Урок –путешествие «Серная кислота и ее свойства».
план-конспект урока по химии (8 класс)

Урок –путешествие «Серная кислота

и ее свойства».

Урок – путешествие по теме «Серная кислота и ее свойства»

Слайд 2

Учебная цель: Изучить свойства серной кислоты, области ее применения. Сравнить свойства концентрированной и разбавленной серной         кислоты.

Планируемые результаты:

Предметные: 

В познавательной сфере:

1. Конкретизировать химические свойства кислот.
2. Обобщить знания о свойствах разбавленной серной кислоты.
3. Определять понятия «окислитель», «восстановитель».
4. Научиться составлять уравнения реакций, отражающих свойства серной кислоты (разбавленной и концентрированной).

В ценностно-ориентационной сфере:

1. Понять единство и противоположность  опасности и ценности (практической значимости) серной кислоты.

Метапредметные: 

Регулятивные: 

     1.Постановка  цели и анализ условий достижения цели.

     2. Прогнозирование результата и оценивание уровня достижения результата.

 Познавательные: 

1. Умение структурировать знания.
2. Умение выделять существенные характеристики объектов.
3. Умение устанавливать  причинно-следственные связи, сравнивать изучаемые факты, логично излагать мысли и делать выводы; размышлять, делать предположения,  прогнозировать.

Коммуникативные: 

1. Умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с одноклассниками и учителем.
2. Умение участвовать в коллективном обсуждении проблемы, аргументировать свою позицию, показать связь изучаемого материала с жизнью.

Личностные: 

1. Умение управлять своей познавательной деятельностью.
2. Самоконтроль и самооценка.
3. Участие  в коллективном обсуждении; аргументированное изложение своего мнения.
4. Корректировка поведения.
5. Выполнение заданий.
6. Закрепление навыков безопасного обращения с реактивами и кислотами, использующимися  в повседневной жизни.

Методы обучения: репродуктивный, частично-поисковый, проблемный, исследовательский.

Тип урока: урок-путешествие.

Межпредметные связи: экологические проблемы, связанные с производством и использованием серной кислоты.

Формы организации познавательной деятельности: фронтальная с элементами индивидуальной и групповой.

Средства обучения: Учебник – Л.С. Гузей. Химия 9 класс. – М.. Дрофа, 2013; ПСХЭ Д.И.Менделеева, таблица «Растворимость кислот, оснований и солей в воде», таблица «Электрохимический ряд напряжений металлов», компьютер, проектор, презентация к уроку по теме «Серная кислота и ее свойства».

Лабораторное оборудование: пробирки, спиртовка, пробиркодержатель, серная кислота разбавленная и концентрированная, вода, лакмус, цинк, медь, оксид меди (II), оксид цинка, гидроксид натрия, фенолфталеин, сульфат меди (II), карбонат кальция, хлорид бария, древесные опилки.

Предварительная работа: подготовка учащимися сообщений,  изготовление раздаточного материала, создание презентации.

Длительность урока: 40 минут.

ХОД УРОКА

Сегодня мы с вами продолжим знакомство с веществами. Об этом веществе первое упоминание встречается в трудах арабского алхимика Гебера. Под его именем до нас дошли различные сочинения на арабском и латинском языке, в которых он говорит о том, что при сильном нагревании квасцов перегоняется «спирт», обладающий сильной растворяющей силой. При Петре I это вещество привозили в Россию из-за границы. Но уже в 1798 г. Купец Муромцев «выварил» 125 пудов (около двух тонн) нагреванием железного купороса.

«Купоросная кислота», «купоросное масло», «серное масло», «купоросный спирт» так называли в XVII-XVIII веке это вещество.

Вопросы:         Как вы думаете, какое современное название этого вещества?

                Что вам известно о серной кислоте и что бы еще хотели узнать?

(Постановка учащимися цели урока).

Слайд 3

Сегодня урок у нас необычный. Мы с вами отправимся в путешествие с серной кислотой. (На столах учащихся находится «Карта маршрута путешествия»). Ознакомьтесь с маршрутом. Во время путешествия вы пополните свои знания о серной кислоте, надеюсь, будете активными участниками на протяжении всего урока. Итак, мы отправляемся.

Станция  «Менделеевская»

Путешествие начинаем со станции «Менделеевская». Здесь вам предстоит выполнить ряд заданий.

Слайд 4

 Задание в тетради: Напишите молекулярную, электронную и графическую формулу кислоты. Определите степень окисления серы в этом соединении.

