Урок химии в 9-м классе по теме "Сера"

Разделы: Химия

Тема урока: «Сера».

Цели урока:

  • 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.
  • Закрепить навыки работы на электронной доске (слайд 2).

План урока:

  • Повторение строения и свойств кислорода
  • Строение, свойства серы в сравнении с кислородом и на основании положения в ПСХЭ Д.И. Менделеева.
  • Сера – простое вещество.
  • Физические свойства серы. Аллотропные видоизменения серы.
  • Химические свойства серы (слайд 3).

I. Показываем на экране элементы 6 группы главной подгруппы. (Электронный учебник «Общая и неорганическая химия 10–11 классы»)

II. Беседа с классом по следующим вопросам:

  1. Какие элементы располагаются в 6-А группе?
  2. Сколько форм существования элемента?
  3. Какие это элементы? (слайд4)

III. Переходим к следующему этапу. Используем презентацию (Приложение 1).

Повторяем строение атома кислорода на основании положения в ПСХЭ Д.И. Менделеева.
Прежде чем приступить к изучению серы, повторим строение и свойства кислорода.
Используем интерактивную доску.
Откроем сохранённый документ, созданный на прошлом уроке. Открывается схема строения кислорода.

Заполняет отвечающий ученик на интерактивной доске.

Атом кислорода располагается во 2 периоде, 6А группе, порядковый номер 8
Физический смысл данных показателей: 8 электронов вращаются на двух электронных слоях, на внешнем слое 6 электронов. Электронный уровень не завершен. До завершения недостаёт два электрона. У атома кислорода самый маленький радиус, поэтому кислород почти всегда принимает электроны, проявляя степень окисления –2 (исключение фтор). Кислород сильный окислитель. (слайд 5)

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

1. Строение, свойства серы на основании положения в ПСХЭ Д.И. Менделеева.

Беседа с учащимися по следующим вопросам:
1). Какое положение занимает сера в ПСХЭ Д.И. Менделеева?
2). Каков физический смысл данных показателей серы?
3). На интерактивной доске и в тетрадях заполните схему строения атома серы по аналогии с кислородом.

Ответ: 3 период, 6А группа, 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). У кислорода два электронных уровня, а у серы три. Радиус серы больше радиуса кислорода. Сера может предоставить более электроотрицательному элементу 2 электрона, проявляя при этом степень окисления +2 (S+2O–2) (слайд 6)

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 электронной 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, +2, +4, +6. Например:
По отношению к кислороду, сера проявляет восстановительные свойства. По отношению к водороду, металлам и менее электроотрицательным неметаллам сера проявляет окислительные свойства.
Долее перейдём ко второй форме существования серы.

2. Сера, как простое вещество. (слайд 7)

Сера образует молекулы с чётным числом атомов. S2, S4, S6, S8. При обычных условиях устойчивая молекула S8, имеющая структуру короны.

Из таких молекул построены две аллотропные кристаллические модификации серы: РОМБИЧЕСКАЯ И МОНОКЛИННАЯ. Ромбическая лимонно-жёлтая кристаллическая сера . При температуре 95*С ромбическая переходит в моноклинную. При температуре 119*С она плавится, около 160*С кольца молекул S8 разрываются, образуя бесконечные спирали. Моноклинная переходит в тёмно-коричневую смолообразную пластическую серу.
Все формы через определённое время переходят в ромбическую.
Сера не растворяется в воде. Кристаллы серы в воде тонут, порошок плавает на поверхности, так как мелкие кристаллики серы водой не смачиваются и поддерживаются на плаву мелкими пузырьками воздуха. (Демонстрация опыта)

В качестве закрепления используем электронный учебник.
Просмотр фрагментов электронного учебника «Репетитор» (демонстрация опыта) и просмотр фрагментов электронного учебника «Неорганическая химия» (строение серы).
Переходим к изучению следующего раздела.

3. Химические свойства серы.(слайд 8)

1) Взаимодействие с металлами. (слайд 9)

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.
Электронный учебник «Неорганическая химия». Смотрим демонстрацию опыта «взаимодействие серы с металлами».
Рассматриваем на интерактивной 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

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

2) Взаимодействие с водородом. (слайд10)

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

С металлами, с водородом сера проявляет окислительные свойства.

3) Взаимодействие с углеродом. (слайд11)

S0 + C0 = C+4S–22
S0 + 2e ––> S–2                2 окислитель
Восстановления
C0 – 4е ––> C+4               1 восстановитель
Окисления

C менее электроотрицательными неметаллами, сера проявляет окислительные свойства.

4) Взаимодействие с кислородом. (слайд12)

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

По отношению к сильным окислителям сера проявляет восстановительные свойства.

Заканчиваем урок общими выводами, которые выделены в презентации.

Выводы: (слайд13)

  1. Сера имеет 3 электронных уровня. Радиус серы больше радиуса кислорода. Сера может быть окислителем и восстановителем.
  2. Молекулы серы с чётным числом атомов: S2, S4,S6 S8
  3. Вступает в реакции с металлами, неметаллами и со сложными веществами.
  4. По отношению к металлам, водороду и менее электроотрицательным неметаллам сера является окислителем со степенью окисления –2.
  5. По отношению к фтору, кислороду, более электроотрицательным неметаллами, сложным веществам – сера является восстановителем со степенями окисления.ок.+2,+4,+6