9 класс
Урок. Независимое расследование по теме
«Концентрированная серная кислота».
Цель: на основе знаний учащихся об общих свойствах кислот изучить окислительные свойства концентрированной серной кислоты; совершенствовать знания и умения учащихся в составлении окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса, закрепить практические умения и навыки по выполнению эксперимента, характеризующего свойства серной кислоты и правила ТБ при работе с ней.
Оборудование: 1 лоток: пробирка с водой, склянка с серной кислотой, пипетка; 2 лоток: пробирка с концентрированной серной кислотой, лучинка; 3 лоток: пробирки под номерами: №1 –азотная кислота, №2 – серная кислота, №3 – соляная кислота, раствор хлорида бария; 4 лоток: химический стакан, 10г сахарной пудры, вода, 8мл серной кислоты, стеклянная палочка; фильтровальная бумага с заранее сделанной серной кислотой надписью, спиртовка, спички, держатель; Н2SO4 конц., KMnO4кр., стеклянная палочка, фарфоровая чашка; Н2SO4 конц., KMnO4 кр., спирт этиловый, стакан емкостью 0,25-0,5л, вата.
Ход урока.
Орг. момент
- Здравствуйте!
Мотивация
- Сегодня на уроке речь пойдёт об уже известном вам веществе.
Немецкий аптекарь-алхимик Глаубер так описывал способ его получения: «Кристаллы «зелёного витриола» поместите в глиняную реторту и прокаливайте. В результате получите едкую маслянистую жидкость «ацидум олеум витриоли». Жидкость эта поражала воображения алхимиков: она вызывала кашель, разъедала ткань, бумагу, металл.
Я растворю любой металл.
Меня алхимик получал
В реторте глиняной простой.
Слыву я главной кислотой
Когда в воде я растворяюсь,
то очень сильно нагреваюсь
- О каком веществе идет речь? (серная кислота) Какими еще интересными свойствами и почему обладает это вещество? Вот на эти вопросы нам предстоит ответить сегодня на уроке.
Девизом урока можно считать слова английского философа и педагога Джона Локка:
«Лучший путь к истине, это изучать вещи, как они есть,
а не верить, что они такие, как нас этому учили».
Целеполагание
Серную кислоту называют «хлебом химической промышленности». Она нужна для производства удобрений, взрывчатых веществ, красителей, моющих средств. Много её расходуется в свинцовых аккумуляторах автомобилей, да мало ли ещё где
Сегодня на уроке вам предстоит провести независимое расследование. Цель которого – выяснить особые свойства концентрированной серной кислоты, благодаря которым она находит столь широкое применение.
Ваша задача – изучить свойства концентрированной серной кислоты, выяснить особенности действия её на металлы и неметаллы, а также на органические вещества.
Для получения достоверных и разнообразных сведений о её свойствах созданы рабочие группы: группа экспертов-историков, следственная группа, аналитиков, группа криминалистов. Задача каждой группы – изучить какое-либо свойство концентрированной серной кислоты, и познакомить с ним членов всех остальных групп.
Но прежде чем изучать новое, вам необходимо повторить то, что вы уже знаете о серной кислоте.
Опорное повторение
Назовите возможные степени окисления серы. (-2, 0, +4, +6)
Чему равна степень окисления серы в серной кислоте H2SO4? ( +6)
Что такое окислитель? Восстановитель? (окислитель – элемент, захватывающий электроны, восстановитель – элемент, отдающий электроны)
Перечислите химические свойства разбавленной cерной кислоты. (серная кислота обладает всеми свойствами кислот: диссоциирует в водном растворе, реагирует с металлами, стоящими в ЭХР до водорода, с оксидами металлов, с основаниями, с солями более слабых и летучих кислот)
Чем обусловлены свойства разбавленной серной кислоты? (наличием катиона водорода)
Изучение нового
Перед выполнением работы вспомним правила ТБ.
1. Кислоту приливают небольшими порциями в воду.
2. Если кислота попала на кожу, её надо немедленно промыть большим количеством воды.
3. Разбавлять концентрированную серную кислоту можно только в фарфоровой или тонкостенной стеклянной химической посуде.
Теперь вы можете приступать к выполнению работы. У каждой группы на столах лежат инструкции по выполнению задания. Внимательно прочитайте их. Обсудите в группе, выполните необходимые действия. Подготовьте отчёт. На выполнение задания отводиться 3-5 минут.
Самостоятельная работа в группах – 5 мин.
Ну а теперь я приглашаю всех на оперативное совещание, на котором каждая группа доложит о проделанной работе. Во время совещания я попрошу вас протоколировать сказанное, т.е. вести записи в тетрадях. Отметьте число, тему урока.
- Краткую историческую справку об этом веществе даст нам группа экспертов-историков.
Выступление группы.
Неразбавленная серная кислота представляет собой соединение с ковалентными связями. Её молекулы имеют форму тетраэдра. В обычных условиях серная кислота Н2SO4 – тяжёлая бесцветная маслянистая жидкость. Историческое название – купоросное масло. Она поглощает влагу из воздуха. Хорошо растворяется в воде.
При растворении серной кислоты происходит экзотермическая реакция:
H2SO4 + nH2O H2SO4 · nH2O + Q
конц.
- Следственная группа проводила расследование отношения серной кислоты к органическим веществам. Послушаем их результаты и выводы.
Выступление группы.
Концентрированная серная кислота сильное водоотнимающее средство. При попадании органических веществ в концентрированную серную кислоту происходит их обугливание.
