Конспект урока химии "Соединения серы"

Цель:

изучить строение, свойства, получение и применение серной кислоты.

Задачи урока:

-образовательная: познакомить учащихся с физическими и химическими свойствами концентрированной и разбавленной серной кислоты; рассмотреть ее получение; показать народнохозяйственное значение этой кислоты и ее солей;

-развивающая: развитие речи, памяти, логического мышления, умений совместной деятельности; развитие и закрепление умений и навыков работы с лабораторным оборудованием;

-воспитательная: формирование мировоззрения, навыков сотрудничества;

 приемственности знаний; осуществление межпредметных связей; воспитание разумного отношения к природе, экологической грамотности.

Оборудование и реактивы: коллекция минералов соединений серы, концентрированная и разбавленная серная кислота, металлический цинк, раствор сульфата меди (П), оксид меди (П), раствор гидроксида натрия, раствор хлорида бария, соли серной кислоты (медный купорос, железный купорос, безводный сернокислый натрий, гипс др. ), 2 таблетки норсульфазола, индикаторы (фенолфталеин, метиловый оранжевый, лакмус), пробирки, горелка, сухое горючее, спички, лучинка, ПК, мультимедийный проектор.

Ход урока.

I. Организационный момент.

II. Актуализация знаний.

Закончите уравнения возможных реакций:

а) SO₂ + Ca(OH) ₂ =

б) Na₂SO₃ + HCl =

в) SO₃ + NaOH =

г) SO₂ + H₂O =

д) Cl₂ + SO₂ + H₂О =

е) SO₃ + HNO₃ =

Для окислительно-восстановительных реакций приведите электронный баланс, для реакций, протекающих в растворах, - ионные уравнения.

III. Изучение нового материала.

В 1260 году алхимик и епископ Альберт Великий (Альберт фон Больштедт) в поисках «эликсира молодости» решил попытаться выделить его из железного купороса. Засыпав в реторту порошок купороса, он стал ее нагревать. В начале из реторты пошел «белый дым», а потом в сосуд-приемник начали поступать бесцветные прозрачные капли неизвестной жидкости. Епископ собрал немного этой жидкости и размешал ее оструганной деревянной палочкой; палочка вскоре почернела.

Альберт Великий назвал полученную жидкость «купоросным маслом». Позднее, в 1590 году, немецкий алхимик и врач Андреас Либавий, тоже пытаясь отыскать «эликсир», смешал серу и селитру, а потом нагрел смесь в длинногорлой колбе-алембике, отводя выходящий из нее «дым» в сосуд с водой. Когда в колбе осталась только коричневая сплавленная масса, он закончил опыт и стал испытывать содержимое сосуда с водой, где поглощался «дым».

Капнул немного этой жидкости на кусок железа, и она зашипела и запузырилась; нанес ее на свинцовую пластину – осталось белое пятно. Но свинец не поддался «кислому спирту», как назвал полученную жидкость Либавий.

Это была концентрированная серная кислота, которую долгое время называли «купоросным маслом» (см. презентацию, слайд).

С серной кислотой, ее свойствами и солями мы с вами подробнее познакомимся на сегодняшнем уроке.

Рассмотрим строение молекулы серной кислоты (см. презентацию, слайд).

Физические свойства.

Чистая (100% «дымящая») серная кислота представляет собой бесцветную тяжелую вязкую жидкость, при небольшом охлаждении затвердевающую с образованием бесцветных кристаллов (t плавления 100 С). Поэтому обычно используют не чистую кислоту, а концентрированный 98% раствор.

Получение серной кислоты.

В настоящее время ее получают контактным способом.

(демонстрация коллекции минералов соединений серы)

Например, сырьем для производства серной кислоты служит железный колчедан – пирит FeS₂, который после отделения от пустой породы подвергают обжигу. Газ, выходящий из обжиговой печи, содержит значительное количество оксида серы (1VОчищенный газ нагревается в теплообменнике до 4500 С и поступает в контактный аппарат, где происходит его окисление до серного ангидрида (SO₃).

