У: Вчера после ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ в классе на столе осталось мокрое полотенце, как обычно я его повесила сушиться на батарею и посмотрите, что случилось с ним сегодня утром, когда оно высохло. Что же могло случиться с полотенцем, от чего могли появиться эти дыры?
Р: Дырки на полотенце после высыхания могло оставить только одно вещество - серная кислота.
У: Сегодня на уроке мы с вами познакомимся с этим веществом хулиганом, которое вам известно под названием серная кислота. Но, для того чтобы начать говорить об этом веществе, нам необходимо поставить на урок цель.
Р: Цель урока: познакомиться с основными свойствами серной кислоты и областями ее применения?
У: Для того чтобы достичь, поставленную цель нам нужно как обычно составить план сегодняшнего урока, давайте вместе спланируем урок.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«Методическая разработка урока: Серная кислота.»
План урока
Мотивация и актуализация
Изучение нового материала с элементами лабораторной работы
Рефлексия
Домашнее задание
I. Мотивация и актуализация
Вступительное слово учителя.
У: Вчера после ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ в классе на столе осталось мокрое полотенце, как обычно я его повесила сушиться на батарею и посмотрите, что случилось с ним сегодня утром, когда оно высохло. Что же могло случиться с полотенцем, от чего могли появиться эти дыры?
Р: Дырки на полотенце после высыхания могло оставить только одно вещество - серная кислота.
У: Сегодня на уроке мы с вами познакомимся с этим веществом хулиганом, которое вам известно под названием серная кислота. Но, для того чтобы начать говорить об этом веществе, нам необходимо поставить на урок цель.
Р: Цель урока: познакомиться с основными свойствами серной кислоты и областями ее применения?
У: Для того чтобы достичь, поставленную цель нам нужно как обычно составить план сегодняшнего урока, давайте вместе спланируем урок.
Молекула серной кислоты содержит серу, степень окисления которой + 6, наивысшая, поэтому серная кислота проявляет окислительные свойства.
2. Физические свойства
Серная кислота - бесцветная маслянистая жидкость, почти в 2 раза тяжелее воды (p = 1.84 г/см3), при растворении в воде выделяется много теплоты, поэтому всегда нужно помнить о правиле разбавления серной кислоты: нужно лить кислоту в воду, а не наоборот!!! Концентрированная кислота вызывает ожоги, разъедает ткани. В России в XVII веке серную кислоту называли "купоросным маслом" или "купоросным спиртом"
3. Химические свойства серной кислоты.
Серная кислота как все кислоты способна реагировать :
А) раствор серной кислоты изменяет окраску индикатора, лакмус становится красным.
Все эти реакции проходят без изменения степени окисления элементов, к реакциям , протекающим с изменением степеней окисления относятся реакции взаимодействия серной кислоты с металлами.
Д) взаимодействие разбавленной серной кислоты с металлами:
Zn + H2SO4 - ZnSO4 + H2^
Металлы, стоящие в ряду напряжений правее водорода, не способны восстанавливать ионы водорода, с кислотой не реагируют.
Е) взаимодействие концентрированной серной кислоты с металлами:
Концентрированная серная кислота является окислителем за счет высокоокисленных атомных частиц серы. В результате реакции образуется, как правило, смесь продуктов. Однако уравнение реакции записывают с указанием преобладающего продукта, образование которого зависит от реакционной способности металла. Продуктами восстановления кислоты обычно являются: оксид серы (IV), сероводород, сера. Сероводород и сера обычно образуются при реакциях с активными металлами - это магний, кальций, натрий, калий и др. оксид серы (IV) образуется при взаимодействии неактивными металламия6 медь, серебро и др. Золото и платина не реагируют с концентрированной серной кислотой, а алюминий, железо и хром при действии ее покрываются оксидными пленками, защищающими металл от дальнейшего взаимодействия (металлы пассивируются).
В печи для обжига пирит В потоке воздуха кипит, Получится сернистый газ. Его очистят много раз, Потом добавят кислород, И газовая смесь пойдет В контактный аппарат. Контакт? Готово, есть контакт!" Продукт конечный поглощают И наконец-то получают Прекрасный чистый олеум, - О нем твердили в школе нам.