Слайд 5,6

Задание и вопрос:

1. Дайте характеристику серной кислоты по всем признакам классификации.
2. Что вам известно о физических свойствах серной кислоты?

Вывод: (учащиеся заполняют схему «Физические свойства серной кислоты»)

Станция  «Информационная»

Каждое вещество имеет свою историю.

Вопрос: Что вам известно из истории серной кислоты?

Сообщение ученика

На Руси серная кислота появилась в XVII в. Называли ее купоросным маслом, так как она образуется при прокаливании "купороса". Мировые потребности серной кислоты в средние века ограничивались десятками килограммов в год. Она производилась для нужд аптек и алхимических лабораторий. Некоторое количество концентрированной кислоты шло для производства особых спичек, содержащих бертолетову соль. В небольших количествах серная кислота с 1767 г. стала применяться на "Московском суконном дворе" при крашении тканей. Использовали её и для получения азотной и соляной кислот.                                                                                 Впервые разрешение на производство серной кислоты и "духа купоросного", т.е. серного ангидрида, было дано Петром I в 1718 г. гражданам Савелову и братьям Томилиным. В разрешении сказано: "... позволение делать купорос, краску мумию, масло и дух купоросный и крепкую водку и иные вещи, которые из купоросной руды произведены быть могут..." В конце XVIII в. отдельные заводы изготовляли в год по 1-2т. Развитие производства долгое время тормозилось вследствие указа, изданного Анной Иоанновной в 1733 г., в котором запрещалось производить, продавать и покупать различные ядовитые вещества, в том числе и "купоросное масло", т.е. серную кислоту. Но потребности в серной кислоте заставили ограничить действие этого указа, особенно в XIX в.. В то время в России было уже 17 "купоросно-масляных" заводов.

Станция «Химическая лаборатория»

Слайд 7

         Д.И. Менделеев говорил: «Опыт - это единственный верный путь спрашивать природу и слышать ответ в ее лаборатории».   

На этой станции мы побываем с вами в химической лаборатории и узнаем свойства серной кислоты, а также повторим общие свойства кислот.

Но прежде давайте вместе вспомним, какие правила техники безопасности необходимо соблюдать при работе с кислотами.

(Учащиеся вспоминают правила техники безопасности).

Итак, вспомнили основные правила техники безопасности при работе с веществами и нагревательными приборами. Думаю, теперь вы готовы к выполнению лабораторного опыта.

Слайд 8

Лабораторный опыт по изучению общих свойств разбавленной серной кислоты с другими кислотами (инструкция учебника стр. 198 – 199)

1. Действие индикаторов на серную кислоту.
2. Взаимодействие разбавленной  серной кислоты с металлами.
3.  Взаимодействие разбавленной  серной кислоты с оксидами металлов.
4. Взаимодействие разбавленной  серной кислоты с основаниями.
5. Взаимодействие разбавленной серной кислоты с солями. (Качественная реакция на серную кислоту).

(Лабораторный опыт учащиеся выполняют в парах и готовят отчет о результатах опыта, делают вывод)

Слайды 9 -13

Вывод: Серная кислота обладает общими свойствами с другими кислотами. Качественная реакция на серную кислоту – реакция с растворимыми солями бария.

Станция «Сказочная»

А сейчас послушайте сказку. Захотелось серной кислоте тоже отправиться в путешествие. Захотелось мир посмотреть, себя показать. Долго шла кислота по дороге. День был жаркий, и она решила отдохнуть и выпить сладкого чая. Зачерпнула она водицы испить, а водица-то и закипела.  

Вопрос: Почему?

Демонстрация опыта Растворение серной кислоты в воде.

Слайд 14

(Правило растворения концентрированной H2SO4)

Вопрос: Почему сначала вода, потом кислота?

Дотронулась она до сахара, но увидела нечто странное.

Слайд 15

Сахар превратился в черный кусок угля!

При взаимодействии концентрированной серной кислоты с сахаром образуется пористая угольная масса, похожая на черную затвердевшую губку:

 C12H22O11 +   2H2SO4   =>  11 C   +   13H2O   +   CO2   + 2SO2 +  Q

Слайд 16                  

Не утолив жажды, она села отдохнуть под дерево и тут же отскочила. Дерево тоже обуглилось.

Демонстрация опыта Древесные опилки положить в стакан с концентрированной серной кислотой. Наблюдаем обугливание древесины.

Вывод: Серная кислота - сильное водоотнимающее средство: она отнимает молекулы воды даже от органических соединений.  