Внутри контактного аппарата на специальных решетках находится катализатор – оксид ванадия (V) V₂O₅, содержащий промоторы. Образовавшийся SO₃ поглощают концентрированной серной кислотой. Образуется олеум – раствор серного ангидрида в серной кислоте (см. презентацию, слайд).

1 стадия получение сернистого газа S + O₂= SО₂

2 стадия получение серного ангидрида 2SO₂ + O₂ ---- 2SO₃

3 стадия получение серной кислоты H₂O + SO₃ = H₂SO₄

 С сернокислотным производством связаны большие экологические проблемы, например, образование кислотных дождей.

Термин «кислотные дожди» ввел английский химик А. Смит более 100 лет назад. Причиной возникновения кислотных дождей являются массовые промышленные выбросы оксида серы (1V) и оксидов азота в атмосферу (см. презентацию, слайд).

Свойства разбавленной серной кислоты.

Индикаторы изменяют свой цвет в растворах кислот.

В растворе серной кислоты фенолфталеин остаётся бесцветным, оранжевый метиловый оранжевый становится красно-розовым, фиолетовый лакмус-красным.

(Учащиеся в 3 пробирки с 2 мл серной кислоты добавили по одной капли каждого индикатора. Полученные результаты записали в тетрадь).

Весь материал - в документе.

Тема: «Соединения серы»

Выполнила:
Ситалова О.А., учитель химии, биологии МКОУ СОШ №12

г. Лиски, 2014/2015 учебный год

Цель: изучить строение, свойства, получение и применение серной кислоты.

Задачи урока:

-образовательная: познакомить учащихся с физическими и химическими свойствами концентрированной и разбавленной серной кислоты; рассмотреть ее получение; показать народнохозяйственное значение этой кислоты и ее солей;

-развивающая: развитие речи, памяти, логического мышления, умений совместной деятельности; развитие и закрепление умений и навыков работы с лабораторным оборудованием;

-воспитательная: формирование мировоззрения, навыков сотрудничества;

приемственности знаний; осуществление межпредметных связей; воспитание разумного отношения к природе, экологической грамотности.

Оборудование и реактивы: коллекция минералов соединений серы, концентрированная и разбавленная серная кислота, металлический цинк, раствор сульфата меди (П), оксид меди (П), раствор гидроксида натрия, раствор хлорида бария, соли серной кислоты (медный купорос, железный купорос, безводный сернокислый натрий, гипс др.), 2 таблетки норсульфазола, индикаторы (фенолфталеин, метиловый оранжевый, лакмус), пробирки, горелка, сухое горючее, спички, лучинка, ПК, мультимедийный проектор.

Ход урока

I. Организационный момент.

П. Актуализация знаний.

Закончите уравнения возможных реакций:

а) SO₂ + Ca(OH)₂ =

б) Na₂SO₃ + HCl =

в) SO₃ + NaOH =

г) SO₂ + H₂O =

д) Cl₂ + SO₂ + H₂О =

е) SO₃ + HNO₃ =

Для окислительно-восстановительных реакций приведите электронный баланс, для реакций, протекающих в растворах, - ионные уравнения.

Ш. Изучение нового материала.

В 1260 году алхимик и епископ Альберт Великий (Альберт фон Больштедт) в поисках «эликсира молодости» решил попытаться выделить его из железного купороса. Засыпав в реторту порошок купороса, он стал ее нагревать. В начале из реторты пошел «белый дым», а потом в сосуд-приемник начали поступать бесцветные прозрачные капли неизвестной жидкости. Епископ собрал немного этой жидкости и размешал ее оструганной деревянной палочкой; палочка вскоре почернела. Альберт Великий назвал полученную жидкость «купоросным маслом». Позднее, в 1590 году, немецкий алхимик и врач Андреас Либавий, тоже пытаясь отыскать «эликсир», смешал серу и селитру, а потом нагрел смесь в длинногорлой колбе-алембике, отводя выходящий из нее «дым» в сосуд с водой. Когда в колбе осталась только коричневая сплавленная масса, он закончил опыт и стал испытывать содержимое сосуда с водой, где поглощался «дым». Капнул немного этой жидкости на кусок железа, и она зашипела и запузырилась; нанес ее на свинцовую пластину – осталось белое пятно. Но свинец не поддался «кислому спирту», как назвал полученную жидкость Либавий.

