Химические свойства серы

Сера, ее физические
и химические свойства
Чтобы познать невидимое,
смотри внимательно на видимое.
(Древняя мудрость.)
Цели и задачи урока. Обучающие: дать общую характеристику халькогенов, рассмотреть
физические и химические свойства серы, нахождение ее в природе и применение.
Развивающие: продолжить развитие умений устанавливать причинно-следственные связи,
делать выводы, наблюдать и объяснять результаты демонстрационного эксперимента.
Воспитательные: продолжить формирование таких качеств личности, как ответственное
отношение к порученному делу, умение объективно оценивать результаты своего труда.
Методы и методические приемы. Выполнение упражнений, фронтальная беседа,
самостоятельная работа учащихся с учебником (Габриелян О.С. Химия-9. М.: Дрофа,
2005), демонстрация опытов, заслушивание сообщений, решение задач.
Оборудование и реактивы. Пробирки, стаканчик, штатив, спички, спиртовка, ступка с
пестиком, фарфоровые тигли; сера, ацетон, сероуглерод.
Подготовка к уроку. За неделю до урока учащимся было дано задание найти материал о
сере.
ХОД УРОКА
ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
Учитель. Сегодня мы будем изучать новую подгруппу веществ, в состав которых входит
и тот элемент, о котором есть такая загадка: «Возьмите первый слог названия
“лунного элемента” и прибавьте к нему первый слог радиоактивного металла,
открытого супругами Кюри в 1898 г. Вы получите название элемента, которое в
переводе на русский язык обозначает светло-желтый».
Кто из вас догадался, что это за элемент? (Сера.)
Общая характеристика элементов
главной подгруппы VI группы
Учитель. Рассмотрим элементы, которые относятся к главной подгруппе VI группы.
Эти элементы наываются халькогены. Название происходит от греческих слов «chalkos»
– медь и «genos» – рожденный, т.е. «рождающие медные руды».
Заполните таблицу, в которой необходимо указать строение атомов, электронной
оболочки, характерные степени окисления.
Один ученик работает у интерактивной доски, заполняя таблицу, остальные выполняют
работу в тетрадях.
Таблица
Символ элемента Строение атома
Строение внешней Характерные степени
электронной оболочки
окисления
O
S
Учитель. Сравните по строению кислород и серу. Дайте краткую характеристику
атома серы.
Ученик. У серы, как и у кислорода, на внешнем энергетическом уровне 6 электронов, 2 из
которых неспаренные. По сравнению с атомами кислорода атомы серы имеют больший
радиус, меньшее значение электроотрицательности, поэтому при взаимодействии с
кислородом проявляют выраженные восстановительные свойства. С окислителями сера
образует соединения со степенями окисления +2, +4, +6. По отношению к менее
электроотрицательным элементам (водород, металлы) сера проявляет окислительные
свойства и приобретает степень окисления –2.
Учитель. Назовите соединения, в которых сера проявляет различные степени окисления.
Ученик. Н2S, SCl2, SO2, SO3.
Нахождение в природе и получение серы
Учитель. Серу получают на ее природных месторождениях. Давайте послушаем
учащегося, который расскажет, что интересного он нашел об этом элементе.
Ученик (рассказывает материал, который подготовил самостоятельно дома). Залежи
свободной серы имеются в Западной Украине, в Туркмении – в пустыне Каракум, в
Узбекистане, по берегам Волги.
Кроме самородной серы, в природе много соединений, в состав которых входит сера:
цинковая обманка ZnS,
киноварь HgS,
свинцовый блеск PbS,
медный колчедан Cu2S,
железный колчедан (пирит) FеS2,
глауберова соль Na2SO4•10H2O,
гипс CaSO4•2H2O,
барит BaSO4.
Сера содержится не только в земной коре, но и в водах Мирового океана, например, в
виде сульфатов натрия, калия, магния.
Учитель. Чтобы получить серу, в ее подземные отложения под давлением нагнетают
перегретую воду, которая расплавляет серу; затем подают сжатый воздух,
заставляющий жидкую серу подниматься на поверхность по специально проложенным
трубам. Получаемая сера имеет высокую степень чистоты (95%).
Существует своеобразный способ определения качества твердой серы, описанный в
русской инструкции XIX века: «Если ты хочешь испытать серу, хороша она или нет, то
возьми кусок серы в руку и поднеси к уху. Если сера трещит так, что ты слышишь ее
треск, значит, она хороша; если же сера молчит и не трещит, то она не хороша...»
Этот способ не устарел и сейчас: «трещит» только сера, содержащая не более 1%
примесей.
Сера – простое вещество
Учитель. Для серы, как и для кислорода, характерна аллотропия. Известно много
модификаций серы с циклическим или линейным строением молекул. Прочитайте учебник
и составьте схему. В обычных условиях сера существует в виде ромбической
модификации. Ее молекулы содержат по восемь атомов серы, соединенных одинарными
ковалентными связями в замкнутый цикл. Ромбическая сера – твердое кристаллическое
вещество желтого цвета, практически нерастворимое в воде, но хорошо растворимое в
сероуглероде и ацетоне.
