Тема урока: «Сера» icon

Тема урока: «Сера»


Смотрите также:
Конспект урока химии в 9 классе. Тема: Сера...
Урок по химии. Тема: Сера, её физические и химические свойства...
Конспекта урока Тема четверти. Тема урока...
Сера. Соединения серы...
Урока. Музыкальное приветствие. Тема сегодняшнего урока...
«р-Элементы 5 и 6 групп периодической системы Д. И...
Ворганизме животных сера находится главным образом в виде сложных органических соединений...
Конспект урока Интегрированный урок (литературное чтение, окружающий мир, обж)...
Урока по биологии в 10 классе. Тема урока...
Урока Тема раздела. Тема урока Цели урока...
Конспект урока русского языка в 4 классе. Тема урока...
Тема: «Восстановление деформированного текста «Чашка»...



Загрузка...
Малькова Н.В.,

учитель химии МОУ «СОШ №15 г. Йошкар-Олы»

Тема урока: «Сера»

Девиз: «Жить – значит узнавать»

Д.И.Менделеев

Цель: на основе интеграции исторических, биологических и химических знаний изучить нахождение серы в природе и ее свойства, вскрыть причинно-следственные связи «строение – свойства» и «свойства – применение», установить связь науки с практикой, изучить влияние серы и некоторых ее соединений на окружающую среду и организм человека.

Задачи:

  1. образовательные - охарактеризовать серу в свете трёх форм существования этого химического элемента: в форме атомов, простого вещества, а следовательно, и её аллотропию, а также формы некоторых соединений серы; химические свойства серы рассмотреть в свете окислительно-восстановительных реакций;

  2. развивающие - развитие логического мышления учащихся, умения проводить исследование, расширение их кругозора;

  3. воспитательные - воспитание чувства сотрудничества, сотворчества, сопереживания.

^ Тип урока: комбинированный (изучение нового учебного материала, закрепление).

Методы обучения: частично-поисковый, проблемно-дискуссионный, использование информационно-коммуникационных технологий.

Оборудование: набор минералов, Web- страница, видеофрагменты из фильма «Сера», видео-опыты (учитель - Малькова Н.В.), 2 опорных конспекта: «Общие представления о сере и ее соединениях», «Свойства серы», инструктивные карты и информационный материал, компьютер, экран, проектор; химические стаканчики на 100 мл с водой, ступка с пестиком, шпатель, лабораторный штатив с кольцом, асбестовая сетка, спиртовка, спички, лучинка.

На доске: опорные слова: «аллотропия», «флотация», «демеркуризация».

Реактивы: S, KClO3, C, KNO3

  1. ^ Мотивационно-ориентировочный этап.

Учитель. Добрый день! Я рада видеть вас на сегодняшнем уроке. Мы продолжаем изучение отдельных элементов периодической системы Д.И.Менделеева и я не сомневаюсь в том, вас ждут сегодня открытия, потому что по словам Пиаже «Понять что-либо, значит открыть вновь». Урок посвящен одному из самых интересных элементов, соединения которого известны с глубокой древности. В средние века считалось, что это обязательная составная часть всех веществ.

Что же это за элемент вы ответите мне через несколько минут, когда прочтете текст.

Вариант 1

Около 680 г.н.э. в морском бою против арабов византийцы впервые применили новое ужасное оружие – «греческий огонь». Галеры византийцев выбрасывали на неприятельские суда заранее подожженную смесь из «пифонов» - установок, подобных огнеметам. Суда пылали как факелы, а огонь нельзя было потушить водой. Смесь горела на морских волнах, прилипала к корпусам судов и одежде людей. В 941 г. под стенами Царьграда «греческим огнем» был уничтожен флот киевского князя Игоря. Строки летописи в переводе на современный язык звучат так: «Словно молнию, которая в небе, греки имеют у себя и пускают ее, сжигая нас, поэтому мы не одолели их». В состав «греческого огня» входили битум или нефть, а также неметалл Э. Этот неметалл на воздухе горит красивым сине-голубым пламенем, выделяя удушливый и едкий газ. При обработ­ке концентрированной азотной кислотой неметалл Э превращается в сильную кислоту Н2ЭО4. При кипячении неметалла с солью состава Na2ЭО3 в растворе появляется другая соль, состава Na2 ЭО3Э. Назовите неметалл Э.

Ответ: Э – сера.