Процесс получения кислоты на производстве отражает схема:
FeS2 - SO2 - SO3 - H2SO4
В качестве исходного сырья может использоваться не только пирит, но и самородная сера, или сероводород.
1 стадия - получение диоксида серы: пирит подвергают обжигу, обжиг проводят в специальной печи, в печь снизу подается воздух с такой скоростью, чтобы слой раздробленного пирита разрыхлялся, но частицы твердого вещества не уносились потоком воздуха и обжиговых газов, такой способ обжига называется обжигом в кипящем слое
4FeS2 +11O2 - 2Fe2O3 + 8SO2
2 стадия - получение триоксида серы: окисление диоксида серы до триоксида серы осуществляется контактным способом: окисление проводят при температуре 6000С в присутствии катализаторов (платины, оксида ванадия (V) или оксида железа (III).
3 стадия - поглощение триоксида серы:
Полученный триоксид серы поступает в поглотительную башню, стенки котрой орошаются концентрированной серной кислотой (98%), поглощение водой неэффективно: образуется "туман" из мелких капелек серной кислоты, который долго конденсируется.
Конечный продукт производства раствор SO3 в серной кислоте, который называется олеумом. Он может быть разбавлен водой до серной кислоты нужной концентрации.
5. Применение.
Серная кислота - важнейший продукт химической промышленности, ее используют при производстве минеральных удобрений, волокон, пластмасс, красителей, взрывчатых веществ, в металлургии при получении меди, никеля, урана, используется как осушитель газов.
III. Первичное закрепление изученного материала.
Расставить коэффициенты в уравнениях, используя метод электронного баланса:
Ag + H2SO4 - Ag2SO4 + SO2 + H2O
P + H2SO4 - H3PO4 + SO2 + H2O
Zn + H2SO4 - ZnSO4 + H2S + H2O
IV.Итогиурока.
V. ДЗ. п. 23, упр. 5, 7 (по учебнику О.С. Габриеляна)
Учитель вызывает ученика к доске для того, чтобы тот записал структурную формулу молекулы серной кислоты.
Учитель объясняет новый материал, обучающиеся делают записи в тетради, каждая реакция сопровождается демонстрационным экспериментом.
Обучающиеся дают названия всем исходным и образовавшимся веществам.
Учитель расставляет коэффициенты методом электронного баланса, объясняя этот метод.
Обучающиеся работают у доски и в
Конспект урока по химии.
Класс: 9
Тема: Серная кислота. Окислительные свойства серной кислоты.
Цели: Конкретизировать общие знания учащихся о свойствах кислот в свете теории электролитической диссоциации на примере разбавленной серной кислоты.
Выявить характерные свойства концентрированной серной кислоты, обусловленные наличием в её составе серы высшей степени окисления. Закрепить знания учащихся об окислительно-восстановительных реакциях на примере свойств концентрированной серной кислоты. Совершенствовать умения учащихся работать с лабораторным оборудованием и реактивами.
Задачи урока:
Образовательные: актуализировать и обобщить знания учащихся о кислотах на примере серной кислоты, рассмотреть ее физические свойства и специфические химические свойства в свете окислительно-восстановительных реакций.
Развивающие: развить навыки составления уравнений химических реакций; логическое мышление и память учащихся; совершенствовать умения доказывать, сравнивать.
Воспитательные: установление межпредметных связей; повышение интереса к предмету;
воспитание внимательности, аккуратности при написании уравнений реакций, способствовать воспитанию экологической культуры учащихся, стремлению соблюдать технику безопасности.
Методы: проблемные, поисковые, лабораторная работа, самостоятельная работа учащихся.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, компьютерная презентация к уроку, учебник О.С. Габриеляна «Химия». 9 класс, набор реактивов для учащихся.
Ход урока.
1 Организационный этап урока. Организация начала урока, проверка отсутствующих и готовности обучающихся к уроку.
2 Формулирование цели и задач.
3 Изучение нового материала.
