Урок по химии "Серная кислота и ее применение".

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №5 им. П. Д. Киселева. «Серная кислота и ее применение». 9 класс Учитель: Лебедева М.Ю. г. Каменка 2017 г. Тема: Серная кислота и ее применение. Цель   урока:  познакомить   учащихся   со   свойствами   серной   кислоты   и   ее применением;   совершенствовать   умения   составлять   уравнения   реакций   и решать экспериментальные задачи.  Задачи: Расширение знаний о кислотах на примере свойств серной кислоты, совершенствовать   знания   и   умения,   учащихся   при   написании   уравнений реакций. Закрепить знания о правилах техники безопасности в кабинете химии и при работе с кислотами. Развивать учебно­информационные навыки: умение извлекать информацию из устного   сообщения   и   наблюдаемых   процессов.     Совершенствовать коммуникативные   умения   в   ходе   коллективного   обсуждения,   развивать умение   формулировать   и   аргументировать   собственное   мнение,   развивать самостоятельность. Воспитание бережного отношения к природе. Тип урока: Комбинированный урок. Методы урока: ИКТ, объяснение, фронтальный опрос, тестирование,  лабораторный эксперимент (видеоролики), решение задач. Оборудование   и   реактивы:  серная   кислота,  CuO,   КOH,  CuSO4,  BaCl2, лакмус,   фенолфталеин,   метилоранж,   пробирки,   спиртовка,   держатель   для пробирок,   стеклянная   палочка,   стакан,   компьютер,   мультимедийный проектор, инструкции для лабораторных опытов, тесты.  Ход урока. I. Организационный момент.   (слайд 1) Мы продолжаем изучать соединения серы. Сегодня изучим при помощи лабораторных   опытов   свойства   серной   кислоты   как   разбавленной,   так   и концентрированной,   закрепим   умения   в   составлении   уравнений   реакций различных видов, познакомимся  с применением серной кислоты.  План работы на уроке:  1. Строение молекулы серной кислоты. 2. Физические свойства кислоты. 3. Химические свойства разбавленной кислоты. 4. Химические свойства концентрированной кислоты. 5. Применение серной кислоты. II. Изучение нового материала.   1. Фронтальная беседа.  Какова формула серной кислоты? Запишите молекулярную, структурную и электронную формулы кислоты.  (слайд 2)  Какой тип связи между атомами в молекуле?  Определите степень окисления атома серы в кислоте.  Какие свойства (окислителя или восстановителя) будет проявлять  серная кислота в ОВР? Почему?  Дайте характеристику серной кислоты /кислородсодержащая,  двухосновная/ 2.(Слайд   3)   Физические   свойства.  H2SO4  ­   бесцветная   маслянистая жидкость, отсюда устаревшее название «купоросное масло». Тяжелая ( =1,89 г/мл).   Концентрированная   кислота   крайне   гигроскопична   –   она   поглощает воду. Неограниченно смешивается c водой (раствор  сильно разогревается). Следует соблюдать определенные правила при разбавлении серной кислоты: ρ (Слайд4)  нужно осторожно, тоненькой струйкой, вливать кислоту в воду, непрерывно помешивая. «Сначала вода, потом кислота, иначе случится большая беда». В водном растворе ­ сильная кислота. Вызывает ожоги кожи. (Слайд5) Серная кислота обладает высокой гигроскопичностью.  Решение задачи В   не   очень   далёкие   времена   иногда   между   стёклами   в   двойных оконных рамах на зиму ставили стаканчик с концентрированной серной кислотой, чтобы стёкла не потели. Какова роль серной кислоты? (Слайд 6) 3.   Химические   свойства.  Они   зависят   в   значительной   степени   от концентрации.   Разбавленная   кислота   проявляет   свойства   обычной   сильной кислоты. ­   Какими   химическими   свойствами   обладают   кислоты?   /диссоциируют   с образованием   катионов   водорода,   взаимодействуют   с   металлами, находящимися в ряду напряжений до водорода; с основными и амфотерными оксидами, с основаниями – щелочами и нерастворимыми в воде; с растворами солей, если реакция обмена идет до конца/ Давайте проверим характерны ли эти свойства для раствора серной кислоты. Вы будите работать в группах по 3­4 человека. Проведете опыты согласно инструкции,   составите   соответствующие   уравнения   реакций   и   сделаете выводы о свойствах разбавленной серной кислоты. Затем один представить от группы   расскажет   нам   о   своих   наблюдениях   и   напишет   соответствующие уравнения реакций. Опыт – единственно верный путь спрашивать природу и слышать ответ  в её лаборатории. Д.