Ученик проводит опыты, подтверждающие физические свойства серы: растворение серы в
ацетоне, нерастворимость в воде.
Ученик. Из проделанных опытов можно сделать вывод, что сера не растворяется в
воде, но хорошо растворяется в других растворителях.
Учитель. При температуре более 95 °С ромбическая сера превращается в моноклинную.
Если закипевшую серу вылить в стакан с холодной водой, то получится еще одна
модификация серы – пластическая. (Демонстрация опыта.)
Чем можно объяснить, что сера – вещество твердое при обычных условиях, а хлор –
газообразное?
Ученик. Атомы серы образуют более крупные молекулы.
Учитель. Какого типа кристаллическая решетка у серы?
Ученик. Молекулярная.
Учитель. Как практически можно определить тип кристаллической решетки?
Ученик. Нужно расплавить вещество.
Ученик делает отчет о проделанном заранее опыте. В фарфоровых чашках он нагревал
йод, серу и графит. Делает вывод, что у серы так же, как и у йода, молекулярная
кристаллическая решетка.
Химические свойства
Учитель. На основании строения атомов сделайте предположения о химических
свойствах серы.
Ученик. Можно предположить, что сера будет взаимодействовать с металлами,
водородом, кислородом.
Учитель. Действительно, сера взаимодействует с перечисленными веществами.
Химические свойства серы подразделяются на окислительные и восстановительные.
Окислительные свойства серы
Восстановительные свойства серы
1.Взаимодействие с металлами:
1.Взаимодействие с кислородом:
2Na +S = Na2S
S +O2 = SO2
Hg +S = HgS
2.Взаимодействие с галогенами:
2.Взаимодействие с водородом:
S + Cl2 = SCl2
H2 + S = H2S
3.Взаимодействие со сложными
веществами:
S +6 HNO3 = H2SO4 +6 NO2 + 2 H2O
Применение серы
Учитель. Давайте заслушаем небольшой рассказ. Постарайтесь запомнить, где
применяется сера.
«Огнедышащий дракон» (сообщение учащегося)
Ученик. Я – Сера. Нахожусь в периодической системе Д.И.Менделеева под номером 16.
Мои соседи – Фосфор и Хлор. У Фосфора заморочка вспыхивать и светиться, а Хлор все
время что-то отбеливает. Ну а я много какими свойствами обладаю.
Люди начали меня использовать уже за две тысячи лет до н.э. в Древнем Египте для
приготовления красок и изготовления косметических средств, а в Древней Греции меня
сжигали в целях дезинфекции вещей и воздуха в помещениях. Одна из причин этой
известности – распространенность самородной серы в странах древнейших
цивилизаций. Меня сжигали при различных церемониях и ритуалах. С моей помощью
боролись с насекомыми.
Я нужна везде. Бумага, резина, эбонит, спички, ткани, лекарства, косметика,
пластмассы, взрывчатка, краска, удобрения и ядохимикаты – вот далеко не полный
перечень вещей и веществ, для которых нужен элемент № 16.
Название мое идет от санскритского слова «сира», что значит светло-желтый.
А алхимики изображали меня в виде огнедышащего дракона.
Мой брат – Сероводород. После его посещений мне приходится неделю проветривать
свое жилище. Он к тому же обладает ядовитыми свойствами.
Примерно половина добываемой в мире серы идет на производство серной кислоты.
Чтобы получить 1 т серной кислоты, нужно сжечь более 300 кг серы. Чтобы
произвести 1 т целлюлозы, нужно затратить более 100 кг серы.
В Канаде изготовлен серный пенопласт, который применяется в строительстве
шоссейных дорог и при прокладке трубопроводов в условиях вечной мерзлоты.
В Монреале построен одноэтажный дом, состоящий из необычных блоков: 70% песка и
30% серы.
Учитель. Скажите мне, пожалуйста, где же применяется сера.
Ученик. Это медицина, производство удобрений, резины, спичек, взрывчатки,
пластмассы, красок и т.д.
Сера и валеология
Учитель. Какое значение имеет сера в организме животных, растений и человека?
Ученик Содержание серы в организме человека массой 70 кг – 140 г. Сколько серы
содержится в вашем организме? (Вычисляет каждый ученик.) В сутки человеку
необходим 1 г серы, чтобы его получить, достаточно обычного рациона питания. Серой
богаты горох, фасоль, овсяные хлопья, пшеница, мясо, рыба, плоды и сок манго.
Сера входит в состав гормонов, витаминов, она есть в хрящевой ткани, волосах, ногтях.
При недостатке серы в организме наблюдается хрупкость ногтей и костей, выпадение
волос. Следите за своим здоровьем!
Знаете ли вы, что…
Соединения серы могут служить лекарственными препаратами.
Сера – основа мазей для лечения грибковых заболеваний кожи, для борьбы с чесоткой.
Тиосульфат натрия Na2S2O3 используется для борьбы с нею.
