Урок-зачет по теме "Подгруппа серы"

Подгруппа серы
PPTX / 3.16 Мб

/data/files/g1593526592.pptx (Подгруппа серы)

«СЕРА. Строение атома, аллотропия, свойства и применение серы»

Цели: Определить положение серы в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, рассмотреть строение атома серы, физические и химические свойства, области применения серы.

Задачи урока:

Образовательные:

- Рассмотреть строение атома серы согласно его положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, аллотропные модификации серы.

- Изучить физические и химические свойства серы, нахождение в природе, его области применения.

- Продолжить формирование умения учащихся работать с периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева.

-Совершенствовать умения составлять уравнения химических реакций.

Развивающие:

- Развивать память и внимание учащихся.

- Формировать положительную мотивацию на изучение предмета химии.

-Учить применять имеющиеся знания в новой ситуации.

Воспитательные:

Показать значимость химических знаний  для современного человека.

Оборудование: ПСХЭ, компьютер, мультимедийный проектор, учебное электронное издание – виртуальная лаборатория. Коллекция «Минералы», образец серы, вода, химический стакан, стеклянная палочка, спиртовка, пробиркодержатель, кристаллизатор. Географическая карта. Пластилин (шаростержневые молекулы)

Ход урока.

Организационный момент.

Учащиеся заранее распределяются по группам. Каждая группа получает задание самостоятельно подготовиться по каждому разделу(строение атомов, нахождение в природе, аллотропия, историческая справка, физические и химические свойства, области применения)

II. Проверка изученного материала (экспресс-опрос)

Слайд 2 (Потом на экран все вопросы)

На прощлом уроке мы начали изучение VI группы главной подгруппы ПСХЭ(подгруппы кислорода).

При проверке домашнего задания у доски 3 человека от каждого варианта-задание 9-пластилин, задание 8- химические свойства, задание 1 строение атомов.

Какие элементы входят в состав VI-А подгруппы, особенности строения атомов? O, S, Se, Te, Po

8 O 1 s2 2 s2 2 p4

16 S ….. 3 s2 3 p4

34 Se ….4 s2 4 p4

52 Te ….5 s2 5 p4

84 Po …..6 s2 6 p4

2) Что общего и в чем различие в строении атомов элементов VI-А подгруппы? Общее: количество электронов на внешнем энергетическом уровне. Различие: число энергетических уровней. n s2 n p4

Доска

3)Какое строение имеет кислород? степень окисления в соединениях: -2, реже +1, +2/

Составить схему образования молекулы кислорода- на доске проверка

Слайд 3

4) Каким образом изменяются свойства элементов в группе сверху вниз?

Объясните причины. Металлические свойства увеличиваются, неметаллические свойсва уменьшаются, т. к. радиус атома возрастает, энергия связи электронов внешнего энергетического уровня с ядром уменьшается, следовательно, они слабее удерживаются ядром и легче отщепляются.

Слайд 4

5)Когда и кем открыт был кислород? /Первые упоминания о кислороде датируются 8 в., открытие зафиксировано в 18 в. К.Шеееле, шведский химик, в 1772 г установил, что воздух состоит из кислорода и азота. и Дж. Пристли, английский ученый, в 1774 г разложением оксида ртути 2 получил кислород и изучил его свойства.

В это время ученик с пластилином аллотропные модификации кислорода и озона.

Устно

6) нахождение кислорода в природе? самый распространенный на Земле элемент. Является составной частью воды, минералов и горных пород. Входит в состав тканей растений и животных.

Слайд 5

7)Назовите основные физические свойства кислорода. /газ, БЦ,БЗ,

1 л кислорода при ну весит 1,43 г;

tпл=-218,7°; tкип=-183°/. без вкуса

Слайд 6

8)Какие аллотропные модификации кислорода вам известны, отличие, как образуется? /Кислород — О2 Наиболее устойчивая конфигурация, два атома соединены двойной ковалентной неполярной связью. и озон — О3 Озон- форма равнобедренного треугольника, валентный угол близок к 120/.- пластилин- проверить потом по слайду

Слайд 7-8 Распечатать вопросы

Определить, какие из них относятся к простому веществу кислороду, а какие к озону.

Светло-синий газ (Ученик: озон).

Газ с резким запахом (Ученик: озон).

Постоянная составная часть воздуха (Ученик: кислород).

Образуется при окислении органических смолистых веществ (Ученик: озон).

Образуется при фотосинтезе (Ученик: кислород).

