(Урок по химии в 9 классе)

Лейля САДИКОВА,

учитель химии I  квалификационной категории лицея №2 им. академика К.А.Валиева г. Мамадыш

Тип урока: комбинированный.

Цель урока: сформировать знания об окислительных свойствах серной кислоты, её получении и применении.

Задачи урока:

образовательные: создать условия для формирования у учащихся познавательной культуры, осваиваемой в процессе познавательной деятельности; выявлять причинно-следственные связи;

развивающие: способствовать развитию познавательных мотивов, направленных на получение нового знания о свойствах серной кислоты, умение анализировать, обобщать, делать выводы;

воспитательные: формировать у учащихся интерес к химии, желание расширить собственный опыт самостоятельной практической деятельностью.

Основные термины, понятия: серная кислота, окислительно-восстановительные реакции, элемент – окислитель, продукт восстановления, пассивирование серной кислотой.

Оборудование: проектор, экран, ноутбук, концентрированная серная кислота, медь, учебник (Габриелян О. С. Химия. 9 класс. – М.: Дрофа, 2013).

Формы организации познавательной деятельности обучающихся: коллективная, индивидуальная, работа в парах.

Ожидаемые результаты: Учащиеся должны знать окислительные свойства серной кислоты, стадии получения серной кислоты, области применения серной кислоты развивать навыки работы с текстом учебника.

Ход урока

1. I. Организационный этап
2. II. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся

Учитель. Ребята, на прошлом уроке вы прошли свойства разбавленной серной кислоты. И сейчас я предлагаю вспомнить химические свойства разбавленной серной кислоты. Для этого у вас на столах лежат рабочие листы с таблицей. Выберите правильные ответы для данных реакций, и вы получите ключевое слово.

Учитель. Итак, ребята, какое слово у вас получилось? Верно, это слово окислитель. И тогда, как вы думаете, как называется тема нашего урока? Какие цели и задачи поставим для раскрытия нашей темы? (Ответы учащихся.)

III. Актуализация знаний и умений

Учитель. Ребята, мы уже знаем, какими химическими свойствами обладает разбавленная серная кислота. И сейчас ваша задача заполнить схему.

Учитель. Ребята, разбавленная серная кислота, с которой вы уже знакомы, имеет концентрацию до 70%, а концентрированная серная кислота будет иметь 70% и более концентрацию.

А какое же будет отличие в свойствах разбавленной и концентрированной серной кислоты? Сейчас мы выясним.

Для этого проведем опыт. Перед тем, как сделать опыт, давайте вспомним технику безопасности. Что необходимо соблюдать при работе с химическими веществами? (Ответы учащихся.)

– Приступим к опыту. Возьмите, медную проволку, положите в пробирку и к ней прилейте разбавленную серную кислоту. Что происходит?

Ребята, опыты с концентрированной серной кислотой можно проводить только под вытяжным шкафом. При взаимодействии с веществами выделяются пары, от которых можно получить химический ожог. Во избежание этого, я заранее

подготовила видеофрагмент взаимодействия концентрированной серной кислоты с медью. Обратите внимание на экран. Ребята, что произошло?

– Для того, чтобы увидеть отличия, заполним схему которая записана на рабочих листах:

Ме(все) + H₂SO_4(конц.) ⟶ соль + 3-ий продукт + H₂O

!!!Fe, Cr, Al образуют SO₂

Все металлы реагируют с концентрированной серной кислотой. В отличии от разбавленной серной кислоты, где образуется водород, всегда образуется 3 продукта. Это – соль, вода и 3-й продукт по следующей схеме. В зависимости от степени активности восстановителя может получаться:

Но алюминий (Al) и железо (Fe), хром пассивируют с холодной концентрированной H₂SO₄, покрываясь плотными оксидными пленками, однако реагируют при нагревании только с образованием SO₂.

Ag, Au, Ru, Os, Rh, Ir, Pt не реагируют с серной кислотой.

– Ребята, теперь вы убедились в том, что реакции с концентрированной и разбавленной серной кислотой протекают по-разному? А почему это так происходит? (Ответы учащихся.)

– Верно, все зависит от концентрации серной кислоты.

А сейчас, ребята, напишите пожалуйста взаимодействие концентрированной серной кислоты с медью. Составьте схему электронного баланса расставьте коэффициенты.

Cu + 2H₂SO_4(конц.) ⟶ CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

в-ль     о-ль

S⁺⁶ + 2ē ⟶ S⁺⁴        2           1

2

Cu⁰ — 2ē ⟶ Cu⁺²      2           1

Ребята что является окислителем? За счет S⁺⁶ H₂SO₄ будет являться окислителем.

1. IV. Первичное усвоение новых знаний
2. Физические свойства концентрированной серной кислоты.

Учитель. Ребята, а вы знали? Оказывается, раньше в сильные морозы между рамами окон ставили открытый стакан с концентрированной серной кислотой. Как вы думаете, зачем это делали? Какое свойство концентрированной серной кислоты это подтверждает?

