Открытый урок по серной кислоте

МКОУ СОШ№1 села Дивного Апанасенковскоо районаСтавропольского края.

Урок с использованием электронных образовательных ресурсов

«СЕРНАЯ КИСЛОТА И ЕЁ СВОЙСТВА»

Работа учителя химии

МКОУ СОШ№1

села Дивного

Апанасенковскоо района

Ставропольского края.

Денейкиной Аллы Михайловны.

2019 г.

Пояснительная записка

Предмет: химия.

Класс: 9.

Автор УМК: Рудзитис Фельдман.

В работе использована программа курса химии для 9 класса общеобразовательных учреждений, ее автор –Рудзитис, учебник – Рудзитис, «Химия 9 класс», Москва, «Дрофа», 2009 год, раздел – «Соединения химических элементов», количество часов – 2 часа в неделю, в год – 68 часов.

Тема урока: «Серная кислота и её свойства».

Цель: расширение базы знаний о серной кислоте, за счет включения в неё новых элементов о свойствах концентрированной серной кислоты и стадиях её производства.

Задачи:

• образовательные: актуализировать опорные знания об основных классах неорганических веществ; расширить и углубить знания о кислотах, окислительно-восстановительных реакциях; продолжить формировать умение правильно составлять молекулярные и ионные уравнения реакций, расставлять коэффициенты методом электронного баланса; формировать умение выдвигать гипотезу, проверять ее, устанавливать закономерность, искать новые факты, объяснять причину этих изменений;

• развивающие: создать условия для понимания у учащихся взаимосвязи между свойствами веществ, их получением и применением, развивать познавательную активность, умения наблюдать и рассуждать, делать выводы, используя при этом проблемный, исследовательский, дифференцированный подход к обучению; развивать у учащихся коммуникативные навыки, умение слушать и слышать друг друга.

• воспитательные: воспитывать неравнодушное отношение к предмету, окружающей среде, обратить внимание учащихся на экологическую проблему, связанную с производством серной кислоты, использовать при этом региональный компонент, интегративные знания

Место урока в системе уроков данного раздела: 8 урок в разделе «Неметаллы» и 2 урок при изучении темы «Сера. Соединения серы.»

Тип урока: урок освоения новых знаний (урок-сказка).

-Межпредметные связи: экологические проблемы, связанные с производством и использованием серной кислоты.

Наглядность: ПСХЭ Д.И. Менделеева, таблица «Растворимость кислот, оснований и солей в воде», таблица «Электрохимический ряд напряжений металлов», компьютер, проектор презентация к уроку по теме «Серная кислота и её свойства» (Презентация).

-Оборудование: пробирки, спиртовка, штатив, пробиркодержатель, H₂SO₄ (в растворе и концентрированная), лакмус, медь, цинк, магний, оксид меди (ІІ), оксид цинка, гидроксид натрия (раствор), гидроксид цинка, карбонат кальция (мел).

Формы работы: фронтальная, работа в группах, работа в парах, самостоятельная работа, демонстрационный эксперимент.

Девиз урока: «Познание начинается с удивления» (Аристотель).

Виды деятельности: поисковый и репродуктивный.

Использование современных технологий: информационно коммуникативные технологии, ЭОР.

Тип урока: урок-сказка.

Содержание сказки:

Глава 1. Рождение серной кислоты.

Глава 2. Детство.

Глава 3. На развилке дорог.

Глава 4. Ювелирный магазин.

Глава 5. На балу.

Глава 6. Кислота-волшебница.

Девиз урока: «Познание начинается с удивления» (Аристотель)

ХОД УРОКА

I. Организационно-мотивационный момент.

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?

Сегодня на уроке я расскажу вам сказку о серной кислоте. Вы отправитесь с ней в путешествие. В пути вы должны помочь ей. В этом вам помогут ваши знания. И так, мы начинаем.

Глава 1. «Рождение Серной кислоты»

В одном химическом королевстве у Её Величества Воды и Его Величества Оксида Серы Шестивалентного родился младенец. Всем хотелось, чтобы на свет появился мальчик - наследник престола. Но как только младенцу повязали синюю ленточку, она тут же покраснела. Все поняли, что родилась девочка.

(Презентация; слайд-1,2,3)

Опыт 1. В колбу с раствором серной кислоты добавили синий лакмус. Окраска изменилась на красную.