Уничтожает микроорганизмы в питьевой воде (Ученик: озон).

Лучинка в этом веществе горит ярче (Ученик: кислород).

Слайд 9

8)Назовите основные химические свойства кислорода. Кислород при нагревании энергично реагирует со многими веществами, при этом выделяются теплота и свет. Такие реакции называются реакциями горения. Написать реакции

Изучение нового материала

Учитель. Ребята! На прошлом занятии мы дали характеристику элементам главной подгруппы VI группы. Изучили свойства кислорода, его аллотропные модификации.

Слайд 10

Учащиеся слушают стихотворение и определяют тему урока.

В городе «М» в доме 16

Третий подъезд, на шестом этаже

Сульфур – красавица жила.

Однажды утром вдруг проснулась

С боку на бок перевернулась.

И откинув одеяло

Осторожно она встала.

Потянулась девушка к зеркалу рукой,

Огляделась, причесала волос золотой.

Лукавством, озорством полна,

Решила превращенья делать она.

Зашла на кухню, не торопясь,

Позавтракать совсем уж было собралась,

Но призадумалась и,

Чиркнув спичкой, засветилась,

Вдруг в резкий газ оборотилась.

Юркнув в форточку, пошла

Делать важные дела.

Определите тему нашего урока

Слайд 11 СЕРА. Строение атома, аллотропия, физические и химические свойства серы.

Запишите тему в тетрадь.

Слайд 12 фото серы на экране+ демонстрация ромбической серы.

Мы продолжаем изучение отдельных элементов периодической системы Д.И.Менделеева.

Урок посвящен одному из самых интересных элементов, соединения которого известны с глубокой древности. В средние века считалось, что это обязательная составная часть всех веществ. Сегодня на уроке мы должны изучить особенности строения атомов серы в основном и возбужденном состоянии, физические и химические свойства, составить соответствующие уравнения реакций; провести эксперимент, показывающий  основные аллотропные модификации серы.

Тема нашего урока-«СЕРА. Строение атома, аллотропия, свойства и применение серы»

Учитель: Ребята, как вы знаете, в наши дни важную роль играют средства массовой информации. Они знакомят нас с последними новостями культуры и науки, экономики и политики, дают нам полезные знания, знакомят с невероятными событиями.

Сегодня мы почувствуем себя юными журналистами и попробуем создать первый выпуск информационно-развлекательной программы «Вестник химии», посвященный невероятному веществу сере. Вы будете готовить свои репортажи в группах.

Для поиска необходимой информации вам дана специальная литература, которая находится у вас на столах.

1-я группа ознакомит нас с физическими свойствами серы, о сере.

2-я группа – с распространенностью серы в природе

3-я группа –с применением серы. На подготовку репортажей вам дается 5 минут. Будьте логичны, кратки.

Доклад о сере!

Сера была известна народам с глубокой древности. Свое название она получила от санкритского слова «сира»- светло- желтый. Сера применялась в Древнем Египте- уже за 2 тыс. лет до н. э.- для приготовления красок, косметических средств, для беления тканей; в Древнем Риме- для лечения кожных заболеваний; в Древней Греции серу сжигали для дезинфекции вещей и воздуха в помещениях.

С запахом горящей серы, удушающим действием сернистого газа и отвратительным запахом сероводорода человек познакомился, вероятно, ещё в доисторические времена. Именно из-за этих свойств сера использовалась жрецами в составе священных курений при религиозных обрядах. Сера считалась произведением сверхчеловеческих существ из мира духов или подземных богов. Очень давно сера стала применяться в составе различных горючих смесей для военных целей. Уже у Гомера описаны «сернистые испарения», смертельное действие выделений горящей серы. Сера, вероятно, входила в состав «греческого огня», наводившего ужас на противников. Около VIII в. китайцы стали использовать её в пиротехнических смесях, в частности, в смеси типа пороха.

В средние века у алхимиков сера была выражением одного из «основных начал природы» и благодаря её горючести обязательной составной частью «философского камня».

В Ветхом завете также упоминается сера: на расплавленной сере сжигали грешников. Запах горящей серы олицетворяет запах ада.

Слайд 13 в э

Да, мы уже многое знаем о сере. Давайте определим место серы как элемента в периодической системе Д. И. Менделеева и рассмотрим строение атома. В какой группе, подгруппе, периоед находится сера,назовите порядковый номер и атомную массу серы

Учащийся: Элемент сера находится в VI группе, главной подгруппе, III периоде, порядковый №16 Aг = 32, проявляет неметаллические свойства.