S + 6 HNO3 = Н24 + 6 NO2 + 2 H2O

S + Na23 = Na2 3S (тиосульфат натрия)

Вариант 2

Химик синтезировал оранжево-желтые кристаллы нитрида неме­талла состава

Э4N4 и решил изучить его свойства. Поручив лаборанту стереть кристаллы в порошок, он ушел по делам. А лаборант решил, что лучше всего растирать вещество ударами пестика. Недолго думая, он так и сделал. Раздался взрыв, а самого «умельца» обсыпало с ног до головы желтым порошком. Собрав этот порошок, лаборант скрыл от химика случай с взрывом. Удивленный химик обнаружил, что свойства нитрида ничем не отличаются от свойств исходного Э. Какое вещество в данном случае скрывается за символом Э?

Ответ: Э – сера. При ударе нитрид серы S4N4 распадается на серу и азот.

Демонстрация видеофрагмента 1(34 с).

Сера- «начало начал» древнейших философов, алхимиков, элемент, окруженный мистикой и тайнами.

Переходим к изучению новой темы. На доске записываем тему урока.

  1. ^ Актуализация знаний учащихся по вопросу «Строение, свойства серы на основании положения в ПСХЭ Д.И. Менделеева».

ПС – это графическое отображение ПЗ, и каждое принятое в таблице обозначение отражает какую-либо особенность в строении атома.

Беседа с учащимися по следующим вопросам:
1) Какое положение занимает сера в ПСХЭ Д.И. Менделеева?
2) Каков физический смысл данных показателей серы?

Ответ: 3 период, 6 группа, главная подгруппа, порядковый номер 16.
Заряд ядра +16, 16 электронов вращаются на 3 электронных уровнях, на внешнем уровне 6 электронов, как и у атома кислорода до завершения недостаёт 2 электрона. Сера может принять два электрона, проявляя степень окисления –2 (H2+ S–2).

Давайте вспомним известные вам основные закономерности изменения свойств атомов, простых веществ, образованных химическими элементами главных подгрупп ПСХЭ.

Итак, в главных подгруппах (↓):

  • радиус атома (возрастает)

  • восстановительные свойства (возрастают)

  • окислительные свойства (убывают)

  • неметаллические свойства (ослабевают).

Ответ: У атома кислорода два энергетических уровня, а у атома серы три. Радиус атома серы больше радиуса атома кислорода.

3) Проблемный вопрос: «Может ли атом серы проявлять другие степени окисления?»



Для ответа на этот вопрос распределим электроны по уровням, подуровням, по орбиталям.
Это задание выполняет один из учащихся на магнитной доске, а остальные учащиеся в тетрадях.
Учащийся объясняет распределение электронов.
На первом уровне один подуровень и одна орбиталь, заполненная полностью. На втором уровне два подуровня и четыре орбитали, заполненные полностью. На третьем уровне три подуровня и девять орбиталей. Появляется d-подуровень, он в спокойном состоянии атома не заполнен. Внешний электронный слой заполнен так же, как и у кислорода. Есть две орбитали, имеющие пары электронов. В возбуждённом состоянии может происходить разъединение пары электронов. При разъединении одной пары электрон перескакивает на d-подуровень, образуется четыре не спаренных электрона, которые сера может предоставлять более электроотрицательным атомам, проявляя при этом степень окисления +4 (S+4O–22). При разъединении ещё одной пары электронов образуется 6 неспаренных электронов, которые так же сера может предоставлять более электроотрицательным атомам, проявляя при этом степень окисления +6(S+6 O–23).

Вывод: Сера может быть и окислителем и восстановителем со степенями окисления: –2, 0,+4, +6. Например:




По отношению к кислороду, сера проявляет восстановительные свойства. По отношению к водороду, металлам и менее электроотрицательным неметаллам сера проявляет окислительные свойства.

Далее рассмотрим серу как простое вещество.

^ III.Операционно-исполнительский этап

В нашей творческой мастерской сегодня работают 3 лаборатории.

1.Работа творческих лабораторий по инструктивным картам и информационному материалу.

Инструктивная карта для 1 лаборатории

Сера, как простое вещество

  • Дайте определение явления аллотропии. Какие аллотропные модификации серы вы знаете?

  • Сравните физические свойства кристаллической и пластической серы.

У желтой серы есть корона,

Но нет не подданных не трона.

Корону сера одевает,

Когда устойчивой бывает.

Тепло ведет к кристаллам длинным

Бесцветной серы моноклинной.

Более подробно мы будем изучать свойства кристаллической серы.

  • Изучите физические свойства кристаллической серы. Проведите опыт «Растворение серы в воде» и сделайте вывод.

В качестве закрепления смотрим видеофрагмент 2 (2 мин 38 с).