- Я хочу добавить серная кислота обугливает сахарозу, а от целлюлозы, из которой состоит бумага остаются только дырки.
Демонстрационный эксперимент.
1. В высокий химический стакан помещаю сахарную пудру, чуть-чуть смачиваю водой и перемешиваю. Затем приливаю немного концентрированной серной кислоты, быстро перемешиваю стеклянной палочкой. Палочку так и оставляем в середине стакана со смесью. Через одну-две минуты сахар начинает чернеть, вспучиваться и в виде объёмной массы подниматься. Смесь в стакане сильно разогревается и немного дымится.
Концентрированная серная кислота окисляет сахарозу, при этом образуются летучие газы углекислый СО2 и сернистый SO2, поэтому масса вспучивается и поднимается.
C12H22O11 + 2H2SO4 = 11C + 2SO2 + CO2 +13H2O
2. На лист фильтровальной бумаги нанести надпись серной кислотой. Во время демонстрации подержать её над пламенем спиртовки. Проявляется надпись.
(С6Н10О5)n 6nC + 5nH2O
- Всё это доказывает сильные водоотнимающие свойства серной кислоты.
При попадании на кожу серная кислота вызывает тяжёлые ожоги, проявляющиеся сильным жжением, покраснением кожи, образованием глубоких язв и рубцов при заживлении.
- Группа экспертов-аналитиков проводила анализ выданных им кислот. Они познакомят нас с результатами своих испытаний.
Выступление группы.
Реактивом на серную кислоту и её соли является хлорид-бария BaCl2: сульфат-ионы SO42- с ионами бария Ba2+ образуют белый нерастворимый сульфат бария, выпадающий в осадок: Ba2+ + SO42- BaSO4
H2SO4 + BaCl2 = 2HCl + BaSO4
2H+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- = 2H+ + 2Cl- + BaSO4
Ba2+ + SO42- = BaSO4
Зарядка для глаз.
Протяните руку с поднятым большим пальцем. Сфокусируйте на нем взгляд в течение нескольких секунд. Затем переместите свой взгляд на задний план. Например, на дальнюю стену или дерево за окном. При этом поворачивать голову или глаза нельзя. Взгляд должен скользить параллельно пальцу. То есть, при фокусировке на дальнем предмете изображение большого пальца должно раздваиваться. Попеременно переводите прямой взгляд на большой палец, а затем на дальний предмет в течение полуминуты. Это очень эффективное упражнение.
- И наконец, о своей работе расскажут криминалисты. Они должны были изучить действие концентрированной серной кислоты на металлы.
Выступление группы.
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 малоактивными металлами, стоящими в ЭХР после водорода, кроме соли образуется сернистый газ.
С металлами средней активности, стоящими в ЭХР, от магния до водорода кроме соли образуются либо сернистый газ, либо сера, либо сероводород. Всё будет зависеть от условий реакции или активности металла.
С активными металлами, стоящими в ЭХР до магния, кроме соли образуются либо сера, либо сероводород.
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.
- Я хочу добавить. Концентрированная серная кислота проявляет сильные окислительные свойства. Запишем уравнение данной реакции:
Cu0 + 2H2+ S+6 O4-2 = Cu+2 S+6 O4-2 + S+4 O2-2 + 2H2+O-2
Cu0 – 2e- Cu2+ | восстановитель, окисление
S+6 + 2e- S+4 | окислитель, восстановление
- Об окислительных способностях концентрированной серной кислоты также можно судить по следующему эксперименту.
Демонстрационный эксперимент.
Самовозгорание спиртовки с помощью волшебной палочки.
Для опыта необходимо подготовить кашицу из перманганата калия и концентрированной серной кислоты в стакане. Конец стеклянной палочки смочить в данной смеси и поднести к влажному фитилю спиртовки. Она воспламенится.
Магический стакан
На дно стакана емкостью 0,25-0,5 литра поместить небольшое количество смеси марганцовокислого калия и концентрированной серной кислоты. В стакан бросить небольшой кусочек ваты, смоченной спиртом, она вспыхнет и сгорит.
- Наше независимое расследование завершилось. Обратите внимание на ваши записи в тетрадях и сделайте вывод: какими свойствами обладает концентрированная серная кислота? Почему?
Концентрированная серная кислота растворяется с выделением теплоты, обугливает органические вещества, отнимая у них воду, особо реагирует с металлами, проявляя при этом только окислительные свойства. Это можно объяснить тем, что сера находится в ней в высшей степени окисления.
Закрепление
I.Задания для групп.
У каждой группы есть ещё одно задание. Послушаем ваши ответы на поставленные вопросы.
Если стаканчик с концентрированной серной кислотой поставить зимой между рамами, стекло не замёрзнет. Почему?
Задача в рисунке. Прав ли художник? Действительно ли концентрированная серная кислота «проест» все эти металлы?
Вы открыли склянку с вязкой бесцветной жидкостью. Когда в склянку опустили лучину, то ее конец обуглился. Какое вещество находиться в склянке?
На заводе долгое время перекачивали серную кислоту из хранилища в цех по алюминиевому трубопроводу. Но однажды трубы дали течь, цех был залит кислотой. Выяснение обстоятельств аварии показало, что нарушая правила технологии, трубопровод использовали для транспортировки кислоты, имеющей не 95%-ную, а 40%-ную концентрацию. Почему изменение концентрации вызвало коррозию трубопровода?