Слайд 14 на доске

Запишем строение атома серы

S    2    8   6          1s22s22p63s23p43d0

Слайд 15 Валентные возможности атома серы

Запишите в тетради валентные возможности атома серы, а мы проверим дети делают, проверяем

Имея 2 свободных электрона на внешнем энергетическом уровне, сера в обычном состоянии 2-хвалентна и проявляет степень окисления-2.

В кислородных соединениях сера может проявлять валентность IV и  VI и степени окисления +4 и +6

Объясните причину, основываясь на особенностях строения атома серы?

При переходе  в возбужденное состояние электроны распариваются и сера оказывается способной проявлять степени окисления +4 и +6

Учитель: Молодые естествоиспытатели провели свое исследование и изучили физические свойства серы, о которых сейчас вам и поведают.

Слайд 16 физические свойства серы

Учащийся: Сера это неметалл — твердое вещество желтого цвета, не имеет запаха, легко плавится.

Учитель: Кроме того, 1.сера нерастворима в воде, 2.малорастворима в

этиловом спирте,4. хорошо растворяется в сероуглероде,3. легче воды.

ОПЫТЫ (записывают в тетрадях). Плохо проводит теплоту и электричество. Сера имеет несколько модификаций, т. е. имеет три аллотропных видоизменениия, это сера ромбическая, сера моноклинная, сера пластическая.(на экране высвечивается схема аллотропии серы)

Слайд 17 Аллотропия серы

Вспомните, ребята, что такое аллотропия?

Учащийся: Аллотропия — явление существования химических элементов в виде двух или нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам.

Учитель: Наиболее устойчивая -ромбическая сера, молекула которой состоит из 8 атомов, замкнутых в кольцо.(демонстрация смачивания серы) Попробуем опустить в стакан с водой кусочек серы и немного порошка серы. Кусочек серы пойдет ко дну, а порошок остается на поверхности. Почему это происходит? Одно и тоже вещество проявляет разные свойства?

2,07 г/мл 1, 96г/мл

Учащийся: Наверное, потому, что у серы ромбической и моноклинной разная плотность..

Учитель: Правильно, плотность ромбической серы равна 2,07 г/мл, а моноклинной немного меньше — 1, 96г/мл, поэтому кусочки ромбической серы идут ко дну. Сера не растворима в воде, поэтому серный порошок плохо смачивается водой и поддерживаются на плаву мелкими пузырьками воздуха. Это процесс флотации. Это свойство используется для отделения серы от примесей, в промышленности

записать данные

Учитель. Вы узнали, что сера имеет несколько аллотропных модификаций. Давайте сейчас посмотрим, как можно получить из ромбической серы пластическую.

Учитель показывает демонстрационный опыт «Получение пластической серы».

В результате плавления серы одна аллотропная модификация переходит в другую, а для этого необходимо нагреть её .Итак ромбическую серу нагреваем до 119 С, при этом: ОПЫТ: демонстрация получения пластической серы из ромбической).

Учитель: (В пробирку на ? её объема насыпаем ромбическую серу, закрепляем её в лапке штатива и подогреваю)с учащимся)

Сера плавится и превращается в золотисто -желтую легкоподвижную жидкость, при дальнейшем нагревании сера приобретает красно — бурую окраску и становится настолько вязкой, что не выливается из пробирки, (учитель переворачивает пробирку) далее сера разжижается, окраска остается темно — бурой, при 444,5 С сера кипит. Пары серы оранжевого цвета. Закипевшую серу выливаю тоненькой струйкой в стакан с холодной водой. Затем её вынимаю и растягиваю — образовалась пластическая сера. При медленном охлаждении серы эти превращения протекают в обратном порядке. (показываю на экране.) По мере остывания пластическая сера будет опять переходить в ромбическую.

Причина аллотропии серы заключается в разном строении кристаллов её модификаций. Обратите внимание на формы кристаллов серы разных модификаций, у ромбической серы кристаллы имеют вид октаэдров со срезанными углами. Поэтому, у разных модификаций разные свойства.

Свой второй репортаж подготовила для нас группа путешественников, которые интересуются природными ископаемыми, минералами, делают их фотосъемку.

Слайд 18

Учитель: Исходя из этимологии названия группы, в каком виде встречается сера в природе.

Ученик: Название группы «халькогены» в переводе «рождающие руды», следовательно, в природе сера встречается в виде руд.

