Конспект урока по Химии «Сера» 9 класс

МОУ 155 г.Самара Н.А. Ситникова

План — конспект урока химии в 9 классе.

Тема: Сера.

Цель: формирование системы знаний о сере как о простом веществе, ее строении, физико-хи­мических свойствах, распространении в природе и применении человеком.

Задачи:

Учебные:

• сформировать знания о простом веществе – сере;

• познакомить учащихся с аллотропными модификациями серы, особенностями их строения и физических свойств, способами их получения;

• рассмотреть окислительно-восстановительные возможности серы;

• создать условия для развития у учащихся умений анализировать результаты лабораторных исследований, работать с реактивами и оборудованием в соответствии с правилами техники безопасности;

• формировать навыки систематизации информации при помощи опорного конспекта;

Развивающие:

• развитие научного мышления учащихся и способности прогнозирования при установлении причинно-следственных связей;

• развитие научного мировоззрения школьников о единстве живой и неживой природы; зависимости свойств вещества от особенностей его состава и строения;

• развитие навыков обращения с химическими реактивами, оборудованием;

• закрепление навыков составления формул веществ, уравнений реакций, определения степени окисления.

Воспитательные

• развитие интеллектуальных умений;

• развитие мотивации изучения предмета при обращении к знаниям и жизненному опыту школьников, при раскрытии прикладного значения изучаемого материала с последующим его экспериментальным подтверждением;

• развитие умения общаться во время работы, навыков самоанализа и самоконтроля, умения выражать свои мысли

Тип урока: изучение нового материала, лекция с элементами беседы

Методы обучения. Составление опорного конспекта, рассказ учителя, беседа, лабораторная работа, демонстрационный эксперимент, демонстрация видеофрагментов (использование презентации Power Point), работа учащихся в парах.

Оборудование и реактивы: ПСХЭ, проектор, компьютер, экран, штатив, асбестовая сетка, спиртовка, спички, лучинка, ложка для сжигания веществ, сера кристаллическая, алюминий (порошок), колба, наполненная кислородом, вода, лакмус.

На столах у учащихся: штатив для пробирок, пробирка с кристаллической серой, стакан с водой, инструктивные карточки к лабораторной работе,.

Ход урока.

Орг. момент — 1 мин.

Этап мотивации. Формулирование темы, целей и задач урока.

Цель этапа: Создание положительного эмоционального настроя на усвоение учебного материала, формирование интереса к уроку, постановка учебной задачи.

Учитель вместе с детьми ставят цели урока и их анализируют. Для мотивации познавательной деятельности и формулировки темы и задач урока учитель приводит некоторые исторические факты, цитаты и изречения (слайд 1 презентации — приложение 1).

Учащиеся отвечают на вопрос: о каком веществе идёт речь? Тема и цели урока фиксируются в опорном конспекте, проецируемом на экран.

Начинается формирование опорного конспекта (слайд 2).

Этап актуализации.

Цель этапа: Активизация личностного опыта каждого и использование его в обучении. Подготовка к восприятию нового материала. Формирование представления об изучаемых объектах и заинтересованности в усвоении изучаемого материала.

Учащиеся характеризуют состав и строение атома серы, возможные степени окисления, окислительно — восстановительные возможности на основе положения в периодической системе по плану (слайд 4). Затем фронтально по очереди отвечают на каждый из пунктов плана. Результат фиксируется в опорном конспекте (слайд 5).

Этап формирования новых знаний.

Цель этапа: Формирование новых знаний о распространении серы в природе, физических свойствах, аллотропии, химических свойствах и применении серы.

1. История открытия серы. Рассказ учителя.

