Серная кислота и её свойства

муниципальное бюджетное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №7

141730, Московская обл., г. Лобня, ул. Букинское шоссе19, тел. 577 – 15 - 21

Конспект урока

«Свойства серной кислоты»

Составила:

Учитель химии

Свинтицкая

Ольга Николаевна

Тема «Свойства серной кислоты»

Цель урока:

Изучить физические свойства серной кислоты, её химические свойства, общие с другими кислотами и специфические свойства концентрированной серной кислоты.

Задачи:

Обучения

Продолжить формирование умений составлять уравнения химических реакций, а также расставлять в них коэффициенты.

Развития

Совершенствовать навыки проводить химический эксперимент, умение анализировать, наблюдать и формулировать выводы, выделять главное в изучаемом материале.

Воспитания

Продолжить формирование бережного отношения к собственному здоровью

Оборудование и реактивы: концентрированная серная кислота, сахароза, медная проволока, термометр, лабораторные стаканы, стеклянная палочка, таблица «Растворимость кислот, оснований и солей в воде», таблица «Электрохимический ряд напряжений металлов».

Лабораторное оборудование: пробирки, сухое горючее, пробиркодержатели, реактивы: H₂SO₄ (раствор), индикаторы, медь, цинк, оксид меди (ІІ), гидроксид натрия (раствор), сульфат меди (II) (раствор), карбонат калия (раствор).

ХОД УРОКА

1. Приветствие. Организационная часть урока.

2. Мотивация.

При Петре I это вещество привозили в Россию из-за границы. Но уже в 1798 году его стали получать прокаливанием железного купороса. При этом получалась жидкость. Она вызывала кашель, разъедала ткани, бумагу, металл. «Купоросная кислота», «купоросное масло», «серное масло», «купоросный спирт» так называли в XVII-XVIII веке это вещество. Как вы думаете, какое современное название этого вещества?

(серная кислота)

Серную кислоту называют вторым хлебом химии и кровью химической промышленности.

Вам известна уже, наверное,

Очень важная кислота серная.

Без нее ни одно производство,

Верьте, не верьте, не обойдется.

Без кислоты не было бы толку:

При производстве красок и лаков,

Нефть очищает прекрасно от шлаков.

Аккумуляторы автомобилей

Без кислоты нам бы не прослужили.

Из прочитанного стихотворения видно, что серная кислота находит широкое применение в различных отраслях промышленности. Чтобы разумно использовать вещество, прежде всего, необходимо хорошо знать его свойства.

- Итак, кто назовёт тему нашего урока?

Тема нашего урока «Свойства серной кислоты».

4.Изучение нового материала

Актуализация опорных знаний

Но прежде чем изучать новый материал, нам необходимо повторить то, что мы уже знаем о серной кислоте.

- Назовите формулу серной кислоты

- Чему равна основность кислоты?

- По наличию кислорода это какая кислота?

- По растворимости какая кислота?

- По степени электролитической диссоциации это какой электролит?

Как и всегда при изучении соединений, мы рассмотрим физические свойства серной кислоты, а также её химические свойства общие с другими кислотами и специфические.

Серная кислота – бесцветная маслянистая жидкость. Плотность серной кислоты примерно в два раза превышает плотность воды (р=1,83 г/см). Она смешивается с водой в любых соотношениях. Процесс растворения сопровождается выделением теплоты.

При разбавлении концентрированной серной кислоты, необходимо прибавлять кислоту в воду, а не наоборот.

Почему нельзя лить кислоту в воду? Чтобы ответить на этот вопрос проделаем опыт по разбавлению серной кислоты.

Учитель демонстрирует опыт «Разбавление серной кислоты»

Дело в том, что при приготовлении раствора происходит сильный разогрев. В нашем опыте при добавлении в воду небольшого количества концентрированной серной кислоты температура поднимается до 90 градусов. Представим себе, что произойдёт, если нарушить правило и добавлять воду в кислоту. Вода попав в массу концентрированной серной кислоты моментально разогреется до кипения. Произойдёт мощный и опасный выброс кислоты.

Для того чтобы познакомиться с химическими свойствами серной кислоты, нам необходимо вспомнить какие электролиты называют кислотами с точки зрения теории электролитической диссоциации.

Назовите вещества, с которыми может, на ваш взгляд, вступить в реакцию раствор H₂SO₄? (Учащиеся выдвигают свое предположение)

- кислоты изменяют окраску индикаторов;

- реагируют с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода;

- с оксидами металлов;

- с солями, если выполняются условия протекания реакций ионного обмена.

Какие условия протекания реакций ионного обмена вам известны?

Выделение газа, выпадение осадка, образование малодиссоциирующего вещества.

Но выдвинутое нами предположение нельзя считать объективным и правильным.

Народная мудрость гласит: …доверяй, но проверяй; или лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать…

Поэтому я вам предлагаю провести химический эксперимент по исследованию химических свойств разбавленной серной кислоты.