Многие соли серной кислоты содержат кристаллизационную воду: ZnSO4•7H2O и
СuSO4•5H2O. Это купоросы. Их применяют как антисептические средства для
опрыскивания растений и протравливания зерна в борьбе с вредителями сельского
хозяйства.
Железный купорос FeSO4•7H2O используют при анемии.
BaSO4 применяют при рентгенографическом исследовании желудка и кишечника.
Алюмокалиевые квасцы KAl(SO4)2•12H2O – кровоостанавливающее средство при
порезах.
Минерал Na2SO4•10H2O носит название «глауберова соль» в честь открывшего его в
XVIII в. немецкого химика И.Р.Глаубера. Глаубер во время своего путешествия внезапно
заболел. Он ничего не мог есть. Желудок отказывался принимать пищу. Один из местных
жителей направил его к источнику. Как только он выпил горько-соленую воду, сразу стал
есть. Глаубер исследовал эту воду, из нее выкристаллизовалась соль Nа2SO4•10Н2O.
Сейчас ее применяют как слабительное в медицине, при окраске хлопчатобумажных
тканей. Соль также находит применение в производстве стекла.
Крестоцветные, к которым относится капуста, усваивают из почвы столько же серы,
сколько фосфора. Поэтому при недостатке серы в почве вносят удобрения в виде сульфата
кальция СаSО4.
Тысячелистник обладает повышенной способностью извлекать из почвы серу и
стимулировать поглощение этого элемента соседними растениями.
Чеснок выделяет вещество – альбуцид H2N–
–SO2–NH–CO–СH3 – едкое соединение
серы. Это вещество предотвращает раковые заболевания, замедляет старение,
предупреждает сердечные заболевания.
ЗАКРЕПЛЕНИЕ ЗНАНИЙ
Учитель. Мы с вами сегодня познакомились с элементами, носящими название
«халькогены». Дайте краткую характеристику этих элементов.
Ученик дает характеристику.
Упражнения
Задания заранее заготовлены на интерактивной доске. Учащиеся выполняют задания в
тетрадях. Каждое задание проверяется. Ответы демонстрируются на интерактивной доске.
Задание 1. Из данного перечня веществ выберите те, с которыми взаимодействует сера:
вода, цинк, водород, железо, магний, кислород, соляная кислота. Напишите уравнения
реакций.
(Ответ. S + Zn = ZnS, S + H2 = H2S,
S + Fe = FeS, S + Mg = MgS,
S + O2 = SO2.)
Задание 2. Вычислите массу железа и массу серы, которые потребуются для получения
сульфида железа(II) массой 22 г.
(Ответ. m(Fe) = 14 г, m(S) = 8 г.)
Задание 3. Вычислите массу серы, которую надо сжечь, чтобы получить сернистый газ
объемом
56 л (н.у.). Какой объем кислорода для этого потребуется?
(Ответ. m(S) = 80 г, V(O) = 56 л.)
В заключение урока учащиеся выполняют тест и осуществляют самопроверку.
ТЕСТ:
1. Строение атома серы:
2. Для атома серы наиболее характерны степени окисления:
а) –2, +2, +4, +6; б) –2, +4, +5, +6;
в) –2, +1, +3, +6; г) –2, +2, +4.
3. Какой модификации серы не существует:
а) ромбической; б) тетраэдрической;
в) моноклинной; г) пластической?
4. Сера не растворяется в:
а) ацетоне; б) воде;
в) сероуглероде; г) толуоле.
5. При комнатной температуре без первоначального нагревания сера реагирует с:
а) железом; б) цинком;
в) алюминием; г) ртутью.
6. В каком виде сера практически не встречается в природе:
а) самородная; б) сульфидная;
в) сульфатная; г) сульфитная?
Ответы. 1 – в; 2 – а; 3 – б; 4 – б; 5 – г; 6 – г.
Задание:
Свойства серы отражены на «анаконде»:
Напишите уравнения реакций для каждой стрелки на схеме. На какие свойства указывают
эти реакции?
Домашнее задание. Прочитать § 21, выполнить упражнение 3 по учебнику
О.С.Габриеляна «Химия-9» (М.: Дрофа, 2005).
Химические свойства серы
Урок в классе гуманитарного профиля
Цели. Изучить химические свойства серы, рассмотреть соединения серы Н2S и SО2 как
загрязнителей окружающей среды.
Самородная сера
Оборудование и реактивы. Спиртовка, фарфоровая чашка, спички, ложечка для
сжигания веществ; Al, S, Mg, CuSO4•5H2O, FeSO4•7H2O, ZnSO4•2H2O, NaHSO4, Na2S2O3.
ХОД УРОКА
Урок начинается с устного опроса (5 мин). Учащиеся получают задание на пару (одну
карточку на парту) и отвечают в избранном учителем порядке.
Индивидуальные задания на карточках
1. Какие элементы входят в подгруппу кислорода? Сколько у них электронов на внешнем
электронном слое?
2. Какие степени окисления проявляют элементы подгруппы кислорода?
3. Почему кислород не имеет степеней окисления +4, +6?
4. Как изменяются свойства неметаллов в подгруппе сверху вниз? Почему?