Сера была известна человеку еще в глубокой древности: упоминание о ней датируется 2000 годом до н. э. Уже в то время египтяне использовали ее для приготовления косметических средств, красок при отбелке тканей. Римляне употребляли серу как зажигательное оружие. У алхимиков сера считалась одним из «начал» всех металлов (признаки горючести и желтой окраски), что подробно описано в трудах выдающегося ученого Средневековья Р. Бэкона (XIII в.). В том, что сера – самостоятельный химический элемент, а не соединение, первым убедился великий французский химик Антуан Лоран Лавуазье в XVIII в. (слайд 6). С тех пор представления о сере как элементе изменились не очень сильно, но значительно углубились и дополнились.

2. Нахождение и роль серы в природе. Рассказ учителя. (Слайды 7-10).

Сера является пятнадцатым по химической распространенности элементом в земной коре . Встречается в свободном (самородном) состоянии и связанном виде. Основная масса серы связана с металлами в составе различных минералов, которые могут бытьпредставлены как две большие группы: сульфидные и сульфатные. Кроме того, соединения серы присутствуют в вулканических газах, в воде некоторых минеральных источников, как примеси включены в состав нефти, природного угля . и природного газа. Важнейшие природные соединения серы: FeS₂ — железный колчедан , пирит , ZnS — цинковая обманка, PbS — свинцовый блеск, HgS — киноварь , CaSO₄ · H₂O — гипс , Na₂SO₄ · 10H₂O — глауберова соль , MgSO₄ · 7H₂O — горькая соль . Сера — шестой элемент по содержанию в природных водах , встречается в основном в виде сульфат-иона и обуславливает «постоянную» жесткость пресной воды . Жизненно важный элемент для высших организмов, составная часть многих белков , концентрируется в волосах.

Получение серы. Рассказ учителя,демонстация видефрагмента (слайд 11).

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 (меньше 120 °C) температура плавления серы подтверждала реальность идеи Фраша. В 1890 г. начались испытания, приведшие к успеху. Учитель обращает внимание учащихся на относительно низкую температуру плавления серы и возможность расплавления её водяным паром. В наше время серу получают главным образом выплавкой самородной серы непосредственно в местах её залегания под землей именно методом Фраша. Серные руды добывают разными способами — в зависимости от условий залегания. Залежам серы почти всегда сопутствуют скопления ядовитых газов — соединений серы. К тому же нельзя забывать о возможности ее самовозгорания.

Известно несколько методов получения серы из серных руд: пароводяные, фильтрационные, термические, центрифугальные и экстракционные. При общем мировом уровне получения серы приблизительно в 50 млн т/год около 33% приходится на переработку нефти и природного газа, около 30% — на разработку месторождений самородной серы, около 14% — на улавливание из газовых выбросов коксохимического производства и цветной металлургии, около 16% — на переработку пирита, пирротина и других сульфидов, около 6% — на переработку ангидрита и других сульфатов. Производство серы в настоящее время определяется не только потребностями в ней, но и необходимостью очистки нефти и газа. Результат фиксируется в опорном конспекте (слайд 12).

3. Физические свойства серы. Чтобы убедиться в особенностях физических свойств, учащиеся проводят лабораторный опыт. Цель: исследовать физические свойства серы (агрегатное состояние, цвет, запах, отношение к воде). Работа в парах по инструктивной карте(приложение 2). Результаты обсуждаются фронтально и фиксируются в опорном конспекте (слайды 13, 14). Вводится новое понятие «флотация» — несмачиваемость.

Учитель обращает внимание учащихся на существование нескольких аллотропных модификаций серы. Кристаллическая сера, рассмотренная в лабораторной работе – это ромбическая сера. Имеет состав S_8, плотность 2,06 г/см³. При температуре выше 94,5ºС устойчивы кристаллы моноклинной серы (ρ=1, 96 г/см³, t_пл.=119,3 ºС). Кристаллы ромбической и моноклинной серы отличаются взаимной ориентацией колец (структурой). Видеофрагмент, (слайды 15-17). Пластическая сера неустойчива, состоит из цепей различной длины. Учащиеся на основании данных о температурах плавления должны предположить тип кристаллической решётки серы. Приходим к выводу, что все аллотропные модификации серы имеют молекулярное строение. В парах серы с повышением температуры число атомов в молекуле уменьшается: S_8, S_6, S_4, S_2. Результат обсуждения фиксируется в опорном конспекте (слайд 18).

