Тема: Сульфатна кислота.Сульфати.

Тема: Сульфатна кислота.Сульфати.

Мета;

а) навчальна: розглянути склад і властивості розбавленої та концентрованої сульфатної кислоти, узагальнити знання про неорганічні кислоти, продовжити формувати навички складати електронний баланс та йонні рівняння реакцій.

б) розвиваюча: вміння систематизувати й використовувати власні знання, формувати  в учнів логічне мислення;

в) виховна: виховувати у студентів навички грамотного застосування сульфатної кислоти.

Обладнання та матеріали: таблиця розчинності, електрохімічний ряд напруг металів;

Базові поняття й терміни; сульфати, кристалогідрати.

Форми та методи проведення заняття:

а) словесний: розповідь, бесіда;

б) наочний: ілюстрація.

Прийоми навчання: виклад інформації, пояснення, активізація уваги та мислення.

Тип уроку: засвоєння нових знань

 Міжпредметні звязки: біологія.

Література:

1. Попель П.П., Крикля Л.С., 10 клас: Підручник для загальноосвіт. навч.закл. – Київ: Академія, 2010. – 208 с.

2. Буринська Н.М.,Величко Л.П., 10 клас: Підручник для загальноосвіт. навч.закл. – Київ: Перун, 2004. – 192 с.

План

1.Будова молекули сульфатної кислоти.

2.Фізичні та хімічні властивості H₂SO₄.

3.Застосування сульфатної кислоти.

Структура заняття

І.       Організаційний етап

 Викладач налаштовує групу на роботу, перевіряє готовність студентів до заняття, відмічає в журналі відсутніх. Студенти готуються до заняття, чергові подають інформацію про відсутніх.

II. Повідомлення теми, мети і завдань заняття

Викладач повідомляє студентам тему, мету та завдання заняття. Студенти записують тему та план заняття в зошити.

III.            Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності

 Сьогодні ми продовжуємо вивчати сполуки неметалічних елементів.

Речовина, про яку буде йти мова, вам вже відома. Це кислота, яку за старих часів на

Русі називали «купоросне масло», хмари цієї кислоти становлять значну частину хмарного покриву Венери, вона сама та її солі широко використовуються в різнихгалузях господарства і тому її називають «хлібом промисловості». Це – сульфатна кислота.

IV.            Вивчення нового матеріалу

1.     Будова молекули сульфатної кислоти.

Сульфатна, або сір­чана, кислота є в кожному шкільному хімічному кабінеті. Вам добре відома її формула — Н₂SO₄.

Будова молекули. Сульфатна кислота, як і всі інші кислоти, — молекулярна сполука.

Графічна формула молекули:

Як видно з цього прикладу, структурна формула показує не тільки кількості атомів кожного елементу, що входять до складу молекули, але і як вони сполучені один з одним. З наведеної структурної формули видно, що сірка в молекулі Н₂SO Як видно з цього прикладу, структурна формула показує не тільки кількості атомів кожного елементу, що входять до складу молекули, але і як вони сполучені один з одним. З наведеної структурної формули видно, що сірка в молекулі Н₂SO₄ шестивалентна, кисень — двовалентний, а водень — одновалентний. Формула показує також, що атом сірки всіма своїми валентними зв'язками сполучений з атомами кисню. Атоми кисню, так само, як і атоми водню, самі між собою не зв'язані. Два атоми кисню обома своїми зв'язками зв'язані з атомом сірки, а два останніх — одним зв'язком з сіркою, а другим — із воднем. Атоми водню зв'язані з сіркою через атоми кисню. шестивалентна, кисень — двовалентний, а водень — одновалентний. Формула показує також, що атом сірки всіма своїми валентними зв'язками сполучений з атомами кисню. Атоми кисню, так само, як і атоми водню, самі між собою не зв'язані. Два атоми кисню обома своїми зв'язками зв'язані з атомом сірки, а два останніх — одним зв'язком з сіркою, а другим — із воднем. Атоми водню зв'язані з сіркою через атоми кисню.

2.Фізичні та хімічні властивості H₂SO₄.

Фізичні властивості.

За звичайних умов чиста сульфатна кислота — безбарвна оліїста рідина без запаху, майже удвічі важча за воду (р - 1,83 г/см3). Температура плавлення сполуки становить +10,3 °С, а кипіння +280 °С. Під час кипіння кислота починає розкладати-ся на сульфур(VІ) оксид і воду.