(Презентация, слайд 4)

Девочке дали красивое имя - Кислота, а фамилию отца - Серная. А так как её родителями были Вода и Оксид Серы (VI), то она в своём составе имела водород, кислород, серу. Вспомним её состав и строение.

Задание в тетради: написать электронную и графическую формулу кислоты. Определить степень окисления серы в этом соединении.

Строение (Презентация, слайд 5)

– Какая геометрическая фигура представлена на схеме? H₂SO₄ строение ответ: тетраэдр

Физические свойства серной кислоты (Презентация, слайд 6)

II. Актуализация знаний и умений.

Глава 2 «Детство» (Презентация, слайд 7)

Серная кислота подросла и стала интересоваться своими многочисленными родственниками. Ее учитель показал ей грамоту, на которой было начертано генеалогическое дерево-вся родословная кислоты:

Сера---Оксид серы(IV)---Оксид серы(VI)---Серная кислота---Сульфаты

Озон---Кислород---Вода---Серная кислота---Сульфаты

Задание в тетради: Осуществить цепочку превращений по вариантам (с серой - 1 работает у доски, с кислородом – д/з).

III. Открытие новых знаний.

Получение (Презентация, слайды 8)

– Что можно использовать в качестве хим. сырья для производства серной кислоты?

– Какое хим. сырье обеспечит более короткий технологический процесс?

– Какая стадия производства серной кислоты каталитическая?

– В чем растворяют оксид серы (VІ) для получения H₂SO₄?

Проблема:

Не в воде, а в концентрированной H₂SO₄ получают олеум. Совместно с учащимися приходим к выводу, почему именно так осуществляют третью стадию производства.

(Презентация, слайды9)

Серная кислота оказалась очень активным ребенком . Со всеми она находила общий язык. Со всеми общалась. Совместно с учащимися провести опыты: (Презентация, слайды10-13).

1. Химические свойства разбавленной серной кислоты. Взаимодействие с металлами ( до Н ).

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑

Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑

Cu + H2SO4 →

2. Взаимодействие с оксидами металлов.

CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

CuO + 2H+ → Cu2+ + H2O

ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O

ZnO + 2H+ → Zn2+ + H2O

3. Взаимодействие с основаниями.

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 +2 H2O

H+ + ОН- → H2O

NaOH + H2SO4 → NaHSO4 +H2O

Кислая соль гидросульфат натрия

Zn(OH)2 + H2SO4 → ZnSO4 +2H2O

Zn(OH)2 + 2H+ → Zn2+ +2H2O

1. Взаимодействие с солями.

K2CO3 + H2SO4 = K2SO4 + H2CO3 CO2↑

H2O

2H‡+ CO3²- = H2O + CO2↑

Глава 3. «На развилке дорог»

Много ли, мало ли времени прошло с тех пор, как исполнилось кислоте 18 лет, но только захотелось ей отправиться в путешествие. Захотелось мир посмотреть, себя показать. Долго шла кислота по дороге. День был жаркий и она решила отдохнуть и выпить сладкого чая. Зачерпнула она водицы испить, а водица-то и закипела. Разбавление серной кислоты. (Презентация, слайд14,15)

Правило растворения концентрированной H₂SO₄: почему сначала вода, потом кислота?

Дотронулась она до сахара, но увидела нечто странное.

Вспоминаем разрушающее действие концентрированной H₂SO₄

Демонстрация видеофрагмента. Сахар превратился в черный кусок угля!

При взаимодействии концентрированной серной кислоты с сахаром образуется пористая угольная масса, похожая на черную затвердевшую губку:

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂SO₄ = C + H₂O + CO₂ + Q

сахар

Не утолив жажды, она села отдохнуть под дерево и тут же отскочила.

Гигроскопичность серной кислоты. Дерево тоже обуглилось. Демонстрация видеофрагмента

(Презентация, слайд 16,17)

Серная кислота - сильное водоотнимающее средство: она отнимает молекулы воды даже от органических соединений.

Это водоотнимающее свойство кислоты используют для осушения газов. При этом образуются кристаллогидраты серной кислоты.(H₂SO₄ * nH₂O)Узнав об этом замечательном свойстве, кислота снова пошла в путь.