II. Ответьте на вопросы теста.
При разбавлении концентрированной серной кислоты водой
а) воду наливают в кислоту;
б) кислоту наливают в воду;
в) смешивают воду и кислоту одновременно;
г) порядок смешивания не имеет значения.
2. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с органическими веществами
а) органические вещества обугливаются;
б) с ними ничего не происходит;
в) органические вещества растворяются;
г) серная кислота разлагается.
3. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с металлами
а) образуется соль и выделяется водород;
б) образуются разные соли;
в) образуется соль и выделяются H2S, или S, или SO2;
г) серная кислота с металлами не реагирует.
- Проверьте себя. Ответы: 1б, 2а, 3в
VII. Домашнее задание
§23(22) упр.8 стр.142 (106) творческое задание: можно просто написать ответ в тетради, можно подготовить сообщение, составить красочную схему; можно выполнить мультимедийную презентацию.
VIII. Подведение итогов
Подводя итоги, вспомним, каковы были цели и задачи сегодняшнего урока: познакомиться со свойствами концентрированной серной кислоты, выяснить её действие на металлы и неметаллы, на органические вещества. С этими задачами мы с вами успешно справились.
За работу на уроке:
IX. Рефлексия (2 мин)
Наш урок подошел к концу.
Поднимите руки те, кому было сегодня интересно.
Поднимите руки те, кому было сегодня трудно.
Поднимите руки те, кому было сегодня легко.
Спасибо, урок окончен, все свободны.
Самоанализ.
Тема: Независимое расследование по теме «Концентрированная серная кислота».
Тип урока: комбинированный (сообщение новых знаний + практикум, повторение ).
Общая характеристика урока:
Данный урок является логическим продолжением уроков, посвящённых элементам главной подгруппы 6 группы, а именно это второй урок по теме серная кислота. Необходимо дать девятиклассникам понимание того, что серная кислота вещество опасное, требующее к себе особого отношения.
На данном уроке я постаралась реализовать поставленные цель и задачи урока: учащиеся самостоятельно в группах знакомились с отдельными свойствами вещества. При этом были созданы возможности для всех групп учащихся с разным способом восприятия: аудиальщики могли прочитать текст в учебнике, в инструкции, прослушать его обсуждение в классе; визуальщики наблюдали за экспериментом, воспринимали зрительные образы со слайдов; кинестетики проводили эксперимент, вели записи в тетрадях.
Цель урока: на основе знаний учащихся об общих свойствах кислот изучить окислительные свойства концентрированной серной кислоты; совершенствовать умения учащихся в составлении химических реакций, закрепить практические умения и навыки по выполнению эксперимента, характеризующего свойства серной кислоты и правила ТБ при работе с ней.
Задачи: Образовательные. Изучить свойства концентрированной серной кислоты; способствовать развитию умения мыслить логически и владеть химическим языком; переходу от формального–логического восприятия материала данной темы к образно–логическому мышлению с использованием посильных и нестандартных задач.
Развивающие. Развивать навыки наблюдения, умения выделять главное, сравнивать изучаемые факты, логично излагать мысли и делать выводы; продолжать формирование умений составлять уравнения химических реакций.
Воспитательные. Содействовать формированию основных мировоззренческих идей через познавательную активность и творческую самостоятельность учащихся. Воспитывать умение работать в группе и самостоятельно с применением самоконтроля. Показать связь изучаемой темы с жизнью. Воспитывать научное мировоззрение на основе взаимосвязи свойств и строения.
Структура урока соответствовала данному типу, все этапы урока имели логическую связь. Для проведения урока заранее было спланировано время на реализацию этапов урока, где больше времени отводилось на практическую часть – выполнение самостоятельной работы. Были четко продуманы оборудование и материалы, необходимые на уроке для учителя и учащихся, технические средства. В практике преподавания использую различные формы информационного сопровождения, но чаще всего создаю собственные компьютерные презентации, так как это наиболее эффективный метод представления и изучения любого материала.
Для данного урока была выбрана одна из форм организации коллективной деятельности, а именно индивидуально-групповая форма работы. Эта форма предполагает, что каждый учащийся индивидуально выполняет записи в тетрадях, работает с текстом, заданиями теста, но вместе с тем он активно участвует в обсуждении заданий всей группы.
На уроке сочетались словесные, наглядные и практические методы преподавания, которые позволили учесть специфику изложения учебного материала, а также возрастные особенности и способности детей.
После изложения нового материала учащиеся отвечали на вопросы, связанные с практикой, с повседневной жизнью, были использованы задача в рисунке, вопрос-загадка, что активизировало их познавательную деятельность.
Девятиклассники отметили главную особенность концентрированной серной кислоты – наличие атома серы в высшей степени окисления, который обуславливает её окислительные свойства.
Для проведения практической части урока заранее были подготовлены реактивы и оборудование, что позволило сократить время на самостоятельную работу учащихся. В начале практической работы – вспомнили правила ТБ.
Было уделено время сохранению здоровья ребят – проведена зарядка для глаз.
На завершающей стадии урока была проведена небольшая тестовая работа, вопросы которой были направлены на выявление основных знаний у учащихся по данной теме. У ребят была возможность оценить самих себя, то что они усвоили на уроке. Конечно, достаточно сложно дать оценку каждому учащемуся индивидуально. Но ответы наиболее активных ребят были оценены.
В конце урока учащимся было дано творческое домашнее задание, в котором каждый может проявить себя в той области, которая у него получается лучше всего.