5. Что такое аллотропия? Приведите примеры.
6. Что такое озон? Каковы физические свойства озона? Почему озон более сильный
окислитель, чем кислород?
7. Как образуется пластическая сера? Какова степень родства пластической и
кристаллической серы?
8. Как разделить смесь S и Fе или S и речного песка? На каком свойстве серы
основывается разделение смеси?
9. Почему кислород проявляет постоянную валентность (II), а сера – переменную (II, IV,
VI)?
Учитель. Второй элемент подгруппы кислорода говорит о себе так:
«В древней магии присутствую
При рождении огня,
Называют серой издавна меня».
Кислород проявляет только окислительные свойства, а сера – и окислительные, и
восстановительные. С чем это связано? Оказывается, в реакциях с простыми
веществами-металлами сера принимает электроны (S0 + 2e
), а в реакциях с
активными неметаллами (О2, F2, Cl2, Br2) отдает свои электроны (S0 – 4e
и S0 – 6e
).
На нашем уроке сера совершит путешествие по таблице Д.И.Менделеева. В результате
мы рассмотрим химические свойства серы. Сегодня мы узнаем об особеностях веществ –
сероводорода H2S и сернистого газа SО2, получим некоторые сведения о роли серы в
жизни растений и животных. Кроме того, будет сказано о применении серы и
сульфатов.
Путешествие серы по таблице
Д.И.Менделеева
Учитель. В большом доме, который построил Менделеев, жила красавица Сера. Целыми
днями она крутилась перед зеркалом и спрашивала всех, красива ли она. Ко всему прочему
она была очень важной и любопытной. И вот однажды она исчезла. Ушла и стала
путешествовать по периодической таблице.
Мацестинская лечебница
Жилец квартиры № 14. Был поздний вечер. Соседи слева, Аl и Мg, танцевали. Тут
подошла сера. Неожиданно возникла искра, и произошла бурная реакция.
(Демонстрация опыта взаимодействия серы с алюминием при нагревании в фарфоровой
чашке.
Уравнение реакции на доске:
2Al + 3S = Al2S3.)
Вопрос. Как собрать ртуть, если вы случайно разбили термометр?
Ответ. Можно воспользоваться порошком серы:
Hg + S = HgS.
Другой случай. Был поздний вечер, когда я услышал звуки, исходившие из верхней части
моей квартиры. Эта Сера пришла в гости к Углероду. Я заснул. Утром же увидел в
квартире Углерода бесцветную жидкость с приятным эфирным запахом. Это
образовался сероуглерод CS2:
С + 2S = CS2.
В результате в квартире все обои и ткани обесцветились, а у моего соседа в квартире №
15 даже растворились стекла.
Жилец квартиры № 9. Вечером я заметил, как в квартиру № 1 постучалась Сера. Той
ночью я проснулся от резкого ощущения в носу и горле. Вижу: у Ашки закружилась
голова. Чувствовался сильный неприятный запах. Это образовался сероводород:
H2 + S = H2S.
Вопросы. Какая химическая связь в соединении H2S?
Назовите тип кристаллической решетки для H2S и степень окисления атома серы.
Водный раствор H2S – слабая кислота. Как обнаружить ионы S2– в растворе?
Учитель. Сероводород – высокотоксичное, крайне ядовитое вещество. Вдыхание H2S
вызывает головокружение и головную боль. Сероводород разрушает гемоглобин в крови,
который является переносчиком кислорода. Вдыхание его даже в небольших количествах
может привести к смерти. Поэтому помощь при отравлении – чистый воздух.
Но H2S – не только яд. Купание в сероводородных ваннах вызывает легкое раздражение
кожи, расширяет кровеносные сосуды, оказывает целительное действие при
ревматизме, заболеваниях кожи. Особенно славятся сероводородные целебные
источники Мацесты, где круглый год лечатся люди.
Жилец квартиры № 7. В полночь я был разбужен топотом ног. Звуки не давали заснуть.
Сера постучалась в дверь квартиры № 8. Но тут вдруг звуки исчезли, потух свет,
раздался резкий стук, от которого я потерял сознание. Утром я увидел, что от
образовавшегося оксида серы(IV) все шторы и окрашенные материалы побелели.
(Демонстрация опыта «Сжигание серы».
Уравнение реакции:
S + O2 = SO2.)
Учитель. Хоть SO2 и ядовитый газ, применяется он широко. Сернистый газ SO2 –
прекрасное дезинфицирующее средство, им окуривают склады, овощехранилища, чтобы
уничтожить микроорганизмы и плесень. На консервных заводах этим газом
обрабатывают фрукты и овощи для их обеззараживания. На сахарных заводах с
помощью SO2 отбеливают сахар. Его применяют также для отбеливания соломы,
шелка, шерсти, т. е. там, где нельзя применять хлор.
Повышение содержания SO2 и H2S в атмосфере ведет к аллергическим заболеваниям, к
образованию кислотных дождей. В настоящее время в мире выброс SО2 составляет
250–300 млн т в год. К чему это может привести?
(Обсуждение проблемы с учащимися.)