  • Перечислите природные соединения серы, напишите их химические формулы.

При ответе обучающихся на вопрос «Природные соединения серы» смотрим видеофрагмент 3 (47 с).

Вывод: сера имеет 3 энергетических уровня. Радиус атома серы больше радиуса атома кислорода. Сера может быть окислителем и восстановителем. Молекулы серы с чётным числом атомов: S2, S4,S6 S8. Демонстрация видеофрагмента 4

(1 мин 4 с).

Для химического элемента – серы характерна аллотропия. Наиболее устойчива модификация, известная под названием ромбической серы. В природе сера встречается в трех формах – самородная, сульфидная, сульфатная.

Переходим к изучению следующего раздела.

Инструктивная карта для 2 лаборатории

  • Изучите и проанализируйте материал «Химические свойства серы». Поясните, в соединениях с какими элементами сера проявляет окислительные и восстановительные свойства.

  • О каких соединениях серы упоминал А.С.Пушкин в стихотворении, написанном в 1832 году:

Тогда услышал я (о, диво) запах скверный,
Как будто тухлое разбилося яйцо,
Иль карантинный страж курил жаровней серной,
Я нос себе зажав, отворотил лицо…

H2S, SO2, который с глубокой древности использовался для дезинфекции (окуривание горящей серой).

^ Химические свойства серы

1) Взаимодействие с металлами.

При обычных условиях сера вступает в реакцию с щелочными и щёлочноземельными металлами, медью, ртутью, серебром. Реакция серы с ртутью используется для сбора ртути. Такой процесс называют демеркуризацией.
При нагревании сера реагирует и с другими металлами (Zn, Al, Fe ) и только золото не взаимодействует с ней ни при каких условиях.
Рассматриваем на доске несколько реакций взаимодействия серы с металлами с использованием метода электронного баланса.

  • Взаимодействие с ртутью

Hg0 + S0 = Hg+2 S–2
Hg0 – 2e ––> Hg+2         1 восстановитель
окисления
S0 + 2e ––> S–2             1 окислитель
восстановления

  • Взаимодействие с натрием

2 Na0 + S0 = Na2+2S–2
Na0 – e ––> Na+              2 восстановитель
окисления
S0 + 2e ––> S+2               1 окислитель
Восстановления

  • Взаимодействие с медью

Учитель обращает внимание на горение пучка тоненьких медных проволочек в парах серы – при этом образуется черный сульфид меди (I)

2 Cu + S = Cu2S

Эти реакции мы рассмотрели теоретически, а сейчас увидим их в практике. Внимание на экран. Демонстрация видеофрагмента 5 «Взаимодействие серы с металлами – Fe, Cu, Hg» (1 мин) и видео-опыта «Взаимодействие серы с Na» (43с).

2) Взаимодействие с водородом.

S0 + H02 ––> H2+S–2
S0 + 2e ––> S–2                1 окислитель
Восстановления
H02 – 2e ––> 2H+              1 восстановитель
Окисления

Вывод: с металлами, с водородом сера проявляет окислительные свойства и степень окисления -2.

3) Взаимодействие с кислородом. Демонстрация видео-опыта: «Горение серы» (23 с). Обратите внимание на цвет пламени.

Запишите уравнение реакции (восстановительные свойства серы).

S0 + О02 = S+4О–22
S0 – 4e ––> S+4                 восстановитель
Окисления
О02 + 4е ––> 2O–2            окислитель
Восстановления

При окислении SO2 образуется SO3 (обратить внимание на степени окисления S):

2 SO2 + O2 = 2 SO3

Эту реакцию мы рассмотрим подробно на следующем уроке, когда будем говорить о производстве серной кислоты.

^ Вывод: по отношению к сильным окислителям сера проявляет восстановительные свойства и степень окисления +4.

Общий вывод: вступает в реакции с металлами, неметаллами. По отношению к металлам, водороду сера является окислителем со степенью окисления –2. По отношению к фтору, кислороду, более электроотрицательным неметаллами, – сера является восстановителем со степенями окисления +4,+6 .

Девиз нашего урока – высказывание Д.И.Менделеева: «Жить – значит узнавать», можно продолжить словами Несмеянова А.Н.: «Знать – значит победить!», а «просто знать – еще не все, знания нужно уметь использовать» (Гете И.В.). Исходя из вышесказанного обучающиеся 3 лаборатории изучали биологическую роль серы в организме и рассматривали диоксид серы (сернистый газ) как загрязнитель атмосферы, а также способы его улавливания.