Чтобы не было узоров, от мороза, за которыми не видно, что происходит на улице. Концентрированная серная кислота очень хорошо поглощает влагу. Это характеризует ее хорошую Гигроскопичность. Все это происходит, потому что концентрированная серная кислота имеет пористость.

Ученики, а какими еще физическими свойствами обладает концентрированная серная кислота?

Агрегатное состояние: жидкое, пористое, объемное, тягучая.

Цвет: бесцветный. Неочищенная серная кислота имеет желтоватый или буро-желтый цвет.

Запах: не имеет запаха.

Растворимость в воде: полностью растворяется в воде.

Учитель. Будут ли дополнения? Благодарю за ваши ответы.

– Ребята, как вы думаете, из концентрированной серной кислоты можно ли получить разбавленную? Как? Давайте вспомним правило разбавления концентрированной серной кислоты. Так как реакция сильно экзотермическая, обязательно необходимо наливать кислоту по стенке в воду. Или же сосуд может сильно нагреться и произойти взрыв, всплеск жидкости, из-за чего можно получить ожог. Чтобы запомнить, что к чему добавлять, необходимо выучить мнемонику.

Сначала вода.

Потом кислота.

Иначе случится беда.

Ребята, а почему случится беда? Именно это свойство применяется в получении серной кислоты.

1. V. Первичная проверка понимания

Учитель. Серная кислота используется в больших количествах в промышленности, для этого есть несколько способов получения серной кислоты. Перед тем, как рассмотреть это, вспомним, какие бинарные соединения серы вы знаете? (Пирит или колчедан FeS₂, сероуглерод CS₂, сероводород H₂S, сульфид железа (II) FeS и т.д.).

– Ребята, какое из перечисленных нами веществ является сырьем получения серной кислоты?

Сырьем для получения серной кислоты контактным способом является пирит.

Ученики, с помощью данного стихотворения составьте схему превращения получения серной кислоты.

– А сейчас выйдите к доске и выберите правильные ответы что за чем идет, данный выбранный ответ приклейте к доске.

FeS₂ à SO₂ à SO₃ à H₂SO₄

1. 4FeS₂ + 11О₂ à 8SO₂ + 2Fe₂O₃

Сжигают пирит в печи для обжига.

V₂O₅

2. 2SO₂ + О₂à 2SO₃

Каталитическое окисление сернистого газа в контактном аппарате.

3. SO₃ + H₂Oà H₂SO₄

После данной стадии, реакция происходит в поглотительной башне, где образуется не серная кислота, а олеум: это раствор серного ангидрида SO₃ в серной кислоте H₂SO_4.

SO₃ + H₂SO₄à H₂SO_{4 *} SO₃

Последний этап производства серной кислоты заключается в абсорбции SO₃ в концентрированной H₂SO₄ или олеуме.

1. VI. Первичное закрепление

Учитель. Ребята, вот мы и приближаемся к концу нашего урока. А сейчас предлагаю закрепить пройденное на уроке. Посмотрите, пожалуйста, реакции, выберите правильный ответ. За правильно выбранные буквы, у вас получится ключевое слово.

Учитель. Какое слово получилось? Правильно, молодцы, это – хлеб. А как вы думаете, почему здесь спрятано слово хлеб? Какое отношение оно имеет к уроку?

– Ребята, дело в том, что серная кислота является хлебом химической промышленности.

VII. Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция

Учитель. А чтобы узнать, почему это так и где же используется серная кислота, предлагаю прочитать текст, среди картинок выбрать верный ответ, а далее выйти к доске приклеить его.

Применение серной кислоты

1-й учащийся. Пищевая промышленность знакома с серной кислотой в виде пищевой добавки Е513. Кислота выступает в качестве эмульгатора. Данная пищевая добавка используется для изготовления напитков. С её помощью регулируется кислотность. Помимо пищи, Е513 входит в состав минеральных удобрений. Применение серной кислоты в промышленности имеет широкое распространение. Промышленный органический синтез использует серную кислоту для проведения следующих реакций: алкилирование, дегидратация, гидратация. С помощью данной кислоты восстанавливается необходимое количество смол на фильтрах, что используются на производстве дистиллированной воды.

2-й учащийся. Серная кислота в домашних условиях пользуется спросом среди автолюбителей. Процесс приготовления раствора электролита для автомобильного аккумулятора сопровождается добавление серной кислоты. Работая с данной кислотой следует помнить о правилах безопасности. В случае попадания кислоты на одежду или открытые участки кожи, стоит немедленно промыть их проточной водой. Серная кислота, которая разлилась на металл, может нейтрализоваться с помощью извести или мела. Заправляя автомобильный аккумулятор необходимо придерживаться некой последовательности: постепенно добавлять кислоту к воде, а не наоборот. Когда вода вступает в реакцию с серной кислотой происходит сильное нагревание жидкости, что может приводить к её разбрызгиванию. Поэтому стоит быть особо внимательным, чтобы жидкость не попала на лицо, или в глаза. Кислота должна храниться в плотно закрытой емкости. Важно, чтобы химическое вещество сохранялось в недоступном для детей месте.