И Менделеев Инструктаж по технике безопасности: 1) Осторожно работаем с растворами кислот и щелочей. 2) Используем реактивы в минимальных количествах. 3) Оставляем рабочее место в порядке. Приложение №1.Инструкции для лабораторных опытов. Опыт 1. Диссоциация серной кислоты на ионы. Налейте в три пробирки небольшое количество  H2SO4  и прилейте в них соответственно   растворы   индикаторов:   метилоранжа   и фенолфталеина.   Отметьте   изменение   окраски   индикаторов.   Составьте уравнения   реакций   ступенчатой   диссоциации   серной   кислоты.  Сделайте вывод: почему серная кислота изменяет окраску указанных индикаторов?   лакмуса, Слайд 7(видеоролик).  Взаимодействие разбавленной серной кислоты с металлами. Сделайте   вывод:   с   какими   металлами   взаимодействует   разбавленная серная кислота? Опыт 2. Взаимодействие серной кислоты с оксидом меди (II). Внесите в пробирку небольшое количество оксида меди (II) и прилейте серную кислоту. Пробирку нагрейте в пламени спиртовки. Что наблюдаете? Напишите   уравнение   происходящей   реакции   в   молекулярном   и   ионно­ молекулярном виде.  Сделайте вывод: с какими оксидами взаимодействует серная кислота? Опыт 3. Взаимодействие серной кислоты с гидроксидом калия. В   пробирку   налейте   небольшое   количество   гидроксида   калия,   добавьте фенолфталеин.   Что   наблюдаете?   Почему?   Прилейте   в   пробирку   раствор серной   кислоты   до   исчезновения   окраски.   О   чем   это   свидетельствует? Напишите   уравнение   происходящей   реакции   в   молекулярном   и   ионно­ молекулярном виде. Как называется эта реакция? Сделайте вывод: с какими основаниями взаимодействует серная кислота? Опыт 4. Взаимодействие серной кислоты с гидроксидом меди (II). Получите гидроксид меди (II). Для этого к раствору сульфата меди (II) прилейте   раствор   гидроксида   калия.   Отметьте   признаки   реакции.   Отлейте небольшое количество осадка в другую пробирку и добавьте в нее серную кислоту.   Что   наблюдаете?   Напишите   уравнения   происходящих   реакций   в молекулярном   и   ионно­молекулярном   виде.  Сделайте   вывод:   с   какими основаниями взаимодействует серная кислота? Опыт 5. Взаимодействие серной кислоты с хлоридом бария. К   раствору   хлорида   бария   прилейте   раствор   серной   кислоты.  Что наблюдаете? Напишите уравнение происходящей реакции в молекулярном и ионно­молекулярном виде. Сделайте вывод: при каких условиях возможны реакции между солями и серной кислотой? 4.   А   теперь   познакомимся   со   свойствами   концентрированной   серной кислоты. Вспомните, в данном соединении сера проявляет высшую степень окисления   и   проявляет   свойства   окислителя.   Концентрированная   серная кислота   –   сильный   окислитель.   При   определенных   условиях   она   способна взаимодействовать со всеми металлами за исключением золота и платины. Демонстрация.  В   стакан   с   медными     стружками   наливаем концентрированную   серную   кислоту   и   нагреваем   его.   Медь   темнеет, выделяется газ ­ SO2, который определяем при помощи индикаторной бумаги. Записываем уравнение реакции: Cu +2H2SO4(КОНЦ) → CuSO4 + SO2↑ +2H2O Таким образом, в качестве продуктов реакции образуются соль /где металл проявляет высшую степень окисления/, вода и продукт восстановления серы. Продукт   восстановления   зависит   от   активности   металла,   от   концентрации кислоты и температуры. (слайд 8) Металлы Продукт восстановления Li – Mg /щелочные и щелочноземельные/ Al – Pb /металлы средней активности/ *Fe, Al, Cr- пассивируются на холоду Cu, Hg, Ag /благородные/ (слайд 9) H2S↑ H2S↑, S, SO2↑ SO2↑ С неметаллами продукты взаимодействия концентрированной серной  кислоты различны. Схема взаимодействия неметаллов с концентрированной серной кислотой. S C + 2H2SO4(КОНЦ) → SO2↑ P С + 2H2SO4(КОНЦ) → СО2↑+ 2SO2↑ + 2Н2О Слайд10 (видеоролик). В стакан с сахарной пудрой приливаем немного воды до образования кашицы, наливаем концентрированную серную кислоту   и   быстро   перемешиваем   стеклянной   палочкой.   