Считаю, урок полностью достиг поставленной цели, учащиеся хорошо справились с поставленными задачами. Класс рассматривался мною как ансамбль учебных стилей, к которым был подобран свой индивидуальный подход, поэтому учебный материал был понятен и доступен каждому. Методы и приёмы, используемые на уроке, соответствуют методам, используемым в АСО, и направлены на то, чтобы раскрыть и использовать субъектный опыт каждого ученика, помочь становлению личностно значимых способов познания.
Группа экспертов-историков.
Инструкция по составлению исторической справки.
Цель: подготовить справку о строении молекулы серной кислоты, её физических свойствах, историческом названии кислоты.
Порядок действий:
Прочитайте информацию к размышлению.
Приготовьте раствор серной кислоты. Для этого в пробирку с водой добавьте с помощью пипетки несколько капель концентрированной серной кислоты. Потрогайте пробирку. Сделайте вывод.
В тексте информации к размышлению найдите уравнение образования гидратов серной кислоты. Запишите его в тетрадь.
Подготовьте отчёт.
Информация к размышлению.
Неразбавленная серная кислота представляет собой соединение с ковалентными связями.
Её молекулы имеют форму тетраэдра.
В обычных условиях серная кислота Н2SO4 – тяжёлая бесцветная маслянистая жидкость.
Историческое название – купоросное масло.
Она поглощает влагу из воздуха.
Хорошо растворяется в воде. При этом теплота (выделяется, поглощается), происходит (экзотермическая, эндотермическая) реакция.
H2SO4 + nH2O H2SO4 · nH2O + Q
конц.
______________________________________________________________________________________
Задание.
Подумайте и ответьте.
Если стаканчик с концентрированной серной кислотой поставить зимой между рамами, стекло не замёрзнет. Почему?
Следственная группа.
Инструкция по проведению следственного эксперимента.
Цель: выяснить отношение концентрированной серной кислоты к органическим веществам.
Порядок действий:
Прочитайте текст учебника (§23 стр.136 4 абзац (§22 стр.101 6 абзац) ) и информацию к размышлению.
В пробирку с концентрированной серной кислотой поместите лучинку, через минуту проверьте её состояние.
Подготовьте отчёт.
Информация к размышлению:
Концентрированная серная кислота сильное водоотнимающее средство. При попадании органических веществ в концентрированную серную кислоту происходит их обугливание.
_______________________________________________________________
Задание
Задача в рисунке.
Действительно ли концентрированная серная кислота «проест» все эти металлы?
Группа экспертов-аналитиков.
Инструкция по проведению химического анализа.
Цель: обнаружить серную кислоту среди других кислот.
Порядок действий:
Прочитайте информацию к размышлению.
Выполните эксперимент. Даны пробирки с соляной, азотной и серной кислотами. Опытным путём определите, в какой пробирке находится серная кислота.
Составьте уравнение качественной реакции в молекулярном и сокращённом ионном виде.
Подготовьте отчёт.
Информация к размышлению.
Реактивом на серную кислоту и её соли является хлорид-бария BaCl2: сульфат-ионы SO42- с ионами бария Ba2+ образуют белый нерастворимый сульфат бария, выпадающий в осадок: Ba2+ + SO42- BaSO4
_______________________________________________________________
Задание
Подумайте и ответьте.
Вы открыли склянку с вязкой бесцветной жидкостью и увидели выделяющийся из нее белый дым. Когда в склянку опустили лучину, то ее конец обуглился. Какое вещество находиться в склянке?
Группа экспертов-криминалистов.
Инструкция по изучению свойств вещества.
Цель: проанализировать информацию о взаимодействии концентрированной серной кислоты с металлами различной активности и неметаллами.
Порядок действий:
Прочитайте текст учебника (§23 стр.138 2 абзац (§22 стр.102 4 абзац)) и информацию к размышлению.
Подготовьте отчёт.
Информация к размышлению.
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 малоактивными металлами, стоящими в Электрохимическом Ряду напряжений после водорода, кроме соли образуется сернистый газ – SO2.
С металлами средней активности, стоящими в ЭХР, от магния до водорода, кроме соли образуются либо сернистый газ, либо сера, либо сероводород. Это зависит от условий реакции или активности металла.
С активными металлами, стоящими в ЭХР, до магния кроме соли образуются либо сера, либо сероводород.
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.
_________________________________________________________________
Задание.
На заводе долгое время перекачивали серную кислоту из хранилища в цех по алюминиевому трубопроводу. Но однажды трубы дали течь, цех был залит кислотой. Выяснение обстоятельств аварии показало, что нарушая правила технологии, трубопровод использовали для транспортировки кислоты, имеющей не 95%-ную, а 40%-ную концентрацию. Почему изменение концентрации вызвало коррозию трубопровода?
Выполните тест.
1. При разбавлении концентрированной серной кислоты водой
а) воду наливают в кислоту;
б) кислоту наливают в воду;
в) смешивают воду и кислоту одновременно;
г) порядок смешивания не имеет значения.
2. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с органическими веществами
а) органические вещества обугливаются;
б) с ними ничего не происходит;
в) органические вещества растворяются;
г) серная кислота разлагается.
3. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с металлами
а) образуется соль и выделяется водород;
б) образуются разные соли;
в) образуется соль, и выделяются H2S, или S, или SO2;
г) серная кислота с металлами не реагирует.
