Соединения серы (VI)

Урок химии в 9 классе

Тема: «Соединения серы (VI)»

(спаренный урок)

Задачи урока:

Охарактеризовать физические свойства соединений серы (VI). Изучить правила безопасной работы с концентрированной серной кислотой.
Совершенствовать умения классифицировать вещества, составлять уравнения реакций, характеризующих их свойства, на примере свойств SO₃ и H₂SO₄.
Рассмотреть качественную реакцию на SO₄^2-. Развивать навыки качественного анализа неорганических веществ, умение мысленно проводить эксперимент, прогнозировать результаты эксперимента.
Рассмотреть окислительные свойства концентрированной серной кислоты. Совершенствовать умение составлять ОВР, расставлять коэффициенты в них методом электронного баланса.
Рассмотреть области применения серной кислоты.

Оборудование и реактивы:

Мультимедийный проектор, слайд - фильм «Соединения серы (VI)»
Карточки с заданиями
Демонстрации:

Обугливание сахара концентрированной серной кислотой: сахарная пудра, концентрированная H₂SO₄, стакан, стеклянная палочка;
Экспериментальная задача: под № растворы Na₂SO₄, H₂SO₄, NaCl, NaI; BaCl₂, AgNO₃,штатив с пробирками.

Лабораторная работа: пластина для капельных реакций, Al₂(SO₄)₃, K₂SO₄, H₂SO₄, BaCl₂.

Ход урока

Материально-техническое

оснащение

I. Проверка Д/з: схема превращений упр.3 к §21(учебник Химия -9, О.С. Габриелян,-М: «Дрофа», 2002, стр.99)

В каких соединениях схемы сера проявляет максимальную степень окисления? Объясните, почему высшая степень окисления серы равна +6.
Назовите вещества. К каким классам соединений они относятся?

II.Изучение нового материала.

И так, тема урока: «Соединения серы (VI)».

Оксид серы (VI) SO₃ -бесцветная, сильно дымящаяся жидкость. Растворяется в воде с выделением большого количества тепла. При этом образуется серная кислота.

SO₃ - типичный кислотный оксид.

Какие свойства характерны для кислотных оксидов?
Составьте уравнения реакций, характеризующие кислотные свойства SO₃.

SO₃+Н₂О = Н₂SO₄ (самостоятельная работа учащихся, взаимопроверка)

SO₃+Na₂O = Na₂SO₄

SO₃+ 2NaOH = Na₂SO₄+Н₂О

SO₃+ 2OH^-= SO₄^2-+Н₂О

Слайд 2 «Физические свойства SO₃»

Опорная схема для повторения:
+Н₂О

кислота

неМО +МО

соль

+М(ОН)_n

_щелочь соль+Н₂О

Серная кислота H₂SO₄

Физические свойства:

Безводная серная кислота H₂SO₄ - это бесцветная маслянистая жидкость без запаха, смешивается с водой в любых отношениях, t пл. =10,3⁰ С, t кип = 296⁰С, почти в два раза тяжелее воды

=1,84 г/см3.

Обладает сильным водоотнимающим действием.

Серная кислота очень едкое вещество:

-легко обугливает органически вещества;

-при попадании на кожу вызывает сильнейшие ожоги.

При смешивании серной кислоты с водой выделяется большое количество теплоты.

При растворении серной кислоты нужно влить её тонкой струёй в воду и перемешать. Если воду влить в серную кислоту, то вода, не успев смешаться с серной кислотой, может закипеть и выбросить брызги на лицо и руки.

Слайд 3 «Физические свойства серной килоты»

Демонстрация: «Обугливание сахарной пудры концентрированной серной кислотой»

Слайд 4 «ТБ при работе с серной кислотой»

Химические свойства:

Химические свойства серной кислоты в значительной степени зависят от её концентрации.

Для разбавленной кислоты характерны все общие для кислот свойства. H₂SO₄ – сильный электролит.

Какие свойства характерны для кислот?
Выберите, с какими из перечисленных веществ реагирует разбавленная серная кислота: серебро, алюминий, оксид марганца (II), оксид марганца (VII), гидроксид калия, сульфид железа(II), нитрат магния, нитрат бария, карбонат калия. Составьте уравнения возможных реакций в молекулярном и ионном виде.

(самостоятельная работа учащихся, проверка на слайдах)

Опорная схема для повторения:
+М (до Н₂)

соль + Н₂

+МО

ислота

соль+Н₂О

+М(ОН)_n

соль+Н₂О

+ соль

соль^/ + кислота^/

^{если образуется газ или осадок}

Слайд 5 «Задание»

Слайды 6-9 «Проверка»

Серная кислота двухосновная. Образует два ряда солей: сульфаты (Na₂SO₄) и гидросульфаты (NaHSO₄).

Используя таблицу растворимости, определите какие ионы связываясь с сульфат-ионами, образуют осадок (Ba²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺, Ag⁺, Pb²⁺)

Качественная реакция. Для качественного обнаружения сульфатов используют растворимые соли бария. Образуется белый мелкокристаллический осадок сульфата бария, не растворимый в кислотах и щелочах.

Лабораторная работа. Даны растворы Al₂(SO₄)₃, K₂SO₄, H₂SO₄. Докажите наличие ионов SO₄^2- в данных растворах. Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

l₂(SO₄)₃+ 3BaCl₂=3BaSO₄ + 2AlCl₃

K₂SO₄ + BaCl₂= BaSO₄+ 2КCl

Н₂SO₄ + BaCl₂= BaSO₄+ 2НCl

SO₄^2- + Ba²⁺= BaSO₄

Оборудование и реактивы для лабораторного опыта.