Инструктивная карта для 3 лаборатории

  • Раскройте биологическую роль серы в организме. (Ответ обучающихся сопровождается просмотром видеофрагмента 6 (51 с).

  • Перечислите основные источники оксида серы (IV) как загрязнителя атмосферы и способы его улавливания.

^ Диоксид серы — загрязнитель атмосферы


В настоящее время хозяйственная деятельность человека вносит су­щественные изменения в естественный круговорот серы в природе.

Атмосферные потоки переносят соединения серы на большие расстояния, поэтому значительный вклад в их выпадение в европейских странах вносят не только со­бственные источники каждой страны, но трансгранич­ный перенос.

Большую экологическую опасность с учетом мас­штабности действия представляет диоксид серы — SO2. Наибольшее количество — до 70% — выбрасывают с дымовыми газами топлив­но-энергетические установки, перерабатывающие угли и мазуты с большим содержанием серы, а также предприятия цветной и черной металлургии (15%) при пе­реработке сульфидных руд, например:

Cu2S + 2 О2 = 2 CuO + SO2

4 FeS2 + 11 О2 = 2 Fe2O3 + 8 SO2

Наряду с массовыми загрязняющими выбросами ме­деплавильных заводов, при производстве серной кисло­ты, при травлении металлов, на литейных производствах, вредное влияние SO2 сказывается на нефтеперегонных, кожевенных, суперфосфатных и др. заводах, при добыче нефти, в кузницах и котельных.

Воздействие диоксида серы на окружающую среду проявляется в увеличении заболеваемости людей, сни­жении продуктивности сельскохозяйственных угодий, ускорении коррозии металлоконструкций, разрушении архитектурных сооружений и памятников культуры.

Причиной возникновения кислотных дождей яви­лись массовые промышленные выбросы SO2 и оксидов азота в атмосферу. Взаимодействуя с атмосферной вла­гой диоксид серы создает кислую среду. Растворимость SO2 в воде достаточно велика и составляет 40 объемов на один объем воды. Однако лишь небольшая часть растворенных молекул обратимо взаимодействует с водой.

Серная кислота, являясь сильным электроли­том, в разбавленном водном растворе диссоциирует практически полностью. Это приводит к повышению кислотности атмосфер­ной воды.

В районах сосредоточения промышленных про­изводств. Здесь 60% кислотности дождевой воды дает серная кислота, 30% — азотная, 5% — соляная и толь­ко 2%— углекислый газ (остальные 3% связаны с дру­гими примесями).

По результатам многолетних наблюдений на сети станций контроля кислотности осадков на территории бывшего СССР отме­чается возрастание рН в направлении с запада на восток, которое искажается лишь влиянием промышленных центров и рельефа и как в северном, так и южном направлениях, кислотность осадков в целом уменьшается. Как правило, более кислые осадки выпадают в холодный период с экстремальными значения­ми в феврале—марте.

Экологические последствия закисления природной среды сейчас достаточно хорошо изучены. Увеличение концентрации ионов водорода приводит к массовой ги­бели обитателей рек и озер. При подкислении почвы происходит растворение многих труднорастворимых в естественных условиях соединений алюминия, цинка, марганца и др. В результате этого гибнут леса.

Значительные выбросы в атмосферу приводят в ко­нечном итоге не только к образованию в ней серной кислоты, но и сульфатов. Частицы сульфатов переносятся на большие расстояния и служат ядрами конденсации при образовании водяных капель. При этом плотность и яркость облаков могут возрастать. Облака отражают солнечный свет назад в космическое пространство, что приводит к охлаждению планеты, т.е. глобальному изменению климата.

В настоящее время разработано довольно большое количество способов очистки промышленных газовых выбросов от диоксида серы.

Наибольшее распространение в промышленности по­лучили методы, основанные на абсорбации SO2 водны­ми растворами, содержащими вещества основного характера, такие, как известь (Са(ОН)2 и СаО), амми­ак (NH3) , известняк (СаСO3), соду (Na2CO3 ∙ 10 H2O) , доломит (СаСО3 ∙ MgCO3).

Образующиеся сульфаты находят применение как в строительной промышленности CaSO4 ∙ MgSO4 , так и в виде удобрений (NH4)2SO4.

Однако учитывая истощение природных месторож­дений серы, такие газы могут рассматриваться и как резерв производства серы. Наблюдаемая тенден­ция к поиску регенеративных технологий, проявляется в повышенном интересе исследователей к реакции вза­имодействия диоксида серы и сероводорода:

SO2 + 2 H2S = 3 S + 2 H2O

которая приводит к получению товарной серы.