Заголовок 1 Заголовок 415
Урок. Независимое расследование по теме
«Концентрированная серная кислота».
Цель: на основе знаний учащихся об общих свойствах кислот изучить окислительные свойства концентрированной серной кислоты; совершенствовать знания и умения учащихся в составлении окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса, закрепить практические умения и навыки по выполнению эксперимента, характеризующего свойства серной кислоты и правила ТБ при работе с ней.
Оборудование: 1 лоток: пробирка с водой, склянка с серной кислотой, пипетка; 2 лоток: пробирка с концентрированной серной кислотой, лучинка; 3 лоток: пробирки под номерами: №1 –азотная кислота, №2 – серная кислота, №3 – соляная кислота, раствор хлорида бария; 4 лоток: химический стакан, 10г сахарной пудры, вода, 8мл серной кислоты, стеклянная палочка; фильтровальная бумага с заранее сделанной серной кислотой надписью, спиртовка, спички, держатель; Н2SO4 конц., KMnO4кр., стеклянная палочка, фарфоровая чашка; Н2SO4 конц., KMnO4 кр., спирт этиловый, стакан емкостью 0,25-0,5л, вата.
Ход урока.
Орг. момент
- Здравствуйте!
Мотивация
- Сегодня на уроке речь пойдёт об уже известном вам веществе.
Немецкий аптекарь-алхимик Глаубер так описывал способ его получения: «Кристаллы «зелёного витриола» поместите в глиняную реторту и прокаливайте. В результате получите едкую маслянистую жидкость «ацидум олеум витриоли». Жидкость эта поражала воображения алхимиков: она вызывала кашель, разъедала ткань, бумагу, металл.
Я растворю любой металл.
Меня алхимик получал
В реторте глиняной простой.
Слыву я главной кислотой
Когда в воде я растворяюсь,
то очень сильно нагреваюсь
- О каком веществе идет речь? (серная кислота) Какими еще интересными свойствами и почему обладает это вещество? Вот на эти вопросы нам предстоит ответить сегодня на уроке.
Девизом урока можно считать слова английского философа и педагога Джона Локка:
«Лучший путь к истине, это изучать вещи, как они есть,
а не верить, что они такие, как нас этому учили».
Целеполагание
Серную кислоту называют «хлебом химической промышленности». Она нужна для производства удобрений, взрывчатых веществ, красителей, моющих средств. Много её расходуется в свинцовых аккумуляторах автомобилей, да мало ли ещё где
Сегодня на уроке вам предстоит провести независимое расследование. Цель которого – выяснить особые свойства концентрированной серной кислоты, благодаря которым она находит столь широкое применение.
Ваша задача – изучить свойства концентрированной серной кислоты, выяснить особенности действия её на металлы и неметаллы, а также на органические вещества.
Для получения достоверных и разнообразных сведений о её свойствах созданы рабочие группы: группа экспертов-историков, следственная группа, аналитиков, группа криминалистов. Задача каждой группы – изучить какое-либо свойство концентрированной серной кислоты, и познакомить с ним членов всех остальных групп.
Но прежде чем изучать новое, вам необходимо повторить то, что вы уже знаете о серной кислоте.
Опорное повторение
Назовите возможные степени окисления серы. (-2, 0, +4, +6)
Чему равна степень окисления серы в серной кислоте H2SO4? ( +6)
Что такое окислитель? Восстановитель? (окислитель – элемент, захватывающий электроны, восстановитель – элемент, отдающий электроны)
Перечислите химические свойства разбавленной cерной кислоты. (серная кислота обладает всеми свойствами кислот: диссоциирует в водном растворе, реагирует с металлами, стоящими в ЭХР до водорода, с оксидами металлов, с основаниями, с солями более слабых и летучих кислот)
Чем обусловлены свойства разбавленной серной кислоты? (наличием катиона водорода)
Изучение нового
Перед выполнением работы вспомним правила ТБ.
1. Кислоту приливают небольшими порциями в воду.
2. Если кислота попала на кожу, её надо немедленно промыть большим количеством воды.
3. Разбавлять концентрированную серную кислоту можно только в фарфоровой или тонкостенной стеклянной химической посуде.
Теперь вы можете приступать к выполнению работы. У каждой группы на столах лежат инструкции по выполнению задания. Внимательно прочитайте их. Обсудите в группе, выполните необходимые действия. Подготовьте отчёт. На выполнение задания отводиться 3-5 минут.
Самостоятельная работа в группах – 5 мин.
Ну а теперь я приглашаю всех на оперативное совещание, на котором каждая группа доложит о проделанной работе. Во время совещания я попрошу вас протоколировать сказанное, т.е. вести записи в тетрадях. Отметьте число, тему урока.
- Краткую историческую справку об этом веществе даст нам группа экспертов-историков.
Выступление группы.
Неразбавленная серная кислота представляет собой соединение с ковалентными связями. Её молекулы имеют форму тетраэдра. В обычных условиях серная кислота Н2SO4 – тяжёлая бесцветная маслянистая жидкость. Историческое название – купоросное масло. Она поглощает влагу из воздуха. Хорошо растворяется в воде.
При растворении серной кислоты происходит экзотермическая реакция:
H2SO4 + nH2O H2SO4 · nH2O + Q
конц.
- Следственная группа проводила расследование отношения серной кислоты к органическим веществам. Послушаем их результаты и выводы.
Выступление группы.
Концентрированная серная кислота сильное водоотнимающее средство. При попадании органических веществ в концентрированную серную кислоту происходит их обугливание.