Экспериментальная задача. Под № даны растворы хлорида натрия, йодида натрия, серной кислоты, сульфата натрия. Спланируйте ход распознавания веществ под номерами и распознайте их.

Вещества	Ход распознавания	№ пробирки
Вещества		№ пробирки
NaCl
Na₂SO₄
NaI
Н₂SO₄

(фронтальная работа – мысленный эксперимент, прогнозирование результата реакций)

Слайды 10-11. «Теоретическое планирование качественного анализа предложенных веществ»
Реактивы и оборудование для демонстрации химического анализа предложенных веществ.

Концентрированная серная кислота – сильный окислитель. Она взаимодействует даже с малоактивными металлами и некоторыми неметаллами (углем, серой, фосфором)

Взаимодействие с металлами

	Li … Mn	Zn … Pb H			Cu Ag …
	активные	средней активности			малоактивные
М + H₂SO_4конц МSO₄ + Н₂О +			H₂S^-2	активные M
+			S⁰	средней активности М
+			SO₂	малоактивные M

Концентрированная серная кислота не реагирует с благородными металлами и пассивирует Fe, Cr, Ni, Al!

Составить реакцию взаимодействия магния с концентрированной серной кислотой:

4Мg + 5H₂SO_4конц. = 4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O

Mg⁰-2e=Mg²⁺4 окисление, восстановитель

S⁺⁶+8e= S^-21 восстановление, окислитель

Составить реакцию взаимодействия меди с концентрированной серной кислотой:

Cu + 2H₂SO₄_конц_. = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Cu⁰-2e=Cu²⁺1 окисление, восстановитель

S⁺⁶+2e= S⁺⁴1 восстановление, окислитель

(самостоятельная работа учащихся, взаимопроверка)

Слайд 12. «Взаимодействие концентрированной серной кислоты с металлами»

Слайд 13. «Расстановка коэффициентов в ОВР»

Слайд 14. Видеоролик опыта «Взаимодействие меди с концентрированной серной кислотой»

Применение H₂SO₄.

Производство H₂SO₄ в мире неуклонно растет. Так, в период с 2000 по 2005 год оно возросло со 160 до 189 млн тонн. Серная кислота - важнейший продукт химической промышленности.

Серная кислота используется для получения фосфорных и азотных удобрений: простого суперфосфата, двойного суперфосфата, преципитата и сернокислого аммония. Достаточно указать, что при производстве 1 т суперфосфата из фторапатита, не содержащего гигроскопической воды, расходуется 600 кг. 65-процентной серной кислоты. Суперфосфат представляет собой одно из наиболее распространенных удобрений, и он производится в количестве нескольких миллионов тонн.
В металлургии при прокате стали, на металле иногда образуются трещины, которые пронизывают толщу металла и появляются на поверхности металла в виде так называемых "волосовин" - тончайших трещин. Механические свойства металла вследствие этого резко снижаются. Для обнаружения трещин применяют 25 - 30-процентную серную кислоту. Образцы проката помещают в свинцовую ванну и травят, т.е. подвергают воздействию серной кислоты. При этом происходит растворение окалины и тонкого поверхностного слоя металла. Затем образцы промывают в воде и внимательно рассматривают - трещины, выходящие на поверхность, видны глазом.
На металлообрабатывающих заводах серную кислоту используют в цехах гальванопокрытий. Как известно, перед нанесением на металлические изделия электрическим методом никеля, хрома, меди их нужно тщательно очистить, протереть, обезжирить и, наконец, выдержать непродолжительное время в ванне с раствором серной кислоты. При этом она растворяет тончайший слой металла и с ним удаляются следы загрязнений. В то же время поверхность металла становится более шершаво: на ней появляются микроскопические углубления и выступы. Электролитические покрытия к такой поверхности лучше пристают и более прочно сцеплены с металлом.
Серная кислота используется в качестве электролита в аккумуляторах.
Широкое применение серная кислота находит в органическом синтезе. Сульфирование широко используется в промышленном синтезе органических красителей, поверхностно-активных веществ (производство синтетических моющих средств), различных медицинских препаратов, например, стрептоцида; в производстве пластмасс, взрывчатых веществ.
Значительные количества серной кислоты потребляет нефтеперерабатывающая промышленность.

Нахождение в природе. Серная кислота найдена в некоторых водах вулканического происхождения. Так, например, вода реки Рио-Винагре, или Пазамбио, берущей начало у вулкана Пураче в Кордильерах (Южная Америка), содержит до 0,1 % серной кислоты. Река ежедневно выносит в море около 20 т серной кислоты. Необычайной красоты кислотное озеро спрятано на 170 метровой глубине в одном из трех кратеров 3-х километрового хребта вулкана Малый Семячик. Озеро шириной 500 м. и глубиной 140 м. состоит из прогретого до 40 градусов раствора серной и соляной кислоты средней концентрации.На острове Кунашир (Курильские острова) есть молочно-белое озеро ещё более интенсивной окраски. Озеро это кипящее. Установлено, что оно заполнено концентрированным раствором серной и соляной кислот, а со дна его всё время поднимаются горячие вулканические газы, которые подогревают воду до кипения.

Слайд 15- 19 «Применение серной кислоты»

Слайд 15.

Слайд 16.

Слайд 17.

Слайд 18.

Слайд 19.

Слайд 20.

Домашнее задание. §22 (стр. 101-104)

1.Составьте уравнения реакций по схеме:

Н₂SSO₂SO₃Н₂SO₄CuSO₄Na₂SO₄BaSO₄

2. Задача. Какой объем 98%-ной серной кислоты с плотностью 1,84 г/мл необходимо взять для полного растворения меди массой 8 г и какой объем газа (н.у.) выделится при этом?