Это была концентрированная серная кислота, которую долгое время называли «купоросным маслом» (см. презентацию, слайд).

С серной кислотой, ее свойствами и солями мы с вами подробнее познакомимся на сегодняшнем уроке.

Рассмотрим строение молекулы серной кислоты (см. презентацию, слайд).

Физические свойства.

Чистая (100% «дымящая») серная кислота представляет собой бесцветную тяжелую вязкую жидкость, при небольшом охлаждении затвердевающую с образованием бесцветных кристаллов (t плавления 100 С). Поэтому обычно используют не чистую кислоту, а концентрированный 98% раствор.

Получение серной кислоты.

В настоящее время ее получают контактным способом.

(демонстрация коллекции минералов соединений серы)

Например, сырьем для производства серной кислоты служит железный колчедан – пирит FeS₂, который после отделения от пустой породы подвергают обжигу. Газ, выходящий из обжиговой печи, содержит значительное количество оксида серы (1VОчищенный газ нагревается в теплообменнике до 4500 С и поступает в контактный аппарат, где происходит его окисление до серного ангидрида (SO₃). Внутри контактного аппарата на специальных решетках находится катализатор – оксид ванадия (V) V₂O₅, содержащий промоторы. Образовавшийся SO₃ поглощают концентрированной серной кислотой. Образуется олеум – раствор серного ангидрида в серной кислоте (см. презентацию, слайд).

1. стадия получение сернистого газа S + O₂= SО₂

2 стадия получение серного ангидрида 2SO₂ + O₂ ---- 2SO₃

3 стадия получение серной кислоты H₂O + SO₃ = H₂SO₄

С сернокислотным производством связаны большие экологические проблемы, например, образование кислотных дождей.

Термин «кислотные дожди» ввел английский химик А.Смит более 100 лет назад. Причиной возникновения кислотных дождей являются массовые промышленные выбросы оксида серы (1V) и оксидов азота в атмосферу (см. презентацию, слайд).

3.Свойства разбавленной серной кислоты.

3.1. Индикаторы изменяют свой цвет в растворах кислот.

В растворе серной кислоты фенолфталеин остаётся бесцветным, оранжевый метиловый оранжевый становится красно-розовым, фиолетовый лакмус-красным.

(Учащиеся в 3 пробирки с 2 мл серной кислоты добавили по одной капли каждого индикатора. Полученные результаты записали в тетрадь).

3.2. С металлами (до водорода), например, с Zn:

Zn + H₂SO_4(p) = ZnSO₄ + H₂

(Учащиеся в пробирку с 1 гранулой металлического цинка добавили 2 мл раствора серной кислоты. Полученный результат записали в тетрадь).

3.3.С оксидами металлов, например, с CuO:

CuO + H₂SO_4(p) = CuSO₄ + H₂O

(Учащиеся в пробирку к 1г. оксида меди (П) добавили 2 мл раствора серной кислоты, нагрели. Полученный результат записали в тетрадь).

3.4.С основаниями, например, с NaOH:

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

(Учащиеся в пробирку к 1 мл гидроксида натрия добавили 1 мл раствора серной кислоты. Полученный результат записали в тетрадь).

3.5. С солями, например, с BaCl₂:

BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ + 2HCl (написать полное и сокращенное ионные уравнения)

Реактивом на сульфат – ионы являются ионы бария. Выпадает осадок белого цвета.

(Учащиеся в пробирку к 1 мл хлорида бария добавили 1 мл раствора серной кислоты. Полученный результат записали в тетрадь),

4. Свойства концентрированной серной кислоты.

Окислительно-восстановительные свойства концентрированной серной кислоты сильно отличаются от свойств разбавленной серной кислоты.

4.1. При разбавлении концентрированной серной кислоты нужно соблюдать осторожность и всегда приливать кислоту в воду, но не наоборот (см. презентацию, слайд).