4. Химические свойства серы. Беседа. На основе строения атома учащиеся прогнозируют химические свойства серы.

а) Взаимодействие с металлами. Использование данных реакций (демеркуризация).

2Me + nS = Me₂S_n

Учитель демонстрирует опыт: взаиодействие серы с алюминием.

Учащиеся составляют уравнения реакций взаимодействия серы с натрием, кальцием, железом и ртутью, расставляют степени окисления, убеждаются: реакции — окислительно-восстановительные. Сера в данных реакциях является окислителем (слайд 19).

Учитель ставит вопросы: Кроме металлов, с каким из веществ сера будет проявлять окислительные свойства? Образует ли сера летучее водородное соединение? (для формулирования ответа учащиеся используют ПСХЭ).

Составляем уравнение реакции взаимодействия серы с водородом, убеждаемся: реакция — окислительно-восстановительная. Сера в данных реакциях является окислителем. Учитель обращает внимание на продукт реакции — сероводород, газ опасный для жизни (слайд 20).

Результаты фиксируются в опорном конспекте (слайд 21).

Следующий вопрос: при взаимодействии, с какими веществами сера проявляет восстановительные свойства. Демонстрация горения серы на воздухе и в кислороде.

Составляем уравнение реакции, расставляем степени окисления — убеждаемся: реакция — окислительно-восстановительная. Сера в данных реакциях является восстановителем.

Результаты фиксируются в опорном конспекте (слайды 22-23).

5. Применение. Рассказ учителя. Среди вещей, окружающих нас, мало таких, для изготовления которых не нужны были бы сера и ее соединения. Бумага и резина, эбонит и спички, ткани и лекарства, косметика и пластмассы, взрывчатка и краска, удобрения и ядохимикаты – вот далеко не полный перечень вещей и веществ, для производства которых нужен элемент №16. Для того чтобы изготовить, например, автомобиль, нужно израсходовать около 14 кг серы. Можно без преувеличения сказать, что промышленный потенциал страны довольно точно определяется потреблением серы.

Значительную часть мировой добычи серы поглощает бумажная промышленность (соединения серы (в основном сульфит натрия) помогают выделить целлюлозу). Для того чтобы произвести 1 т целлюлозы, нужно затратить более 100 кг серы. Много элементарной серы потребляет и резиновая промышленность – для вулканизации каучуков.

В сельском хозяйстве сера применяется как в элементарном виде, так и в различных соединениях. Она входит в состав минеральных удобрений и препаратов для борьбы с вредителями. Наряду с фосфором, калием и другими элементами сера необходима растениям. Впрочем, большая часть вносимой в почву серы не усваивается ими, но помогает усваивать фосфор. Однако основной потребитель серы – химическая промышленность. Примерно половина добываемой в мире серы идет на производство серной кислоты. Чтобы получить 1 т H₂SО₄, нужно сжечь около 300 кг серы. А роль серной кислоты в химической промышленности сравнима с ролью хлеба в нашем питании.

Значительное количество серы (и серной кислоты) расходуется при производстве взрывчатых веществ и спичек. Чистая, освобожденная от примесей сера нужна для производства красителей и светящихся составов.

Соединения серы находят применение в нефтехимической промышленности. В частности, они необходимы при производстве антидетонаторов, смазочных веществ, для аппаратуры сверхвысоких давлений; в охлаждающих маслах, ускоряющих обработку металла, содержится иногда до 18% серы.

Перечисление примеров, подтверждающих первостепенную важность элемента №16, можно было бы продолжить, но «нельзя объять необъятное». Поэтому вскользь упомянем, что сера необходима и таким отраслям промышленности, как горнодобывающая, пищевая, текстильная, и – поставим точку. Составление схемы (слайд 24). Следует, также упомянуть о огромном биологическом значении серы (слайд 25).

