Математика
Физика
Химия
География
Биология
Экология
Информатика
Экономика
Русский язык
Литература
Музыка
МХК и ИЗО
ОБЖ
История и
 обществознание

Иностранные языки
Спорт и здоровье
Технология
ТОП 20 статей сайта
Рекомендуем посетить

Преподавание химии

Соединения серы

Добавлено: 2014.11.19
Просмотров: 583

Куликовских Георгий Иванович, учитель химии и биологии

Предлагаемая методика уроков по теме “Соединения серы” (программа по химии для 9 класса, автор О.С. Габриелян) разработана на основе проблемно-интегративного обучения, направленного на самостоятельное приобретение школьниками знаний и умений одновременно с интеграцией, синтезом и применением этих знаний в процессе выявления, постановки и решения взаимосвязанных интегративных учебных проблем (внутрипредметных, межпредметных, комплексных). Изучение темы рассчитано на 2–3 учебных часа.

Цель: формирование системы знаний о важнейших соединениях серы – сероводороде, оксидах серы, кислотам и соответствующим им солях, об их получении, физико-химических свойствах, распространении в природе и применении человеком.

Задачи урока:

Учащийся будет иметь представление о соединениях серы;

знать:
– свойства серной кислоты в свете представлений ТЭД;
– окислительные свойства концентрированной серной кислоты в свете ОВР;

уметь: записывать уравнения реакций в ионном виде и с точки зрения ОВР.

Средства обучения: химический эксперимент, электронное учебное издание “Химия. 9 класс” (мультимедийное приложение к УМК “Химия. 9 класс”. – М.: Дрофа, 2007).

Реактивы и оборудование: для лабораторной работы: растворы H2SO4, CuSO4, NaOH, Na2CO3, BaCl2; тв. Zn, CuO; для демонстрационного эксперимента: растворы SO2 в воде (заранее приготовленный), лакмуса; конц. H2SO4, тв. Na2SO3, сахар; бумага; пробирки, спиртовка, держатель, спички, химические стаканы, колбы.

1. Сероводород. Сульфиды

Сероводород – бесцветный газ с резким неприятным запахом, растворяется в воде. Проблема: “Почему водород способен растворяться в воде?” Рассмотрим строение молекулы сероводорода. Учащиеся с легкостью определяют тип химической связи между атомами водорода и серы – ковалентная полярная связь вследствие существенного различия в электроотрицательности серы и водорода. Такой же тип связи и в молекуле воды. Известное правило химии – подобное растворяется в подобном – находит здесь свое подтверждение.

При растворении в воде сероводород образует слабую сероводородную кислоту, соли ее называются сульфидами.

При объяснении действия сероводорода на организм человека использую межпредметный материал. Сероводород нередко входит в состав вулканических газов. Являясь сильным ядом, он часто вызывает массовую гибель животных. На склоне одного из вулканов о. Ява есть глубокая и обширная впадина, со дна которой из подземных источников беспрерывно струится сероводород. Эта впадина получила название Долины смерти, так как ее дно устлано скелетами животных и людей, попавших в зону отравляющего действия сероводорода.

Для человека и других живых организмов сероводород почти столь же ядовит, как и цианистый водород. В чистом виде он убивает почти мгновенно. Однако он опасен и в том случае, если присутствует в воздухе в ничтожно малых количествах. Опасен сероводород и тем, что способен накапливаться в организме. Если человек долго находится в среде, отравленной сероводородом, его обоняние притупляется, осознание опасности притупляется. Тем временем газ, накапливаясь в организме, вызывает внезапный обморок, а затем смерть.

Отравляющее действие сероводорода объясняется тем, что он разрушает гемоглобин, превращая содержащееся в нем железо в сульфид. Цвет крови изменяется: из красной она становится черно-зеленой.

Однако несмотря на свое пагубное действие на человека, сероводород используют и в медицинских целях. Являясь составной частью природных вод, он определяет их лечебные свойства. Купание в сероводородных ваннах вызывает легкое раздражение кожи, расширение кровеносных сосудов и тем самым оказывает целительное действие при ревматизме и других болезней. Особенно славятся сероводородные лечебные источники Мацесты и Пятигорска.

При рассмотрении химических свойств сероводорода и сульфидов учащиеся без проблем определяют их роль как восстановителей. В качестве примера рассматривается горение сероводорода.

2. Оксид серы (IV). Сернистая кислота и ее соли

Оксид серы (IV) или сернистый газ – бесцветное газообразное вещество с резким запахом, хорошо растворим в воде. При растворении в воде оксид серы (IV) образует сернистую кислоту. Из курса 8 класса известно, что кислоты бывают сильные и слабые. Почему? Учащиеся отвечают, что кислоты по-разному диссоциируют на ионы в воде: сильные кислоты практически полностью, слабые – частично. Сернистая кислота относится к слабым кислотам. Далее предлагается решить проблему: “Как можно доказать, что сернистая кислота – слабая кислота?” Для выдвижения гипотезы организую беседу по вопросам:

– Какие химические свойства характерны для кислот?
– В каком случае кислоты взаимодействуют с солями?
– Можно ли предположить, что если сернистая кислота – слабая, то ее можно выделить из ее соли действием более сильной кислоты?
– Как еще можно доказать, что сернистая кислота является слабой кислотой?

