Сульфатна кислота. Особливості взаємодії концентрованої сульфатної кислоти з металами.

Тема заняття: Сульфатна кислота. Особливості взаємодії концентрованої сульфатної кислоти з металами.

Мета заняття:

освітня: вивчити фізичні і хімічні властивості сульфатної кислоти, дати уявлення про властивості і застосування сульфатів, вивчити якісну реакцію на сульфат-іон; 

розвиваюча: розвивати вміння узагальнювати і систематизувати, зіставляти і порівнювати, самостійно знаходити інформацію, опрацьовувати її, складати йонно–молекулярні рівняння реакцій на прикладі властивостей сульфатної кислоти;

виховна: виховувати бажання вчитися, формувати екологічну свідомість.

Тип заняття: формування та вдосконалення вмінь і навичок

Форми: лекція конкретизація та поглиблення знань

Методи: бесіда, розповідь, демонстраційний і лабораторний досліди, виконання вправ

Забезпечення заняття: періодична система хімічних елементів, таблиця розчинності, ряд активності металів.  Хімічний посуд, реактиви.

Технічні засоби навчання: мультимедійний комплекс

Наочні посібники:

Попель П.П., Крикля Л.С.  Хімія: підруч. для 10 кл. загальноосвіт.навч. закл. – К.: ВЦ «Академія», 2013.

Хомченко Г.П. «Загальна хімія» - К: Вища школа 1993 р.

Роздатковий матеріал: роздаткові картки   

Хід і зміст заняття

І. Організаційна частина

• привітання;
• інформація про відсутніх;
• перевірка підготовки студентів і аудиторії до заняття;

ІІ. Актуалізація опорних знань, перевірка домашнього завдання.

1. Виконання самостійної роботи з теми «Сполуки неметалів з гідрогеном і оксигеном. Солі амонію»  
2. Робота біля дошки з роздатковими картками (виконують завдання 3 студенти)
   1.        Установити відповідність:

        N₂O₅                       H₂ CO₃

        SO₂                 HNO₃

        CO₂                 H₂ SO₄

        SO₃                 H₂ SO₃

2.        Здійснити перетворення:        

      FeS₂  → SO₂  → SO₃  → H₂ SO₄

3.        Записати рівняння гідратації оксидів із завдання 1.

3. Вправа «Хімічна розминка»

1. Які речовини називають кислотами?
2. Як класифікують кислоти?
3. Назвати формули безоксигенових кислот.
4. Назвати формули оксигеновмісних кислот.
5. Назвати формули одноосновних кислот.
6. Назвати формули двоосновних кислот.
7. Назвати формули триосновних кислот.
8. Назвати формулу сильної двоосновної оксигеновмісної кислоти, утвореної Сульфуром, та вказати її назву.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності, значення теми для:

• майбутньої діяльності;
• вивчення інших тем і дисциплін;
• повсякденних справ.

ІV. Усвідомлення нових знань:

1.               Будова молекули

Розповідь викладача з використанням презентації 

2.               Фізичні властивості сульфатної кислоти.
3.               Хімічні властивості розчину сульфатної кислоти
   1.        Сильний електроліт, у розчині практично повністю дисоціює на йони:

+

2.        Вплив сульфатної кислоти на зміну забарвлення індикаторів

Демонстраційний дослід

У три пробірки наливаю по 2 мл розбавленого розчину сульфатної кислоти і додаю по 1-2 краплі індикатора, пропоную студентам зробити висновок про зміну кольорів індикаторів у кислому середовищі.

3.        Реакції з металами

Розбавлена сульфатна кислота реагує з металами, які в ряду активності металів розміщені лівіше від Гідрогену.    

Демонстраційний дослід: взаємодія  з Zn, Mg, Fe (студенти записують на дошці рівняння реакцій, складають йонні рівняння)

4.        Реакції з основними оксидами

Сульфатна кислота реагує з основними оксидами з утворенням солей відповідних металів і води.

(Студенти записують на дошці рівняння реакцій, складають йонні рівняння)

Демонстраційний дослід: взаємодія  з

5.        Реакції з лугами та нерозчинними основами

Сульфатна кислота утворює два ряди солей: кислі й середні. Які саме з них утворюються, залежить від кількісного співвідношення реагентів.

Демонстраційний дослід: взаємодія  з

В пробірку з розбавленою сульфатною кислотою додаю 2-3 краплі фіолетового лакмусу, розчин набуває червоного забарвлення. Потім додаю краплями доти, доки вміст пробірки не набуде фіолетового забарвлення, тобто виникає нейтральне середовище, утворюється середня сіль. Якщо ж розчину не вистачає для нейтралізації усієї кислоти, то утворюється кисла сіль.

(Студенти записують на дошці рівняння реакцій, складають йонні рівняння)

Вправа 1

(Виконується студентами самостійно в робочих зошитах, здійснюється взаємоперевірка)

Написати рівняння реакцій сульфатної кислоти з кальцій гідроксидом, купрум (ІІ) гідроксидом, алюміній гідроксидом.

6.        Реакції з солями

Сульфатна кислота вступає в реакцію обміну з солями, утвореними слабшими і навіть сильними кислотами, якщо вони менш стійкі.

Демонстраційний дослід: взаємодія  з

В пробірку поміщаю ¼ мірної ложечки кальцинованої соди і доливаю 1-2 мл розчину сульфатної кислоти. Пропоную студентам пояснити спостережуване явище і самостійно написати рівняння хімічної реакції.  

Вправа 2

(Виконується студентами самостійно в робочих зошитах, здійснюється взаємоперевірка)

Написати рівняння реакцій сульфатної кислоти з калій нітратом, барій хлоридом, кальцій(ІІ) фосфатом.

4.               Специфічні властивості концентрованої сульфатної кислоти
   1.        Обвуглювання органічних речовин, що складаються з Карбону й Гідрогену.

Демонстраційний дослід: взаємодія концентрованої  з цукром.

Цукор змішуємо з концентрованою маса чорніє, розігрівається й незабаром зі стаканчика починає виповзати пориста чорна маса:

+

2.        Концентрована  за кімнатної температури не взаємодіє з деякими металами. Це дозволяє перевозити кислоту (75%) у сталевих цистернах.
3.        Взаємодія концентрованої  з металами.

Унаслідок нагрівання кислота діє майже на всі метали до Ag включно (крім Pt, Au). У цьому випадку водень не виділяється, а утворюються продукти відновлення : ,  а також сіль і вода. Продукти залежать від активності металу й умов реакції. Умовно можна прийняти, що сульфатна кислота відновлюється:

•                      з малоактивними металами – до

+ + +

•                      у результаті взаємодії з більш активними металами можуть виділятися ,  . Наприклад, взаємодія з (залежно від умов – температури й концентрації):

+ +

+ +

+ +

5.               Сульфати
   1.        Солі сульфатної кислоти - сульфати, гідрогенсульфати

Більшість сульфатів розчиняється у воді. При випарюванні їх розчинів часто виділяються кристалогідрати, наприклад CuSO₄ • 5H₂O, FeSO₄•7H₂О, Al₂(SO₄)₃ •18H₂ O.                                              

Малорозчинними є солі CaSO₄ і Ag₂SO₄,а практично нерозчинними є BaSO₄ і PbSO₄. Утворення осаду барій сульфату використовують як якісну реакцію на йони SO₄.                               

Лабораторний дослід: якісна реакція на сульфат-іони

Для визначення сульфат-іонів у розчині використовую реакцію утворення практично нерозчинного білого осаду барій сульфату.

Завдання. Дослідити розчини сульфатної кислоти й натрій сульфату на наявність сульфат-іонів у розчині. Підтвердити припущення йонно-молекулярними рівняннями реакцій.

6.               Застосування сульфатної кислоти, сульфатів

(Повідомлення студентів)………

V. Узагальнення та систематизація знань студентів

Групова робота

Студенти об'єднуються в шість груп, завдання в групах повторюються з метою взаємоперевірки.

Завдання 1. Дописати рівняння практично здійсненних реакцій

Група 1

                                     Ag

Група 2

                          Cu

Група 3

Завдання 2. Написати рівняння реакцій, які б ілюстрували  перетворення

Група 1

Група 2

Група 3

VI. Підведення підсумків заняття

Викладач підводить підсумки заняття, оцінює роботу студентів, враховуючи їх відповіді, активність на занятті, результати взаємооцінювання.

VI І. Повідомлення домашнього завдання