Урок-исследование

«Сера: нахождение в природе, свойства и применение»

Автор: Иноземцева Елена Владимировна

учитель химии и биологии МКОУ «Новогеоргиевская СОШ»

 

Цель и задачи урока:

- охарактеризовать серу в свете трех форм существования этого элемента: в форме атома, 

  простого вещества и сложного вещества;

- раскрыть причинно-следственные связи «строение – свойства – применение»;

- рассмотреть нахождение серы в природе и ее области применения;

- закрепить умение изображать строение атома, записывать уравнения химических   

  реакций, работать с таблицей;

- закрепить умение правильно проводить лабораторные опыты и делать из этого

  правильные выводы;

- рассмотреть экологические аспекты серы и ее соединений.

Оборудование: таблицы «Сера. Аллотропия серы», «Нахождение серы в природе», сера ромбическая, вода, стаканчик, стеклянная трубка, смесь серы и железа, спиртовка, держатель, компьютер, медиапроектор, DVD «Школьный химический эксперимент: сера», колба с чистым кислородом.

Тип урока: комбинированный.

Методы: словесный, наглядный, исследовательский.

 

Ход урока:

I. Организационный момент. 

Приветствие, отметка отсутствующих, активизация класса на усвоение нового материала. Учитель проговаривает, а учащиеся записывают тему урока в тетрадь.

II. Изучение нового материала.

Учитель.

Сегодняшний урок посвящен одному из самых интересных элементов, соединения которого известны с глубокой древности. В средние века считалось, что это обязательная составная часть всех веществ. В жизни современного человека соединения этого элемента играют значительную роль. И таким элементом является сера.

В настоящее время сера в природе широко распространена как в чистом виде – самородная сера, так и в виде соединений – сульфаты, сульфиды.

                                                      СУЛЬФАТЫ

гипс CaSO4 . 2H2O 

глауберова соль Na2SO4 . 10H2O 

горькая соль MgSO4 . 7H2O 

                                                         СУЛЬФИДЫ

колчеданы: пирит FeS2 

блесковые: свинцовый блеск PbS ; медный блеск Cu2S 

обманки: цинковая обманка ZnS 

Крупные месторождения серы находятся в Западной Украине, Поволжье, Узбекистане и других областях.

Сера входит в состав белков и аминокислот. Очень много серы содержится в волосах, шерсти, копытах, рогах животных. Соединения серы обнаружены в хрящах, костях, желчи. Сера участвует в окислительно-восстановительных реакциях организма. Она составная часть гормонов (инсулин), витаминов.

Недостаток серы вызывает хрупкость и ломкость костей, выпадение волос. А высокое содержание серы и ее соединений Н2S, SO2 и др. в атмосфере – губительны для живых организмов. Восполнить недостаток серы можно, если употреблять в пищу побольше бобовых растений (фасоль, горох, чечевицу), яйца, овсяные хлопья.

А теперь давайте вспомним положение в периодической системе и строение атома серы

( к доске выходит ученик характеризует серу по положению в периодической системе и изображает графическую и электронную формулу атома серы, валентные возможности ).

Размещение электронов по уровням и подуровням

 

	Основное состояние  1s22s22p63s23p4
Размещение электронов по орбиталям (последний слой)	Степень окисления	Валентность
		В основном состоянии  II
		Первое возбуждённое состояние  IV
		Второе возбуждённое состояние  VI

 

Вывод: сера – неметалл, может проявлять окислительные и восстановительные свойства.

Сера является элементом халькогеном. Она имеет множество модификаций, но самыми устойчивыми являются ромбическая (самородная), моноклинная и пластическая сера. На проявление этих модификаций влияет способность серы образовывать цепи:

-S-S-S-S-S-S-S-S (S8). Эти цепи могут замыкаться, образуя кольца, циклы из 8 атомов серы.                                        

 

А теперь сами исследуйте свойства серы по отношению к воде. Поместите порошок серы в стакан с водой и перемешайте. Что наблюдаете, сделайте вывод.

Вывод: сера – это порошкообразное вещество, лимонно-желтого цвета, не растворяется в воде, даже и не смачивается.

Демонстрация опыта по медиапроектору «Особенности строения серы».

Вывод: сера ромбическая легкоплавка, поэтому имеет молекулярное строение.

Обратимся к учебнику: стр. 78, таб. 17 (сравнение свойств ромбической и моноклинной серы)

Строение вещества обуславливает не только его физические, но и химические свойства. Зная общие свойства халькогенов, можно предположить химические свойства серы – взаимодействие с кислородом, водородом, металлами, активными неметаллами, сложными веществами.

1.      Сера – легкоплавка, горит. В результате реакции образуется вредное вещество – оксид серы(IV) SO2 – сернистый газ (демонстрацию опыта осуществляется в вытяжном шкафу учителем, а ученик у доски записывает уравнение реакции, указав окислительно-восстановительные свойства).

            S0       +       O20    =     S+4O2-2   +   Q

          вос-ль          ок-ль

Вывод: сера горит синеватым пламенем, а в чистом кислороде это пламя видно лучше. Сера – восстановитель.

