Класс: 9А
Автор учебника: Г.Е.Рудзитис
Тема урока: Серная кислота.
Тип урока: изучение нового материала.
Задачи урока:
1.Образовательная: актуализировать опорные знания об основных классах неорганических веществ; расширить и углубить знания о кислотах, окислительно-восстановительных реакциях; изучить свойства концентрированной серной кислоты, рассмотреть стадии производства серной кислоты и ее применение.
2. Развивающая: Развивать умения для поиска взаимосвязи между новым и изученным материалом, умения постановки и поиска решения проблем, речевую деятельность, умения слушать и слышать другого человека.
3. Воспитательная: Формировать умения работать по культуре умственного и практического труда, адекватной оценке своей деятельности, воспитывать экологическое мышление.
Оборудование: таблица «Растворимость кислот, оснований и солей в воде», таблица «Электрохимический ряд напряжений металлов».
Лабораторное оборудование:
пробирки,
пробиркодержатели,
спиртовки
реактивы: H2SO4(раствор), индикаторы, медь, цинк, магний, оксид меди (ІІ), оксид цинка, гидроксид натрия (раствор), гидроксид цинка, карбонат калия, хлорид бария.
Эпиграф к уроку: «Границ научному познанию и предсказанию предвидеть невозможно». Д.И. Менделеев
Ход урока
Организационный момент.
Учитель: Здравствуйте, ребята! Садитесь, пожалуйста, на свои места и мы начнём наш урок, который, я надеюсь, будет для вас продуктивным, а главное - полезным!
Постановка темы и учебной цели.
При Петре I это вещество привозили в Россию из-за границы. Но уже в 1798 г. Купец Муромцев «выварил» 125 пудов (около двух тонн) нагреванием железного купороса.
«Купоросная кислота», «купоросное масло», «серное масло», «купоросный спирт» так называли в XVII-XVIII веке это вещество. Как вы думаете, какое современное название этого вещества? Совместно с учащимися определяем тему и задачи урока. Изучить: строение, получение, свойства, применение.
Изучение нового материала.
СТАДИЯ «ВЫЗОВА»
Учитель: Новый материал запоминается легче, если он нанизывается на уже полученные знания. Поэтому сейчас предстоит работа с извлечением этого материала из памяти. Вам выданы листы для самоанализа учебной деятельности, в которых имеется три графы «Я знаю», «Хочу узнать», «Что узнал». В течение 5 минут каждый из вас заполнит первую графу «Я знаю», отвечая на вопросы задания № 1
Что такое сероводородная вода? От чего она мутнеет?
Каковы химические свойства сероводорода?
Каковы химические свойства сернистого газа?
Какие ОВ свойства проявляет сернистый газ и сернистая кислота?
Какие способы получения серной кислоты вы знаете?
Как разбавленная и концентрированная кислота реагируют с металлами? Какие металлы пассивируются концентрированной серной кислотой?
Для чего используют серную кислоту?
СТАДИЯ «ОСМЫСЛЕНИЕ»
Учитель: Ребята! Какие вопросы у вас вызвали затруднения?
Учащиеся: Вопросы №5, №6 и №7.
Учитель: Чтобы решить эту проблему, я вам предлагаю рассмотреть схему получения серной кислоты. Объяснение учителя.
В ходе объяснения материала по разделу «Способы получения серной кислоты» учитель обращает внимание учащихся на особенности каждой из стадий. На первой стадии возможны несколько различных реакций в зависимости от вида природного сырья. Реакцию горения серного колчедана учащиеся уравнивают методом электронного баланса. Но прежде, учащиеся определяют, что в данном соединении, связь между атомами Fe и S- ковалентная полярная, а между атомами серы - ковалентная неполярная. Поэтому, с.о. железа в серном колчедане равна +2, а у серы -1.
Учитель: Какое хим. сырье обеспечит более короткий технологический процесс?
Какая стадия производства серной кислоты каталитическая? В чем растворяют оксид серы (VІ) для получения H2SO4?
Учитель: Изобразите структурную формулу серной кислоты.
Определите валентность и степень окисления серы, является ли эта степень окисления для серы высшей, низшей или промежуточной? Какие свойства, окислительные или восстановительные, характерны для серной кислоты?
Физические свойства H2SO4 и правило растворения концентрированной H2SO4: почему сначала вода, потом кислота? (учащиеся смотрят на стр.36 учебника)
Свойства серной кислоты:
– Назовите вещества, с которыми может, на ваш взгляд, вступить в реакцию раствор H2SO4? (Учащиеся выдвигают свое предположение)
|
Zn
|
MgO
|
NaOH
|
Na2CO3
|
H2SO4
|
?
|
?
|
?
|
?
|
?Можно ли считать предположение объективным и правильным?