«Едва найдется другое, искусственно добываемое вещество, столь часто применяемое в технике, как серная кислота…» (Д. И. Менделеев)
Историческая справка: сообщение ученика VIII век – арабский алхимик Аджабир ибн Хайян получил «кислые газы» из «зеленого камня» (железного купороса). IX век – персидский алхимик Ар-Рази получал прокаливанием смеси медного и железного купороса XIII век – европейский алхимик Альберт Магнус усовершенствовал способ.
XV век – алхимики 300 лет получали серную кислоту из пирита FeS2
В середине XVIII столетия было обнаружено, что свинец не растворяется в серной кислоте, поэтому стеклянное оборудование заменили на металлическое
1740-46 г.г. – был построен первый сернокислотный завод в Англии с использованием свинцовых камер.
1926 г. – в СССР построена первая башенная установка на Полевском металлургическом заводе (Урал) - малоэффективна.
1903 г. – запуск первой в России контактной установки на Тентелеевском химическом заводе (Петербург), к 1913 г. работало 6 систем (производство до 5 тыс.т.). Далее контактная система получила распространение во всём мире (Германия, Англия, США…)
Серная кислота, какая она? Что из себя представляет серная кислота, какова ее молекулярная формула? H2SO4
Определим степень окисления каждого элемента в молекуле серной кислоты
+1, +6, -2
С молекулярной формулой разобрались, а какая она эта серная кислота?
Сильная,
Двухосновная,
Кислородсодержащая,
Нелетучая,
Стабильная
Физические свойства (Бесцветная маслообразная жидкость пл. 1,859 г/см3, конц. H2SО4 жадно поглощает влагу и является отличным осушителем. Смешивается с водой в любых соотношениях.
Правила техники безопасности при работе с серной кислотой.
Работаем очень аккуратно, при поливании раствора серной кислоты на руку, нужно немедленно смыть большим количеством воды и обработать раствором соды
С серной кислотой надо обращаться очень аккуратно, А как правильно готовить раствор серной кислоты? Для того чтобы ответить на этот вопрос воспользуемся анимацией.
Учащиеся смотрят анимацию и отвечают
При приливании серной кислоты в воду происходит сильное разогревание жидкости, столбик термометра поднимается, образуется раствор серной кислоты. Но если приливать наоборот воду в серную кислоту, то вода, соприкасаясь с серной кислотой, вскипает и происходит выброс, это очень опасно.
Ну что с физическими свойствами мы познакомились правила техники безопасности вспомнили.
Химические свойства серной кислоты. Лабораторная работа. Инструктивная карта.
Исследование свойств серной кислоты.
Оборудование:
Ход работы.
С какими веществами взаимодействует серная кислота
Серная кислота. Уравнения. Наблюдения.
1 Взаимодействие серной кислоты с металлами
В пробирку с магнием прилейте 1 мл серной кислоты.
Запишите уравнение реакции между металлом и серной кислотой в молекулярном ,ионном полном и сокращенном видах
2 Взаимодействие серной кислоты с основаниями.
В пробирку поместите 1 мл гидроксида калия (КОН), добавьте 1 каплю лакмуса и прилейте 1 мл раствора серной кислоты (Н2SO4)
Запишите уравнение реакции между гидроксидом калия и серной кислотой в молекулярном, ионном полном и сокращенном видах
3 Взаимодействие с солями слабых кислот
В пробирку поместите 1 мл карбоната натрия (Na2CO3), и прилейте 1 мл раствора серной кислоты.
Запишите уравнение реакции между карбонатом натрия и серной кислотой в молекулярном ионном, полном и сокращенном видах
4 Качественная реакция на ион SO4-2
Приготовьте две пробирки.
В первую пробирку поместите 1 мл раствора серной кислоты, а во вторую раствор сульфата натрия (Na2SO4). В каждую пробирку прилейте по 1 мл раствора хлорида бария (BaCL2).
Запишите уравнения реакции между хлоридом бария и серной кислотой, сульфатом натрия и серной кислотой
в молекулярном, ионном полном и сокращенном видах
Сделайте вывод:
1Что такое качественная реакция?
2 Какие продукты образуются в результате этой реакции?
3 Закончите высказывание качественной реакцией на сульфат ионы является реакция с…….В результате реакции выпадает осадок …..цвета
Вывод
Учащиеся делают отчет по проведенной работе.
