Школа села Большое Красненского района Белгородской области
учитель химии
Урок по химии в 9-ом классе «Серная кислота»
(Урок – круглый стол)
Цель: содействовать обобщению и систематизацию знаний учащихся о влиянии условий на скорость химических реакций, о способах получения серы, серной кислоты, ее свойствах.
Оборудование:
1) для учителя – демонстрационная таблица химических элементов ; образцы серосодержащих веществ: пирит, медный колчедан, железный колчедан, сульфиды свинца и цинка, гипс, сульфат натрия, медный купорос; раздел «Серная кислота. Упражнения» из электронного учебника: - Химия в школе. Кислоты и основания. 10 – 11 класс [Электронный ресурс]. Windows 2000/XP; http://school-collection. *****: химия, «Свойства серной кислоты» - анимация (карточка ресурса);
2) для учащихся – компьютер презентации PowerPoint: «Получение серы», «Промышленное применение сульфидов. Сульфаты», «Получение серной кислоты»; «Серная кислота».
Ход урока
Учитель.
- На прошлом уроке мы с вами, ребята, выполняли практическую работу № 2 «Изучение влияния условий на скорость химических реакций». Вспомним, что такое скорость химических реакций?
Ученик.
- Скоростью реакции называется количество вещества, превращающегося в единицу времени.
Учитель.
- Скорости химических реакций зависят от условий их протекания. Скорости химических реакций зависит от ряда факторов, важнейшими из которых являются. Вспомним, с какими из них мы встретились при проведении опытов на прошлом уроке.
1 ученик.
- На скорость химических реакций влияет природа реагирующих веществ. При взаимодействии металлов с серной кислотой реакция быстрее проходила с алюминием, чем с медью, так как алюминий более активный металл и в ряду активности металлов стоит левее меди.
2 ученик.
- На скорость химических реакций влияет концентрация реагирующих веществ. На практическом занятии мы действовали на алюминий разбавленной и неразбавленной серной кислотой - в пробирке с более концентрированной кислотой реакция с алюминием проходила гораздо быстрее.
3 ученик.
- На скорость химических реакций влияет площадь поверхности соприкосновения реагирующих веществ. Мы в две пробирки с серной кислотой одинаковой концентрации добавили в первую пробирку порошок мела, а во вторую – кусочек мела такой же массы. В пробирке с порошком мела реакция с серной кислотой прошла мгновенно, а в пробирке кусочком мела шла долго.
4 ученик.
- На скорость химических реакций влияет температура. Мы взяли две пробирки с одинаковыми количествами серной кислоты и алюминия. Одну пробирку нагревали на спиртовке – в этой пробирке реакция пошла намного быстрее, о чем можно было судить по более бурному выделению пузырьков водорода;
5 ученик.
- На скорость химических реакций влияет катализатор. Мы взяли две пробирки с одинаковыми количествами серной кислоты и алюминия. В первую пробирку добавили кристаллы медного купороса. В результате наблюдали большую скорость химической реакции в этой пробирке, так как медь, входящая в состав медного купороса, является катализатором реакции серной кислоты с алюминием.
6 ученик:
- Общий вывод: знание вопроса о скорости химической реакции имеет большое теоретическое и практическое значение: позволяет управлять химической реакцией, правильно планировать химические производства.
Учитель:
- Ребята, каждый из вас дома подготовил к уроку презентации или выступления по теме «Серная кислота и ее соли». Пожалуйста, слово за вами.
1 ученик:
- Презентация PowerPoint «Получение серы»
-1 слайд. Распространение элемента в природе.
Сера широко распространена в природе. Она составляет 0,05% массы земной коры. В свободном состоянии (самородная сера) в больших количествах встречается в Италии (острова Сицилия) и США. Месторождения самородной серы имеются в Поволжье, в государствах Средней Азии, в Крыму и других районах.
2 слайд. Соединения серы. Сера часто встречается в виде соединений с другими элементами. Важнейшими ее природными соединениями являются сульфиды металлов: FeS2 - железный колчедан, или пирит; ZnS - цинковая обманка; PbS - свинцовый блеск; HgS - киноварь и др., а также соли серной кислоты (кристаллогидраты): СаSO4·2Н2O - гипс, Na2SO4·10H2O - глауберова соль, МgSО4·H2O - горькая соль и др.