Напоминаю учащимся об опыте, который они наблюдали при изучении химических свойств серы – ее сгорание в кислороде с образованием сернистого газа и последующее его растворение в воде. Растворимость газов в воде уменьшается при повышении температуры (эта закономерность известна учащимся из темы “Кислород”). В результате учащиеся приходят к выводу: если сернистая кислота является слабой кислотой, то при нагревании из ее раствора будет легко выделяться сернистый газ. Таким образом они предлагают два способа позволяющих подтвердить, что сернистая кислота – это слабая кислота: нагревание ее раствора и вытеснение ее из соли более сильной кислотой.

Найденный ответ проверяю экспериментально. В первом опыте полученный ранее раствор сернистого газа нагреваю, отмечая изменение окраски лакмуса и появление белого дыма над поверхностью воды.

Во втором опыте провожу реакцию сульфита натрия с серной кислотой. В колбу помещаю немного порошка сульфита натрия и прибавляю разбавленную серную кислоту. Выделяется сернистый газ.

Межпредметный материал расширяет знания учащихся о нахождении сернистого газа в природе и его практическом применении. Сернистый газ еще чаще, чем водород, встречается в вулканических извержениях.

На современном этапе развития биосферы весьма значимым источником SO2 стала антропогенная деятельность человека, связанная со сжиганием серосодержащих видов топлива. Поэтому одной из серьезных экологических проблем является скопление сернистого газа на промышленными районами. В качестве примера можно привести лондонский смог и причины его возникновения (Мультмедийное приложение к УМК “Химия. 9 класс).

Сернистый газ оказывает отравляющее действие на живые организмы – при содержании в атмосфере более 0,03 % SO2 возникает одышка, бронхит, воспаление легких, а большие концентрации вызывают смерть. Однако несмотря на характер физиологического воздействия, человек широко использует сернистый газ в хозяйственной деятельности. Двуокись серы находит применение в текстильной промышленности для отбеливания шерсти и шелка. При этом, в отличие от хлорсодержащих и других агентов, двуокись серы не разрушает красящие вещества, а образует с ними сложные соединения. Часто эта реакция обратима и природный цвет со временем восстанавливается.

Сернистый газ – отличное дезинфицирующее средство, поэтому его применяют для борьбы с паразитами, микробами и плесенью – им окуривают склады, винные бочки. Сернистый газ используется как консервант при производстве сиропов и сухофруктов. Свежие плоды и фрукты окуривают сернистым газом или вымачивают в растворе двуокиси серы.

3. Серная кислота и ее соли.

Оксид серы (IV) при окислении кислородом превращается в оксид серы (VI). Оксид серы (VI) или серный ангидрид – бесцветная дымящаяся на воздухе жидкость. Проявляет свойства типичного кислотного оксида, растворяясь в воде, образуя серную кислоту.

Серная кислота – маслянистая бесцветная жидкость, почти в два раза тяжелее воды. Активно поглощает воду, поэтому используется для очистки газов. При растворении серной кислоты в воде выделяется огромное количество теплоты, поэтому необходимо соблюдать правила техники безопасности: в емкость с водой осторожно приливают кислоту, а не наоборот.

При рассмотрении химических свойств серной кислоты провожу небольшую лабораторную работу. Учащиеся самостоятельно проводят опыты, записывая их результаты в таблицу:

Свойство Уравнения химических реакций
1. Взаимодействие с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

Zn0 + 2H+ = Zn2+ + H20

2. Взаимодействие с оксидами металлов CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O

3. Взаимодействие с основаниями Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O

Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O

4. Взаимодействие с солями Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2↑ + H2O

CO32– + 2H+ = CO2↑ + H2O

BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl

Ba2+ + SO42– = BaSO4

В ходе лабораторной работы учащиеся приходят к выводу, что свойства серной кислоты определяются катионами водорода (за исключением последней реакции).

Затем перед учащимися ставлю проблемный вопрос: “Влияет ли концентрация серной кислоты на ее химическую активность и свойства?” Учащиеся высказывают свои предположения. Для получения ответа на поставленный вопрос предлагаю рассмотреть взаимодействие концентрированной серной кислоты с медью, обугливание бумаги и сахара. Для демонстрации обугливания сахара концентрированной серной кислотой можно использовать видеоролик (см. мультимедийное приложение к УМК “Химия. 9 класс”).

Все эти химические реакции окислительно-восстановительные, где в роли окислителя выступает не Н+, а S+6, входящий в состав сульфат-иона. Реакцию меди с концентрированной серной кислотой рассматриваю с точки зрения процессов окисления – восстановления.

В завершении рассматриваю применение серной кислоты и ее солей в различных областях деятельности человека (в контексте учебника).

На завершающем этапе урока предлагаю учащимся проверить степень усвоения изученного материала, выполнив небольшую самостоятельную работу (Приложение 1).


x