Цель урока: изучить соединения серы, их вредное воздействие на окружающую среду, используя результаты научно-исследовательской деятельности учащихся и местный экологический материал.
Задачи урока:
- На примере оксидов серы конкретизировать общее свойства кислотных оксидов.
- Закрепить знание учащихся по окислительно-восстановительным процессам.
- Показать общность химических свойств кислот.
- Рассмотреть такие понятия, как кислотные дожди, фотохимический туман (смог), разработать меры по борьбе с источниками загрязнения атмосферы.
- Рассмотреть отрицательное влияние соединений серы на природу, привлечь внимание к актуальным экологическим проблемам своей местности.
- Развивать познавательный интерес учащихся.
- Развивать практические умения и навыки, умение анализировать, сравнивать, делать выводы.
Знания, умения, навыки и качества, которые приобретут и закрепят ученики в ходе урока
В ходе урока учащиеся познакомятся с нестандартными формами ведения урока. Рассмотрят на новом качественном уровне (экологическом) о свойствах соединений серы и их влияния на окружающую среду. Закрепят знания по химическим свойствам кислотных оксидов, сернистой и серной кислот.
Оборудование: Компьютер, мультимедиа-проектор, колонки, лабораторное оборудование, химические реактивы.
ХОД УРОКА
I. Организационный момент
II. Актуализация знаний
1) Фронтальный опрос: положение серы в Периодической системе, ее физические и химические свойства.
2) Химическая разминка(Слайд 2).
а) назовите возможные степени окисления серы,
б) в каких случаях сера будет проявлять
окислительные свойства, и в каких –
восстановительные?
в) перечислите физические свойства серы,
г) что такое «аллотропия», какие вы знаете
аллотропные модификации серы?
д) в каком виде сера встречается в природе?
е) какова роль серы в природе?
III. Изучение нового материала
Учитель предлагает вспомнить, что ребятам известно о сероводороде. Ученики предлагают свои варианты ответов.
1) Постановка проблемного вопроса (Слайд 3).
– Сероводород выделяется в результате вулканической деятельности, при гниении белков животных и растений, при работе химической, текстильной, кожевенной промышленности, но, не смотря на это, он не накапливается в больших количествах в воздухе. Почему?
2) Ученики записывают реакцию взаимодействия сероводорода с кислородом:
2H2S + O2 = 2S + 2H2O
Составляют окислительно-восстановительную
схему реакции.
Формулируют вывод: сероводород взаимодействует
с кислородом воздуха, поэтому в больших
количествах не накапливается в атмосфере. (Слайд
4)
3) Учитель рассказывает о солях сероводородной кислоты. (Слайд 5)
Учитель: При горении сера образует оксид серы ЅО2. Сейчас мы посмотрим видеоролик «Горение серы» (http://experiment.edu.ru)
4) Итак сера образует два оксида, оба они
кислотные. Сравним эти оксиды. Заполним таблицу
(слайд 6)
Ученики: извлекают новые знания из учебника стр.
101
Учитель при заполнении таблицы обращает
внимание ребят, на знак обратимости в уравнении,
который указывает на то, что сернистая кислота
является слабой, неустойчивой. Она образует два
ряда солей: кислых и средних. (Слайд 7, 8)
Учитель: Оксид серы ЅО2 растворяется
в воде, которая всегда содержится в атмосфере.
Так получается сернистая кислота, которая
выпадает на Землю в виде «кислотных дождей».
Кислотные дожди – серьезная проблема для всей
биосферы Земли. Они убивают рыбу и других
животных, повреждают листья зеленых растений,
которые вырабатывают для нас кислород, разрушают
исторические памятники архитектуры. Решением
этой проблемы занимается специальная наука –
экология – это наука о природе, о ее сохранении.
(Слайды 9-15)
В настоящее время также сильно беспокоят природу
и человечество фотохимические туманы – смог –
влажностью 70%, содержащий чрезмерно токсичные
примеси ЅО2; ЅО3; NО2 и др.
Смог в основном наблюдается в осенне-зимний
период (с октября по февраль). Главную
опасность представляет содержащийся в нем
сернистый газ, в концентрации – 5-10 мг/ м и более.
Фотохимический туман сопровождается неприятным
запахом, резко снижает видимость, у людей
воспаляются глаза, слизистые оболочки носа
и горла, возникает удушье, обостряются
легочные заболевания, бронхиальная астма.
Фотохимический туман повреждает и растения.
Сначала на листьях появляется водное набухание,
нижняя поверхность листьев приобретает
серебристый или бронзовый оттенок, а верхняя
становится пятнистой с белым налетом, затем
наступает их быстрое увядание.
Фотохимический туман вызывает коррозию
металлов, растрескивание красок, резиновых и
синтетических изделий, портит одежду, нарушает
работу транспорта.
Наибольшее количества ЅО2 выбрасывают
тепловые электростанции и предприятия цветной
металлургии, серно-кислого производства,
нефтеперерабатывающая промышленность.
– Сегодня у нас на уроке ученик 11 класса
Матюшин Сергей. Он занимался
научно-исследовательской работой «Изучение
механизма образования и влияния кислотных
дождей на окружающую среду». Сергей поставил
эксперимент имитирующий образование кислотных
дождей, исследовал влияния кислотных дождей
на растения, вычислил массу сернистой кислоты,
образующейся в результате работы котельной,
составил карту основных источников кислотных
дождей на территории п. Новозавидовский.