Можно отметить такие вредные последствия: нарушение экологического равновесия,
экологический и эстетический ущерб, в частности, разрушение зданий и памятников
культуры, ухудшение продуктивности сельскохозяйственных животных.
Сообщения учащихся содержат сведения о выпадении кислотных дождей,
разрушительных последствиях их воздействия и мерах по охране атмосферы от
кислотообразующих выбросов.
Учитель. При курении тоже образуются SO2 и Н2S, отравляя организм. Не губите свое
здоровье сознательно! Не курите!
Ученик (сообщение). В 79 г. н. э. в Италии произошло извержение вулкана Везувия. Лава
залила соседние города Помпеи, Геркуланум и Стабию и законсервировала их на века. При
этом погибло две тысячи жителей. Это произошло так быстро, что многие из них не
успели даже покинуть свои дома. Одной из причин гибели людей стало удушающее
действие сернистого газа и сероводорода, обильно выделявшихся из жерла вулкана.
Извержение Везувия
(как его представлял себе Дидье,
1872 г.)
Учитель. Что произошло с точки зрения химии?
2Н2S + SO2 = 3S + 2H2O + Q,
2Н2S + O2 = 2S + 2H2O,
S + O2 = SO2.
О подобной страшной истории есть строки у Ю.Кузнецова в стихотворении «Тайна
Черного моря»:
«Трясся Крым двадцать восьмого года.
Ставало море на дыбы,
Испуская, к ужасу народа,
Огненные серные столбы.
Все прошло! Опять гуляет пена,
Но с тех пор все выше и плотней
Сумрачная серная гиена
Поступает к днищам кораблей».
О чем говорится в стихотворении? Какое явление описывается?
«В полночный час
С горящего вулкана
Возьми немного серы,
Смерть дарящей,
И мелкий порошок
Ее смешай с составом чудотворным.
Для ран бальзам получишь,
Краски для картины
И дымом едким нечисть всю убьешь».
О чем говорится в стихотворении? Какое явление описывается?
Любит ли сера ходить в гости к сложным веществам? Взаимодействует ли она с ними?
При нагревании сера взаимодействует с водными растворами щелочей и с кислотамиокислителями:
3S + 6КОН = 2К2S + К2SО3 + 3Н2O,
S + 6HNO3 (конц.) = Н2SО4 + 6NO2 + 2H2O,
S + 2Н2SО4 (конц.) = 3SO2 + 2H2O.
Сера и валеология
Учитель. Какое значение имеет сера в организме животных, растений и человека?
Содержание серы в организме человека массой 70 кг – 140 г. Сколько серы содержится в
вашем организме? (Вычисляет каждый ученик.) В сутки человеку необходим 1 г серы,
чтобы его получить, достаточно обычного рациона питания. Серой богаты горох,
фасоль, овсяные хлопья, пшеница, мясо, рыба, плоды и сок манго.
Сера входит в состав гормонов, витаминов, она есть в хрящевой ткани, волосах, ногтях.
При недостатке серы в организме наблюдается хрупкость ногтей и костей, выпадение
волос. Следите за своим здоровьем!
Знаете ли вы, что…
Соединения серы могут служить лекарственными препаратами.
Сера – основа мазей для лечения грибковых заболеваний кожи, для борьбы с чесоткой.
Тиосульфат натрия Na2S2O3 используется для борьбы с нею.
Многие соли серной кислоты содержат кристаллизационную воду: ZnSO4•7H2O и
СuSO4•5H2O. Это купоросы. Их применяют как антисептические средства для
опрыскивания растений и протравливания зерна в борьбе с вредителями сельского
хозяйства.
Железный купорос FeSO4•7H2O используют при анемии.
BaSO4 применяют при рентгенографическом исследовании желудка и кишечника.
Алюмокалиевые квасцы KAl(SO4)2•12H2O – кровоостанавливающее средство при
порезах.
Минерал Na2SO4•10H2O носит название «глауберова соль» в честь открывшего его в
XVIII в. немецкого химика И.Р.Глаубера. Глаубер во время своего путешествия внезапно
заболел. Он ничего не мог есть. Желудок отказывался принимать пищу. Один из местных
жителей направил его к источнику. Как только он выпил горько-соленую воду, сразу стал
есть. Глаубер исследовал эту воду, из нее выкристаллизовалась соль Nа2SO4•10Н2O.
Сейчас ее применяют как слабительное в медицине, при окраске хлопчатобумажных
тканей. Соль также находит применение в производстве стекла.
Крестоцветные, к которым относится капуста, усваивают из почвы столько же серы,
сколько фосфора. Поэтому при недостатке серы в почве вносят удобрения в виде сульфата
кальция СаSО4.
Тысячелистник обладает повышенной способностью извлекать из почвы серу и
стимулировать поглощение этого элемента соседними растениями.
Чеснок выделяет вещество – альбуцид H2N–
–SO2–NH–CO–СH3 – едкое соединение
серы. Это вещество предотвращает раковые заболевания, замедляет старение,
предупреждает сердечные заболевания.