- Я хочу добавить серная кислота обугливает сахарозу, а от целлюлозы, из которой состоит бумага остаются только дырки.
Демонстрационный эксперимент.
1. В высокий химический стакан помещаю сахарную пудру, чуть-чуть смачиваю водой и перемешиваю. Затем приливаю немного концентрированной серной кислоты, быстро перемешиваю стеклянной палочкой. Палочку так и оставляем в середине стакана со смесью. Через одну-две минуты сахар начинает чернеть, вспучиваться и в виде объёмной массы подниматься. Смесь в стакане сильно разогревается и немного дымится.
Концентрированная серная кислота окисляет сахарозу, при этом образуются летучие газы углекислый СО2 и сернистый SO2, поэтому масса вспучивается и поднимается.
C12H22O11 + 2H2SO4 = 11C + 2SO2 + CO2 +13H2O
2. На лист фильтровальной бумаги нанести надпись серной кислотой. Во время демонстрации подержать её над пламенем спиртовки. Проявляется надпись.
(С6Н10О5)n 6nC + 5nH2O
- Всё это доказывает сильные водоотнимающие свойства серной кислоты.
При попадании на кожу серная кислота вызывает тяжёлые ожоги, проявляющиеся сильным жжением, покраснением кожи, образованием глубоких язв и рубцов при заживлении.
- Группа экспертов-аналитиков проводила анализ выданных им кислот. Они познакомят нас с результатами своих испытаний.
Выступление группы.
Реактивом на серную кислоту и её соли является хлорид-бария BaCl2: сульфат-ионы SO42- с ионами бария Ba2+ образуют белый нерастворимый сульфат бария, выпадающий в осадок: Ba2+ + SO42- BaSO4
H2SO4 + BaCl2 = 2HCl + BaSO4
2H+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- = 2H+ + 2Cl- + BaSO4
Ba2+ + SO42- = BaSO4
Зарядка для глаз.
Протяните руку с поднятым большим пальцем. Сфокусируйте на нем взгляд в течение нескольких секунд. Затем переместите свой взгляд на задний план. Например, на дальнюю стену или дерево за окном. При этом поворачивать голову или глаза нельзя. Взгляд должен скользить параллельно пальцу. То есть, при фокусировке на дальнем предмете изображение большого пальца должно раздваиваться. Попеременно переводите прямой взгляд на большой палец, а затем на дальний предмет в течение полуминуты. Это очень эффективное упражнение.
- И наконец, о своей работе расскажут криминалисты. Они должны были изучить действие концентрированной серной кислоты на металлы.
Выступление группы.
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 малоактивными металлами, стоящими в ЭХР после водорода, кроме соли образуется сернистый газ.
С металлами средней активности, стоящими в ЭХР, от магния до водорода кроме соли образуются либо сернистый газ, либо сера, либо сероводород. Всё будет зависеть от условий реакции или активности металла.
С активными металлами, стоящими в ЭХР до магния, кроме соли образуются либо сера, либо сероводород.
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.
- Я хочу добавить. Концентрированная серная кислота проявляет сильные окислительные свойства. Запишем уравнение данной реакции:
Cu0 + 2H2+ S+6 O4-2 = Cu+2 S+6 O4-2 + S+4 O2-2 + 2H2+O-2
Cu0 – 2e- Cu2+ | восстановитель, окисление
S+6 + 2e- S+4 | окислитель, восстановление
- Об окислительных способностях концентрированной серной кислоты также можно судить по следующему эксперименту.
Демонстрационный эксперимент.
Самовозгорание спиртовки с помощью волшебной палочки.
Для опыта необходимо подготовить кашицу из перманганата калия и концентрированной серной кислоты в стакане. Конец стеклянной палочки смочить в данной смеси и поднести к влажному фитилю спиртовки. Она воспламенится.
Магический стакан
На дно стакана емкостью 0,25-0,5 литра поместить небольшое количество смеси марганцовокислого калия и концентрированной серной кислоты. В стакан бросить небольшой кусочек ваты, смоченной спиртом, она вспыхнет и сгорит.
- Наше независимое расследование завершилось. Обратите внимание на ваши записи в тетрадях и сделайте вывод: какими свойствами обладает концентрированная серная кислота? Почему?
Концентрированная серная кислота растворяется с выделением теплоты, обугливает органические вещества, отнимая у них воду, особо реагирует с металлами, проявляя при этом только окислительные свойства. Это можно объяснить тем, что сера находится в ней в высшей степени окисления.
Закрепление
I.Задания для групп.
У каждой группы есть ещё одно задание. Послушаем ваши ответы на поставленные вопросы.
Если стаканчик с концентрированной серной кислотой поставить зимой между рамами, стекло не замёрзнет. Почему?
Задача в рисунке. Прав ли художник? Действительно ли концентрированная серная кислота «проест» все эти металлы?
Вы открыли склянку с вязкой бесцветной жидкостью. Когда в склянку опустили лучину, то ее конец обуглился. Какое вещество находиться в склянке?
На заводе долгое время перекачивали серную кислоту из хранилища в цех по алюминиевому трубопроводу. Но однажды трубы дали течь, цех был залит кислотой. Выяснение обстоятельств аварии показало, что нарушая правила технологии, трубопровод использовали для транспортировки кислоты, имеющей не 95%-ную, а 40%-ную концентрацию. Почему изменение концентрации вызвало коррозию трубопровода?