4.2. Концентрированная серная кислота обугливает многие органические вещества, например, углеводы. (Демонстрационные опыты: 1) учитель опускает лучинку в раствор с концентрированной серной кислотой. Происходит ее обугливание; 2) на большую таблетку сухого горючего положить 2 таблетки норсульфазола и поджечь горючее – из таблеток норсульфазола поползут «черные змеи»).

4.3. Концентрированная серная кислота является сильным окислителем, но в качестве окислителя выступают не ионы водорода, а S, входящая в состав кислоты. Общая закономерность такова: чем выше активность металла, тем полнее идет восстановление кислоты, тем ниже степень окисления полученного продукта (тем больше электронов принимает сера).

Например: 4Zn⁰ + 5H₂S+10O₂ = 4Zn⁺²SO₄+ H₂S^-2 + 4H₂O

(Демонстрационный опыт: (опыт проводится в вытяжном шкафу) к 1 грануле цинка добавили 2 мл серной кислоты, нагрели. Полученный результат записали в тетрадь).

Cu⁰ + 2H₂S+4O₂ = Cu⁺²SO₄ + S⁺⁴O₂ +2H₂O

(Демонстрационный опыт: (опыт проводится в вытяжном шкафу) к 1 грануле меди добавили 2 мл серной кислоты, нагрели. Полученный результат записали в тетрадь).

Многие металлы (алюминий, железо) пассивируются концентрированной серной кислотой, поэтому ее можно хранить в железной таре, перевозить в стальных цистернах.

Al + H₂SO₄ =

(Демонстрационный опыт: к 1 грануле алюминия добавили 2 мл серной кислоты. Полученный результат записали в тетрадь).

Соли серной кислоты, их применение.

Все гидросульфаты и большинство сульфатов хорошо растворимы в воде.

Малорастворимы CaSO₄ и Ag₂SO₄, еще менее - PbSO₄ и практически не растворим BaSO₄.

Медный купорос CuSO₄ х 5H₂Oприменяется для изготовления зеленых и синих красок, для борьбы с вредителями растений и в электротехнике.

Железный купорос FeSO₄ х 7H₂Oслужит для получения других солей железа.

Безводный сернокислый натрий Na₂SO₄ является одним из важнейших материалов для стекловарения.

Кристаллический сернокислый натрий Na₂SO₄ х 10H₂O, называемый «глауберова соль», применяется в медицине.

Природный гипс CaSO₄ х 2H₂O служит для улучшения почвы, алебастр

нашел широкое применение в строительном деле, для формовки всевозможных изделий, изготовлении гипсовых скульптур и т.п.

IV. Вывод.

Ребята, на этом уроке мы с вами познакомились со строением молекулы, получением, химическими и физическими свойствами, применением серной кислотой и ее солей. Мы узнали, что чистая (100% «дымящая») серная кислота представляет собой бесцветную тяжелую вязкую жидкость. Рассмотрели получение серной кислоты контактным способом. Узнали, что с сернокислотным производством связаны большие экологические проблемы, например, образование кислотных дождей. Мы рассмотрели с вами химические свойства разбавленной и концентрированной серной кислоты. Изучили соли и их применение.

V.Закрепление

Задача.

На 12,8 г меди подействовали 300 г 88,2 %-ного раствора серной кислоты. Определите объем газа (н.у.) выделившегося в результате реакции.

Решение.

Дано:

m ( Cu) = 12,8 г

m р-ра H₂SO₄ = 300г

w = 88,2% = 0,882

_____________

V (газа ) - ?

Решение:

Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

1. n (Cu) = m/M = 12,8г/64г/моль = 0,2 моль

2. m в-ва (H₂SO₄) = w x m =300г x 0,882 = 264,6г

3. n (H₂SO₄) = 264,6г/98г/моль = 2,7моль

В недостатке количества вещества меди. Считаем по недостатку.

4) n (Cu) = n(SO₂) = 0,2 моль

5) V (SO₂) = n x Vm = 0,2моль x 22,4л/моль = 4,48л

Ответ: V (SO₂) = 4,48 л

Домашнее задание: учебник О.С.Габриелян, параграф: 22 стр. 101 – 106; упр. 3, 4, 7 (письменно); 8 (устно)