Результаты фиксируются в опорном конспекте (слайд 26).

Этап рефлексии.

Цель: Создание условий формирования умения применять теоретические знания на практике. Организация процесса обобщения, анализа и оценивания ответов учащихся.

Продуктом деятельности на данном уроке является опорный конспект, (учитель раздаёт учащимся распечатанный заранее на отдельных листах — слайд 26).

Подводим итоги урока.

Закрепление: учащиеся выполняют проверочную работу с взаимопроверкой (приложение 3). Учащиеся выслушивают, анализируют и оценивают ответы друг друга.

Этап постановки домашнего задания:

Цель: Разъяснение, постановка домашнего задания. Учитель даёт необходимые рекомендации. Учащиеся записывают домашнее задание.

§24, задания 2, 3; Новошинская Н.И. «Сборник самостоятельных работ» работа 2, вариант 11 №4 (стр.31).

Для получения дополнительной информации по этой теме учащимся рекомендуется обратиться к следующим ресурсам:

Интернет:

http://ru.wikipedia.org

http://links.alhimik.ru/teleclass

http://mediateka.km.ru/bes_2002

http://him.1september.ru

http://bizinfo.otrok.ru

http://www.alhimik.ru/teleclass/konspect

http://www.rossibneft.ru/showpage/sprav/chem

CD:

«Виртуальная лаборатория 9 класс»;

«Базовый курс химии 8-9класс»;

«Общая и неорганическая химия» Образовательная коллекция 1С;

«Уроки химии Кирилла и Мефодия» Виртуальная школа Кирилла и Мефодия;

«1С: Репетитор. Химия» (слайд 27).

Список литературы и интернет ресурсов указан на слайде и на обратной стороне опорного конспекта.

Приложение 2.

Инструктивная карточка к лабораторной работе

«Физические свойства серы».

1. Рассмотрите выданный вам образец вещества. Обратите внимание на:

а) цвет;

б) агрегатное состояние;

в) запах.

2. Осторожно пересыпьте часть вещества в стакан с водой. Что вы при этом наблюдаете?

Обсудите результаты наблюдений с соседом по парте и сформулируйте выводы.

Приложение 3.

Пользуясь опорным конспектом, выполните следующие задания:

Вариант 1.

Вариант 2.

1. С какими из предложенных веществ сера будет реагировать как окислитель? Составьте уравнения соответствующих реакций, укажите степени окисления: магний, водород, кислород, фтор, калий. 2. Составьте пять предложений начинающихся со слова «сера», с точки зрения разных наук: а) истории; б) географии; в) физики; б) биологии; в) химии.

1. С какими из предложенных веществ сера будет реагировать как окислитель? Составьте уравнения соответствующих реакций, укажите степени окисления: магний, водород, кислород, фтор, калий. 2. Правильны ли следующие утверждения: а) Ромбическая сера имеет атомную кристаллическую решётку; б) Сера используется для производства спичек, пороха, серной кислоты, вулканизации резины; в) В природе сера встречается только в виде соединений; г)Атомы серы образуют только одно простое вещество; д) Сера вступает в химические реакции только с простыми веществами.

Приложение 4.

План характеристики элемента.

1. Название, химический символ и относительная атомная масса элемента.

2. Атомный номер.

3. Положение элемента в периодической системе химических элементов.

4. Строение атомов химического элемента:

а) заряд ядра атома;

б) число протонов;

в) число нейтронов;

д) схема строения электронной оболочки атомов;

5. К какому классу относится элемент по свойствам атома.

6. Возможные степени окисления для атомов данного элемента:

а) высшая степень окисления;

б) минимальная степень окисления;

в) в какой роли (окислителя или восстановителя) элемент может

выступать в окислительно-восстановительных реакциях.