4. Специфические свойства серной кислоты
1. Концентрированная серная кислота взаимодействует с металлами
Взаимодействует как с активными металлами, так и с металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений металлов после водорода (Cu, Hg, Ag). В ходе этих реакций образуется не водород, а H2S, S или SO2 в зависимости от концентрации кислоты и от положения металла в ряду напряжений. Рассмотрим видео ролик этой реакции.
Ребята смотрят видео ролик
Запишите уравнения реакции между серной кислотой и медью
Ребенок посильней выходит к доске и составляет уравнение реакции.
Но здесь кислота не всесильна концентрированная кислота не реагирует со многими металлами при обычных условиях (Fe, Cr, Au, Pt, Al)- она их пассивирует, т.е образует на поверхности металла, толстую оксидную пленку.
взаимодействие с неметаллами
C + 2H2SO4 - CO2 + 2SO2 + 2H2O
S + 2H2SO4 - 3SO2 + 2H2O
Серная кислота обугливает органические вещества, лучинки, бумагу, сахарозу и др органические вещества, вследствие высокой гидроскопичности
Соли серной кислоты Серная кислота такая удивительная ее называют хлебом химии, а как вы думаете почему? Имеет широкое применение, но самое главное образует огромное количество солей Какие соли образует серная кислота? Сульфаты и гидросульфаты Самые известные нам соли
Медный купорос
Железный купорос
Глауберова соль
Гипс
IV Рефлексия. Подведение итогов, оценивание
V. Домашнее задание: В тетради изобразить в виде рисунка, схемы области применения серной кислоты.
У: А теперь пора приступить к изучению химических свойств серной кислоты и как говорил Д. И. Менделеев «Опыт - единственно верный путь спрашивать природу и слышать ответ в ее лаборатории»
Сейчас в течение 5 минут вы самостоятельно в микрогруппах вспомните и проведете реакции характерные для серной кислоты, и затем каждая группа отчитается по своему свойству перед всеми.
Работа в группах: Инструкционная карта
Группа 1
Серная кислота - сильный электролит.
Ход работы
В три пробирки поместите по 1 мл раствора серной кислоты
В первую пробирку добавьте раствор индикатора лакмуса,
Во вторую метилового оранжевого,
В третью индикатора фенолфталеина
Отчет
Отметьте окраску индикаторов
(Записываем её диссоциацию по двум ступеням)
Сделайте вывод:
1. Какой ион при диссоциации серной кислоты способствует изменении окраски индикатора.
В первую поместите немного меди, во вторую гранулу цинка прилейте в обе пробирки по 1 мл серной кислоты.
Отчет
1. Запишите уравнение реакции между металлами серной кислотой в молекулярном ионном полном и сокращенном видах
Сделайте вывод:
Как называется эта реакция?
Какие условия должны соблюдаться, чтобы реакция была возможна?
Какие продукты образуются в результате этой реакции?
Группа 3
Взаимодействие серной кислоты с оксидами металлов
Ход работы:
Приготовьте две пробирки.
В первую поместите немного оксида меди, во вторую оксида кальция прилейте в обе пробирки по 1 мл серной кислоты.
Отчет
1. Запишите уравнение реакции между оксидами металлов и серной кислотой в молекулярном ионном полном и сокращенном видах
Сделайте вывод:
Как называется эта реакция?
Какие условия должны соблюдаться, чтобы реакция была возможна?
Какие продукты образуются в результате этой реакции?
Группа 4
Взаимодействие серной кислоты с основаниями
Ход работы
В пробирку поместите 1 мл гидроксида натрия, добавьте 1 каплю фенолфталеина и прилейте 1 мл раствора серной кислоты,
Отчет
Запишите уравнение реакции между гидроксидом натрия и серной кислотой в молекулярном ионном полном и сокращенном видах
Сделайте вывод:
Какие продукты образуются в результате этой реакции?
Как называется эта реакция?
Группа 5
Взаимодействие с солями слабых кислот
Ход работы
В пробирку поместите 1 мл карбоната натрия, и прилейте 1 мл раствора серной кислоты.