Это водоотнимающее свойство кислоты используют для осушения газов. При этом образуются кристаллогидраты серной кислоты(H2SO4∙nH2O). Узнав об этом замечательном свойстве, кислота снова пошла в путь.

К вечеру кислота дошла до города. Первое, что она увидела, была витрина ювелирного магазина. Ей захотелось примерить украшения. Когда она надела на свой палец колечки из меди и серебра, они тут же растворились. Только изделия из золота и платины остались в неизменном виде.

Задание в тетради и на доске: написать уравнения окислительно-восстановительных реакций серебра и ртути с концентрированной серной кислотой. Слайд 17

Слайд 18

Вывод: Разбавленная и концентрированная  серные кислоты ведут себя по разному по отношению        металлам.
         Разбавленная серная кислота ведет себя, как сильная кислота. Активные  металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода

Li, К, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb,  H2, Cu,Hg, Ag, Au
вытесняют        водород        из        разбавленной                серной        кислоты.
         Медь стоит в ряду напряжений после водорода – поэтому разбавленная серная кислота не действует на медь.

Концентрированная серная кислота взаимодействует со всеми металлами, кроме золота и платины. (Концентрированная серная кислота на холоде пассивирует  Al, Cr, Fe.) 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.

Станция «Практическая»

Прибываем на станцию «Практическая». На этой станции мы с вами узнаем много интересного о применении серной кислоты.

Слайд 19

Серная кислота широко используется в народном хозяйстве (работа по таблице учебника).

1. Производство минеральных удобрений.

2. Очистка нефтепродуктов.

3. Синтез органических соединений.

4. Производство кислот и солей.

5. Сушка газов.

6. Металлургия.

                    Серная кислота – одна  из важнейших веществ, которая не зря получило название «хлеб химии». Свое название она получила из-за широкого использования и применения.. Нет ни одной отрасли химической промышленности, где бы ни находила применение серная кислота. Ежегодное производство кислоты составляет 160 млн тонн.

                   Серная кислота – один из важнейших продуктов основной химической промышленности. Как водоотнимающее вещество используется для очистки нефтепродуктов.

          Основным потребителем серной кислоты является производство минеральных удобрений.

Концентрированная серная кислота является катализатором в производстве синтетических волокон, пластмасс и других органических веществ.

                    Серная кислота необходима также для производства других кислот, поэтому ее называют хлебом химической промышленности. Серная кислота используется и при изготовлении почти всех взрывчатых веществ. Кроме того она необходима для получения сернокислых солей, для очистки бензина, керосина и смазочных масел, зарядки свинцовых аккумуляторов и т.д.

Серная кислота жадно поглощает пары воды поэтому часто применяется для осушки газов. Способность поглощать воду объясняет обугливание многих органических веществ, особенно относящихся к углеродам (клетчатка, сахар и др.)

                   Серная кислота в виде так называемых травильных растворов применяется в металлообрабатывающей промышленности, где она служит для снятия окалины и загрязнения с металлических изделий перед их окраской или покрытием другими металлами (никелем, хромом и т.д.).

А чтобы узнать, приносит ли серная кислота какой-нибудь вред, мы побываем на станции «Экологическая»

Станция  «Экологическая»

Серная кислота приносит не только пользу. Она может принести и вред.

Слайд 20

В городах и промышленных районах с развитой химической, металлургической и нефтеперерабатывающей промышленностью могут выпадать «кислотные дожди», другими словами атмосферные осадки (в том числе снег) с промышленным содержанием других кислот.

Откуда же берутся в атмосфере эти кислоты? При сжигании горючих ископаемых (угля, нефти, газа) большая часть содержащейся в них серы превращается в диоксид SO2; значительные количества SO2 выбрасываются предприятиями цветной металлургии. В результате реакций азота и кислорода в двигателях внутреннего сгорания, а также при электрическом разряде в атмосфере образуются оксиды азота. Последние также выбрасываются химическими предприятиями, производящими азотную кислоту и азотные удобрения. Иногда можно наблюдать шлейфы рыжего дыма над такими заводами – это печально известные «лисьи хвосты». Газообразные диоксид серы и оксиды азота реагируют с атмосферным кислородом и водой с образованием кислот. Такова причина возникновения кислотных дождей.

