Bài 31 Tính chất - Ứng dụng của hiđro

Nội dung bải giảng Tính chất - Ứng dụng của hiđro tìm hiểu về tính chất vật lí hiđrô là chất khí, nhẹ nhất trong các chất khí. Giúp học sinh biết và hiểu khí hiđrô tác dụng được với oxi ở dạng đơn chất, phản ứng này toả nhiệt; biết hỗn hợp khí hiđrô và oxi là hỗn hợp nổ; Cách đốt cháy hiđrô trong không khí, biết cách thử hiđrô nguyên chất và qui tắc an toàn khi đốt cháy hiđrô, biết viết phương trình hóa học của hiđrô với oxi.

Tóm tắt lý thuyết

Kí hiệu hóa học: H

Nguyên tử khối: 1

Công thức hóa học: H₂

Phân tử khối: 1

1.1. Tính chất vật lí

H₂ là chất khí không màu, không mùi và không vị.
Tan rất ít trong H₂O và nhẹ nhất trong các chất khí.
1 lít H₂O ở 15⁰C hòa tan được 20 ml khí H₂. Vậy H₂ là chất tan ít trong nước.

1.2. Tính chất hóa học

1.2.1. Tác dụng với oxi

Khí H₂ cháy mãnh liệt trong oxi với ngọn lửa xanh mờ. Trên thành lọ xuất hiện những giọt H₂O nhỏ. Chứng tỏ có phản ứng hóa học xảy ra.
Phương trình hóa học: 2H₂ + O₂ → 2H₂O
Hỗn hợp khí H₂ và O₂ là hỗn hợp nổ. Hỗn hợp sẽ gây nổ mạnh nhất khi trộn \(2{V_{{H_2}}}\) với \(1{V_{{O_2}}}\)

1.2.2. Tác dụng với CuO

Các em chú ý quan sát thao tác tiến hành thí nghiệm cũng như hiện tượng của phản ứng ở đoạn phim sau:

Video 1: Phản ứng giữa bột Đồng (II) hidroxit CuO và khí Hidro H₂

Hiện tượng: Đun nóng ống nghiệm đựng bột CuO dưới ngọn lửa đèn cồn, sau đó dẫn khí H₂ đi qua, ta thấy xuất hiện chất rắn màu đỏ gạch và có nước đọng trên thành ống nghiệm.
Giải thích: Ở nhiệt độ cao H₂ dễ dàng tác dụng với CuO tạo thành kim loại Cu và nước.

Phương trình hóa học: H₂ + CuO (màu đen) Cu + H₂O

Kết luận: Khí H₂ có tính khử, ở nhiệt độ thích hợp, H₂ không những kết hợp được với đơn chất O₂ mà còn có thể kết hợp với nguyên tố oxi trong 1 số oxit kim loại. Các phản ứng này đều toả nhiều nhiệt.

1.3. Ứng dụng

Bơm kinh khí cầu
Sản xuất nhiên liệu.
Hàn cắt kim loại.
Sản xuất amoniac, phân đạm....

Ứng dụng của Hidro

Hình 1: Ứng dụng của Hidro

1.4. Tổng kết

Sơ đồ tư duy bài Tính chất - Ứng dụng của Hidro

Hình 2: Sơ đồ tư duy bài Tính chất - Ứng dụng của Hidro

Bài tập minh họa

Bài 1:

Cho các cụm từ: Tính khử, tính oxi hóa, chiếm oxi, nhường oxi, nhẹ nhất

Chọn cụm từ thích hợp trong khung để điền vào chỗ trống cho các câu sau:

Trong các chất khí, hiđro là khí …………………………. Khí hiđro có………………………

Trong phản ứng giữa H₂ và CuO, H₂ có………………………………vì ………………………..của chất khác; CuO có tính………………………..

vì…………………cho chất khác.

Hướng dẫn:

Trong các chất khí, hiđro là khí nhẹ nhất. Khí hiđro có tính khử.

Trong phản ứng giữa H2 và CuO, H2 có tính khử vì chiếm Oxi của chất khác; CuO có tính oxi hóa vì nhường oxi cho chất khác.

Bài 2:

Đốt cháy 2,8 lít H₂ (đktc) sinh ra H₂O.

a.Tính thể tích (đktc) và khối lượng của oxi cần dùng.

b.Tính khối lượng H₂O thu được.

Hướng dẫn:

a) Số mol khí Hidro là: \({n_{{H_2}}} = \frac{{{V_{{H_2}}}}}{{22,4}} = \frac{{2,8}}{{22,4}} = 0,125(mol)\)

Phương trình hóa học:

2H2 + O2 → 2H2O

2 mol 1 mol 2 mol

0,125 mol → ? mol ? mol

Số mol Oxi phản ứng là: \({n_{{O_2}}} = \frac{{0,125}}{2} = 0,0625(mol)\)

Thể tích khí Oxi là: \({V_{{O_2}}} = 22,4.n = 22,4.0,0625 = 1,4(lit)\)

Khối lượng khí Oxi cần dùng: \({m_{{O_2}}} = n.M = 0,0625.(16 \times 2) = 2(gam)\)

b) Số mol nước thu được là: 0,125 mol

Khôi lượng nước tạo thành là: \({m_{{H_2}O}} = {n_{{H_2}O}}.M = 0,125.(2 + 16) = 2,25(gam)\)

3. Luyện tập Bài 31 Hóa học 8

Sau bài học cần nắm:

Khí hiđrô tác dụng được với oxi ở dạng đơn chất, phản ứng này toả nhiệt; biết hỗn hợp khí hiđrô và oxi là hỗn hợp nổ
Cách đốt cháy hiđrô trong không khí, biết cách thử hiđrô nguyên chất và qui tắc an toàn khi đốt cháy hiđrô, biết viết phương trình hóa học của hiđrô với oxi.