Сульфатна кислота необмежено розчиняється у воді, тобто змішується з нею в будь-яких співвідношеннях з утворенням розчину. Розчинення кислоти у воді супроводжується виділенням великої кількості теплоти. Для того щоб із концентрованої сульфатної кислоти виготовити її розбавлений розчин, кислоту доливають у воду, а не навпаки. Тоді темпера­тура рідини зростає повільніше, і вдасться запобігти її закипанню й розбризкуванню.

Хімічні властивості.

Сульфатна кислота завдяки наявності в молекулі двох ковалент­них полярних зв’язків О-Н є двохосновною. Її дисоціація за першою стадією в розбавленому розчині відбувається майже повністю (це сильна кислота), а за другою — частково. 

Проте у йонно-молекулярних рівняннях суль­фатну кислоту записують  сукупністю йонів.

Реакції з металами. 

Сульфатна кислота взаємодіє майже з усіма металами. Можли­вість цих реакцій, а також склад їх продуктів залежать від концентрації кислоти і хімічної активності металу. Метал завжди є відновни­ком. Тому сульфатна кислота, реагуючи з ним, буде окисником і відновлюватиметься.

У молекулі Н₂SО₄ можуть відновлюватися (зменшувати ступінь окиснення) два елемен­ти — Гідроген і Сульфур.

Якщо з металом взаємодіє розбавлена суль­фатна кислота, то відновлюється Гідроген. Продукти реакції — сульфат металічного еле­мента і водень:

2А1 + 3Н₂SО₄(розб.) = А1₂(SO₄)₃ + 3Н₂.

Нагадуємо, що витісняти водень із кислот здатні метали, розміщені в ряду активності перед ним. Із розбавленою сульфатною кисло­тою не реагують мідь (мал. 45, а), ртуть, золо­то, платина, інші хімічно пасивні метали.

Якщо реагентом є концентрована суль­фатна кислота, то відновлюється Сульфур. Із концентрованою кислотою реагують також метали, розміщені в ряду активності після водню (крім золота і платини). Чим активні­ ший метал, тим сильніше відновлюється Сульфур. Малоактивні метали відновлюють кислоту до SO₂ (+4), а дуже активні — до H₂S (-2).

У разі участі в реакції металу середньої активності утворюється сірка або одночасно відбуваються дві реакції — з утворенням і в чи Б та 80₂.

Реакції зі складними речовинами. Сульфатна кислота взаємодіє з основними й амфотерними  оксидами, основами, амфотерними гідроксидами з утворенням у кожному випадку солі (сульфату) і води. Будучи нелеткою і сильною кислотою, вона вступає в реакції обміну з більшістю солей.

         3.Застосування сульфатної кислоти.

Чиста сульфатна кислота, а також її концентрований розчин руйнують папір, тканини, деревину, полімерні матеріали (мал. 46). Однією з причин таких явищ є водовідбірні властивості цієї кислоти. Вона добре поглинає і водяну пару.

Застосування. Сульфатну кислоту широко використовують на практиці 

Сульфати. Сульфатна кислота утворює солі, загальна назва яких — сульфати (мал. 47). Більшість сульфатів розчиняється у воді. При випарюванні їх розчинів часто виділяються кристалогідрати, наприклад СuSO₄•5Н₂0, FeSO₄•7Н₂0, А1₂SO₄•18Н₂0.

Малорозчинними є солі СаSO₄ і Ag₂SO₄, а практично нерозчинними — ВаSO₄ і РbSO₄. Утворення осаду барій сульфату використовують як якісну реакцію на йони SO₄^2-

Водорозчинні сульфати виявляють власти-вості, притаманні солям, і можуть реагувати з лугами, іншими солями: 

Oскільки сульфатна кислота є сильною й нелеткою, то сульфати, як правило, не взає¬модіють з іншими кислотами.

Солі сульфатної кислоти застосовують на практиці. Натрій сульфат використовують у виробництві соди і скла. Калій сульфат є калійним добривом. Кальцій сульфат, ди- гідрат, або гіпс СаБО* • 2Н20, використовують у будівництві, монументальному мистецтві, медицині (мал. 48). Купрум(ІІ) сульфат, пен- тагідрат, або мідний купорос СuSO₄ • 5Н₂О, застосовують у сільському господарстві як засіб проти хвороб і шкідників рослин.

V Узагальнення. систематизація й контроль знань і вмінь студентів

Критерії оцінювання знань студентів

Дати відповіді на питання:

1.            Поясніть будову молекули сульфатної кислоти.

2.            Які фізичні та хімічні властивості характерні для H₂SO₄?

3.            Як застосовують H₂SO₄?

VI. Підведення підсумків заняття

На основі отриманих знань студенти роблять відповідні висновки.

VII.     Повідомлення домашнього завдання

Вивчити § 9 ст.65-70 підручника, конспект заняття.