^ 2. Отчеты лабораторий по результатам исследования.

IV. Оценочно-рефлексивный этап

В завершение поделитесь своими впечатлениями об уроке. Для этого допишите предложения, посвященные сегодняшнему дню.

Сегодня я узнал ________________________________________________________

Я удивился ____________________________________________________________

Я хотел бы ____________________________________________________________

^ V. Итоги урока

Заканчиваем урок общими выводами:

  • Для серы, как и для кислорода, характерна аллотропия. Наиболее известны 3 аллотропных видоизменения серы: сера ромбическая, моноклинная, пластическая.

  • Сера может быть и окислителем и восстановителем со степенями окисления: –2, 0,+4, +6.

  • Сера – один из исторических неметаллов. Она известна человеку с древнейших времен. Демонстрация видеофрагмента 7 (23 с).

И в наши дни сера не теряет, а все более увеличивает свое значение в жизни человека. Бумага и резина, эбонит и спички, ткани и лекарства, косметика и пластмассы, краски, удобрения – это все только небольшой перечень того, что нуждается в сере для изготовления.

Д. Хевелси говорил: «Мыслящий ум не чувствует себя счастливым, пока ему не удается связать воедино разрозненные факты им наблюдаемые», сегодня мы попытались создать «портрет серы» из тех фактов, которые были известны и из новых сведений об этом химическом элементе и простом веществе.

Домашнее задание: автор учебника О.С. Габриелян, п.21, с.99 № 1,3.

  • Решите проблемную ситуацию



1. Внесите в рисунок недостающие элементы.

Анализируя рисунок, ответьте на следующие вопросы:

А) Как отразится на биоценозе водоема воздействие кислотных дождей (образовавшихся с участием SO2), выпавших на почву?

Б) Каким образом могут быть устранены изменения, происшедшие в водоеме под действием попавшего туда SO2 ?

2. Вы директор предприятия, изображенного на рисунке. Экспертами-экологами обнаружены отклонения от нормы состава воды из близлежащего озера и установлена причина: большие выбросы SO2 вашим предприятием.

Что вы предпримете?

– Закроете предприятие

– Усовершенствуете очистные сооружения

– Займетесь очисткой воды в озере.

Обоснуйте выбранный вами вариант.

Наш урок мы закончим занимательным опытом «Горение черного пороха», в состав которого входит смесь трех веществ: серы, угля, калийной селитры. Эта смесь поджигается длинной горящей лучинкой. Происходит яркая вспышка – взрыв.

Желающие к следующему уроку могут подготовить сообщение по теме «Состав пороха».

Сейчас прозвенит долгожданный звонок,

Увы, но к концу подошел наш урок.

А я благодарность вам всем объявляю,

Отметки все ваши, надеюсь привычно,

Что будут они «хорошо» и «отлично».

Большое спасибо я вам говорю.

Мы цели достигли. Благодарю!


Литература


  1. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия. – М.: АСТ-ПРЕСС, 2002. – 560 с.

  2. Габриелян О.С. Настольная книга учителя химии. 9 класс. – М.: Блик и К0, 2001. – 397 с.

  3. Егоров А.С., Шацкая К.П., Иванченко Н.М. и др. Репетитор по химии. – Ростов-на- Дону: Феникс, 2008. – 764 с.

  4. Егоров А.С., Шацкая К.П., Иванченко Н.М. Химия внутри нас. – Ростов-на- Дону: Феникс, 2004. – 180 с.

  5. Кузьменок Н.М., Стрельцов Е.А., Кумачев А.И. Экология на уроках химии. – Минск: Красико-принт, 1996. - 207 с.

  6. Иллюстрированный словарь: химия. – М.: АСТ-Астрель, 2005. – 127 с.

  7. Павлищева А.Ю. Соединения серы и их значение. – DVD «Первое сентября» festival. 1september. ru. Материалы участников 2007-2008, диск 2.

  8. Руина Л.А. Разработка урока «Сера: нахождение в природе, свойства, применение, влияние на окружающую среду». – DVD «Первое сентября» festival. 1september. ru. Материалы участников 2007-2008, диск 2.

  9. Сергеева В.А. Урок химии в 9 классе по теме «Сера». – DVD «Первое сентября» festival. 1september. ru. Материалы участников 2007-2008, диск 2.

  10. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. – М.: Дрофа, 2002. – 432 с.






Скачать 169.34 Kb.
оставить комментарий
Дата28.09.2011
Размер169.34 Kb.
ТипУрок, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

плохо
  1
отлично
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх