Конспект уроку «Сульфур. Гідроген сульфід. Сульфатна кислота» з хімії для 11 класу
- Тип
- Конспект уроку
- Клас
- 11 клас
- Предмет
- Хімія
- Етапів
- 7
- Тривалість
- 45 хв
Файл для друку: хід уроку, завдання з відповідями, безпека.
- PDF для друку
- Нотатки для вчителя
- Тести класу за посиланням у кабінеті
- Свій PDF або Word стає інтерактивним уроком
Кабінет вчителя безкоштовний, картку не питаємо.
Усередині повний конспект на 45 хвилин із хронометражем семи етапів, проблемним питанням про сірководень у ліках і отруті, трьома активностями вивчення нового, 4 завданнями закріплення з відповідями, диференціацією та домашнім завданням за підручником Григоровича (§20–22, с. 105–117). Матеріал підійде вчителю для проведення уроку без додаткової підготовки та учневі для самоперевірки перед тематичним оцінюванням. На практиці: роздрукуйте конспект, відкрийте Схеми 1–3 і відео обвуглювання цукру, виставку побутових об'єктів зберіть заздалегідь.
«Усе — отрута, усе — ліки; те й інше визначає доза» — Парацельс
Мета уроку
Знаннєві
- учень/учениця записує формули гідроген сульфіду, сульфідної та сульфатної кислот, сульфідів, гідрогенсульфідів і сульфатів
- учень/учениця називає ступені окиснення Сульфуру (-2, +4, +6) і три алотропні модифікації сірки
- учень/учениця називає фізіологічну дію сірководню на нервову та серцево-судинну системи і ГДК 0,01 мг/л
Діяльнісні
- учень/учениця складає рівняння реакцій сірки з металами, сульфідної кислоти з лугами, розбавленої та концентрованої сульфатної кислоти з металами
- учень/учениця порівнює сульфідну й сульфатну кислоти за силою, видами солей і окисними властивостями
- учень/учениця пояснює правило розбавлення сульфатної кислоти, спираючись на тепловий ефект розчинення
Ціннісні
- учень/учениця оцінює небезпеку сірководню та концентрованої сульфатної кислоти для життя і здоров'я
- учень/учениця обґрунтовує власну позицію щодо безпечного поводження з отруйними речовинами у побуті та лабораторії, посилаючись на поняття дози
Проблемне питання уроку
Чому сірководень, який отруйний уже в мізерних кількостях, входить до складу лікувальних мінеральних вод, і що насправді визначає, коли речовина лікує, а коли отруює?
Базові поняття і терміни
алотропні модифікації, ступінь окиснення, гідроген сульфід (сірководень), сульфідна кислота, сульфіди та гідрогенсульфіди, сульфатна кислота, сульфати та гідрогенсульфати.
Міжпредметні зв'язки
- Біологія — Сульфур є біогенним елементом: входить до складу амінокислот цистеїну та метіоніну, дисульфідних містків білків, вітамінів біотину й тіаміну; організм містить близько 2 г Сульфуру на 1 кг маси
- Географія — Україна за розвіданими запасами сірки посідає одне з перших місць у світі (родовища Львівської та Івано-Франківської областей); сірководневі джерела Закарпаття та Прикарпаття; Чорне море на глибині 150–200 м майже без життя через сірководень
- Основи здоров'я — гранично допустима концентрація сірководню в повітрі 0,01 мг/л, дія отрути на нервову та серцево-судинну системи, правила надання допомоги при контакті з кислотою
Обладнання та реактиви
- підручник Григоровича, §20–22, с. 105–117
- проєктор і відео обвуглювання цукру концентрованою сульфатною кислотою
- виставка побутових об'єктів: аптечна сірчана мазь, мінеральна вода «Нафтуся», свинцевий акумулятор (фото або макета), цукор
- розчини для демонстрації: сульфатна кислота (розбавлена), барій хлорид
- Схеми 1–3 (слайди)
- зошити, картки з завданнями закріплення
Демонстрації
Виставка побутових об'єктів зі Сульфуром: аптечна сірчана мазь, мінеральна вода «Нафтуся», цукор
учні переконуються, що сполуки Сульфуру є в ліках і продуктах, і шукають їхні формули на етикетках
Якісна реакція на сульфат-іони: до розбавленої сульфатної кислоти додають розчин барій хлориду
спостерігаємо білий осад BaSO₄, що не розчиняється в кислотах
Відео (віртуальний дослід) обвуглювання цукру концентрованою сульфатною кислотою
спостерігаємо чорну пористу масу, що росте з посудини: кислота віднімає воду, обвуглюючи цукор
Безпека
- Заборонено самостійно працювати з концентрованою сульфатною кислотою: дослід обвуглювання цукру дивимося лише у відео, бо кислота спричиняє сильні опіки й обвуглює шкіру
- Заборонено нахилятися над посудиною та нюхати речовини глибоким вдихом; газ визначають лише легким спрямуванням повітря рукою від посудини до себе
- У разі потрапляння кислоти на шкіру її обережно вбирають сухою ганчіркою, залишки змивають струменем води і промивають місце розбавленим розчином питної соди
- Сірководень у кабінеті не добувають: він дуже отруйний, роботи з ним замінено демонстраціями готових розчинів і відео
- Після демонстрацій розчини зливають лише у спеціальний посуд, не у раковину
Що відкриває безкоштовний кабінет
З PDF або Word в інтерактивний урокЗавантажте свій файл із завданнями, кабінет перетворить його на онлайн-тест з автоперевіркою.
Конструктор тестів за 5 хвилинСкладіть тест із власних запитань і видайте класу за посиланням.
Автоперевірка та журнал класуУчні проходять без реєстрації, результати й типові помилки класу в одному місці.
Матеріал на запит позачерговоПотрібна тема, якої немає на сайті? Замовте, зробимо для вас безкоштовно.Картку не питаємо, реєстрація за дві хвилини.
Структура уроку
- Організаційний момент — 1 хв
- Актуалізація (мозковий штурм) — 5 хв
- Мотивація (проблемне питання) — 3 хв
- Вивчення нового матеріалу — 21 хв
- Закріплення — 9 хв
- Рефлексія — 4 хв
- Домашнє завдання — 2 хв
Хід уроку
Організаційний момент — 1 хв
Учитель: Вітає, перевіряє готовність класу, на столі біля дошки заздалегідь виставлено закриту виставку побутових об'єктів (сірчана мазь, «Нафтуся», цукор), оголошує, що сьогодні один елемент об'єднає всі ці речовини.
Учні: Готуються до роботи, звертають увагу на виставку, записують дату й тему.
Зміст етапу
Учитель: «Сьогодні ми зустрінемо один хімічний елемент одразу у вазі з маззю з аптеки, у пляшечці мінеральної води та в шматочку цукру. Спробуємо зрозуміти, як це можливо».
Актуалізація (мозковий штурм) — 5 хв
Учитель: Пропонує п'ять коротких запитань до попередньої теми, кожен учень письмово відповідає в зошиті одним рядком, далі фронтально звіряють відповіді.
Учні: Пишуть відповіді одним рядком у зошиті, потім самоперевіряють за відповідями на дошці.
Зміст етапу
Запитання з очікуваними відповідями: 1) «Яке положення Сульфуру в періодичній системі?» (3 період, VIA група). 2) «Скільки електронів бракує атому Сульфуру до октету?» (два, тому він приймає 2e⁻ і набуває ступеня окиснення -2). 3) «Який ступінь окиснення Оксигену в сполуках майже завжди?» (-2). 4) «Назвіть спільне між атомами Сульфуру й Оксигену» (вони електронні аналоги, мають 6 електронів на зовнішньому рівні). 5) «Які два ступені окиснення може виявляти Сульфур без розпарювання електронних пар?» (-2 та +2).
Мотивація (проблемне питання) — 3 хв
Учитель: Відкриває виставку: аптечна сірчана мазь, мінеральна вода «Нафтуся», цукор, фото свинцевого акумулятора. Пропонує прочитати етикетки і знайти спільний елемент. Зачитує епіграф Парацельса і ставить проблемне питання уроку, фіксує його на дошці.
Учні: Розглядають об'єкти, знаходять на етикетках згадку сірки і сірководню, пропонують перші гіпотези, записують проблемне питання.
Зміст етапу
Учитель: «Перед вами мазь, яку призначають при захворюваннях шкіри, і мінеральна вода з курортного Трускавця. Обидві містять сполуки Сульфуру, а сірководневі джерела України відвідують заради лікування. Але той самий сірководень, за даними підручника, дуже отруйний: він уражає нервову та серцево-судинну системи. Проблемне питання уроку: чому речовина, яку застосовують у ліках, вважають отруйною, і що насправді визначає, коли вона лікує, а коли отруює?»
Вивчення нового матеріалу — 21 хв
Учитель: Проводить три активності: 1) робота з текстом підручника; 2) заповнення порівняльної таблиці в парах; 3) демонстрації та відео з питаннями для спостереження. Між активностями показує Схеми 1–3.
Учні: Читають текст, виписують головне, заповнюють таблицю в парах, спостерігають демонстрації й фіксують висновки, використовують терміни уроку.
Зміст етапу
Активність 1, робота з текстом (близько 7 хв). Учні читають §20 (с. 105–106, положення Сульфуру, ступені окиснення, алотропні модифікації та фізичні властивості сірки) і §21, перші абзаци (с. 110–111, фізичні властивості гідроген сульфіду). Продукт: у зошиті короткий запис «Валентні стани Сульфуру». Учитель показує Схему 1, учні розглядають її і переносять у зошит чотири сполуки зі ступенями окиснення від -2 до +6. Ключове з тексту: сірка утворює ромбічну, моноклінну і пластичну модифікації; гідроген сульфід є безбарвним газом, важчим за повітря, із запахом тухлих яєць, дуже отруйний, негативно діє на нервову та серцево-судинну системи. Активність 2, таблиця в парах (близько 7 хв). Пари заповнюють таблицю «Сульфідна кислота vs сульфатна кислота» за текстом с. 110–115: склад і назва (H₂S розчин, H₂SO₄), сила (дуже слабка, лише 0,2% молекул дисоціює за першою стадією, проти сильного електроліту), види солей (сульфіди й гідрогенсульфіди проти сульфатів і гідрогенсульфатів), поведінка з металами (розділ «Взаємодія з металами», с. 114–115). Учитель показує Схему 2: Cu + 2H₂SO₄(конц.) = CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O, учні пояснюють, чому тут окисник не йони Гідрогену, а Сульфур S⁺⁶. Додатково фіксують, що концентрована кислота пасивує залізо й алюміній за звичайної температури. Активність 3, демонстрації та відео (близько 7 хв). Спершу учні розв'язують питання добування: з тексту с. 110–111 дізнаються, що майже 98% світового гідроген сульфіду використовують для одержання сірки, а в ланцюжку Fe → FeS → H₂S (с. 111–112) добувають сірководень дією кислоти на сульфід заліза. Далі демонстрація якісної реакції: учитель додає розчин барій хлориду до розбавленої сульфатної кислоти, учні фіксують білий осад BaSO₄ і записують BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2HCl. Потім відео обвуглювання цукру концентрованою кислотою з питаннями: «Що ви бачите замість білого цукру?», «Яку властивість кислоти це доводить?» (віднімання води, обвуглювання цукру, паперу та деревини, с. 115). Наприкінці активності учитель показує Схему 3 з ланцюжком H₂S → S → SO₂ → H₂SO₄ → BaSO₄ і коротко прогнозує разом з учнями, якими реакціями його можна пройти, готуючи ґрунт для закріплення. Завершують прочитанням про біологічне значення (с. 108–109): Сульфур входить до амінокислот цистеїну та метіоніну, вітамінів біотину й тіаміну, організм містить близько 2 г Сульфуру на 1 кг маси. Продукт активності: три записи в зошиті з висновками про кожну демонстрацію.
Закріплення — 9 хв
Учитель: Роздає завдання або відкриває їх на слайді, показує Схему 3, за якою учні відтворюють ланцюжок перетворень, організовує самостійну роботу, після виконання організовує взаємоперевірку за готовими відповідями.
Учні: Виконують чотири завдання зростаючої складності, спираючись на Схему 3 у завданні 3, обмінюються зошитами для взаємоперевірки, виправляють помилки.
Рефлексія — 4 хв
Учитель: Повертається до проблемного питання на дошці, пропонує прийом «Верджі»: учні письмово відповідають на проблемне питання одним реченням, далі двоє-троє озвучують відповідь, клас жестами показує згоду.
Учні: Письмово формулюють відповідь на проблемне питання, зачитують її вголос, усно називають один момент уроку, який здивував.
Домашнє завдання — 2 хв
Учитель: Записує на дошці базове завдання за підручником і два завдання за вибором, коротко пояснює відмінність між ними.
Учні: Записують домашнє завдання, ставлять уточнювальні запитання.
Завдання для закріплення
Упізнавання. Випишіть з переліку формули речовин, які вивчали сьогодні, і підпишіть назви: H₂S, HNO₃, Na₂SO₄, H₂SO₄, K₂CO₃, NaHS, CaSO₄.
Відповідь
Сполуки Сульфуру: H₂S, гідроген сульфід; H₂SO₄, сульфатна кислота; Na₂SO₄, натрій сульфат; NaHS, натрій гідрогенсульфід; CaSO₄, кальцій сульфат. HNO₃ і K₂CO₃ не підходять.
ГДК сірководню в повітрі 0,01 мг/л, він уражає нервову та серцево-судинну системи. Поясніть одним реченням, чому сірководневі джерела України (Синяк, Черч, Немирів) все ж мають лікувальну дію.
Відповідь
Лікувальний ефект визначає доза: у природних мінеральних водах сірководень міститься в малих, контрольованих кількостях, тому діє як ліки, тоді як небезпечна концентрація в повітрі набагато вища за допустиму.
Складіть рівняння реакцій для здійснення ланцюжка: H₂S → S → SO₂ → H₂SO₄ → BaSO₄ (Схема 3).
Відповідь
Можливий варіант: 2H₂S + O₂ = 2S + 2H₂O (або H₂S + I₂ = S + 2HI); S + O₂ = SO₂; далі окиснення SO₂ до SO₃ (2SO₂ + O₂ = 2SO₃, за нагрівання, каталізатор) і взаємодія SO₃ + H₂O = H₂SO₄; H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2HCl. Осад білий, нерозчинний у кислотах.
Складіть рівняння реакції міді з концентрованою сульфатною кислотою, складіть електронний баланс, укажіть окисник і відновник.
Відповідь
Cu + 2H₂SO₄(конц.) = CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O. Баланс: Cu⁰ - 2e⁻ → Cu⁺², процес окиснення, мідь — відновник; S⁺⁶ + 2e⁻ → S⁺⁴, процес відновлення, сульфатна кислота — окисник. Електронів порівну, коефіцієнти 1 : 1 для міді й продукту відновлення.
Диференціація
Сильним: Додаткове завдання сильним: складіть рівняння реакції цинку з концентрованою сульфатною кислотою, у якій утворюється сірка (3Zn + 4H₂SO₄ = 3ZnSO₄ + S↓ + 4H₂O), з електронним балансом, і поясніть, чому продукти відновлення кислоти з цинком і з міддю різні (залежно від активності металу, концентрації кислоти й температури утворюються SO₂, сірка або гідроген сульфід).
Підтримка: Опора для слабших учнів, картка-зразок на ІНШІЙ реакції: «Зразок: Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑. Тут H₂SO₄(розб.) + Me → MeSO₄ + H₂↑, де Me — елемент, що в ряду активності стоїть лівіше від Гідрогену. Спробуй сам за цим зразком: Fe + H₂SO₄(розб.) → ?» Правило-підказка: якщо елемент стоїть у ряду активності лівіше від Гідрогену, виділяється H₂, а кислота окиснює за рахунок йонів H⁺.
Домашнє завдання
Базове: Прочитати §20–22 (с. 105–117). Виконати завдання 286 (с. 107, рівняння і баланс реакції сірки з цинком), 299 (а) (с. 110, реакція H₂S з йодом з балансом), 302 (с. 112, відносна густина гідроген сульфіду за повітрям).
За вибором: За вибором: 1) розв'язати комплексне завдання 303 про кількість молекул сірководню в 1 м³ повітря за ГДК; 2) підготувати коротке повідомлення про сірководневі курорти України (Синяк, Черч, Брусниця, Немирів) і про те, чому в Чорному морі на глибині 150–200 м майже відсутнє життя.
Рефлексія
Прийом «Верджі»: учні письмово відповідають одним реченням на проблемне питання уроку «Чому сірководень, який отруйний уже в мізерних кількостях, входить до складу лікувальних мінеральних вод, і що насправді визначає, коли речовина лікує, а коли отруює?» Очікуваний підсумок: «Ліки чи отруту визначає доза, як казав Парацельс, тож сірководень у малих дозах у мінеральних водах лікує, а у великих отруює». Далі усно двоє-троє учнів зачитують відповіді, клас жестами (великий палець угору) показує згоду, наприкінці кожен одним словом називає, що його здивувало на уроці. Укладається у 4 хвилини.
Місце уроку в темі
Попередній урок: Попередній урок: Кисень та Оксигенові сполуки, будова атома елементів VIA групи, поняття електронного аналога (учні порівнювали Оксиген і Сульфур за положенням у періодичній системі).
Наступний урок: Наступний урок: ланцюжки перетворень сполук Сульфуру та узагальнення теми «Неорганічні речовини і їхні властивості».
Часті запитання
Чому сірководень отруйний і як він діє на людину?
Гідроген сульфід дуже отруйний, він негативно діє на нервову та серцево-судинну системи людини. Небезпечний навіть малий вміст у повітрі: гранично допустима концентрація становить 0,01 мг/л. Тому в лабораторії його отримують і виявляють лише за запахом у мікрокількостях, а роботи з більшими кількостями не проводять.
Як розпізнати сульфатну кислоту і її солі?
Для сульфат-іонів застосовують якісну реакцію з розчином барій хлориду: утворюється білий осад барій сульфату, нерозчинний у кислотах. Наприклад, BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2HCl. Концентровану і розбавлену сульфатну кислоту розрізняють за реакцією з міддю: з концентрованою за нагрівання виділяється газ SO₂ з різким запахом, розбавлена з міддю не реагує.
Чому сульфатну кислоту вливають у воду, а не навпаки?
Розчинення сульфатної кислоти супроводжується виділенням великої кількості теплоти. Кислота важча за воду і опускається на дно, тому тепло розподіляється по всьому об'єму. Якщо ж у кислоту потрапить легка вода, верхній шар різко розігріється, розчин закипить і бризки кислоти розлетяться. Тому кислоту обережно вливають у воду постійно перемішуючи.
Чому сірководневі мінеральні води вважають лікувальними?
Природні води з умістом сірководню мають лікувальні властивості, і в Україні на них діють курорти: Синяк на Закарпатті, Черч на Івано-Франківщині, Брусниця на Буковині, Немирів, Любень Великий і Шкло на Львівщині. У Трускавці випускають сірководневу мінеральну воду «Нафтуся». Лікувальний ефект визначає сама доза: у малих кількостях речовина діє на організм як ліки, у великих вона отруйна.
Чому сульфатну кислоту називають «хлібом» хімічної промисловості?
Її виробництво перевищує 100 млн тонн на рік, і вона потрібна майже в кожному виробництві. Приблизно три чверті кислоти йде на виготовлення добрив, також її застосовують для очищення нафтопродуктів, виробництва пластмас, волокон, барвників, ліків, мийних засобів і видалення іржі. Розчин кислоти (33% за масою) працює як електроліт у свинцевих акумуляторах.
Які солі утворюють сульфідна і сульфатна кислоти?
Обидві кислоти двоосновні, тому кожна утворює два види солей. Сульфідна кислота дає сульфіди та гідрогенсульфіди, сульфатна — сульфати та гідрогенсульфати. Кислі солі утворюються за нестачі лугу, середні — за надлишку, наприклад H₂S + NaOH = NaHS + H₂O, а H₂S + 2NaOH = Na₂S + 2H₂O.
Джерело
Григорович. Хімія, 11 клас, с. 105–117.
Не знайшли потрібну тему?
Напишіть предмет, клас і тему. Зробимо матеріал для вас позачергово, безкоштовно, і повідомимо, коли він буде готовий.
Далі відкриється безкоштовна реєстрація кабінету вчителя, запит збережеться автоматично.
Створіть кабінет і проводьте тести з класом за посиланням
Перевірка автоматична, результати всього класу в одному місці, готові контрольні з 10 предметів, конструктор завдань і перетворення PDF або Word на інтерактивний урок. Потрібної теми немає? Зробимо на запит.