Исследование
Народная мудрость гласит: …доверяй, но проверяй; или лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать…
Задание: исследуйте отношение серной кислоты к различным веществам.
Работа в группах.
Действие серной кислоты на:
І группа металлы: Zn, Mg, Cu
ІІ группа оксиды металлов: CuO, ZnO
ІІІ группа гидроксиды металлов: NaOH, Zn(OH)2
ІV группа соли: Na2CO3, BaCl2
!!! Помним и соблюдаем правила техники безопасности.
Учащиеся выполняют исследование, результаты оформляют в таблицу (10 минут).
Учитель проверяет и оценивает работы учащихся, быстро выполнивших исследование и оформивших таблицу.
Проверяем, обсуждаем.
изменяет окраску индикаторов
диссоциирует в расвтворе:
H2SO4––> Н+ + HSO4-
HSO4- <––> Н+ + SO42-
3.H2SO4
(обладает общими
свойствами
всех кислот)
|
М (до водорода)
М2Оn (основными и амфотерными)
М(OH)n (щелочи, нерастворимые в воде основания)
соли ( )
|
4.Реакция с растворимыми солями бария является качественной:
H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2НCl
делаем выводы:
разбавленная H2SO4 обладает общими свойствами всех кислот;
разбавленная H2SO4 – окислитель при взаимодействии с металлами (Н+);
Свойства концентрированной серной кислоты:
Учитель: Какой газ не выделился при взаимодействии концентрированной H2SO4 с железом (t°), в отличие от проведенного ранее эксперимента?
Проблема: Почему один и тот же металл ведет себя по-разному?
Fe
|
р-р H2SO4
|
H2
|
конц. H2SO4, (t°)
|
SO2
|
|
Cu
|
р-р H2SO4
|
не реагирует
|
конц. H2SO4
|
SO2
|
|
1. Взаимодействие концентрированной H2SO4 с металлами
Учащиеся анализируют схему, находят отличие.
H2S
H2SO4(конц.) + М ––> М2(SO4) + S + H2O
SO2
– Сколько продуктов реакции образуется при взаимодействии?
– Какой продукт не выделяется в отличие от взаимодействия с раствором серной кислоты?
– В чем причина?
Рассмотрим пример:
Cu0 + 2H2S+ 6O4 ––> Cu+ 2SO4 + S+ 4O2 + 2H2O
*8Na 0 + 5H2S+ 6O4 ––> 4Na2+1 SO4 + H2S-2 + 4H2O
**2Fe + 6 H2SO4 ––> Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
делаем выводы:
чистая H2SO4 и H2SO4 в конц. растворах сильный окислитель (S+6);
чистая H2SO4 не реагирует с благородными металлами (Au, Pt) и с Al, Cr, Fe из-за пассивации;
конц. H2SO4 взаимодействует с металлами (в том числе Cu, Ag, Hg), стоящими в ряду напряжений после водорода;
активные металлы восстанавливают H2SO4до H2S (щ. и щ/з);
от Zn до Н – до S;
с малой активностью до SO2;
2.Взаимодействие с неметаллами
При нагревании концентрированная серная кислота может окислять отдельные неметаллы, а также различные неорганические вещества (искл. хлориды),проявляющие восстановительные свойства. Конц. H2SO4 окисляет некоторые неметаллы (C, S, P) до высшей положит. с.о.;
S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O
C + 2H2SO4 = 2SO2 + 2H2O +CO2
2NaBr + 2H2SO4 = Br2 + 2H2O + SO2 + Na2SO4
3. Взаимодействие с органическими веществами
Действие концентрированной H2SO4 на воду настолько велико, что она служит дегидратирующим реагентом. Кратко схему реакции можно представить так:
H2SO4(конц)
С12Н22О11(ТВ ) ––> 12C(ТВ.)
-11 H2O
Применение H2SO4 (Приложение1)
СТАДИЯ «РЕФЛЕКСИЯ»
Учащимся предлагается составить синквейн по изученному материалу. В качестве примера учитель показывает синквейн на доске:
1.Серная кислота
2.Разбавленная, концентрированная
3.Диссоциирует, окисляет, поглощает
4.Серная кислота – «хлеб химической промышленности»
5.Кислота
Домашнее задание учебник стр.34-38, упр.№1-4, задачи 1,2, составить кластер по применению серной кислоты.
Литература:
1.Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф.Г. Химия.: Учеб. для 9кл. общеобразоват.учреждений.-М., 20010.
2.Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Настольная книга учителя. Химия.9кл.-М.,2002.
