gì khác?
* Lắp dụng cụ và cho các nhóm thực hiện theo mẫu.
* Chờ 1/, đưa que đóm còn tàn đỏ vào đỏ vào đầu ống vuốt. Quan sát, nhận xét.
* Đưa que đóm đang cháy vào đầu ống dẫn khí. Quan sát, nhận xét.
* Nhỏ một giọt dung dịch lên tấm kính và đun nóng. Nhận xét.
* Ở thí nghiệm trên, nguyên tử H trong phân tử HCl bị Zn đẩy ra nên tạo khí H2. Zn đã thế chỗ của nguyên tử H nên tạo thành ZnCl2 là chất rắn trắng.Viết PTHH? 
* Ngoài Zn và HCl ta có thể dùng Al, Fe, Mg, dd H2SO4 loãng.
- Từ thí nghiệm trên, rút ra kết luận cách điều chế Hiđro?
- Tương tự, viết phản ứng điều chế H2 từ Fe và H2SO4. 
* Giới thiệu cấu tạo, hoạt động điều chế Hiđrô từ Bình Kíp đơn giản (SGK)
?Có thể thu H2 bằng cách nào? Vì sao? 
à Có thể thu bằng cách đẩy không khí (để úp bình) vì H2 nhẹ hơn không khí và thu bằng cách đẩy nước vì H2 ít tan trong nước.
* Cho HS tiến hành thu khí Hiđrô
 Nội dungV. Phản ứng thế:
Xét ví dụ:
Fe + H2SO4 à FeSO4 + H2.
Zn + 2HCl à ZnCl2 + H2
? Hai phản ứng điều chế Hiđro có gì giống nhau?
à gọi là phản ứng thế. 
?Định nghĩa phản ứng thế?
I/ Tính chất vật lí:
- Khí hiđro là chất khí không màu, không mùi, không vị. 
– Nhẹ nhất trong các chất khí 
– Ít tan trong nước
II. Tính chất hoá học
1 .Tác dụng với oxi :
– Hiđro cháy trong không khí hay oxi đều có ngọn lửa màu xanh nhạt
 2H2 + O2 2H2O
– Hỗn hợp khí H2 và O2 là hỗn hợp nổ. Hỗn hợp này nổ mạnh nhất khi trộn H2 và O2 theo tỉ lệ thể tích là 2và 1
2. Tác dụng với đồng(II ) oxit (CuO):
Khi cho luồng khí hiđro đi qua CuO nung nóng thì có kim loại Cu và H2O tạo thành.
H2 + CuO Cu + H2O
à H2 có tính khử.
Tổng quát:
H2 + một số oxit kim loại 
 à kim loại + H2O
Kết luận: Ở nhiệt độ thích hợp, khí hiđro không những kết hợp được với đơn chất oxi, mà nó còn có thể kết hợp được với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại. Khí hiđro có tính khử. Các phản ứng này đều tỏa nhiệt.
III- Ứng dụng của hiđro:
( HS nghiên cứu ở nhà)
IV. Điều chế khí Hiđro:
1. Trong phòng thí nghiệm: 
*Nguyên liệu : Zn, Al, Fe, Mg và dd HCl, H2SO4 loãng.
*VD: 
Zn + 2HCl à ZnCl2 + H2. 
*Thu Hiđro bằng cách đẩy nước và đẩy không khí.
V. Phản ứng thế:
Fe +H2SO4 à FeSO4+ H2.
Zn + 2HCl à ZnCl2 + H2. 
Phản ứng thế là phản ứng hoá học giữa đơn chất và hợp chất trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố trong hợp chất.
Hoạt động 3: Luyện tập
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương thức tổ chức 
hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, 
đánh giá kết quả hoạt động
Rèn luyện kĩ năng viết PTHH thể hiện tính chất hóa học của H2, điều chế H2. 
 Củng cố bài tập Tính theo phương trình hóa học.
Cho HS đọc đề BT 4/109
HD: 
+ Viết PTHH.
-Gọi HS thực hiện từng bước theo HD của GV.
-Yêu cầu học sinh HS đọc đề và làm bài tập 5 trang 109
Y/cầu HS đọc đề BT 6/109
HD: 
+ Viết PTHH.
