Химическая промышленность

Интегрированный урок по химии и географии.

Тема: «Химическая промышленность».

Учитель химии высшей квалификационной категории Горбатова Ирина Всеволодовна,

учитель географии первой квалификационной категории Никольская Ольга Александровна.

Цель: Обобщение и углубление знания о химической промышленности на примере производства серной кислоты.

Задачи: Актуализировать знания по химической промышленности, изучить химизм производства серной кислоты, познакомиться природными соединениями серы, освоить условия охраны труда и защиты окружающей среды; развивать интеллектуальные умения: выделять главное, анализировать, делать выводы; воспитывать коммуникативные навыки, формировать научное мировоззрение.

Оборудование: Карта РФ, плакат «Производство серной кислоты», карточки с изображением условных обозначений полезных ископаемых, проектор.

Демонстрация: Опыты, образцы: сера, сера в породе, серный колчедан, медный колчедан, фосфориты.

На партах: Атласы, задание по химии «Допишите уравнения реакций».

На доске: Дата, высказывание «Едва ли найдется другое, искусственно добываемое вещество, столь часто применяемое в технике, как серная кислота» Д.И.Менделеев.

Ход урока:

1. Организационный момент:

Разминка. Учитель химии говорит названия веществ, в том числе и тривиальные, а обучающиеся называют формулы веществ. А затем внимание на экран.

На экран выводится рисунок «Основные химические базы»:

Учитель географии: Ребята, что изображено на данном рисунке?

Ответ: Основные химические базы России.

Учитель географии: Молодцы, правильно. Сформулируйте тему сегодняшнего урока?

Ответ: «Химическая промышленность».

Учитель химии: Ребята, а ответьте на такой вопрос, почему мы изучаем эту тему и на уроке химии и на уроке географии?

Ответ: Химическая промышленность является ведущей (авангардной) отраслью промышленности.

Учитель химии: Молодцы, правильно.

1. Основная часть.

Учитель географии: Химическая промышленность выделилась в отдельную отрасль с началом промышленного переворота. Одними из первых появились заводы по производству серной кислоты — важнейшей из минеральных кислот, применяемых человеком, в 1740 (Великобритания, Ричмонд), в 1766 (Франция, Руан), в 1810 (Германия, Лейпциг). А в России серная кислота была впервые получена в 1805 на заводе князя Голицына, а в 1897 г. был построен первый контактный сернокислый завод.

Учитель химии: Неоценимый вклад в создание и развитие русской химической промышленности внесли родоначальник отечественной химии М.В. Ломоносов, выдающиеся русские ученые Д. И. Менделеев, В. М. Севергин, Н. Н. Зинин, Н. Н. Бекетов, М. Г. Кучеров, Н. Д. Зелинский и многие другие.

Учитель географии: Однако промышленность дореволюционной России характеризовалась общей технико-экономической отсталостью по сравне­нию с другими капиталистическими странами. Несмотря на бо­гатейшие запасы полезных ископаемых, Россия ввозила серный колчедан из Испании, серу из Италии, калийные соли из Гер­мании, селитру из Чили. Импортировала Россия и почти весь ассортимент химических товаров: синтетические красители, ла­ки, удобрения и т. д. Царское правительство не использовало богатейших возможностей по развитию отечественной химичес­кой промышленности и отдало ее на откуп иностранцам.

Учитель химии: В России не было ни одного химического научно-исследова­тельского института. Многие открытия русских ученых не на­ходили практического применения на родине. Например, процес­сы получения анилина и ацетальдегида, открытые в России, бы­ли реализованы в Германии.

Учитель географии: Только после Октябрьской социалистичес­кой революции стало возможным создание крупной отечественной химической промышленности. Были развернуты интенсивные поиски источников сырья, которые завершились открытием за­лежей калийных солей в районе Соликамска и крупных месторождений апатитов на Кольском полуострове и фосфоритов в центральной России.

Задание: Назовите основные химические базы России.

Ответ: Центральная, Волго-Уральская, Сибирская, Северо-Европейская

Демонстрация серы и серы в породе, фосфоритов.

Учитель географии: Отметьте на карте основные месторождения апатитов, фосфоритов, калийных солей и серы.

4 ученика берут карточки с условными обозначениями и прикрепляют к карте.

Учитель географии: Назовите основные факторы в размещении отраслей химической промышленности?

Ответ: Потребительский фактор, водный и энергетический, а так же фактор близости к районам добычи сырья и экологический. 

Учитель химии обращает внимание ребят на высказывание Д.И.Менделеева:

«Едва ли найдется другое, искусственно добываемое вещество, столь часто применяемое в технике, как серная кислота».

Учитель химии: Серную кислоту называют хлебом химической промышленности.

Вопрос: Как вы думаете почему?

Примерный ответ: По применению серная кислота занимает первое место среди кислот. Ее используют для получения фосфорных и азотных удобрений. Она применяется в производстве взрывчатых веществ, искусственных волокон, красителей, пластмасс. Её используют для заливки аккумуляторов, для производства других кислот и т.д. Поэтому серную кислоту называют хлебом химической промышленности.

