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

Цели.

Обучающие: Продолжить формирование знаний учащихся об элементах VI группы главной подгруппы. Познакомить учащихся с нахождением серы в природе, получением, физическими свойствами и аллотропными модификациями. Сформировать знания о химических свойствах серы, отметить ее окислительно-восстановительную двойственность.

Показать отличительные свойства серы, обусловленные увеличением радиуса атома.

Воспитывающие: Воспитывать чувство сопричастности к общему делу (учить работать в группах).

Развивающие: Развивать интерес к литературным произведениям.

Оборудование и реактивы: компьютер, мультимедийный проектор, учебное электронное издание: Химия (8-11 класс). Виртуальная лаборатория; химические стаканы с водой, стеклянные палочки, спиртовки, пробирки, пробиркодержатели, спички, коллекции минералов и горных пород, медная проволока, сера (крист.), раствор серы в толуоле,

План-конспект

Учитель: Ребята, сегодня наш урок посвящен одному из самых интересных элементов, соединения которого известны с глубокой древности. В древние века считалось, что это обязательная составная часть всех веществ. Я говорю о СЕРЕ. (Слайд № 1. Презентация)

Сегодня мы должны рассмотреть нахождение серы в Периодической системе и строение ее атома, понять, как влияет увеличение радиуса атома элемента на свойства образуемых им веществ. Помогут нам в этом знания, полученные на прошлом уроке. Я предлагаю вам выполнить задания в группах. (Слайд № 2):

1-я группа: Кислород может проявлять высшую валентность, равную трем. Почему же он находится в шестой группе? Ответ подтвердите электронной формулой атома (Дополнительный вопрос: какие свойства могут проявлять элементы подгруппы кислорода?)

2-я группа: В двух колбах находятся кислород, полученный термическим разложением перманганата калия, и углекислый газ. Как определить, в какой из них находится кислород? Составьте уравнение получения кислорода из перманганата калия (Дополнительный вопрос: как еще можно получить кислород?)

3-я группа: решите задачу: На новогодние праздники были вырублены елки с площади 20 га. Какой объем кислорода (н.у.) могли бы выделить эти деревья в течение суток, если один га хвойного леса выделяет 10 кг этого газа? (Дополнительный вопрос: опишите физические свойства кислорода)

4-я группа: Закончите уравнения реакций:

Li + O₂ =

H₂ + O₂ =

P + O₂ =

(Дополнительный вопрос: какие реакции называются реакциями горения?)

5-я группа: В развитых странах озон используют для обеззараживания воды. На каком свойстве озона основано это применение? Ответ подтвердите уравнением реакции (Дополнительный вопрос: что такое аллотропия?)

Для изучения нового материала предлагается следующий план:

1. Нахождение серы в природе (группа № 1)

2. Физические свойства (группа № 2)

3. Химические свойства (группа № 3)

4. Получение (группа № 4)

5. Применение (группа № 5)

Каждая группа должна подготовить отчет, по соответствующему пункту, используя инструктивные карты.

Инструктивная карта группы № 1:

Изучите пункт “Нахождение серы в природе (стр. 101), отрывок из книги Э.Штерха “Охотники на мамонтов” и ответьте на вопросы:

1) В каком виде встречается сера в природе?

2) Какие природные соединения серы имеют наибольшее значение?

3) Какое значение имели соединения серы на заре человечества? (Слайд № 3)

Дополнительный материал для группы № 1

Нахождение серы в природе

Наибольшее значение среди природных соединений серы имеет минерал пирит (FeS₂). В переводе с греческого “пирос” - огонь. Исходя из этого пирит – “огненный камень”, и именно в этой роли он был известен еще на заре человечества, о чем свидетельствует отрывок из книги Э.Штерха “Охотники на мамонтов”: “Копчем увидел у нее на ладони блестящий камушек... вдруг несколько лучей снова упали на камень, и он весь заискрился… насколько тверд этот блестящий камень? Кремень скользнул по камню … светящиеся искры разлетелись в стороны и исчезли в темноте…

- Огненный камень! У нас есть огненный камень! У нас будет огонь! Будет все!”

Кусок пирита выполнял функцию огнива. Этот достаточно распространенный минерал стал для наших предков ступенькой к цивилизации.

В виде элемента сера входит в состав белковых тканей живых организмов, в желудке присутствуют также сульфаты щелочных металлов. В целом, в организме человека содержится 0,16% серы по массе, а в окружающей среде и того меньше – 0,1%.

Основными месторождениями самородной серы находятся в Италии, США, Средней Азии, Крыму и Поволжье. Крупнейшее месторождение самородной серы вулканического происхождения находится на острове Итуруп с запасами около 5000 тыс. тонн, что достаточно для строительства предприятия мощностью 200 тыс. тонн гранулированной серы в год.

Инструктивная карта группы № 2:

Изучите физические свойства серы (стр. 101-102), отрывок из романа В.А. Обручева “Плутония”, рассмотрите минералы, содержащие серу, порошок кристаллической серы и ответьте на вопросы:

1) Опишите физические свойства кристаллической серы по плану:

- агрегатное состояние

- цвет

- растворимость в воде (ответ подтвердите с помощью лабораторного опыта)

- температура кипения и плавления

2) Перечислите аллотропные модификации серы. Как из ромбической серы можно получить пластическую? (Оответ подтвердите с помощью лабораторного опыта).