Масса   в   стакане чернеет, через 2­3 минуты вспучивается, сильно увеличивается в объеме и выходит   за   пределы   стакана.   Серная   кислота   обугливает   массу,   и образовавшиеся газы (СО2 и SO2) выталкивают ее из стакана. Записываем уравнение реакции: C12Н22О11 + H2SO4(КОНЦ) → 12C + H2SO4 *11H2O/гидраты/ Слайд 11. Рассмотрим области применения серой кислоты. Образно серную   кислоту   называют   «кровь   химии».   Нет   кислоты,   которая   бы   была нужнее и применялась бы чаще, чем серная. В основном ее используют в виде полуфабриката.   Главным   образом   ее   потребляют   две   отрасли промышленности:   производство   синтетических   волокон   и   производство суперфосфата.   Также   кислота   необходима   для   получения   красителей, синтетических   моющих   средств,   медикаментов,   ядохимикатов,   взрывчатых веществ. Предприятиям металлургии она необходима для обогащения руд и т. д. III. Закрепление нового материала. Задача    На 12,8 г меди подействовали 300 г 88,2 %­ного раствора серной кислоты. Определите объем газа (н.у.) выделившегося в результате реакции.         Решение.          Дано:                                                    m (Cu) = 12,8 г                                    m (р­ра H2SO4 ) = 300г           w  = 88,2% = 0,882                   _____________                          V (газа ) ­ ?                                                    Решение:             Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O             1 моль    2моль          1 моль      1) n (Cu) = m/M = 12,8г/64г/моль = 0,2 моль         2) m в­ва (H2SO4) = w x m =300г x 0,882 = 264,6г  3)  n (H2SO4) = 264,6г/98г/моль = 2,7моль  В недостатке количества вещества меди. Считаем по недостатку.       4) n (Cu) = n(SO2) = 0,2 моль 5) V (SO2) = n x Vm = 0,2моль x 22,4л/моль = 4,48л        Ответ: V (SO2) = 4,48 л  IV. Рефлексия. Закончите предложения или дайте ответ на поставленный вопрос. Мне больше всего понравилось… Сегодня я узнал… Было сложно… Было интересно… Теперь я могу… Я попробовал…                                                        V.Итоги урока. Выставление оценок. Выводы. VI.Домашнее задание. Тест. Вариант 1. формула которого: 1. Разбавленная серная кислота реагирует с веществом, а) Zn; б) H2O; в) Cu; г ) P2O5. 2. С помощью какого катиона можно распознать сульфат-ион? а) Cu2+; б) Mg2+; в) Ba2+; г) Na+. 3. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с углеводами (сахарами): а) выделяется оксид углерода (IV); б) выделяется водород и кислород; в) происходит обугливание и образуются SO2, СО2 и гидраты; г) ничего не происходит. 4.   При растворении концентрированной серной кислоты в воде  необходимо: а) приливать кислоту в воду; б) приливать воду в кислоту;  в) оба ответа правильные. 5.    Свойство, не характерное для концентрированной серной кислоты:  а) гигроскопичность; б) взаимодействие при обычных условиях с железом;  в) обугливание органических веществ. Вариант 2. 1. Разбавленная серная кислота не реагирует с веществом, формула которого: а) Zn; б) NaOH; в) Cu; г ) CaO. 2. Качественной реакцией на сульфат ион, является его взаимодействие с катионом: а) Cu2+; б) Mg2+; в) Ba2+; г) Na+. 3. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с благородными металлами при нагревании будут получены: а) сульфаты и водород; б) оксиды и сернистая кислота; в) оксиды и сероводород; г) сульфаты, SO2 и вода. 4.      При растворении концентрированной серной кислоты в воде  нужно:  а) приливать кислоту в воду; б) приливать воду в кислоту;  в) оба ответа правильные. 5.             При   попадании   концентрированной   серной   кислоты   на   кожу необходимо:  а) промыть кожу водой, протереть спиртом;  б) промыть водой, протереть раствором борной кислоты;  в) промыть водой, нейтрализовать 2%­ым раствором соды, промыть  водой.