На экран выводится схема: «Применение серной кислоты»

Вопрос: В качестве чего используется серная кислота в органической химии?

Ответ: В качестве водоотнимающего средства.

Опыт: Обугливание бумаги и сахара.

Учитель химии: Мы выяснили, что среди минеральных кислот, производимых химической промышленностью, серная кислота по объему производства и потребления занимает первое место. Объясняется это двумя причинами: ее дешевизной по сравнению со всеми другими кислотами, и ее свойствами. Серная кислота не дымит, в концентрированном виде не разрушает черные металлы, в то же время является одной из сильных кислот.

Учитель географии: Сырьем для получения серной кислоты являются

сера - S

серный колчедан (пирит) - FeS₂

сульфиды цветных металлов - Cu₂S, ZnS, PbS

сероводород – H₂S

Демонстрация серного колчедана, медного колчедана

Учитель химии: Ежегодно в мире получают свыше 200 млн. тонн серной кислоты. Схематично процесс производства серной кислоты можно выразить схемой:

S

FeS₂} →SO₂→SO₃ →H₂SO₄

H₂S

Химизм производства: Используя плакат «Производства серной кислоты» рассмотреть все стадии получения кислоты:

Задание: 1)Ответить на вопросы:

Сколько стадий в процессе получения серной кислоты? – Три.

Как называются эти стадии?

Дописать уравнения реакций:

1. Обжиг серного колчедана или серы.

4FeS₂+11O₂→2Fe2O₃+8SO₂

1. Окисление оксида серы(IV) .

2SO₂+O₂→2SO₃

1. Поглощение оксида серы(VI).

SO₃+H₂O→H₂SO₄

nSO₃ + H₂SO₄ → H₂SO₄·nSO₃

 H₂SO₄·nSO_{3 (}олеум)

Учитель химии: Если дописали уравнения реакций, то теперь поменяйтесь тетрадями с соседом. Возьмите карандаши и сверьте результаты с образцом.

Учитель географии: Мы все знаем, какой вред наносит природе любое производство, а, в особенности, химическое. Производство серной кислоты создает немало экологических проблем. Выбросы и отходы сернокислотных заводов вызывают крайне негативное воздействие на окружающую среду: учащение заболеваний дыхательной системы у человека и животных, гибель растительности и подавление ее роста, повышение коррозионного износа материалов, закисление почв, разрушение сооружений из известняка и мрамора.

Опыт: Взаимодействие мрамора с серной кислотой.

Учитель химии: Очень важно соблюдать правила техники безопасности. При соприкосновении с кожей кислота вызывает местные омертвление и разрушение тканей - химический ожог. При работе с серной кислотой необходимо работать в резиновых перчатках. Если кислота попала на кожу, то ее надо смыть большим количеством воды.

Учитель географии: Чтобы избежать загрязнения окружающей среды:

• Создаются безотходные производства. При этом используются бессточные системы.

• Для предотвращения выбросов SO₂ и SO₃, используют специальные фильтры.

• Необходимо кооперировать различные производства. Например, металлургические предприятия и производства серной кислоты (комплексная переработка сырья – является экономически целесообразной).

• Использование в качестве сырья – сероводорода.

(Можно спросить у ребят, почему использование сероводорода менее безопасно, чем пирит.)

1. Рефлексия:

1. Предметная. Ребята, давайте спросим у себя: «Что мы узнали сегодня на уроке?»

Примерный ответ: Серная кислота находит широкое применение в химической промышленности. Заводы по производству серной кислоты расположены только в районах потребления, так как она малотранспортабельна.

1. Процессуальная. Как мы это выяснили?

Примерный ответ: Рассмотрели схему применения и производства серной кислоты Повторили факторы размещения предприятий химической промышленности.

1. Ценностная. Для чего нужны знания, полученные на уроке?

Примерный ответ: Чтобы знать о правильном и безопасном применении серной кислоты (избежание экологических катастроф, угрозы жизни и здоровья человека).

1. Домашнее задание:

Подготовить сообщение «Химическая промышленность и экология».

Список использованной литературы и интернет ресурсов:

1. Общая химия. 11 класс. Профильный уровень:учебник для общеобразовательных учреждений/О.С.Габриелян, И.Г.Остроумов.-М.:ОЛМА-Учебник:ОЛМА Медиа Групп, 2008.-424. с.:ил.

2. http://studopedia.ru/3_71171_istoriya-razvitiya-himicheskoy-promishlennosti.html

3. https://geographyofrussia.com/ximicheskaya-promyshlennost-sostav-faktory-razmeshheniya-osnovnye-rajony-i-centry-problemy-i-perspektivy-razvitiya-ximicheskaya-promyshlennost-i-okruzhayushhaya-sreda/

4. http://trotted.narod.ru/chemtech/lec-15-16.htm

5. https://foxford.ru/wiki/himiya/proizvodstvo-sernoy-kisloty