II. Ответьте на вопросы теста.
При разбавлении концентрированной серной кислоты водой
а) воду наливают в кислоту;
б) кислоту наливают в воду;
в) смешивают воду и кислоту одновременно;
г) порядок смешивания не имеет значения.
2. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с органическими веществами
а) органические вещества обугливаются;
б) с ними ничего не происходит;
в) органические вещества растворяются;
г) серная кислота разлагается.
3. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с металлами
а) образуется соль и выделяется водород;
б) образуются разные соли;
в) образуется соль и выделяются H2S, или S, или SO2;
г) серная кислота с металлами не реагирует.
- Проверьте себя. Ответы: 1б, 2а, 3в
VII. Домашнее задание
§23(22) упр.8 стр.142 (106) творческое задание: можно просто написать ответ в тетради, можно подготовить сообщение, составить красочную схему; можно выполнить мультимедийную презентацию.
VIII. Подведение итогов
Подводя итоги, вспомним, каковы были цели и задачи сегодняшнего урока: познакомиться со свойствами концентрированной серной кислоты, выяснить её действие на металлы и неметаллы, на органические вещества. С этими задачами мы с вами успешно справились.
За работу на уроке:
IX. Рефлексия (2 мин)
Наш урок подошел к концу.
Поднимите руки те, кому было сегодня интересно.
Поднимите руки те, кому было сегодня трудно.
Поднимите руки те, кому было сегодня легко.
Спасибо, урок окончен, все свободны.
Самоанализ.
Тема: Независимое расследование по теме «Концентрированная серная кислота».
Тип урока: комбинированный (сообщение новых знаний + практикум, повторение ).
Общая характеристика урока:
Данный урок является логическим продолжением уроков, посвящённых элементам главной подгруппы 6 группы, а именно это второй урок по теме серная кислота. Необходимо дать девятиклассникам понимание того, что серная кислота вещество опасное, требующее к себе особого отношения.
На данном уроке я постаралась реализовать поставленные цель и задачи урока: учащиеся самостоятельно в группах знакомились с отдельными свойствами вещества. При этом были созданы возможности для всех групп учащихся с разным способом восприятия: аудиальщики могли прочитать текст в учебнике, в инструкции, прослушать его обсуждение в классе; визуальщики наблюдали за экспериментом, воспринимали зрительные образы со слайдов; кинестетики проводили эксперимент, вели записи в тетрадях.
Цель урока: на основе знаний учащихся об общих свойствах кислот изучить окислительные свойства концентрированной серной кислоты; совершенствовать умения учащихся в составлении химических реакций, закрепить практические умения и навыки по выполнению эксперимента, характеризующего свойства серной кислоты и правила ТБ при работе с ней.
Задачи: Образовательные. Изучить свойства концентрированной серной кислоты; способствовать развитию умения мыслить логически и владеть химическим языком; переходу от формального–логического восприятия материала данной темы к образно–логическому мышлению с использованием посильных и нестандартных задач.
Развивающие. Развивать навыки наблюдения, умения выделять главное, сравнивать изучаемые факты, логично излагать мысли и делать выводы; продолжать формирование умений составлять уравнения химических реакций.
Воспитательные. Содействовать формированию основных мировоззренческих идей через познавательную активность и творческую самостоятельность учащихся. Воспитывать умение работать в группе и самостоятельно с применением самоконтроля. Показать связь изучаемой темы с жизнью. Воспитывать научное мировоззрение на основе взаимосвязи свойств и строения.
Структура урока соответствовала данному типу, все этапы урока имели логическую связь. Для проведения урока заранее было спланировано время на реализацию этапов урока, где больше времени отводилось на практическую часть – выполнение самостоятельной работы. Были четко продуманы оборудование и материалы, необходимые на уроке для учителя и учащихся, технические средства. В практике преподавания использую различные формы информационного сопровождения, но чаще всего создаю собственные компьютерные презентации, так как это наиболее эффективный метод представления и изучения любого материала.
Для данного урока была выбрана одна из форм организации коллективной деятельности, а именно индивидуально-групповая форма работы. Эта форма предполагает, что каждый учащийся индивидуально выполняет записи в тетрадях, работает с текстом, заданиями теста, но вместе с тем он активно участвует в обсуждении заданий всей группы.
На уроке сочетались словесные, наглядные и практические методы преподавания, которые позволили учесть специфику изложения учебного материала, а также возрастные особенности и способности детей.
После изложения нового материала учащиеся отвечали на вопросы, связанные с практикой, с повседневной жизнью, были использованы задача в рисунке, вопрос-загадка, что активизировало их познавательную деятельность.
Девятиклассники отметили главную особенность концентрированной серной кислоты – наличие атома серы в высшей степени окисления, который обуславливает её окислительные свойства.
Для проведения практической части урока заранее были подготовлены реактивы и оборудование, что позволило сократить время на самостоятельную работу учащихся. В начале практической работы – вспомнили правила ТБ.
Было уделено время сохранению здоровья ребят – проведена зарядка для глаз.
На завершающей стадии урока была проведена небольшая тестовая работа, вопросы которой были направлены на выявление основных знаний у учащихся по данной теме. У ребят была возможность оценить самих себя, то что они усвоили на уроке. Конечно, достаточно сложно дать оценку каждому учащемуся индивидуально. Но ответы наиболее активных ребят были оценены.
В конце урока учащимся было дано творческое домашнее задание, в котором каждый может проявить себя в той области, которая у него получается лучше всего.