Цифровой диктант «Узнай меня»
Диктант посвящен трем веществам – кислороду О2, озону О3 и сере S. Он рассчитан на два
варианта.
I вариант – четные вопросы,
II вариант – нечетные.
1. Газ, тяжелее воздуха в 1,6 раза.
2. Светло-желтый порошок.
3. Лучинка в этом веществе горит ярче.
4. Порошок не смачивается водой.
5. Газ обесцвечивает краски.
6. Газ с запахом свежести.
7. Вещество, которое в расплавленном виде растягивается как резина.
8. Газ, необходимый для жизни.
9. Элемент, открытый К.Шееле, в природе встречается в виде оксидов и как простое
вещество.
10. Используется для очистки воды.
11. Проявляет только окислительные свойства.
12. Проявляет восстановительные и окислительные свойства.
13. Встречается в природе, в составе гипса.
14. Легко плавится.
15. Образуется при фотосинтезе.
16. Бесцветный газ без запаха.
17. Проявляет степени окисления –2, +4, +6.
18. Вещество, задерживающее ультрафиолетовые лучи Солнца в верхних слоях
атмосферы.
19. Хороший диэлектрик.
20. Получают путем разложения воды электрическим током.
21. Уничтожает микроорганизмы в питьевой воде.
22. Входит в состав черного пороха.
Ответы.
О2 – 3, 8, 9, 11, 15, 16, 20;
О3 – 1, 3, 5, 6, 10, 11, 18, 21;
S – 2, 4, 7, 12, 13, 14, 17, 19, 22.
Закрепление материала
Свойства серы отражены на «анаконде»:
Напишите уравнения реакций для каждой стрелки на схеме. На какие свойства указывают
эти реакции?
Домашнее задание. Попробуйте ваши знания о сере и ее соединениях отразить в стихах.
Чистые вещества и смеси
Тип урока. Изучение нового материала.
Цели урока. Обучающие – изучить понятия «чистое вещество» и «смесь», однородные
(гомогенные) и неоднородные (гетерогенные) смеси, рассмотреть способы разделения
смесей, научить учащихся разделять смеси на компоненты.
Развивающие – развить интеллектуальные и познавательные умения учащихся: выделять
существенные признаки и свойства, устанавливать причинно-следственные связи,
классифицировать, анализировать, делать выводы, выполнять опыты, наблюдать,
оформлять наблюдения в виде таблиц, схем.
Воспитательные – содействовать воспитанию у учащихся организованности,
аккуратности при проведении эксперимента, умения организовывать взаимопомощь при
работе в парах, духа соревновательности при выполнении упражнений.
Методы обучения. Методы организации учебно-познавательной деятельности –
словесные (эвристическая беседа), наглядные (таблицы, рисунки, демонстрации опытов),
практические (лабораторные работы, выполнение упражнений).
Методы стимулирования интереса к учению – познавательные игры, учебные дискуссии.
Методы контроля – устный контроль, письменный контроль, экспериментальный
контроль.
Оборудование и реактивы. На столах учащихся – листы бумаги, ложечки для веществ,
стеклянные палочки, стаканы с водой, магниты, порошки серы и железа.
На столе учителя – смеси: песок+вода, растительное масло+вода, соль + вода, соль
+песок, колба с воздухом, стальной гвоздь.
ХОД УРОКА
Организационный момент
Отметить отсутствующих, объяснить цели урока и познакомить учащихся с его планом.
План урока
1.Проверка д/з.
2. Чистые вещества и смеси. Отличительные особенности.
3. Однородные и неоднородные смеси.
4. Способы разделения смесей.
Проверка д/з:
Индивидуальная работа у доски (3 уч-ся):
1. Определите степени окисления химических элементов в соединениях:
NO2, NaCl, Al(OH)3, Mn2O7, H3PO4, CuCl2
2. Выберите формулы солей и назовите:
SO3, HNO2, CuSO4, LiOH, KCl, P2O5, Fe(NO3)2, H2CO3, Pb(OH)2, Na2CO3
3. Составьте формулы солей:
А) сульфид меди ( 11 )
Б) хлорид кальция
В) нитрат железа (111 )
4. Решение задачи (фронтально с классом):
Какое количество вещества соответствует 34,2г сульфата алюминия. Сколько
молекул содержится в данном количестве?
Учитель. Соли имеют огромное значение в жизни челевека. Давайте послушаем
сообщения ребят о самой главной соли – поваренной. (сообщения).
Беседа по теме «Вещества и их свойства»
Учитель. Вспомните, что изучает химия.
Ученик. Вещества, свойства веществ, изменения, происходящие с веществами, т.е.
превращения веществ.
Учитель. Что называется веществом?
Ученик. Вещество – это то, из чего состоит физическое тело.
Учитель. Вы знаете, что вещества бывают простыми и сложными. Какие вещества
называются простыми, а какие – сложными?
Ученик. Простые вещества состоят из атомов одного химического элемента, сложные
– из атомов различных химических элементов.
Учитель. Какие физические свойства имеют вещества?