3 слайд. Получение серы из руды. Однако сера, полученная выплавкой из руды (комовая сера), обычно содержит еще много примесей. Дальнейшую ее очистку производят перегонкой в рафинировочных печах, где сера нагревается до кипения. Пары серы поступают в выложенную кирпичом камеру. Вначале, пока камера холодная, сера прямо переходит в твердое состояние и осаждается на стенках в виде светло-желтого порошка (серный цвет). Когда камера нагреется выше 120°C, пары конденсируются в жидкость, которую выпускают из камеры в формы, где она и застывает в виде палочек.
2 ученик:
- Презентация PowerPoint «Промышленное получение сульфидов, сульфаты»
- 1 слайд.
Ag2S | Обеспечивает «темнение под старину» новых серебряных изделий |
As2S3 | в чистом виде «королевская желтая» краска; |
As4S4 | живопись; изготовление фейерверков |
Bi2S3 | главный исходный материад для получения висмута |
CaS | пестицидный препарат для борьбы с мучнистой росой |
CdS | зеленый люминофор в цветных кинескопах |
Cu2S | хороший проводник; для изготовления художественных красок |
- 2 слайд. Сульфид железа. Сульфид железа главный исходный материад для получения серной кислоты; используется в качестве детекторов в радиотехнике.
- 3 слайд. Сульфид ртути. Сульфид ртути получается при контакте порошка серы с пролитой ртутью.
- 4 слайд. Сульфид свинца. В результате реакции сероводорода и свинца получается сульфид свинца.
- 5 слайд. Сульфат никеля. Сульфат никеля встречается в природе и используется для получения никеля.
- 6 слайд. Сульфат меди - CuSO4. CuSO4.5H2O — медный купорос (ярко-синего цвета), который применяется в сельском хозяйстве (для борьбы с вредителями и для протравливания зерна) и при получении минеральных красок.
- 7 слайд.
3 ученик:
- Презентация PowerPoint «Получение серной кислоты»:
Значение производства серной кислоты.
1) По масштабам производства и разнообразных областей применения серная кислота занимает одно из ведущих мест среди продуктов химической промышленности. Серная кислота применяется в разнообразных производствах химической промышленности (минеральных удобрений, пластмасс, красителей, искусственных волокон и т. д.
2) Историческая справка (кратко):
В ХVI веке серную кислоту получали сухой перегонкой железного купороса, и с тех пор ее стали называть «купоросным маслом».
Первый завод построен в Англии в 1740 году где получали серную кислоту сжиганием серы и селитры в металлических сосудах. Позже для улавливания образующихся газов стали применять свинцовые камеры, и способ назвали <камерным>.
В начале ХХ века камеры заменили башнями и процесс назвали <башенным>, но концентрация кислоты составляла 75% и происходило загрязнение атмосферы.
Появился новый способ производства серной кислоты — контактный метод. При этом стали получать 90-95% кислоту и олеум (100%), не было загрязнения окружающей среды. В настоящее время основными промышленными методами получения серной кислоты являются башенный (нитрозный) и контактный. Последний имеет большее преимущество.
Сырье и ею подготовка
1) Требования к сырью: дешевое и широко распространенное; применение отходов; применение концентрированного сырья, комплексное использование сырья.
2) Виды сырья в производстве серной кислоты
3) Химические реакции, лежащие в основе данного производства, их характеристики.
4 ученик:
- Презентация PowerPoint «Серная кислота» посвящена технике безопасности при работе с серной кислотой:
Слайд 1: «Строение молекулы серной кислоты»
Голос диктора: «Молекула серной кислоты аш два эс о четыре».
Слайд 2: «Никогда не добавляйте воду в серную кислоту, если хотите хорошо выглядеть!»
Слайд 3: «Юные химики! Всегда добавляйте серную кислоту в воду, а не наоборот».
Слайд 4: «При растворении серной кислоты в воде выделяется большое количество теплоты».
Слайд 5: «Нальем несколько капель серной кислоты на ткань, бумагу, сахар, древесину. В ткани и бумаге кислота прожжет дыры, а сахар и древесина обуглятся».
Слайд 6: «Нальем в три пробирки раствор серной кислоты. Добавим в первую пробирку раствор индикатора метилоранжа, во вторую – сок краснокочанной капусты, в третью – раствор индикатора лакмуса. Почему все индикаторы в растворе серной кислоты окрасились в красный цвет?»