Кислотные дожди наносят большой вред людям (увеличивается число легочных заболеваний) и природе – в озерах гибнет рыба, ухудшается плодородие почв, уменьшается урожайность сельскохозяйственных культур, снижается прирост лесов и наблюдается их усыхание. Кислотные дожди способствуют вымыванию из почвы тяжелых металлов, которые затем усваиваются растениями. Используя такие растения в пищу, человек также получает повышенную дозу тяжелых металлов. Возникает опасность загрязнения ими грунтовых вод, а следовательно питьевой воды. Кислотные дожди разрушают архитектурные памятники. Так, афинский Акрополь за последние 50 лет пострадал больше, чем за предыдущие тысячелетия.

Воздушными потоками облака с повышенным содержанием кислот и кислотных оксидов перемещаются на большие расстояния, вызывая кислотные дожди и ухудшая общее экологическое состояние планеты. Борьба с кислотными дождями представляет большие сложности и требует вложения значительных средств.

Наибольшее количество SO2 выбрасывают тепловые электростанции и предприятия цветной металлургии, на которых осуществляется окислительный обжиг сульфидных руд, а также заводы серно-кислотные.

Выбросы SO2 распространяются на значительные расстояния от источника.

Расскажите о мерах защиты окружающей среды.

Ученик:

Мероприятия, обеспечивающие эффективность природоохранительных мер.

Для вредных веществ в атмосфере законодательно установлены предельно    допустимые концентрации, не вызывающие ощутимых последствий. ПДК (SO2) – 0,05 мг/м3. С целью предотвращения загрязнения атмосферы разработаны мероприятия, обеспечивающие правильное сжигание топлива, переход на газифицированное центральное отопление, установку очистных сооружений, которые позволяют экономить сырье, предотвращают загрязнение воздуха. Например, улавливание серы из выделяющихся газов дает возможность увеличить выпуск серной кислоты.

Вводятся технологии, при которых образование отходов сводится к минимуму. Этой же цели служит переход на другие виды топлива для автомобилей (сжиженный газ, этиловый спирт, при сжигании которого образуется меньше вредных веществ).

Большое значение имеет правильная планировка городов, зеленые насаждения. Деревья поглощают вредные газы. Например: сернистый газ хорошо поглощается тополем, липой, кленом, конским каштаном.

Вопрос: Какой можно сделать вывод о вредном воздействии на природу?

Применение серной кислоты определяется ее свойствами – это вещество используют как кислоту, окислитель и обезвоживающее средство. В условиях антропогенного загрязнения, когда серная кислота входит в состав кислотных дождей, возможны повреждения и гибель клеток растений, обезвоживание растительных тканей.

Станция  «Экзаменационная»

Чтобы завершить путешествие, нам необходимо подвести итог. А итогом будет ваша работа. (У каждого ученика карточка с тестом, затем по шкале оценивают свои достижения).

 Слайд 21, 22

1. Формулы продуктов взаимодействия концентрированной серной кислоты с серебром        1)  H2 и Ag2SO4                        2)  SO2 , H2O и   Ag2SO4                

3) H2 S , H2O и Ag2SO4                        4) реакция не идет

2.   Ионное уравнение реакции MgO + 2H+ = Mg2+ + H2O соответствует взаимодействию        1) магния и серной кислоты                2) оксида магния и серной кислоты                3) гидроксида магния и серной кислоты        4) карбоната магния и серной кислоты
3.  Формула вещества, проявляющего только окислительные свойства                                        1) H2S                2) H2SO3        3) H2SO4        4) SO2
4. Сумма коэффициентов в уравнении реакции         AI + H2SO4 = AI2(SO4)3 + H2 равна                 1) 10                2) 11                 3) 9                4) 8
5. В концентрированной серной кислоте окислителем является                 

1) кислород                2) водород                3) сера                        4) все три элемента

6. В разбавленной серной кислоте окислителем является                         

1) кислород                2) водород                3) сера                        4) все три элемента

7.  Разбавляя концентрированную серную кислоту, необходимо                

1) вливать воду в кислоту        2) вливать кислоту в воду                3) без разницы        

Рефлексия 

1.Какое значение для тебя имеют знания и                        ∆  Не важны

умения, полученные на уроке                                 ڤ   Важны

                                                                        О  Очень важны

2.Как ты оцениваешь знания, полученные

 сегодня ?                                                                ΔНеосознанные

                                                                        ڤОсознанные

                                                                        О  Глубокие

3. С каким настроением ты изучал этот материал?                ∆ Не интересно

ڤНе очень

                                                                        О Интересно

4. Как оцениваешь свою деятельность?                                ΔУдовлетворит.

                                                                        ڤ Хорошо

                                                                        О Отлично

5. Как оцениваешь деятельность                                         ∆ Удовлетворит.

партнера, группы?                                                        ڤ Хорошо

                                                                        О Отлично