Ученик. Агрегатное состояние, температуры плавления, кипения, электро- и
теплопроводность, растворимость в воде и др.
Объяснение нового материала
Чистые вещества и смеси.
Отличительные особенности
Учитель. Постоянные физические свойства имеют только чистые вещества. Только
чистая дистиллированная вода имеет tпл = 0 °С, tкип = 100 °С, не имеет вкуса. Морская
вода замерзает при более низкой, а закипает при более высокой температуре, вкус у нее
горько-соленый. Вода Черного моря замерзает при более низкой, а закипает при более
высокой температуре, чем вода Балтийского моря. Почему? Дело в том, что в морской
воде содержатся другие вещества, например растворенные соли, т.е. она представляет
собой смесь различных веществ, состав которой меняется в широких пределах, свойства
же смеси не являются постоянными. Определение понятия «смесь» было дано в XVII в.
английским ученым Робертом Бойлем: «Смесь – целостная система, состоящая из
разнородных компонентов».
Рассмотрим отличительные особенности смеси и чистого вещества. Для этого
проделаем следующие опыты.
Опыт 1. Используя инструкцию к опыту, изучите существенные физические свойства
порошков железа и серы, приготовьте смесь этих порошков и определите, сохраняют ли
эти вещества свои свойства в смеси.
Инструкция для учащихся к опыту
«Приготовление и изучение смеси железа и серы»
1. Насыпьте на лист бумаги отдельными кучками порошки серы и
железа, рассмотрите их цвет.
2. Возьмите небольшую часть каждого вещества и проведите
следующие операции:
а) испытайте магнитом;
б) опустите в стакан с водой.
3. Смешайте стеклянной палочкой оба порошка на бумаге,
рассмотрите цвет смеси.
4. Проведите со смесью те же операции, что и с чистыми веществами.
Обсуждение с учащимися результатов проведенного опыта.
Учитель. Опишите агрегатное состояние и цвет серы.
Ученик. Сера – твердое вещество желтого цвета.
Учитель. Каковы агрегатное состояние и цвет железа в виде порошка?
Ученик. Железо – твердое серое вещество.
Учитель. Как эти вещества относятся: а) к магниту; б) к воде?
Ученик. Железо притягивается магнитом, а сера – нет; в воде порошок железа тонет,
т.к. железо тяжелее воды, а порошок серы всплывает на поверхность воды, т. к. не
смачивается водой.
Учитель. Что можно сказать о соотношении железа и серы в смеси?
Ученик. Соотношение железа и серы в смеси может быть различным, т.е.
непостоянным.
Учитель. Сохраняются ли свойства железа и серы в смеси?
Ученик. Да, свойства каждого вещества в смеси сохраняются.
Учитель. Как можно разделить смесь серы и железа?
Ученик. Это можно сделать физическими методами: магнитом или водой.
(на доске)
Сравнительная характеристика смеси и чистого вещества
Признаки сравнения
Чистое вещество
Смесь
Состав
Постоянный
Непостоянный
Вещества
Одно и то же
Различные
Физические свойства Постоянные
Разделение
Непостоянные
С помощью химических реакций Физическими методами
Однородные и неоднородные смеси
Учитель. Выясним, отличаются ли смеси по внешнему виду друг от друга.
Учитель демонстрирует примеры суспензий (речной песок + вода), эмульсии
(растительное масло + вода) и растворов (воздух в колбе, поваренная соль + вода,
разменная монета: алюминий + медь или никель + медь).
Учитель. В суспензиях видны частицы твердого вещества, в эмульсиях – капельки
жидкости, такие смеси называются неоднородными (гетерогенными), а в растворах
компоненты не различимы, они являются однородными (гомогенными) смесями.
Рассмотрим схему классификации смесей (схема 1).
Схема 1
Приведите примеры каждого вида смесей: суспензий, эмульсий и растворов.
Способы разделения смесей
Учитель. В природе вещества существуют в виде смесей. Для лабораторных
исследований, промышленных производств, для нужд фармакологии и медицины нужны
чистые вещества.
Для очистки веществ применяются различные способы разделения смесей (схема 2).
Схема 2
Эти способы основаны на различиях в физических свойствах компонентов смеси.
Рассмотрим способы разделения гетерогенных смесей.
Как можно разделить суспензию – смесь речного песка с водой, т. е. очистить воду от
песка?
Ученик. Отстаиванием, а затем фильтрованием.
Учитель. Верно. Разделение отстаиванием основано на различных плотностях веществ.
Более тяжелый песок оседает на дно. Так же можно разделить и эмульсию: отделить
нефть или растительное масло от воды. В лаборатории это можно сделать с помощью
делительной воронки. Нефть или растительное масло образует верхний, более легкий
слой. (Учитель демонстрирует соответствующие опыты.)
В результате отстаивания выпадает роса из тумана, осаждается сажа из дыма,
отстаиваются сливки в молоке.
А на чем основано разделение гетерогенных смесей с помощью фильтрования?
Ученик. На различной растворимости веществ в воде и на различных размерах частиц.
