Конспект урока химии в 10-м классе по теме: "Концентрированная серная кислота"

Цель: Изучить окислительные и особые свойства концентрированной серной кислоты, выявить причину этих свойств; обобщить знания учащихся об общих свойствах кислот; продолжить формировать навыки применения знаний в нестандартных и жизненных ситуациях, с использованием индивидуальных и дифференцированных заданий.

1. Обобщить и закрепить знания учащихся о серной кислоте, 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 разноуровневых, посильных и нестандартных задач.

2. Развить навыки наблюдения, выявления ошибок, решения задач, умения выделять главное, сравнивать изучаемые факты, логично излагать мысли и делать выводы; учить размышлять, делать предположения, прогнозировать.

3. Содействовать формированию основных мировоззренческих идей через познавательную активность и творческую самостоятельность учащихся.

4. Воспитывать умения работать самостоятельно с применением само- и взаимоконтроля. Показать связь изучаемой темы с жизнью. Воспитывать научное мировоззрение на основе взаимосвязи свойств и строения.

Оборудование:

укладка №1: концентрированная серная кислота, лучина, пинцет, полоска бумаги.

укладка №2: концентрированная серная кислота, медь в стружке, спиртовка, спички, газоотводная трубка, р-р метилового – оранжевого , вода, металлический штатив с лапкой, штатив для пробирок, пробирка с водой .

укладка №3: концентрированная серная кислота, цинк в гранулах, газоотводная трубка, р-р метилового – оранжевого , вода, металлический штатив с лапкой, штатив для пробирок, пробирка с водой .

укладка №4: концентрированная серная кислота, алюминий в гранулах, спиртовка, спички, газоотводная трубка, р-р метилового – оранжевого , вода, металлический штатив с лапкой, штатив для пробирок, пробирка с водой .

укладка №5: концентрированная серная кислота, железо в стружке, спиртовка, спички, газоотводная трубка, р-р метилового – оранжевого , вода, металлический штатив с лапкой, штатив для пробирок, пробирка с водой .

укладка №6: концентрированная серная кислота, магний (лента), газоотводная трубка, р-р метилового – оранжевого , вода, р-р нитрата свинца, металлический штатив с лапкой, штатив для пробирок, пробирка с водой.

укладка №7: концентрированная серная кислота, пробирка с водой, высокий стеклянный стакан, стеклянная палочка, пипетка.

укладка №8: штатив с пробирками – 4 шт, пипетка, раствор серной кислоты, раствор хлорида бария, нитрата серебра, вода; раствор хлорида калия;

Ход урока

I. Организационный момент (1 мин)

Учитель: В сочинениях монаха-алхимика Василия Валентина, жившего в XV веке, которого многие историки химии считают мифической фигурой, было рекомендовано получать “дух из солей” ( “спиритус салис”) - прокаливанием смеси каменной соли и железного купороса. При этом отгонялась жидкость, которая поражала воображения алхимиков: она дымила на воздухе, вызывала кашель, разъедала ткань, бумагу, металл. О каком веществе идет речь? Какими еще интересными свойствами и почему обладает это вещество? Вот на эти вопросы нам предстоит ответить сегодня на уроке.

Девизом сегодняшнего урока можно считать слова английского философа и педагога Д.Локка:

“Лучший путь к истине, это изучать вещи, как они есть, а не верить, что они такие, как нас этому учили”.

Но прежде чем изучать новый материал, нам необходимо повторить то, что мы уже знаем о серной кислоте.

Привести уравнения химических реакций, отражающие химические свойства серной кислоты.

б\ тестовая проверка знаний по теме “Серная кислота” с использованием компьютера ( можно и на бумажном носителе, тогда ключ правильных ответов предлагается позже) . Задания с различным уровнем сложности. Учащиеся самостоятельно выбирают себе уровень сложности. Задание выполняется с самопроверкой. <Приложение 1>

в\ практическое индивидуальное задание (укладка № 8)

1. Прочитай текст докладной записки завхоза одного из автотранспортных предприятий:

“Разбирая реактивы на сладе, рабочие обнаружили забытую бутыль с бесцветной жидкостью. Этикетка на бутыли была повреждена, сохранилась только “Концентрированная ….рная кислота”. Кислоту можно применить для заправки аккумуляторов, но как определить, что за кислота в бутыли и годится ли она для этих целей?”

2. Предположи, какая кислота может находиться в бутыли.

3. Предложи план и способ распознавания данных кислот.

4. Проделай необходимые реакции, используя имеющиеся в наличии реактивы.

5. Определи кислоту и сделай вывод о возможности ее использования в качестве электролита для заправки аккумуляторов, ответ обоснуй.

Ученик: Кислота в бутыли может быть хлорной, серной, ортофосфорной, борной.

Борная и ортофосфорная кислоты - твердые вещества. Хлорную кислоту можно обнаружить с помощью реакции ее с хлоридом калия после ее разбавления, но эта реакция результатов не дала. Серная кислота после разбавления дает качественную реакцию с хлоридом бария. При проведении данной реакции выпал белый осадок, значит, в бутыли находилась серная кислота. Так как она является сильным электролитом, ее можно использовать для заправки аккумулятора.

г\ фронтальная работа

Ответьте на вопросы:

1.“Слово “кислота” - это функция вещества, а не этикетка с названием”, - говорил российский химик Иван Владимирович Тананаев. Что он имел в виду?

Ученик: Кислотами называются вещества способные в водном растворе отщеплять протон водорода и при этом совсем

2. Объясните понятия “сильная” и “слабая кислота”.

Ученик: Сильные кислоты в водных растворах практически полностью диссоциируют на ионы с образованием протона водорода, а слабые лишь частично. Чем больше степень диссоциации протонов водорода, тем сильнее кислота.

3. Сильной или слабой кислотой является серная кислота? Почему?

Ученик: Серная кислота является сильной кислотой. Это объясняется строением ее молекулы так как, электронная плотность от атомов водорода смещается к атомам кислорода и серы, имеющих большую элекроотрицательность, что позволяет протонам водорода легко отщепляться.

Проверка выполнения работы у доски и индивидуального практического задания. (выставление оценок)

III. Изучение нового материала

Актуализация знаний: ( 2 мин)

1. Какую степень окисления имеет сера в серной кислоте?

2. Можно ли предположить, какие свойства - окислительные или восстановительные будет проявлять сера в степени окисления +6? Почему?

3. Что в приведенных уравнениях реакции является окислителем: протон, водорода или сульфат- ион?

4. Можете ли вы привести пример реакции, когда окислителем в реакции является сульфат-ион?

5. Вернемся к нашей истории с монахом-алхимиком Василием Валентином. Какая жидкость могла отгоняться из железного купороса? Почему она дымила на воздухе?

6. Может ли концентрированная серная кислота взаимодействовать с металлами, стоящими в ряду напряжений после водорода? Какие продукты реакции получаются при взаимодействии конц. серной кислоты с активными металлами? Может ли конц. серная кислота взаимодействовать с органическими веществами?

Учитель: Ответ на последний вопрос мы с вами найдем самостоятельно. Класс заранее разбит на группы в зависимости от уровня подготовки ребят. Каждой группе дается отдельное практическое задание, записанное на инструктивной карточке. <Приложение 2>

На выполнение задания отводиться 7-8 минут.

Внимание! Перед самостоятельной работой необходимо провести четкий инструктаж по технике безопасности. Конц. серную кислоту в приборы заранее наливает лаборант или учитель. Во время урока лаборант должен находиться в кабинете для быстрого оказания мед помощи в случае необходимости.

Результаты исследования отправляются по локальной компьютерной сети в головной компьютер учителя или выполняются на больших листах бумаги ( для экономии времени и большей наглядности).

Самостоятельная исследовательская работа (7-8 мин)

Задание первой группе (укладка № 1): проведите опыт “Взаимодействие концентрированной серной кислоты с деревянной лучиной”

Задание второй группе (укладка №2): проведите опыт “Взаимодействие концентрированной серной кислоты с медью”

* Задание третьей группе (укладка №3): проведите опыт “Взаимодействие концентрированной серной кислоты с цинком”

* Задание четвертой группе(укладка № 4): проведите опыт “Взаимодействие концентрированной серной кислоты с алюминием”

* Задание пятой группе (укладка № 5): проведите опыт “Взаимодействие концентрированной серной кислоты с железом”

**Задание шестой группе (укладка № 6): проведите опыт “Взаимодействие концентрированной серной кислоты с магнием”

**Задание седьмой группе (укладка № 7): проведите опыт “Взаимодействие концентрированной серной кислоты с сахарной пудрой”

Обсуждение результатов (5-6 мин)

Во время обсуждения результатов ребята делают исправления и дополнения, если это необходимо. Синхронно ими ведутся записи.

Первая группа: Конц. серная кислота проявляет водоотнимающие свойства. Это свойство можно использовать в химическом процессе для сушки различных продуктов, например, газов.

Вторая группа: Конц. серная кислота при нагревании может взаимодействовать с металлами, расположенными в ряду напряжений металлов правее водорода. При этом продутом реакции является сернистый газ.

В этой реакции серная кислота проявляет окислительные свойства, так как сера понижает свою степень окисления.

Третья группа: При взаимодействии конц. серной кислоты с цинком возможно образование сернистого газа и серы.

В этих реакциях серная кислота проявляет окислительные свойства, так как сера понижает свою степень окисления.

Четвертая группа: Холодная конц. серная кислота пассивирует алюминий, образуя на его поверхности тонкую пленку, нерастворимую в серной кислоте.