3.Горковенко М.Ю., Поурочные разработки по химии: 9кл.-М.:ВАКО,2010
Приложение 1
Для чего нужна серная кислота?
Не очень часто нам приходится иметь дело непосредственно с серной кислотой. Может показаться, что не так уж она нам и нужна. А между тем трудно найти другой продукт, который был бы так важен, как серная кислота.
Посмотрим по внимательнее вокруг. Предмет первой необходимости для нас – растительная пища: хлеб, овощи, крупа и т.п. Удовлетворить эту насущную потребность можно при хорошем урожае. Получить же такой урожай возможно при помощи минеральных удобрений. На их изготовление тратится около половины всей серной кислоты, получаемой на химических заводах. Без нее мы не могли бы получать питательные вещества в достаточной мере.
Наша одежда, белье сделаны из хлопчатобумажной, шерстяной или льняной ткани. Хлопок, лен, идущие на изготовление соответствующей ткани, тоже нуждаются в удобрениях, получаемых при помощи серной кислоты.
Кроме того, ткань требует после выхода с ткацкой машины последующей обработки – аппретуры, только тогда она получает свой настоящий вид. Аппретурная обработка производится особой массой, состоящей из сульфатов алюминия и бария, получаемых при помощи серной кислоты.
Чтобы окрасить шерстяную или хлопчатобумажную ткань, требуется протравливание, т.е. пропитка ткани такими солями, главным образом сульфатами, которые прочно соединяются как с самой тканью, так и с красителями, благодаря чему окрашенная ткань не линяет при стирке. Эти соли без серной кислоты изготовить, конечно, невозможно. Сами красители тоже не могут быть изготовлены без серной кислоты.
Мы носим кожаную обувь. Для получения ее из сырых шкур требуется освобождение их от волоса, смягчение, дубление, окраска. Все эти операции не могут обойтись без серной кислоты и ряда ее солей, например квасцов, изготовляемых при ее помощи.
Современное человеческое общество никоим образом без серной кислоты обойтись не может. Оказывается, помыться, быть чистым тоже нельзя без косвенного участия серной кислоты. Мы моемся мылом, стирка белья без мыла или стирального порошка невозможна. Мыло и порошки готовят из соды и жирных кислот. Чтобы получить жирные кислоты из жиров и очистить их, нужна серная кислота.
Вы читаете книгу, напечатанную на проклеенной бумаге, пишете на такой бумаге. Проклейка бумаги производится при помощи сульфата алюминия, т.е. опять при участии серной кислоты. Чернила готовили при помощи железного купороса, получаемого обработкой серной кислоты железом. Значит, и распространение культуры немыслимо без применения серной кислоты.
Ни один двигатель, ни одна машина, ни один станок не может работать без смазочных масел, керосина и других продуктов, получаемых из нефти, очистка которой производится при помощи серной кислоты. Значит, работа наших фабрик, заводов, движение поездов, пароходов, полет самолетов находятся в зависимости от нее.
Лужение, никелирование, серебрение, меднение проводятся при помощи сульфатов. Очистка некоторых металлов (серебра, меди и др.) проходит также при участии серной кислоты.
Для производства кислот, например уксусной, солей, неорганических и органических красок требуется серная кислота. Фармацевтическая отрасль промышленности, производство искусственного волокна не могут обойтись без серной кислоты. Взрывчатые вещества готовятся при участии концентрированной серной кислоты.
Приложение 2
Лист самоанализа учебной деятельности учащегося 9 класса _________________________________________________
по теме «Серная кислота».
Я ЗНАЮ
|
ХОЧУ УЗНАТЬ
|
ЧТО УЗНАЛ?
|
|
|
|
Кейс№1
Уходя на работу, мама поручила Ксюше постирать тюль и свести пятно от ржавчины лимонной кислотой. Покопавшись в книге «Домоводство», Ксюша поняла, что нужно приготовить 10%-й раствор кислоты и погрузить туда на 30 мин ткань с ржавым пятном размером с её ладошку.
Вопросы:
1)Будь вы Ксюшей, сколько взяли бы воды и кислоты для приготовления раствора?
2)В какой ёмкости выводили бы пятно?
Кейс№2
Ученые – биологи из команды Ж.И. Кусто применяют дыхательные аппараты замкнутого цикла при наблюдении за морскими животными. Аппарат снабжен гранулированным веществом, которое регенерирует воздух, выдыхаемый пловцом в дыхательный мешок.
Вопросы:
1)Как называется данное вещество?
2)Каким образом данное вещество регенерирует выдыхаемый воздух, запишите уравнение реакции.
Ответ: Na2O2, 2Na2O2 + 2CO2 = 2NaCO3 + O2 |