Учитель. Верно, через поры фильтра проходят лишь соизмеримые с ними частицы
веществ, в то время как более крупные частицы задерживаются на фильтре. Так можно
разделить гетерогенную смесь поваренной соли и речного песка.
Ученик показывает опыт: наливает в смесь песка и соли воду, перемешивает, а затем
пропускает взвесь (суспензию) через фильтр – раствор соли в воде проходит через фильтр,
а крупные частицы нерастворимого в воде песка остаются на фильтре.
Учитель. Какие примеры применения фильтрования в жизни человека вы можете
привести?
Ученик. Способ фильтрования – это основа работы бытовой техники, например
пылесосов. Его используют хирурги – марлевые повязки; буровики и рабочие элеваторов –
респираторные маски..
Учитель. Итак, мы познакомились с тремя способами разделения гетерогенных смесей:
отстаиванием, фильтрованием и действием магнитом. А теперь рассмотрим способы
разделения гомогенных (однородных) смесей. Вспомните, после отделения
фильтрованием песка мы получили раствор соли в воде – гомогенную смесь. Как из
раствора выделить чистую соль?
Ученик. Выпариванием или кристаллизацией.
Учитель демонстрирует опыт: вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаются
кристаллы соли.
Учитель. При выпаривании воды из озер Эльтон и Баскунчак получают поваренную соль.
Этот способ разделения основан на различии в температурах кипения растворителя и
растворенного вещества.
Если вещество, например сахар, разлагается при нагревании, то воду испаряют
неполностью – упаривают раствор, а затем из насыщенного раствора осаждают
кристаллы сахара.
Иногда требуется очистить от примесей растворители с меньшей температурой
кипения, например, спирт от воды . В этом случае пары вещества необходимо собрать и
затем сконденсировать при охлаждении. Такой способ разделения гомогенной смеси
называется дистилляцией, или перегонкой.
Учитель. В специальных приборах – дистилляторах получают дистиллированную воду,
которую используют для нужд фармакологии, лабораторий, систем охлаждения
автомобилей.
Демонстрация рисунка простейшего «прибора» для дистилляции воды.
Учитель. Если же разделять смесь спирта и воды, то первым будет отгоняться
(собираться в пробирке-приемнике) спирт с tкип = 78 °С, а в пробирке останется вода.
Перегонка используется для получения бензина, керосина, газойля из нефти.
Особым методом разделения компонентов, основанным на различной поглощаемости их
определенным веществом, является хроматография.
Учитель демонстрирует опыт. Он подвешивает полоску из фильтровальной бумаги над
сосудом с красными чернилами, погружая в них лишь конец полоски. Раствор
впитывается бумагой и поднимается по ней. Но граница подъема краски отстает от
границы подъема воды. Так происходит разделение двух веществ: воды и красящего
вещества в чернилах.
Учитель. А всегда ли требуются вещества с одинаковой степенью очистки?
Ученик. Для различных целей необходимы вещества с различной степенью очистки. Воду
для приготовления пищи достаточно отстоять для удаления примесей и хлора,
используемого для ее обеззараживания. Воду для питья нужно предварительно
прокипятить. А в химических лабораториях для приготовления растворов и проведения
опытов, в медицине необходима дистиллированная вода, максимально очищенная от
растворенных в ней веществ. Особо чистые вещества, содержание примесей в которых
не превышает одной миллионной процента, применяются в электронике, в
полупроводниковой, ядерной технике и других точных отраслях промышленности.
Для закрепления и проверки усвоения материала учащиеся отвечают на следующие
вопросы.
1. При измельчении руды на горно-обогатительных фабриках в нее попадают обломки
железных инструментов. Как их можно извлечь из руды?
2. Перед переработкой бытового мусора, а также бумажной макулатуры необходимо
избавиться от железных предметов. Как проще всего это сделать?
3. Пылесос всасывает воздух, содержащий пыль, а выпускает чистый. Почему?
4. Муку очищают от отрубей просеиванием. Почему это делают?
5. Как разделить мел и поваренную соль? Бензин и воду? Спирт и воду?
6. Помогите хозяйке отделить манку от гречки.
Литература
Аликберова Л.Ю. Занимательная химия. М.: АСТ-Пресс, 1999; Габриелян О.С.,
Воскобойникова Н.П., Яшукова А.В. Настольная книга учителя. Химия. 8 класс. М.: Дрофа,
2002; Габриелян О.С. Химия.
8 класс. М.: Дрофа, 2000; Гузей Л.С., Сорокин В.В., Суровцева Р.П. Химия. 8 класс. М.:
Дрофа, 1995; Ильф И.А., Петров Е.П. Двенадцать стульев. М.: Просвещение, 1987;
Кузнецова Н.Е., Титова И.М., Гара Н.Н., Жегин А.Ю. Химия. Учебник для учащихся 8
класса общеобразовательных учреждений. М.: Вентана-Граф, 1997; Рудзитис Г.Е.,
Фельдман Ф.Г. Химия. Учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений. М.:
Просвещение, 2000; Тыльдсепп А.А., Корк В.А. Мы изучаем химию. М.: Просвещение,
1998.