Горячая конц. серная кислота является более сильным окислителем и взаимодействует с алюминием. При этом образуются следующие продуты реакции:

Пятая группа: Холодная конц. серная кислота пассивирует железо, образуя на его поверхности тонкую пленку, нерастворимую в серной кислоте.

Горячая конц. серная кислота является более сильным окислителем и взаимодействует с железом. При этом образуются следующие продуты реакции:

Шестая группа: При взаимодействии конц. серной кислоты с магнием возможно образование серы и сернистого газа.

В этих реакциях серная кислота проявляет окислительные свойства, так как сера максимально понижает свою степень окисления .

Седьмая группа: Конц. серная кислота проявляет водоотнимающие свойства. Она окисляет сахарозу, при этом образуются летучие газы диоксид углерода и диоксид серы, поэтому масса вспучивается и поднимается.

В этой реакциях серная кислота проявляет окислительные свойства, так как сера понижает свою степень окисления .

Учитель: Обратим внимание на ваши записи в таблице и сделаем обобщение: какими же особыми свойствами обладает концентрированная серная кислота?

Ученик: Конц. серная кислота проявляет водоотнимающие свойства. В приведенных химических реакциях серная кислота проявляет только окислительные свойства. Это можно объяснить тем, что сера находится в ней в высшей степени окисления.

Учитель: Как вы думаете, от каких факторов зависит степень окисления продукта реакции при взаимодействии конц. серной кислоты с металлами?

Ученик: Степень окисления продукта реакции зависит от активности металла, чем активнее металл, вступающий в реакцию с концентрированной серной кислотой, тем ниже степень продута восстановления серы.

Учитель: Кроме реакций окисления металлов, концентрированная серная кислота способна окислять и неметаллы. Как вы думаете, какие продукты образуются при взаимодействии конц. серной кислоты с неметаллами?

Ученик: Скорее всего, это будут оксиды неметаллов. В общем виде это можно записать так:

IV. Закрепление (8 мин)

Учитель: Теперь, ребята, с опорой на полученные знания попробуем ответить на следующие вопросы:

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?

Ученик: Скорее всего, в склянке находится конц. серная кислота. Но для окончательного результата необходимо ее разбавить и провести качественную реакцию с хлоридом бария.

Учитель: На заводе долгое время перекачивали серную кислоту из хранилища в цех по стальному трубопроводу. Но однажды трубы дали течь, и цех был залит кислотой. Выяснение обстоятельств аварии показало, что, нарушая правила технологии, трубопровод целый год использовали для транспортировки кислоты, имеющей не 93%, а 45% концентрацию. Почему изменение концентрации кислоты вызвало коррозию трубопровода? Приведите уравнение реакции.

Ученик: Конц. серная кислота пассивирует железо и реакция не протекает, а разбавленная серная кислота быстро и легко реагирует с ним. Поэтому стальные трубы вступили в реакцию с 45% серной кислотой, толщина их стенки постепенно истончилась и они дали течь.

Этот процесс можно выразить следующим уравнением реакции: Fe + H2SO4 = FeSO4+ H2

Учитель: В руки учителя на экзамене попала шпаргалка ученика, он оборвал окончания уравнений, и ученику пришлось самом дописывать продукты реакций. Закончите уравнения и расставьте коэффициенты в уравнении методом полуреаций. Сделайте вывод об окислительно- восстановительных свойствах конц. серной кислоты.

S + HNO3 конц = S + H2SO4 конц.

Учитель: Целью сегодняшнего урока было: изучить свойства концентрированной серной кислоты, сравнить их со свойствами разбавленной серной кислоты и найти причину этих отличий. С этой задачей мы с вами успешно справились. Таким образом цель урока достигнута.

Теперь давайте попытаемся выяснить, что же мы узнали о свойствах концентрированной серной кислоты.

V. Самостоятельная работа, демонстрируется через проектор или кодоскоп. (5 мин)

Учитель: Поставьте себе оценки самостоятельно.

критерии оценки: нет ошибок — 5; одна ошибка — 4; две ошибки — 3.

VI. Домашние задание: повторить материал о соединениях серы в степени окисления -2; +4; +6.Выполнить дом. контрольную работу с самостоятельным выбором заданий. Каждое задание имеет свой оценочный бал в зависимости от уровня сложности. Работа написана на отдельных карточках, раздается индивидуально. <Приложение 4>

Критерии оценки: 21 б и выше — отлично; 15-20 б — хорошо; 12-14 б — удовлетворительно.

VII. Рефлексия (2 мин)

Учитель: Наш урок подошел к концу. Как вы считаете, что сегодня удалось, а что нет? Почему? Оцените свою активность на уроке по пятибалльной системе. (на столах имеются карточки с баллами).

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.

1. Гузей Л.С. Химия-10, М: Дрофа. 2002.

2. Гузей Л.С. Методические рекомендации 10- 11 кл, М: Дрофа. 2002.

3. Степин Б.Д. Аликберова Л.Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии М.: Дрофа. 2002. 430 с.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