Отчет
Запишите уравнение реакции между карбонатом натрия и серной кислотой в молекулярном ионном полном и сокращенном видах
Сделайте вывод:
Какие продукты образуются в результате этой реакции?
Как называется эта реакция?
Группа 6.
Качественная реакция на ион SO4-2
Ход работы
Приготовьте две пробирки.
В первую пробирку поместите 1 мл раствора серной кислоты, а во вторую раствор сульфата цинка. В каждую пробирку прилейте по 1 мл раствора хлорида бария.
Отчет
Запишите уравнение реакции между хлоридом бария и серной кислотой,
в молекулярном ионном полном и сокращенном видах
Сделайте вывод:
Что такое качественная реакция?
Какие продукты образуются в результате этой реакции?
Закончите высказывание качественной реакцией на сульфат ионы является реакция с…….В результате реакции выпадает осадок …..цвета
Исследование свойств серной кислоты.
Оборудование:
Ход работы.
С какими веществами взаимодействует серная кислота
Серная кислота. Уравнения. Наблюдения.
1 Взаимодействие серной кислоты с металлами
В пробирку с магнием прилейте 1 мл серной кислоты.
Запишите уравнение реакции между металлом и серной кислотой в молекулярном ,ионном полном и сокращенном видах
2 Взаимодействие серной кислоты с основаниями.
В пробирку поместите 1 мл гидроксида калия (КОН), добавьте 1 каплю лакмуса и прилейте 1 мл раствора серной кислоты (Н2SO4)
Запишите уравнение реакции между гидроксидом калия и серной кислотой в молекулярном, ионном полном и сокращенном видах
3 Взаимодействие с солями слабых кислот
В пробирку поместите 1 мл карбоната натрия (Na2CO3), и прилейте 1 мл раствора серной кислоты.
Запишите уравнение реакции между карбонатом натрия и серной кислотой в молекулярном ионном, полном и сокращенном видах
4 Качественная реакция на ион SO4-2
Приготовьте две пробирки.
В первую пробирку поместите 1 мл раствора серной кислоты, а во вторую раствор сульфата натрия (Na2SO4). В каждую пробирку прилейте по 1 мл раствора хлорида бария (BaCL2).
Запишите уравнения реакции между хлоридом бария и серной кислотой, сульфатом натрия и серной кислотой
в молекулярном, ионном полном и сокращенном видах
Сделайте вывод:
1Что такое качественная реакция?
2 Какие продукты образуются в результате этой реакции?
3 Закончите высказывание качественной реакцией на сульфат ионы является реакция с…….В результате реакции выпадает осадок …..цвета
Вывод
Учащиеся делают отчет по проведенной работе.
Специфические свойства серной кислоты
1. Концентрированная серная кислота взаимодействует с металлами
У: Взаимодействует как с активными металлами, так и с металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений металлов после водорода (Cu, Hg, Ag). В ходе этих реакций образуется не водород, а H2S, S или SO2 в зависимости от концентрации кислоты и от положения металла в ряду напряжений. Рассмотрим видео ролик этой реакции.
Ребята смотрят видео ролик
Запишите уравнения реакции между серной кислотой и медью
Ребенок посильней выходит к доске и составляет уравнение реакции.
У : Но здесь кислота не всесильна концентрированная кислота не реагирует со многими металлами при обычных условиях (Fe, Cr, Au, Pt, Al)- она их пассивирует, т.е образует на поверхности металла, толстую оксидную пленку.
У: Вопрос один из заводов по производству серной кислоты находиться в саратовской области в городе Балаково, из чего необходимо изготовить ж/д цистерну, чтобы доставить концентрированную кислоту в пензенскую область ?
Р: Из Fe, Cr, Al
Серная кислота обугливает органические вещества, лучинки, бумагу, сахарозу и др органические вещества, вследствие высокой гидроскопичности
У: А что такое гидроскопичность
Рассмотрим видео ролик
Ребята рассматривают ролик.
У: Так почему же на моем полотенце остались эти ужасные дырки? Но ведь мы не работали вчера с концентрированной серной кислотой.
Соли серной кислоты
У: Серная кислота такая удивительная ее называют хлебом химии, а как вы думаете почему?