Сейчас он сделает небольшое выступление по этой
теме.
5) Выступление Матюшина С. (ученик 11 класса рассказывает о своей исследовательской работе и показывает свою презентацию – 5 мин.)
6) Фронтальная беседа.
– О каких кислородосодержащих соединениях
серы мы услышали? (ЅО2; ЅО3; H2ЅО3;
H2ЅО4)
– К каким оксидам относятся соединения ЅО2
и ЅО3? (К кислотным)
– Какие оксиды называются кислотными (+ H2О
= кислота)
– Что собой представляет ЅО2,
взаимодействует ли он с водой и что образует? (Сернистый
газ, очень ядовитый с резким удушающим запахом,
при растворении в воде образует сернистую
кислоту H2ЅО3)
ЅО2 + H2О <––> H2ЅО3
– Может ли сернистый газ окисляться, если да то во что? (ЅО2 окисляется в летучую жидкость – ЅО3
Записать уравнение реакции 2 ЅО2 + О2 ––> 2 ЅО3 (оксид серы VІ).
– Может ли оксид серы (VІ) взаимодействовать с H2О, если да, то что при этом получается. (H2О + ЅО3 ––>H2ЅО4)
Предложить схему, как из сернистого газа можно получить серную кислоту.
ЅО2 ––> ЅО3 ––> H2ЅО4
– Что представляет собой серная кислота? (Маслянистая, тяжелая жидкость, поглощает водяные пары. Прекрасно растворяется в воде. При растворении происходит выделение большое количества теплоты.
H2ЅО4 + nH2О ––> H2ЅО4 · nH2О – гидратH2ЅО4)
7) Правила техники безопасности, которые нужно соблюдать при работе с серной кислотой:
- Разбавлять в толстостенной посуде
- Всегда приливать кислоту в воду и не наоборот.
H2ЅО4 – ядовита, огнеопасна, в концентрированном виде обугливает ткани, бумагу, кожу.
Вывод: с H2ЅО4 – нужно вести себя очень осторожно.
– Какими общими химическими свойствами
обладают разбавленные кислоты в том числе и
серная H2ЅО4
– взаимодействие с металлами, стоящими до
H2
– взаимодействие с основными оксидами
– взаимодействие с основаниями
– взаимодействие с солями
– Как вы думаете, есть ли у H2ЅО4 –
специфические химические свойства, присущие
только для нее? Вспомните тему Металлы, это
может вас навести на мысль.
(Да, это взаимодействие с металлами, стоящими
после H2, например с Сu. Записать уравнение
(составить уравнения электронного баланса)
Сuо + 2 H2ЅО4 ––> СuЅО4 + ЅО2
+ 2 H2О
В зависимости от активности металлов, концентрированная серная кислота при взаимодействии с ними образует разные продукты.
Учитель: А сейчас решим задачу: (Слайд 16)
8) Вычисление массы сернистой кислоты, образующейся в результате работы котельной.
В поселке Новозавидовский проживает около 10
тысяч человек. Теплом и горячей водой жителей
поселка снабжают несколько котельных, в которых
до последнего времени в качестве топлива
использовался мазут.
Котельная, которая находится на территории
Завидовского эксперементально –
механического завода в течение отопительного
сезона ежедневно сжигала около 18 т мазута.
Известно, что среднее содержание серы в топочном
мазуте составляет 2,5 %. Рассчитать массу
сернистой кислоты, которая может выпасть с
дождем в результате суточной работы только одной
котельной.
(Слайд 17)
Вывод: тлько за одни сутки, в результате работы одной котельной образуется больше тонны сернистой кислоты. (Слайд 18)
Учитель: Итак, ребята, давайте еще раз заострим внимание: о каких соединениях мы сегодня говорили? (ЅО2; ЅО3; H2 ЅО3; H2 ЅО4).
– Вредны эти соединения? (Да, и очень)
Учитель: Какие меры защиты от воздействия вы бы предложили?
1) Ставить очистители и охладители.
2) Создавать производства, работающие по
замкнутому циклу.
3) Замена углеводородного топлива на
альтернативное.
4) Посадка зеленых насаждений.
Охрана природы закреплена во многих законодательных документах: (Слайд 19)
1. Конституция РФ (закреплено право
человека на благоприятную окружающую среду).
2. Закон РФ «Об охране окружающей среды» (19
декабря 1991г.)
3. Законодательные акты, регулирующие
использование и охрану отдельных природных
ресурсов
– Земельный кодекс (23 мая 1991 г.)
– Лесной кодекс (27 января 1997 г.)
– Водный кодекс (18 октября 1995 г.)
4. Экологические службы.
5. Гринпис.
6. Движение зеленых.
IV. Итог
Учитель: На следующем уроке мы продолжим знакомство с соединениями серы, а именно подробно остановимся на вопросах получения оксидов Ѕ, промышленном способе получения серной кислоты. А также с их положительной ролью, т. е их применением в народном хозяйстве (применение их солей, которые они образуют).
V. Домашнее задание
§ 22 стр. 100-104 – (до производства H2ЅО4); упр. 3 стр. 107, упр. 5 стр. 107 (Слайд 20)