3-й учащийся. В медицине нашлось широкое применение солей серной кислоты. К примеру, магний сульфат назначается людям с целью достичь слабительного эффекта. Еще одним производным серной кислоты есть натрий тиосульфат. Лекарственное средство используется в роли противоядия в случае отправления следующими веществами: ртуть, свинец, галогены, цианид. Тиосульфат натрий вместе с соляной кислотой используется для лечения дерматологических заболеваний. Профессор Демьянович предложил союз этих двух препаратов для лечения чесотки. В виде водного раствора, натрий тиосульфат вводят людям, которые страдают аллергическими недугами.

Магния сульфат обладает широким спектром возможностей. Поэтому применяется врачами различных специальностей. В качестве спазмолитика магний сульфат вводят больным при гипертонической болезни. Если у человека присутствуют заболевания желчного пузыря, вещество вводится внутрь для улучшения желчеотделения. Применение серной кислоты в медицине в виде магния сульфата в гинекологической практике встречается часто. Гинекологи помогают роженицам посредством введения магния сульфата внутримышечно, таким способом они обезболивают роды. Помимо всех выше указанных свойств, магний сульфат обладает антисудорожным эффектом.

4-й учащийся. Серная кислота, области применение которой разнообразны, используется так же при производстве минеральных удобрений. Для более удобного сотрудничества, заводы, что занимаются производством серной кислоты и минеральных удобрений, в основном, расположены поблизости друг от друга. Этот момент создает непрерывное производство. Применение серной кислоты в изготовлении красителей и синтетических волокон занимает второе место по распространенности после производства минеральных удобрений. Многие отрасли промышленности используют серную кислоту в некоторых процессах на производстве. Применение серной кислоты нашло спрос и в быту.

5. Применение серной кислоты

Современное человеческое общество никоим образом без серной кислоты обойтись не может. Оказывается, помыться, быть чистым тоже нельзя без косвенного участия серной кислоты. Мы моемся мылом, стирка белья без мыла или стирального порошка невозможна. Мыло и порошки готовят из соды и жирных кислот. Чтобы получить жирные кислоты из жиров и очистить их, нужна серная кислота. Кроме того, серная кислота находит широкое применение в производстве косметических средств, где ее используют для производства сырья и полуфабрикатов (напр. нитрата серебра), а также перекиси водорода или же душистых веществ.

6. Применение серной кислоты

Серную кислоту используют также в производстве взрывчатых веществ в качестве одного из видов сырья для производства тротила (TNT). В свою очередь, в нефтехимической промышленности H2SO4 применяют, в основном, для осушения масел, керосина и парафина. Она выполняет также роль катализатора в реакции получения изооктана, являющегося одним из основных компонентов бензина. Серную кислоту используют также в горнодобывающей и металлургической промышленностях в процессах обогащения руд меди.

VIII. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.

Ребята, а сейчас перейдем к домашнему заданию. Ваша задача к следующему уроку выучить схему и решить экологические задачи, которые прописаны у вас на рабочих листах.

1) Такие виды рыб, как форель и хариус, очень чувствительны к чистоте воды. Если в 1 л природной воды содержится 3∙10-6моль серной кислоты (которая может попадать в реки с промышленными стоками или за счет «кислотных дождей»), то мальки этих рыб погибают. Вычислите ту массу серной кислоты в 1 л воды, которая представляет собой смертельную дозу для мальков форели и хариуса.

2) «Кислотные дожди» — следствие деятельности человека: при сжигании различного топлива (бензина, керосина, нефти, угля) в атмосферу выделяется огромное количество диоксида серы. Взаимодействуя с кислородом воздуха и атмосферной влагой этот оксид превращается в серную кислоту. Определите концентрацию серной кислоты, полученной из газовых выбросов химзавода, содержащих 20 кг диоксида серы. Объем воды, в которой будет растворена полученная серная кислота, примите равным 10 000м³.

1. IX. Подведение итогов. Рефлексия учебной деятельности.

Ребята, вот мы и пришли к концу нашего урока. Перед вами лежат листочки, где нарисован Круг Рефлексии. Данный круг разделен на пять частей. Оцените себя, пожалуйста, по десятибалльной шкале по каждому сектору, где 0-наименьший балл, 10-максимальный балл.

ФИО_________________________________________________________

КРУГ РЕФЛЕКСИИ

Пока вы будете оценивать себя, я хочу оценить вашу работу на уроке.

За активное участие:

За быстрый ответ:

За полные и правильные аргументы:

За креативность:

За творческий подход

Ребята, когда будете уходить, листочки с Кругом Рефлексии оставьте вот здесь на столе. Вы сегодня все большие молодцы. Благодарю вас за этот урок. Спасибо за работу, вы можете быть свободны.