Vodík

Cíle:

- žák dodržuje pravidla bezpečnosti pro práci s kyselinami a třaskavými plyny;
- žák sestaví aparaturu podle nákresu;
- žák postupuje pomocí písemné instrukce;
- žák vlastními slovy popíše chemické a fyzikální vlastnosti vodíku, jeho význam a využití.

Práce je určena pro dvouhodinové laboratorní cvičení. Žáci pracují ve dvojicích.

Vodík můžeme v laboratoři připravovat několika způsoby. Například elektrickým rozkladem vody v Hofmannově přístroji, reakcí kovu s kyselinou v Kippově přístroji nebo v sestavené aparatuře. My budeme potřebovat malé množství vodíku, a proto si sestavíme aparaturu.

Zn +2 HCl → ZnCl₂ + H₂↑

↑ značí vznik plynu, který uniká z reakční směsi

Tématem práce bude příprava vodíku reakcí zinku s kyselinou chlorovodíkovou, provedení zkoušky na třaskavost a ověření teoreticky získaných vlastností vodíku.

Hodnocení:

Žáci vyplňují pracovní list. Jsou hodnoceni za jeho vypracování a zároveň za práci v laboratoři.

Poznámky:

• HCl je potřeba žákům osobně nalít do dělicí nálevky a před použitím důkladně poučit žáky jak pracovat bezpečně s kyselinou. K reakci je třeba okolo 100 cm³.
• HCl lze použít 31 %, můžete ji koupit v drogerii cca po 40 Kč.
• V pokusu lze místo zinku použít např. železo (hřebíky aj.).
• Upozorněte žáky na poměrně vysoké zahřátí frakční baňky a využijte jej na vysvětlení exotermické reakce (ve vznikajících produktech jsou částice vázány energeticky chudšími vazbami, mají nižší vnitřní energii a přebytek energie se uvolňuje ve formě tepla). Žáci již z fyziky znají zákon zachování energie a umí vysvětlit pojem vnitřní energie.
• Pokus lze provést i jednodušším způsobem: jako aparatura na vývoj vodíku poslouží zkumavka a klasický nafukovací balónek. Zvednutí balónku vodíkem žáky zaujme a dobře si zapamatují, že je vodík lehčí než vzduch.
• Zkoušku na třaskavost lze provést také prostřednictvím zapáleného lihového kahanu, který leží na stole. Žák může manipulovat pouze se zkumavkou, kterou nad kahan přiblíží. Tento postup není tak náročný na koordinaci a nevyžaduje pomoc od spolužáka.

Tento materiál vznikl v projektu za podpory ESF v ČR, EU, MŠMT, OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost pod názvem: Medializace přírodních věd ve škole ZŠ Jungmannovy sady Mělník reg. č. CZ.1.07/1.1.06/03.0076. Medialisation of the Natural Sciences.