Работа в группах

Первая группа: индикаторы.

Вторая группа: оксид металла CuO.

Третья группа: гидроксиды металлов NaOH, Cu(OH)₂.

Четвёртая группа: Na₂CO₃, металлы: медь, цинк.

Проверяем, обсуждаем, составляем уравнения химических реакций делаем вывод:

H₂SO₄ → H⁺ + HSO₄^-

HSO₄^- → H⁺ + SO₄^2-

• H₂SO₄ + Zn → ZnSO₄ + H₂ ↑

• H₂SO₄ + СuO → СuSO₄ + H₂O

• H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

• H₂SO₄ + Сu(OH)₂→ СuSO₄ + 2H₂O

• H₂SO₄ + Na₂СO₃ → Na₂SO₄ + СO₂ ↑+ H₂O

• H₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ ↓ + 2HCl (качественная реакция на серную кислоту и её соли)

Опыт по взаимодействию серной кислоты с раствором хлорида бария демонстрирует учитель.

Для раствора серной кислоты характерны общие свойства кислот: реакция на индикатор, взаимодействие с оксидами металлов, гидроксидами, солями более слабых кислот, с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода, обусловленные наличием в молекулах иона Н⁺.

Постановка проблемного вопроса.

Как Вы думаете, зависят ли свойства серной кислоты от её концентрации?

Чтобы убедиться в правильности выдвинутых вами предположений проведём эксперимент по взаимодействию меди с концентрированной серной кислотой.

Концентрированная серная кислота взаимодействует с металлами, расположенными в ряду напряжений после водорода, но водород при этом не выделяется, а сернистый газ и вода получается.

Ещё одно свойство серной кислоты – обугливание органических веществ.

Возьмём сахар – это органическое вещество сахароза. Молекула сахарозы состоит из атомов углерода, водорода и кислорода. Добавим в стакан с сахаром немного воды, перемешаем и прильём концентрированную серную кислоту. Через несколько секунд начинается бурная реакция. Выделяется уголь и газы SO₂ и CO₂. Эти газы вспучивают смесь, и она поднимается в стакане. Кислота жадно поглощает воду и разрушает молекулы, чтобы достать воду из органических соединений.

C₁₂H₂₂O₁₁ → 12C + 11H₂O

2H₂SO₄+ C → СO₂ ↑+ 2SO₂+ 2H₂O

Вывод: Серная кислота обладает свойствами похожими на свойства других кислот и в тоже время имеет отличительные свойства: концентрированная серная кислота является сильным окислителем за счёт S⁺⁶, взаимодействует с металлами, стоящими в ряду напряжений как до водорода, так и после него, обугливает органические вещества.

Интересный факт: Раньше бабушки в морозные зимы между оконных рам ставили открытую склянку с концентрированной серной кислотой.

- Как вы думаете, зачем оно это делали? Какое свойство серной кислоты это подтверждает?

(Концентрированная серная кислота способна забирать воду не только из органических веществ. По этой причине, если её поставить зимой между оконных рам, то на стёклах не образуется морозный узор.)

5.Закрепление материала

Теперь, ребята, с опорой на полученные знания давайте поиграем в игру. Игра называется «Найди пару».

У каждого на парте лежит конверт, в котором находятся фрагменты уравнений с участием серной кислоты. Ваша задача: как можно быстрее соединить левые и правые части уравнений и тем самым найти пары.

Mg + H₂SO_{4 разб.}→ Mg SO₄ + H₂ ↑

2Ag + 2H₂SO_{2 конц}→ Ag₂SO₄ + SO₂ ↑ + 2H₂O

Li₂O + H₂SO₄ → Li₂SO₄ + H₂O

2LiOH + H₂SO₄ → Li₂SO₄ + 2H₂O

K₂CO₃ + H₂SO₄ → K ₂SO₄ + СO₂ ↑+ H₂O

2Fe(OH)₃+ 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄ )₃+ 6H₂O

5. Подведение итогов урока

6. Домашнее задание: § 23 стр. 136-141 (Учебник Габриеляна).

На 3:

Составьте уравнения химических реакций взаимодействия разбавленной серной кислоты с: а) Al; б) FeO; в) Ca(OH)₂; г) Ba(NO₃)₂. Расставьте коэффициенты. Определите тип каждой реакции.

На 4:

Составьте уравнения химических реакций взаимодействия разбавленной серной кислоты с: а) железом; б) оксидом натрия; в) гидроксидом цинка; г) сульфитом натрия. Расставьте коэффициенты. Определите тип каждой реакции.

На 5:

С какими из ниже перечисленных веществ будет реагировать раствор серной кислоты: а) гидроксид натрия; б) золото; в) оксид меди (II); г) магний; д) хлорид бария; е) серебро; ж) гидроксид алюминия? Напишите уравнения осуществимых реакций. Расставьте коэффициенты. Определите тип каждой реакции.