Урок на тему: "Свойства серной кислоты" для 9 класса

Тема: Свойства серной кислоты.

Цели: - повторить строение молекулы серной кислоты, рассмотреть ее    физические и химические свойства в свете ТЭД и с точки зрения окислительно-восстановительных процессов.

- углубить теоретические знания школьников о ПЗ и ПС химических элементов Д.И. Менделеева; познакомить с особыми свойствами серной кислоты; закрепить умения, составлять ионные уравнения, понимать сущность реакций, протекающих в растворах; совершенствовать навыки расстановки коэффициентов методом электронного баланса; определять окислители и восстановители.

- способствовать развитию умений сравнивать и обобщать; развивать память, устойчивое внимание, умение слушать и слышать другого человека, развивать аналитические способности мышления.

Оборудование и реактивы: Схема-конспект урока.

На столе учащихся:

 H₂SO₄  (разб.)

 Zn

 NaOH р-р

 фенолфталиин

  BaCl₂

  поднос

  планшеты для микроопытов

На столе учителя:                                 5 чашек Петри

H₂SO₄ (конц.)

H₂SO₄ (разб.)

Метилоранж

NaOH р-р

BaCl₂

Фенолфталиин

Zn

Cu (стружки)

CuO

Сахар

Пестик

Ступка

H₂O (в стакане)

Стеклян. Трубочка

Стеклян. Палочка

2 химических стакана

Ход урока:

I.  Повторение ранее изученного материала.

  Ребята, мы с вами знакомы с теорией электролитической диссоциации, изучили подгруппу халькогены и их соединения и можем ответить на несколько вопросов:

·        Какое строение имеет серная кислота?

·        Какова валентность серы в серной кислоте?

·        Каково строение атома серы? (учащиеся изображают строение атома серы в схеме-конспекте)?

·        Как же это может быть, если на энергетическом внешнем уровне 2 неспаренных электрона?

·        Что такое степень окисления?

·        Что такое окислитель?

·        Что такое электролитическая диссоциация?

·        Что такое электролит?

 II.  Изучение нового материала.

   Я очень рада, что на все вопросы мы с вами смогли дать правильные и полные ответы и смело можем перейти к изучению темы сегодняшнего урока: «Свойства серной кислоты» - запишите в тетради.

 Серная кислота-это один из важнейших продуктов химической технологии, который находит широкое применение. Чтобы разумно использовать вещество, прежде всего необходимо хорошо знать его свойства.

  Как и всегда, при изучении соединений, мы рассмотрим:

·        Физические свойства;

·        Химические свойства;

     Вашим путеводителем и помощником на этом уроке будет схема-конспект, который находится на ваших столах. Прошу вас использовать ее в работе на сегодняшнем уроке. Рассмотрим,  в соответствии с планом, физические свойства серной кислоты (показываю концентрированную серную кислоту и характеризуем его физические свойства).

H2SO4 – Ж, маслянистая, БЦ, БЗ                                НА ЭКРАНЕ t пл = 10,30С ρ= 1,83 г/мл H2SO4 * n H2O – гидраты серной кислоты

 А сейчас давайте вспомним структурную формулу серной кислоты.

H - O        O                                              На доске (ученик)             S H - O        O

-Для того чтобы познакомиться с химическими свойствами серной кислоты, нам необходимо вспомнить, какие электролиты называются кислотами с точки зрения теории электролитической диссоциации.

-Кислоты – это электролиты, при дисссоциации которых в качестве катионов образуются только катионы водорода (H⁺).

-Именно H⁺ и определяет общие химические свойства серной кислоты. Для серной кислоты характерны все химические свойства, характерные для кислот. Скажите, с какими веществами взаимодействуют кислоты.

-С металлами (ряд напряжений доН₂);

  с основными и амфотерными оксидами;

  с щелочами и нерастворимыми основаниями;

  с растворами солей, если выполняются условия реакций ионного обмена.

-А какие условия реакций ионного обмена вам известны?

-Выделение газа, выпадение осадка и образование малодиссоциирующих веществ.

-Обратимся к схеме конспекту урока. Первое свойство – диссоциация кислоты. Вспомним чему ровна основность серной кислотыэ

-двум (двухосновная кислота).

-Напишем уравнение диссоциации серной кислоты.

H2SO4 → 2H++ SO42-                                        На доске (ученик)

-Какие ионы накапливаются в растворе?

-Катионы водорода.

-Какую реакцию среды они обуславливают?

-Кислую.

-Каким индикатором можно определить?

-Фиолетовым лакмусом.

-Проверим.

  Учащиеся опытным путем доказывают наличие катионов водорода.

-Второе важное свойство серной кислоты (разбавленной) взаимодействие с металлами, стоящими в ряду напряжений металлов до водорода. Используя предложенные реактивы проведем опыт о котором идет речь. Напишите уравнение реакции и определите где окислитель, а где восстановитель.

Zn0 + H2SO4 → ZnSO4 + H20                                         На доске ученик Zn0 -2e → Zn2+     1 окисление вос-ль 2H+ +2e → H20     1 восстановление ок-ль Zn0 + 2H+ → Zn2+ + H20

-Водород – окислитель, цинк – восстановитель.

-Какие признаки реакции вы наблюдали?

-Выделение пузырьков газа – водорода.