(Слайд № 4)

Дополнительный материал для группы № 2

Физические свойства серы

В фантастическом романе В.А. Обручева “Плутония”, повествующем об экспедиции ученых в неведомый мир под земной поверхностью, читаем: “За площадкой круто поднималась противоположная стена, густо покрытая белыми, желтыми и красными налетами и натеками. В желтых налетах нетрудно было узнать самородную серу в виде мелких и крупных кристаллов, сидевших в пустотах лавы или покрывавших ее поверхность нетолстым слоем”

Ромбическая сера – хрупкое вещество желтого цвета, легко измельчается в порошок, нерастворима в воде и даже не смачивается ею. Сера плохо проводит тепло, легко плавится при 112,8 градусах, кипит при 444,6 градусах. Если сильно нагретую жидкую серу быстро охладить, то образуется другая аллотропная модификация серы – пластическая сера – коричневая резиноподобная масса. Ей можно придать любую форму, растянуть в нить. Пластическая сера неустойчива, она быстро затвердевает и превращается в ромбическую.

Инструктивная карта группы № 3:

Изучите и проанализируйте таблицу “Химические свойства серы” и ответьте на вопросы:

1) Какими свойствами должна обладать сера согласно положению в Периодической системе и строению атома? Как влияет увеличение радиуса атома серы (по сравнению с атомом кислорода) на ее свойства?

2) В каких реакциях проявляются окислительные и восстановительные свойства серы?

3) Подтвердите слова алхимиков: “При нагревании с серой металлы прибывают в весе… все металлы могут соединиться с серой, исключая золото… Ртуть соединяется с серой, образуя возгон киновари. Сера обычно чернит металл…” (проведите реакцию взаимодействия меди с раствором серы в толуоле).

4) Как вы думаете, откуда могла пойти поговорка “Гореть синим пламенем”? (Слайд № 5)

Дополнительный материал для группы № 3

Химические свойства серы

Инструктивная карта группы № 4:

Рассмотрите схему “Применение серы”, изучите отрывок романа Генри Райдера Хаггарда “Хозяйка Блосхолма”, выдержки из трудов средневекового металлурга Агриколы и ответьте на вопросы:

1) Укажите области применения серы в древности.

2) Перечислите области применения серы в настоящее время. (Слайд № 6)

Дополнительный материал для группы № 4

Применение серы

Люди издревле научились пользоваться горючестью серы. Подтверждение этому можно найти в романе Генри Райдера Хаггарда “Хозяйка Блосхолма”, события в котором развиваются в XVI веке. Один из героев романа говорит: “Имеется у меня в мешке… одна штучка – адское пламя; лучше всего оно получается из серы, смешанной с маслом, подсохшим на очаге”.

В трудах средневекового металлурга Агриколы (XVI в) упоминается об использовании серы в составе пороха: “Сера входит также в состав ужасного изобретения – порошка, который может метать далеко вперед куски железа, бронзы или камня – орудие войны нового типа”.

Широкое применение сера находит в современной медицине: в виде взвеси в воде ее применяют при отравлении цианидами, соединения серы применяются как слабительное и желчегонное средство, обезвоженный гипс применяется для фиксации костей при переломах, сульфат бария служит рентгеноконтрастным веществом, т.к. барий сильно поглощает рентгеновские лучи. Сохранившиеся пирамиды Древнего Египта повествуют нам об использовании серы для изготовления красок и косметических средств еще во втором тысячелетии до нашей эры.

Инструктивная карта группы № 5:

Изучите отрывок, в котором описывается способ получения серы в средние века и видеофрагмент о способах получения серы в современной промышленности, и ответьте на вопросы:

1) На каких свойствах серы был основан способ её получения в средние века?

2) Какие способы получения серы существуют в современной промышленности? (Слайд № 7)

Дополнительный материал для группы № 5

Получение серы

В средние века серу получали следующим образом: “Если руда очень богата серой, ее зажигают на широком железном листе с множеством отверстий, через которые сера вытекает в горшки, наполненные доверху водой”.

В настоящее время серу получают главным образом выплавкой самородной серы непосредственно в местах её залегания под землей. Серные руды добывают разными способами – в зависимости от условий залегания.

Добыча руды открытым способом происходит так: шагающие экскаваторы снимают пласты пород, под которыми залегает руда. Взрывами рудный пласт дробят, после чего глыбы руды отправляют на сероплавильный завод, где из концентрата извлекают серу.

В 1890 г. Герман Фраш, предложил плавить серу под землей и через скважины, подобные нефтяным, выкачивать ее на поверхность. Сравнительно невысокая температура плавления серы подтверждала реальность идеи Фраша. В 1890 г. начались испытания, приведшие к успеху.

Основными производителями серы в России являются предприятия ОАО Газпром: ООО Газпромдобыча Астрахань и ООО Газпромдобыча Оренбург, получающие ее как побочный продукт при очистке газа.

Учитель: А теперь представитель от каждой группы должен предоставить отчет по работе с инструктивными картами (ответы учащихся сопровождаются электронной презентацией “Сера”).

Закрепление (беседа):

- Влияет ли увеличение радиуса атома серы (по сравнению с атомом кислорода) на ее свойства?

- Какие свойства серы это подтверждают? (Слайд № 8)

В качестве домашнего задания каждой группе предлагается составить мини-сказку по изученному материалу.