Учитель:
- Ребята, какова электронная формула атома серы и какие степени окисления может иметь сера в химических соединениях?
Ученик:
- Электронная формула атома серы – 1s22s22p63s23p4, на последнем энергетическом уровне у атома серы шесть электронов, два из которых неспаренные находятся на p-орбиталях, поэтому степени окисления серы в различных соединениях -2; 0; +4; +6, например: Н2S, S8, SO2, SO3.
Учитель:
- Каким образом получаются оксид серы(IV) и оксид серы(VI)?
Ученик:
- Оксид серы(IV) - SO2 – получают путем нагревания серы, или пирита на воздухе:
S + O2 = SO2 + 297 кДж,
800ºС
4FeS2 + 11O2 = 8SO2 + 2Fe2O3 + 3400 кДж,
а оксид серы(VI) получают окислением оксида серы(IV) в присутствии катализатора.
Учитель:
- Ребята, изобразите структурную формулу серной кислоты
Ученик:
- Структурная формула серной кислоты, в которой каждая черточка отображает два спаренных электрона:
O
║
Н ─ O ─ S ─ O ─ H, здесь сера проявляет степень окисления +6
║
O
Учитель:
- Ребята, сейчас все вместе выполним интерактивные задания на компьютере. К компьютеру для работы с одним упражнением выходит один желающий и с помощью класса находит верное решение, а затем компьютер определяет правильно или неправильно было выполнено задание.
1 ученик:
Упражнение № 1
Вставьте пропущенные слова: плотность; вдвое; тепла; концентрированной; повышается; кожу; сахар; кислота; вода; маслянистость.
Серная кислота - _____________________ жидкость, имеющая - _______________ примерно ________________ большую, чем вода. Она повреждает _______________ , обугливает _________________ и древесину. При разбавлении концентрированной серной кислоты выделяется большое количество ________________ и _______________ температура смеси. Разбавление __________________ серной кислоты всегда следует проводить согласно следующему правилу: «Сначала ________________, потом ________________».
2 ученик:
Упражнение № 2
Дополните уравнения реакций:
S + _______ → SO2
2SO2 + ______ <=> 2SO3
SO3 + ______ → H2SO4
3 ученик:
Упражнение № 3
Какова молекулярная масса серной кислоты
49 а. е.м.
98 а. е.м.
64 а. е.м.
97 а. е.м.
4 ученик:
Упражнение № 4
Сколько граммов серной кислоты содержится в 200 мл 96% раствора с плотностью ρ = 1,84 г/мл3
192 г
184 г
98, 84 г
353,28 г
5 ученик:
Упражнение № 5
Каково содержание серы в серной кислоте?
32, 65%
65,3%
2,05%
98%
Учитель:
- Ребята, сейчас мы с вами повторим свойства серной кислоты, а для этого посмотрим анимацию «Свойства серной кислоты» коллекции образовательных ресурсов Интернет www. school-collection. *****.
После просмотра анимации учитель с детьми делают следующие выводы:
Серная кислота – бесцветная, вязкая жидкость без запаха. Серная кислота обугливает древесину, кожу и ткани.Если в химический стакан с серной кислотой опустить лучинку, то лучинка обугливается.
При смешивании серной кислоты с водой выделяется большое количество теплоты. Если под стеклянный колокол поместить стакан с серной кислотой и гигрометр, то можно увидеть, что влажность воздуха уменьшится, так как серная кислота поглощает воду из воздуха. Это свойство серной кислоты используется для осушения некоторых газов. Если в химический стакан с серной кислотой вылить воду, то вода может закипеть и выбросить брызги серной кислоты на лицо и руки человека и вызвать химические ожоги кожи!Рефлексия.
Библиография
Химия в школе. Кислоты и основания. 10 – 11 класс [Электронный ресурс]. Windows 2000/XP; процессор Intel® Pentium® MMX 200 МГц; 16-скоростное устройство для чтения компакт-дисков или DVD-дисков; Оперативная память: для Microsoft Windows XP - 128 Мб; для 2000/ME - 96 Мб; 50 Mбайт свободного места на жестком диске; графический режим дисплея на менее 800x600 с глубиной цвета 16 бит (High Color); звуковая карта; микрофон; мышь. Анимация «Свойства серной кислоты» коллекции образовательных ресурсовИнтернет www. school-collection. *****.