-Металлы, стоящие за водородом в электрохимическом ряду напряжений металлов с концентрированной серной кислотой реагируют и дают не только сульфаты. Напишите уравнение реакции взаимодействия концентрированной серной кислоты с медью и расставьте коэффициенты методом электронного баланса.

Cu0 + H2SO4 → CuSO4 + SO2 +2H2O                    На доске (ученик) Cu0 -2e → Cu2+ окисление В-ль S+6 +2e→ S+4  восстановление Ок-ль

-При взаимодействии концентрированной серной кислоты с более активными металлами (пункт 1а) продуктом реакции может быть как сернистый газ, так и свободная сера или сероводород. Перепешите эти реакции, а дома составьте электронный баланс для этих реакций.

-Обратите внимание на то, что разбавленная серная кислота проявляет окислительные свойства за счет иона водорода, а концентрированная серная кислота за счет S⁺⁶.

-Третье свойство серной кислоты – взаимодействие с основными и амфотерными оксидами. Проведем эксперемент и запишем уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O                        На доске (ученик) CuO + H+ = Cu2+ + H2O

-Четвертое свойство серной кислоты – это взаимодействие с щелочами и нерастворимыми основаниями. Проведем опыт используя предложенные вам реактивы, и запишем уравнение на доске.

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 +2H2O                         На доске (ученик)     2Na+ + 2OH- + 2H+ + SO42- = 2Na+ + SO42- + H2O 2H+ + 2OH- = 2H2O

-Уравнение реакции с нерастворимыми основаниями напишите  в тетради самостоятельно:

   Cu(OH)₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O

-Пятое свойство серной кислоты – это взаимодействие с солями. Проведем опыт используя предложенные вам реактивы, и запишем уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.

BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl                  На доске (ученик)     Ba2+ + SO42- = BaSO4↓                             Белый осадок

-Еще одно свойство серной кислоты – обугливание органических веществ.

C0 + 2H2SO4 = CO2 + SO2 + 2H2O                          НА ЭКРАНЕ C0 - 4e→ C+4 В-ль S+6 + 2e → S+4 Ок-ль

Демонстрационный опыт:

               100-150 мл. стакан

               10 г растертого в порошок сахара

               1 мл H₂O  (до густой кашицы)

               5 мл  H₂SO₄ (конц.)

 После перемешования сахар обугливается, выделяется углекислый газ, вся масса вспучивается.

-И последнее свойство взаимодействие с водой.

H2SO4 + nH2O = H2SO4* nH2O + Q                    НА ЭКРАНЕ

-При растворении концентрированной серной кислоты в воде выделяется очень большое количество теплоты. Поэтому смешивать концентрированную серную кислоту с водой следует очень осторожно. Чтобы избежать разбрызгивания разогретого слоя раствора, надо вливать кислоту в воду небольшими порциями.

III. Закрепление материала.

     У каждого из вас на столе листочки с заданиями различного уровня сложности: задание на красном листе на оценку «5», задание на синем листе на «4», задание на желтом листе на «3».

   Пока учащиеся выполняют задания, учитель выставляет оценки за работу на уроке в журнал.

IV.  Домашнее задание.

  Дома выполните задания с оставшихся у вас листочков и в уравнениях реакций, которые мы писали в течении урока расставить коэффициенты методом электронного баланса.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1

Свойства серной кислоты

1.Строение атома серы:

S⁰ (16p⁺;16n⁰)16e^-.

S 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ 3d⁰                               S** 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ 3p³ 3d²

 2.Физические свойства серной кислоты:

H₂SO₄ – серная кислота, Ж, БЦ, БЗ.

t _пл = 10,3⁰С

ρ= 1,83 г/мл

H₂SO₄ * n H₂O – гидраты серной кислоты

 3.Строение молекулы серной кислоты:

H - O        O                                                          S H - O        O

4.Химические свойства серной кислоты:

Общие свойства

Специфические свойства концентрированной серной кислоты

1.Диссоциация (ступенчатая). 2.Взаимодействие с металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжения металлов до водорода. 3.Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами. 4.Взаимодействие с щелочами и нерастворимыми основаниями. 5.Взаимодействие с солями.

1а.Взаимодействие про нагревании почти со всеми металлами (кроме Au, Pt и некоторых других). В зависимости от активности металла образуется или SO2, или S, или H2S: Zn + H2SO4 = ZnSO4 + SO2 + 2H2O, 3Zn + 4H2SO4 = 3ZnSO4 + S + 4H2O, 4Zn + 5H2SO4 = 4ZnSO4 +H2S + 4H2O. 2а.Обугливание органических веществ. 3а.Взаимодействие с водой. (Правило растворения: концентрированную серную кислоту вливают малыми порциями в воду, а не наоборот.)

ПРИЛОЖЕНИЕ № 2

Вариант 1 Вычислите массу меди, расстворенной в H2SO4 объемом 1 л с ώ=40 % и ρ = 1,3 г/мл.	Вариант 2         Какой минимальный объем концентрированной серной кислоты (ρ = 1,84 г/мл) с ώ = 98 % необходим для растворения серебра массой 5,4 г
Вариант 1 H2SO4 + NaNO3 → (конц.)     + Ag2O →            + BaSO4 →            + Mg →	Вариант 2          H2SO4 + Mg(OH)2 →  (конц.)      + C →              + Ag →              +I2 →
Вариант 1 H2SO4 + Mg → … H2SO4 + Fe(OH)2 → …	Вариант 2   H2SO4 + Mg(OH)2 → … H2SO4 + Al → …