2. Сера взаимодействует с водородом, образуя сероводород.

             S0         +         H20     =      H+12S-2 

           ок-ль              вос-ль

Вывод: сера – окислитель.

3.  Сера взаимодействует с металлами, реакции сопровождаются выделением энергии (демонстрация взаимодействия серы с железом).

                     S0       +      Fe0    =   Fe+2 S-2

                   ок-ль          вос-ль

Вывод: сера – окислитель.

4.  Сера взаимодействует с более активными неметаллами.

            S0       +      3F20    =   S+6F6-1

           вос-ль        ок-ль

Вывод: сера – восстановитель.

5.  При нагревании сера реагирует с кислотами-окислителями.

            S0         +        2H2S+6O4    =    3S+4O2   +  2H2O

          вос-ль                ок-ль

Вывод: сера – восстановитель.

 

 Сера в виде простого вещества находит широкое применение.

Это интересно …

В 1976г. на территории Астраханской области открыто газоносное месторождение, а в 1981г. начато строительство газового комплекса. Это месторождение содержит до 25% сероводорода. При комплексной переработке газового сырья получают до 5 млн. тонн серы в год: 2H2S  + O2 = 2S  +  2H2O 

Несмотря на экологичность, экономичность производства, все же может произойти не полное сгорание серы и тогда образуется сернистый газ. Он обостряет и вызывает бронхит, астму, сердечнососудистые заболевания. По данным СМИ большинство астраханцев уже рождается с вышеперечисленными заболеваниями. Этого можно предотвратить, если правильно сжигать топливо, строить дополнительные очистные сооружения, совершенствовать технологию производства, расширять площади зеленых насаждений.

III. Итоги урока:

1.      Сера – типичный неметалл, молекулярного строения, степени окисления: -2, 0, +2, +4, +6, образует аллотропные модификации.

2.       Проявляет окислительные и восстановительные свойства.

3.      С большой осторожностью относится к продуктам сгорания серы.

4.      Находит широкое применение.

IV. Закрепление нового материала (тестирование)

вариант-1

1. Ромбическая сера - это: 1) газ 2) жидкость 3) порошок, 

2. Сера - это элемент, который: 1) проводит электрический ток 2) не проводит электрический ток. 

3. Соединения серы H2S называется: 1) веселящий газ 2) сернистый газ 3) сероводород,

4. Б медицине сера используется для: 1) для приготовления мазей 2) дыхания 3) вообще не используется.

5. Соединения серы S02 называется: 1) сероводород 2) пластическая сера 3) сернистый газ, 

6. Сера - это элемент: 1) металл 2) неметалл 3) амфотерный эл-т.

7. Ромбическая сера - это вещество: 1) черного цвета 2) коричневого 3) желтого,

8. Степень окисления серы может быть: 1) -6;-4;-2  2) -2;+2;+4;+6  3) +1;+2;+3;+4;+6. 

9. При взаимодействии с металлами сера является: 1) окислителем    2) восстановителем.

10. Сера в организме человека входит в состав: 1) белков 2) крови  3) вообще не входит.

11. Сера пластическая имеет вид кристаллической решетки: 1)зигзагообразную 2) циклическую, 

12. На  последнем энергетическом уровне у серы находится число электронов: 1) 2S22P4  2) 3S23P63d°  3) 3S23P. 

Вариант- 2,

1. Ромбическая сера - это вещество: 1) черного цвета 2) желтого цвета 3) коричневого цвета, 

2. Сера - это вещество, которое: 1) хорошо растворяется в воде   2)          плохо растворяется в воде 3) даже не смачивается водой, 

3. Сера - это элемент: 1) металл 2) неметалл, 

4. Степень окисления серы может быть: 1) +1;-2;+4;+6  2) +2;+4;-2;+6  3) -6;-4;-2.

5. При взаимодействии серы с металлами образуются: 1) сульфиды   2) сульфаты 3) сульфиты. 

6. Сера может проявлять: 1) только окислительные св-ва 2) только восстановительные 3) и окислительные и восстановительные, 

7. Сера в организме человека входит в состав: 1) крови  2) белков  3) вообще не входит. 

8. Число электронов на последнем энергетическом уровне у серы; 1) ...3S23P6 2) ...2S22P4 3) ...3S23P4. 

9. Сера имеет кристаллическую решетку: 1) атомную 2) молекулярную 3) металлическую. 

10. У серы окислительные свойства выражены слабее, чем у кислорода, так как: 1) меньше атомный радиус   2) больше атомный радиус, 

11. Соединение серы S02 называется: 1) углекислый газ 2) сернистый газ 3) сероводород. 

12. На последнем энергетическом уровне у серы содержится электронов: 1) 16    2) 6     3) 8

 

V. Рефлексия.

Предложите ученикам закончить фразы:

я познакомился с ...
было непросто ...
я добился ...
у меня получилось ...
хотелось бы ...
мне запомнилось ...
я попробую ... 

VI. Домашнее задание: п.20, №4.