Gọi HS thực hiện từng bước theo HD của GV
Ta nhận thấy thể tích H2 lớn hơn hai lần thể tích ôxi, do đó H2 dư. Cần tính khối lượng nước theo ôxi
Bài 4: (SGK/109)
HS thực hiện :
nCuO = 
H2 + CuOH2O +Cu
Theo PTHH :
Số gam Cu thu được :
mCu = n .M = 0,6. 64
 = 38,4 (g)
Thể tích khí H2 ở đktc :
= n . 22,4 = 0,6 .22,4
 = 13,44 (l)
Bài tập 5: Học sinh làm được:
nHgO = 
H2 + HgOH2O +Hg
Theo PTHH :
Số gam Hg :
mHg = n .M = 0,1. 201 = 20,1g
Thể tích khí H2 :
= n . 22,4 = 0,1 .22,4
 = 2,24 (l)
2H2 + O2 2H2O 
2mol 1mol 2mol
2V V
Theo PTHH : Số mol H2 phản ứng bằng số mol H2O tạo thành.
Số mol H2O:
 2x2,8: 22,4 = 0,25 mol
Vậy, khối lượng H2O thu được là: 0,25 x 18 = 4,5 gam
IV. Câu hỏi/ bài tập kiểm tra, đánh giá chủ đề theo định hướng phát triển năng lực:
1.Mức độ nhận biết:
Câu 1 Nêu tính chất hóa học của hiđro và viết PTHH minh họa.
Câu 2. Cặp chất nào sau đây dùng để điều chế hiđro trong PTN
A. Zn và HCl	 B. Cu và H2SO4
C. Fe và H2O	 D. Na và NaCl
Câu 3. Thu khí hiđro vào bình bằng cách:
A. Đặt đứng bình thu	B. Đặt ngang bình thu
C. úp ngược bình thu D. Không có cách nào đúng
Câu 4: Quan sát và nhận xét hiện tợng TN khi đốt khí hđro ngoài không khí và đốt khí hiđro trong bình khí oxi? 
2.Mức độ thông hiểu: 
Câu 1. Viết PTHH sau:
Fe + HCl 
Fe + H2SO4 loãng
Al + H2SO4 loãng
Al + HNO3
Lưu ý : Trong các phản ứng trên Fe thể hiện hóa trị II
Câu 2: Hãy giải thích vì sao ngời ta dùng khí hiđro để bơm vào khinh khí cầu hay bóng bay không? ( GV đã ra trong phần TC vật lí của hiđro)
Câu 3: Hoà tan hoàn toàn a gam Zn bằng dung dịch HCl. Thu được 2,24 lít khí hiđro (đktc). Giá trị của a là:
A. 0,65 gam.	B. 13 gam
C. 6,5 gam.	D. 65 gam
Câu 4: Cho 5,4 gam Al tác dụng với dung dịch H2SO4.Thể tích khí hiđro thu được ở điều kiện tiêu chuẩn là:
A.6,72 lít	 B.67,2 lít
C.33,6 lít	D. 3,36 lít
3.Mức độ vận dụng thấp:
Câu 1: Hoàn thành các phản ứng sau và cho biết các phản ứng thuộc loại phản ứng gì?
1. P2O5 + 3H2O š 2H3PO4 
2. Cu + 2AgNO3 š Cu(NO3)2 + 2Ag
Mg(OH)2	š	MgO + H2O
Fe + H2SO4 š	FeSO4 + H2
Câu 2: Viết PTHH điều chế H2 từ kẽm và dung dịch axit H2SO4l
Tính thể tích khí H2 thu được ở ĐKTC khi cho 13g kẽm tác dụng với dd H2SO4 ?.
Câu 3: Hoà tan hoàn toàn 7,2g một kim loại (A) hoỏ trị II bằng dung dịch HCl, thu được 6,72 lit H2 (đktc). Kim loại A là:
 A. Mg	 B.Fe	 C. Zn	 D. Ca
Câu 4: Cho 22,4 g sắt tác dụng với dung dịch loãng có chứa 24,5 g a xít H2SO4
Chất nào còn dư sau phản ứng và dư bao nhiêu gam?
Tính thể tích khí H2 thu được ở điều kiện tiêu chuẩn?
4.Mức độ vận dụng cao.
Câu 1. Có ba lọ mất nhãn chứa chứa một trong ba chất khí gồm: O2, CO2 và H2. Hãy nêu phương pháp hóa học nhận biết mỗi khí trên? Viết PTHH minh họa.
Câu 2: Cho 7,8 gam hỗn hợp kim loại Al và Mg tác dụng với dd HCl dư thu được 8,96 lít H2 (ở đktc). Hỏi khi cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan. Xác định thành phần % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
V. Phụ Lục