Р: Имеет широкое применение, но самое главное образует огромное количество солей
У: Какие соли образует серная кислота
Р: Сульфаты и гидросульфаты
У: Самые известные нам соли
Медный купорос
Железный купорос
Глауберова соль
Гипс
У: Ну, вот и подошел к концу наш с вами урок знакомство с серной кислотой, но прежде чем попрощаться подведем итоги
Выставление оценок:
Оценки получают, те учащиеся, которые выходили к доске представители групп, активные участники урока.
III. Рефлексия
У: Закончить предложение. (Только одно, любое).
На уроке самым интересным было…
На этом уроке я научился (научилась)…
Я считаю полезным…
Самым скучным было…
Я буду вспоминать о…
Теперь бы я хотел (а) узнать о…
IV. Домашнее задание
В тетради изобразить в виде рисунка, схемы области применения серной кислоты.
Составить цепочку превращений на 10 уравнений реакции по теме сера и ее соединения: (включающую химические свойства серы, оксидов серы (IV, VI) , сероводорода и серной кислоты) и осуществить ее
У: Итак, общие свойства кислоты мы изучили, но серная кислота не была бы серной кислотой если бы не имела своих специфических свойств.
Прежде чем говорить о серной кислоте давайте еще раз на нее взглянем, какую степень окисления проявляет в серной кислоте атом серы +6, способна ли сера изменять свою степень окисления в химических реакциях?
Р : Да
У: До какой степени окисления может измениться степень окисления +6
Р : До +4, 0,-2. Значит, какие свойства для кислоты будут характерны ?
Р: Окислительные
У: Рассмотрим окислительные свойства серной кислоты по атому серы.
1. Концентрированная серная кислота взаимодействует с металлами
У: Взаимодействует как с активными металлами, так и с металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений металлов после водорода (Cu, Hg, Ag). В ходе этих реакций образуется не водород, а H2S, S или SO2 в зависимости от концентрации кислоты и от положения металла в ряду напряжений. Рассмотрим видео ролик этой реакции.
Ребята смотрят видео ролик
Запишите уравнения реакции между серной кислотой и медью
Ребенок посильней выходит к доске и составляет уравнение реакции.
У : Но здесь кислота не всесильна концентрированная кислота не реагирует со многими металлами при обычных условиях (Fe, Cr, Au, Pt, Al)- она их пассивирует, т.е образует на поверхности металла, толстую оксидную пленку.
У: Вопрос один из заводов по производству серной кислоты находиться в саратовской области в городе Балаково, из чего необходимо изготовить ж/д цистерну, чтобы доставить концентрированную кислоту в пензенскую область ?
Р: Из Fe, Cr, Al
Серная кислота обугливает органические вещества, лучинки, бумагу, сахарозу и др органические вещества, вследствие высокой гидроскопичности
У: А что такое гидроскопичность
Рассмотрим видео ролик
Ребята рассматривают ролик.
У: Так почему же на моем полотенце остались эти ужасные дырки? Но ведь мы не работали вчера с концентрированной серной кислотой.
Соли серной кислоты
У: Серная кислота такая удивительная ее называют хлебом химии, а как вы думаете почему?
Р: Имеет широкое применение, но самое главное образует огромное количество солей
У: Какие соли образует серная кислота
Р: Сульфаты и гидросульфаты
У: Самые известные нам соли
Медный купорос
Железный купорос
Глауберова соль
Гипс
У: Ну, вот и подошел к концу наш с вами урок знакомство с серной кислотой, но прежде чем попрощаться подведем итоги
Выставление оценок:
Оценки получают, те учащиеся, которые выходили к доске представители групп, активные участники урока.
III. Рефлексия
У: Закончить предложение. (Только одно, любое).
На уроке самым интересным было…
На этом уроке я научился (научилась)…
Я считаю полезным…
Самым скучным было…
Я буду вспоминать о…
Теперь бы я хотел (а) узнать о…
IV. Домашнее задание
В тетради изобразить в виде рисунка, схемы области применения серной кислоты.
Составить цепочку превращений на 10 уравнений реакции по теме сера и ее соединения: (включающую химические свойства серы, оксидов серы (IV, VI) , сероводорода и серной кислоты) и осуществить ее