Считаю, урок полностью достиг поставленной цели, учащиеся хорошо справились с поставленными задачами. Класс рассматривался мною как ансамбль учебных стилей, к которым был подобран свой индивидуальный подход, поэтому учебный материал был понятен и доступен каждому. Методы и приёмы, используемые на уроке, соответствуют методам, используемым в АСО, и направлены на то, чтобы раскрыть и использовать субъектный опыт каждого ученика, помочь становлению личностно значимых способов познания.
Группа экспертов-историков.
Инструкция по составлению исторической справки.
Цель: подготовить справку о строении молекулы серной кислоты, её физических свойствах, историческом названии кислоты.
Порядок действий:
Прочитайте информацию к размышлению.
Приготовьте раствор серной кислоты. Для этого в пробирку с водой добавьте с помощью пипетки несколько капель концентрированной серной кислоты. Потрогайте пробирку. Сделайте вывод.
В тексте информации к размышлению найдите уравнение образования гидратов серной кислоты. Запишите его в тетрадь.
Подготовьте отчёт.
Информация к размышлению.
Неразбавленная серная кислота представляет собой соединение с ковалентными связями.
Её молекулы имеют форму тетраэдра.
В обычных условиях серная кислота Н2SO4 – тяжёлая бесцветная маслянистая жидкость.
Историческое название – купоросное масло.
Она поглощает влагу из воздуха.
Хорошо растворяется в воде. При этом теплота (выделяется, поглощается), происходит (экзотермическая, эндотермическая) реакция.
H2SO4 + nH2O H2SO4 · nH2O + Q
конц.
______________________________________________________________________________________
Задание.
Подумайте и ответьте.
Если стаканчик с концентрированной серной кислотой поставить зимой между рамами, стекло не замёрзнет. Почему?
Следственная группа.
Инструкция по проведению следственного эксперимента.
Цель: выяснить отношение концентрированной серной кислоты к органическим веществам.
Порядок действий:
Прочитайте текст учебника (§23 стр.136 4 абзац (§22 стр.101 6 абзац) ) и информацию к размышлению.
В пробирку с концентрированной серной кислотой поместите лучинку, через минуту проверьте её состояние.
Подготовьте отчёт.
Информация к размышлению:
Концентрированная серная кислота сильное водоотнимающее средство. При попадании органических веществ в концентрированную серную кислоту происходит их обугливание.
_______________________________________________________________
Задание
Задача в рисунке.
Действительно ли концентрированная серная кислота «проест» все эти металлы?
Группа экспертов-аналитиков.
Инструкция по проведению химического анализа.
Цель: обнаружить серную кислоту среди других кислот.
Порядок действий:
Прочитайте информацию к размышлению.
Выполните эксперимент. Даны пробирки с соляной, азотной и серной кислотами. Опытным путём определите, в какой пробирке находится серная кислота.
Составьте уравнение качественной реакции в молекулярном и сокращённом ионном виде.
Подготовьте отчёт.
Информация к размышлению.
Реактивом на серную кислоту и её соли является хлорид-бария BaCl2: сульфат-ионы SO42- с ионами бария Ba2+ образуют белый нерастворимый сульфат бария, выпадающий в осадок: Ba2+ + SO42- BaSO4
_______________________________________________________________
Задание
Подумайте и ответьте.
Вы открыли склянку с вязкой бесцветной жидкостью и увидели выделяющийся из нее белый дым. Когда в склянку опустили лучину, то ее конец обуглился. Какое вещество находиться в склянке?
Группа экспертов-криминалистов.
Инструкция по изучению свойств вещества.
Цель: проанализировать информацию о взаимодействии концентрированной серной кислоты с металлами различной активности и неметаллами.
Порядок действий:
Прочитайте текст учебника (§23 стр.138 2 абзац (§22 стр.102 4 абзац)) и информацию к размышлению.
Подготовьте отчёт.
Информация к размышлению.
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 малоактивными металлами, стоящими в Электрохимическом Ряду напряжений после водорода, кроме соли образуется сернистый газ – SO2.
С металлами средней активности, стоящими в ЭХР, от магния до водорода, кроме соли образуются либо сернистый газ, либо сера, либо сероводород. Это зависит от условий реакции или активности металла.
С активными металлами, стоящими в ЭХР, до магния кроме соли образуются либо сера, либо сероводород.
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.
_________________________________________________________________
Задание.
На заводе долгое время перекачивали серную кислоту из хранилища в цех по алюминиевому трубопроводу. Но однажды трубы дали течь, цех был залит кислотой. Выяснение обстоятельств аварии показало, что нарушая правила технологии, трубопровод использовали для транспортировки кислоты, имеющей не 95%-ную, а 40%-ную концентрацию. Почему изменение концентрации вызвало коррозию трубопровода?
Выполните тест.
1. При разбавлении концентрированной серной кислоты водой
а) воду наливают в кислоту;
б) кислоту наливают в воду;
в) смешивают воду и кислоту одновременно;
г) порядок смешивания не имеет значения.
2. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с органическими веществами
а) органические вещества обугливаются;
б) с ними ничего не происходит;
в) органические вещества растворяются;
г) серная кислота разлагается.
3. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с металлами
а) образуется соль и выделяется водород;
б) образуются разные соли;
в) образуется соль, и выделяются H2S, или S, или SO2;
г) серная кислота с металлами не реагирует.
Заголовок 1 Заголовок 415
Приложенные файлы