Учитель: В природе сера существует в трёх формах: сера самородная, сера сульфидная, сера сульфатная. Записываем схему

Слайд 19

Самородная:

Вулканическая сера образуется при извержении вулканов, содержит примеси, требует тщательной очистки.

Сера самородная ()загрязнена посторонними механическими примесями: глинистым или органическим веществом, капельками нефти, газами и пр. Наблюдаются различные оттенки желтого цвета: соломенно-желтый, медово-желтый, желтовато-серый, бурый и черный (от углеродистых примесей).

Главное применение сера имеет в производстве серной кислоты, используемой во многих отраслях промышленности; затем в сельском хозяйстве (для борьбы с вредителями), в резиновом производстве (процесс вулканизации резины), при изготовлении спичек, фейерверков, красок и пр.

Слайд 20-21

Сульфидная:

PbS- свинцовый блеск

Cu2S- медный блеск

ZnS- цинковая обманка

HgS- киноварь

Галенит РbS (свинцовый блеск). Минерал непрозрачный, свинцово-серого цвета, с металлическим блеском. Не растворяется в воде, электричество проводит слабо. Служит источником для получения свинцовой руды. Месторождения – Адыгея, Дальнегорск, Питкяранта.

Практическое значение. Галенит представляет собой важнейшую свинцовую руду. Почти вся мировая продукция свинца связана с добычей этого минерала.

Для получения свинцовых препаратов, в частности красок (белил, сурика, крона и др.) и глазури. При плавке попутно со свинцом извлекаются значительные количества серебра, которое в виде серебросодержащих минералов связано с галенитом, а иногда и висмута.

Пирит FeS2 (колчеданная руда)

Внешне минерал так похож на золото, что их часто путают. Пирит называют еще «золотом дураков».Пирит так часто встречался немецким горным мастерам, что они прозвали его «Ганс во всех углах». Известна история, которая произошла с Джеком Лондоном. В своих первых попытках найти золото он принял за золото пирит. Принеся свою добычу на пункт скупки, будущий писатель был ужасно разочарован, и долго еще опытные старатели подшучивали над ним.

Минерал имеет соломенно-желтый цвет и металлический блеск. Спаянности нет, электричество проводит слабо. Месторождения – Урал, Грузия, Боровичи (Новгородская область).

В наше время колчеданная руда используется в основном для производства серной кислоты.

Цинковая обманка

Название связано с трудностью определения минерала. Добывается во многих странах, России (Урал, Северный Кавказ, Восточное Забайкалье, Приморье). Сфалерит используют в лакокрасочном производстве для изготовления цинковых белил. В ювелирном деле не используется по причине большой хрупкости и малой твёрдости.

Киноварь

Самый распространённый ртутный минерал. Имеет алую окраску, на свежем сколе напоминает пятна крови. Содержит 85,83 % ртути.

Киноварь с древности применялась в качестве красной краски, как источник для получения ртути и как единственное существовавшее до изобретения антибиотиков надёжное (хотя и небезопасное) средство лечения сифилиса.

Как незаменимый ярко-алый минеральный пигмент киноварь применяли уже в Древнем Египте, в ранней Византии. Повсеместно с тех пор, как и в наши дни, натуральная киноварь широко используется в канонической иконописи. В Японии в I-II вв. н. э. киноварь используют как косметику.

Слайд 22-23

Сульфатная:

Глауберова соль(Na2SO4 * 10H2O)- сильное слабительное средство

Гипс(CaSO4 * 2H2O) медицина, в «сыром» виде используется как удобрение и в целлюлозно-бумажной промышленности, в химической для получения красок, эмали, глазури.

Горькая соль(MgSO4 * 7H2O)  В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E518, медицина, удобрение для растений.    

H2S- сероводород( в природном газе- яд!; в минеральных источниках- лечебное средство от заболеваний кожи). Уникальное месторождение сероводорода- вода Черного моря.

Слайд 24

Получение серы

Метод Фраша (извлечение самородной серы из недр Земли)

Переработка природных и промышленных серосодержащих газов:

2H2S + O2 (изб) → 2 S↓ + 2 H2O

SO2 + 2 H2S → 3 S↓ + 2 H2O

H2S + Br2 → 2 HBr + S↓

2H2S + SO2 → 3 S↓ + 2 H2O

III группа знакомит с биологическим значением серы

Слайд 24-25,26 Сера в продуктах, биологическое значение серы

Сера является составной частью аминокислот. 
Признаками нехватки серы в организме являются ломкие ногти, и волосы, в виде аллергических высыпаний на коже, легочной дисфункции, иммунной недостаточности, потери памяти, депрессиях, мышечных болях, заболевании печени.  500–1000 мг серы в день требуется ежедневно для нормального функционирования организму взрослого человека.