Глава 4. «Ювелирный магазин»

К вечеру кислота дошла до города. Первое, что она увидела, была витрина ювелирного магазина. Ей захотелось примерить украшения. Когда она надела на свой палец колечки из меди и серебра, они тут же растворились. Только изделия из золота и платины остались в неизменном виде. Задание в тетради и на доске: написать уравнения окислительно-восстановительных реакций серебра и ртути с концентрированной серной кислотой. (Презентация, слайд 18,19)

Не захотела она медное колечко. Разозлилась. Сконцентрировалась и… о чудо, исчезло медное колечко!

а)малоактивные металлы восстанавливают серную кислоту до диоксида серы SO₂ :

Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

2Ag + 2H₂SO₄ = Ag₂SO₄ + SO₂ + 2H₂O

Концентрированная серная кислота взаимодействует со всеми металлами, кроме золота и платины. Водород при этом не выделяется, а образуются соединения серы с более низкими степенями окисления SO₂, S или H₂S - в зависимости от активности металла или условий реакции.

С алюминием, железом, хромом, кобальтом, никелем концентрированная серная кислота на холоде (то есть без нагревания) не взаимодействует - происходит пассивирование этих металлов. Поэтому серную кислоту можно перевозить в железной таре. Однако при нагревании возможно взаимодействие с ней и железа, и алюминия:

2Fe + 6H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

2Al + 6H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

(демонстрация видеофрагмента) Окисление марганца.

IV.Физкультминутка.

V.Первичная проверка и закрепление изученного материала.

(Презентация, слайд 13, 14)

Задание: уравнять методом электронного баланса (1 вариант первое уравнение, 2 вариант – второе в каждой группе) Написать на доске:

б) с металлами средней активности возможны реакции с выделением любого из трех продуктов восстановления серной кислоты:

Zn + 2H₂SO₄ = ZnSO₄ + SO₂ + 2H₂O

3Zn + 4H₂SO₄ = 3ZnSO₄ + S + 4H₂O

4Zn + 5H₂SO₄ = 4ZnSO₄ + H₂S + 2H₂O

в) с активными металлами могут выделяться сера или сероводород:

8K + 5H₂SO₄ = 4K₂SO₄ + H₂S + 4H₂O

6Na + 4H₂SO₄ = 3Na₂SO₄ + S + 4H₂O

VI. Открытие новых знаний.

(Презентация, слайд 21)

Глава 5. На балу. Наступил день совершеннолетия серной кислоты. Во дворце собрались гости. Все они явились на бал и предстали перед ней.

Тут были неметаллы:

Молекулы серной кислоты содержат атомы серы в высшей для нее степени окисления +6, поэтому концентрированная серная кислота является сильным окислителем. Так окисляются некоторые неметаллы:

Д /З S + 2H₂SO₄ = 3SO₂ + 2H₂O

C + 2H₂SO₄ = CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

P₄ + 8H₂SO4 = 4H₃PO₄ + 7SO₂ + S + 2H₂O

H₂S + H₂SO₄ = S + SO₂ + 2H₂O

(Презентация, слайд 19)

Но тут явился злой волшебник Хлорид Бария. Он так напугал нашу красавицу, что она упала в обморок, причём он напугал не только Серную кислоту, но и всех её родственников (качественная реакция взаимодействия серной к-ты с хлоридом бария):

H₂SO₄+BaCI₂→BaSO₄↓+ H₂O

MgSO₄+BaCI₂→BaSO₄↓+ MgCI₂

VII. Закрепление знаний и способов действий, самопроверка знаний по эталону. Самоанализ.

Работа с «Химическим тренажёром»

А1. Степень окисления   +6  сера  проявляет  в соединениях

     1. SO₃, H₂S                      2. H₂SO_4,  SO₃       

     3.  SО₂,  SO₃                    4. H₂SO_4,  SO₂

А2. С концентрированной серной кислотой  не реагирует:

       1. цинк         2.медь        3.железо        4. золото

А3. Качественной реакцией на сульфат – ион (SО₄^2-) является:

       1. в-вие  с ионами Н⁺         2. вз-вие  с ионами Рb^2-

       3. вз-вие  с ионами Ва²⁺     4. вз-вие  с ионами Са²⁺

А4. Неверное  свойство концентрированной серной кислоты

   1. обугливает бумагу            3. вызывает ожоги  

   2. гигроскопична                   4. отбеливает  ткани

А5.  Назовите вещество по его физическим свойствам: бесцветный газ, с резким запахом, тяжелее воздуха, ядовит, хорошо растворим в воде – это:    1. О₂     2. SO₂    3. SO₃     4. Н ₂S

А6. Максимальная степень окисления серы

      1)+4                    2) +6                    3) +7                    4) +5

В1.  Установите соответствие между названием вещества и его формулой:

Название вещества             Формула

1) серный газ          А) Na ₂SO₄

2) серная кислота                Б) Na ₂SO₃

3) гидросульфат натрия     В)  Na НSO4

4) сульфат натрия               Г)  H₂S

                                              Д)  H₂SO₄

                                              Е) SО₃

(Презентация слады22,23,24-нахождение в природе H2SO4 )

VIII. Включение новых знаний в систему и применение изученного материала.

Глава 6. «Кислота - волшебница» (Презентация, слайд 25)

Но, как и любая сказка, и наша сказка закончилась хорошо!

Серная кислота осталась жить в городе и принесла много пользы. Она широко используется в народном хозяйстве (сообщения уч-ся)

1. Производство минеральных удобрений.

2. Очистка нефтепродуктов.

3. Синтез красителей и лекарств.

4. Производство кислот и солей.

5. Сушка газов.

6. Металлургия. (Выступления детей.)

Но всё же кислота оставалась волшебницей. В праздники она устраивала «фейерверки в цилиндре» и зажигала спиртовки без спичек. (Презентация, слайд 26)

IX. Обобщение и систематизация знаний.

(Презентация, слайд 21)

Выводы:

• разбавленная H₂SO₄ обладает общими свойствами всех кислот;

• разбавленная H₂SO₄ – окислитель при взаимодействии с металлами (Н⁺);

• 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 окисляет некоторые неметаллы (C, S, P) до высшей положит. с.о.;

• конц. H₂SO₄ взаимодействует с металлами (в том числе Cu, Ag, Hg), стоящими в ряду напряжений после водорода;

• активные металлы восстанавливают H₂SO₄ до H₂S (щ. и щ/з); от Zn до Н – до S; с малой активностью до SO₂;

• H₂SO₄ сильный дегидратирующий агент (меры предосторожности);

• бурно реагирует с водой (правило разбавления);

• раствор SO₃ в концентрированной H₂SO₄ олеум;

• будучи нелетучей кислотой, H₂SO₄ способна вытеснять другие кислоты из их солей.

X. Д/з: Задание в тетради + индивидуальные задания +проект «Серная кислота проблемы эколгии». (Презентация, слайд 27)

XI. Подведение итогов учебного занятия. Рефлексия. (Презентация, слайд 28)

Перечень электронных образовательных ресурсов,

необходимых для проведения урока, с краткой аннотацией.

Ресурс: Разбавление серной кислоты (N 24979)

Вид ЦОР: Видеофрагмент

Поставщик ЦОР: АНО ЦЕНТР "НаукаПресс"

Аннотация: При добавлении в воду небольшого количества концентрированной серной кислоты температура раствора поднимается до 90 градусов.

Техника безопасности. Следует соблюдать правила работы с концентрированными кислотами.

Ресурс: Реакция серной кислоты с органическими веществами (N 24980)

Вид ЦОР: Видеофрагмент

Поставщик ЦОР: АНО ЦЕНТР "НаукаПресс"

Аннотация: Прильем концентрированную серную кислоту к разведенной в воде сахарной пудре. Образуется темная масса угля, вспененная выделяющимися газами.

Техника безопасности. Следует соблюдать правила работы с растворами кислот. Выделяющиеся газы ядовиты, опыт следует проводить под тягой.

Ресурс: Гигроскопичность серной кислоты (N 24983)

Вид ЦОР: ВидеофрагментВидеофрагментВидеофрагмент

Поставщик ЦОР: АНО ЦЕНТР "НаукаПресс"

Аннотация: Концентрированная серная кислота разрушает органические молекулы, отнимая водород и кислород - составляющие воды. Разрушение органических молекул сопровождается выделением свободного углерода. Поэтому лучинка в концентрированной серной кислоте чернеет, обугливается. Оборудование: химический стакан, деревянная лучинка.