Наш организм пополняется этим элементом в основном через белковую пищу. Также при нехватке серы значительно падает иммунитет, что повышает риск заболеть различными вирусными инфекциями. Наибольшее содержание серы отмечается в таких растениях как капуста, острый перец, хрен, горчица, бобы. Сера есть в продуктах животного происхождения – яйца, мясо, морепродукты, молочные продукты, различные крупы, яблоки, виноград, крапива, орехи, шпинат, хлеб.

Учитель. Известная человеку с давних времен, сера являлась составной частью знаменитого в истории древнего мира греческого огня – легко воспламеняющейся горючей смеси, применявшейся для военных целей. Греческие цари владели секретом изготовления греческого огня на протяжении четырех веков. С помощью греческого огня в 941 году под Царьградом был уничтожен флот киевского князя Игоря.

Серой окуривали сосуды для приготовления и хранения вина. Ею пользовались для обеззараживания помещений. Так, возвратившийся из дальних странствий Одиссей обращается к служанке: «Принеси мне серу, которая очистит всю грязь, и принеси мне огонь, чтобы я мог очистить серой мой дом».

О других способах применения серы вам расскажут корреспонденты, прибывшие к нам из Великобритании.

Доклад Расскажите о областях применения серы.

Бумага и резина, эбонит и спички, ткани и лекарства, космети­ка и пластмассы, взрывчатка и кра­ски, удобрения и ядохимикаты — это все только небольшой перечень того, для изготовления чего необходима се­ра.

Соединения серы могут служить лекарственными препаратами.

 Сера – основа мазей для лечения грибковых заболеваний кожи, для борьбы с чесоткой. Тиосульфат натрия Na2S2O3используется 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.

 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.

Закрепление

Учитель. Ребята, мы сегодня много размышляли о невероятном элементе и простом веществе сере и нам с другой программы прислали задание, чтобы определить, стало ли нам понятно то, что мы изучали. Давайте применим знания, полученные нами, при решении этого задания.

ВСТАВЬТЕ ПРОПУЩЕННЫЕ СЛОВА: (Слайд 28 – 30)

Химический элемент S называется………..

Порядковый номер химического элемента серы равен……..

Сера в Периодической системе химических элементов находится в ……. периоде……….группе………подгруппе.

Заряд атомного ядра серы равен……..

Электронная формула атома серы……………..

Атом серы в невозбужденном стационарном состоянии имеет графическую формулу……………

А в возбужденном состоянии атом серы имеет такие графические формулы

……………………………………….

Исходя из строения атома сера может иметь такие степени окисления………..

Следовательно, сера может проявлять и………….. и……………свойства.

Сера – простое вещество имеет……………. модификации.

А именно…………, состоящая из молекул…….. и ……….. сера. Сера………….в воде и не………. водой. Этот процесс называется…………..

Серу используют для обезвреживания………., такой процесс

называют…………….

В природе сера встречается в трех формах:……….. ,…………. , …………..

Она входит в состав……….,является составной частью………………………, недостаток серы приводит к……………………

Дефицит серы можно восполнить, используя в пищу………………

Химический элемент S называется………..

Порядковый номер химического элемента серы равен……..

Сера в Периодической системе химических элементов находится в ……. периоде……….группе………подгруппе.

Заряд атомного ядра серы равен……..

Электронная формула атома серы……………..

Атом серы в невозбужденном стационарном состоянии имеет графическую формулу……………

А в возбужденном состоянии атом серы имеет такие графические формулы

……………………………………….

Исходя из строения атома сера может иметь такие степени окисления………..

Следовательно, сера может проявлять и………….. и……………свойства.

Сера – простое вещество имеет……………. модификации.

А именно…………, состоящая из молекул…….. и ……….. сера. Сера………….в воде и не………. водой. Этот процесс называется…………..

Серу используют для обезвреживания………., такой процесс называют…………….

В природе сера встречается в трех формах:……….. ,…………. , …………..

Она входит в состав……….,является составной частью………………………, недостаток серы приводит к……………………

Дефицит серы можно восполнить, используя в пищу………………