Техника безопасности. Следует соблюдать правила работы с концентрированными кислотами.

Ресурс: Взаимодействие серной кислоты с металлами (N 24981)

Вид ЦОР: Видеофрагмент

Поставщик ЦОР: АНО ЦЕНТР "НаукаПресс"

Аннотация: Разбавленная серная кислота не действует на медь, но реагирует с цинком, при этом выделяется водород.Концентрированная серная кислота реагирует с цинком и медью, при этом выделяется сернистый газ.

Техника безопасности. Следует соблюдать правила работы с растворами кислот.

Сернистый газ ядовит, опыт следует проводить под тягой.

Ресурс: Качественная реакция на сульфит- и сульфат-ионы (N 24982)

Вид ЦОР: Видеофрагмент

Поставщик ЦОР: АНО ЦЕНТР "НаукаПресс"

Аннотация: К растворам сульфата и сульфита натрия добавим раствор хлорида бария - появляются белые кристаллические осадки сульфата бария и сульфита бария. При добавлении раствора азотной кислоты осадок сульфита бария растворяется, а осадок сульфата бария остается без изменения.

Техника безопасности. Следует соблюдать правила работы с растворами кислот. Хлорид бария – ядовитое вещество, остерегаться попадания раствора на кожу и слизистые оболочки.

Тренажер "Химические свойства серной кислоты"

Язык представления информации: русский

Описание: Модуль включает задание, в котором нужно определить с какими из предложенных веществ будет реагировать разбавленная серная кислота, перетащив формулы этих веществ в активную зону, а затем в поле для ввода записать формулы продуктов реакции.

О кисление этилового спирта кристаллическим перманганатом калия (N 54513)

Вид ЦОР: Видеофрагмент

Поставщик ЦОР: АНО ЦЕНТР "НаукаПресс"

Аннотация: В цилиндр наливаем серную кислоту. Осторожно, по стенке приливаем этиловый спирт. Образуются два слоя жидкости. Снизу - серная кислота. В цилиндр бросаем кристаллический перманганат калия. На границе раздела спирта и кислоты возникают вспышки и слышатся щелчки: образуется марганцевый ангидрид, который взаимодействует с этиловым спиртом.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с огнеопасными жидкостями и концентрированными кислотами. После демонстрации осторожно разбавить содержимое водой, нейтрализовать щелочью.

Р есурс: "Фараонова змея" (разложение нитроацетанилида) (N 32760)

Вид ЦОР: Видеофрагмент

Поставщик ЦОР АНО ЦЕНТР "НаукаПресс"

Аннотация: Нагреем смесь нитроацетанилида и серной кислоты - из тигля извергается пористая черная масса. Происходит химическая реакция. Признаки этой реакции - изменение цвета и выделение газа.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с концентрированной серной кислотой. При выполнении опыта не наклоняться над тиглем. Опыт выполняется под тягой.

Р есурс: Получение и свойства нитроцеллюлозы (N 54870)

Вид ЦОР: Видеофрагмент

Поставщик ЦОР: АНО ЦЕНТР "НаукаПресс"

Аннотация: Приготовим смесь безводной азотной кислоты и концентрированной серной кислоты. При действии такой смеси на целлюлозу образуется нитроцеллюлоза (эфир азотной кислоты). Целлюлоза в нашем опыте - хлопковая вата.

Техника безопасности. Опыт необходимо проводить под тягой. Соблюдать правила работы с концентрированными кислотами.

Список литературы.

1. Габриелян О. С. Настольная книга учителя химии 9 класс, М., 2001, «Блик и К^о»;

2. Габриелян О. С., учебник химии 9 класс, М., Дрофа, 2008г.

3. Горковенко М. Ю. Поурочные разработки по химии, М., 2004, «Вако»;

4. Закон «Об образовании»

5. Примерная программа по химии для основной общеобразовательной школы.

6. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования

7. http://school-collection.edu.ru

8. Презентация к уроку с видеофрагментами http://moemesto.ru/kabardinaolga/file/14362171/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F%20%D0%BA%20%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA%D1%83%20%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D0%B8%20%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F%20%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0,%209%20%D0%BA%D0%BB%20%D1%81%20%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE%D1%84%D1%80%D0%B0%D0%B3%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%BC%D0%B8.ppt