Мистический элемент — сера

Урок — конференция «Мистический элемент — Сера»

Чтобы познать невидимое,

Смотри внимательно на видимое.

(Древняя мудрость)

Цели: на основе интеграции исторических, биологических и химических знаний изучить нахождение серы в природе и ее свойства, вскрыть причинно-следственные связи «строение – свойства» и «свойства – применение», установить связь науки с практикой, изучить влияние серы и некоторых ее соединений на окружающую среду и организм человека.

Задачи:

1. образовательные — охарактеризовать серу в свете трёх форм существования этого химического элемента: в форме атомов, простого вещества, а следовательно, и её аллотропию, а также формы некоторых соединений серы; химические свойства серы рассмотреть в свете окислительно-восстановительных реакций;

2. развивающие — развитие логического мышления учащихся, умения проводить исследование, расширение их кругозора;

3. воспитательные — воспитание чувства сотрудничества, сотворчества, сопереживания.

Тип урока: комбинированный (изучение нового учебного материала, закрепление).

Методы обучения: частично-поисковый, проблемно-дискуссионный, использование информационно-коммуникационных технологий.

Оборудование: набор минералов, видеофрагменты из фильма «Сера», видео-опыты (коллекция ЦОР), компьютерная презентация в программе PowerPoint, информационный материал, тестовые задания, компьютер, экран, проектор; химические стаканчики на 100 мл с водой, ложка для сжигания твердых веществ, колба с кислородом, шпатель, спиртовка, спички

Реактивы: сера, кислород (собрать заранее в колбу разложением KMnO₄)

Подготовка к уроку. За неделю до урока учащимся было дано задание найти материал о сере. Класс делится на шесть групп, каждая группа получает задание.

1 группа. Историческая справка: использование простого вещества серы в древности. Открытие элемента.

2 группа. Нахождение серы в природе. Круговорот серы в природе.

3 группа. Строение элемента № 16. Строение и физические свойства простого вещества серы.

4 группа. Химические свойства серы.

5 группа. Добыча серы в древности и в наши дни.

6 группа. Применение простого вещества серы и ее соединений. Биологическое значение серы.

На уроке класс работает по группам. В каждой группе докладчик, остальные содокладчики, ребята других групп участвуют в обсуждении, могут задавать вопросы. На выступление каждой группы дается 3-4 мин. В конце урока сдать:

• Текст выступления

• Конспект работы на уроке

• Письменную работу

Ход урока.

1. Мотивационно – ориентировочный этап.

Немало сера знаменита,

И в древности ее Гомер воспел,

С ней много тысяч лет прожито,

И человек в ней пользу разглядел.

Учитель: Мы продолжаем изучение отдельных элементов периодической системы Д.И.Менделеева и я не сомневаюсь в том, вас ждут сегодня открытия, потому что по словам Пиаже «Понять что-либо, значит открыть вновь». Урок посвящен одному из самых интересных элементов, соединения которого известны с глубокой древности. В средние века считалось, что это обязательная составная часть всех веществ.

Видеофрагмент 1

Сера — «начало начал» древнейших философов, алхимиков, элемент, окруженный мистикой и тайнами.

Переходим к изучению новой темы. На доске записываем тему урока.

2. Изучение новой темы.

1. История открытия элемента. (Информационный материал №1).Рассказ учащихся творческой группы 1. (презентация, слайд № 4)

2. Характеристика элемента серы на основании положения в ПСХЭ.( по плану). Выступление учащихся группы 3.

Положение в ПСХЭ.

Строение атома. Электронная схема строения атома.

Возможные степени окисления.

Сравнение атома серы с атомом кислородом.

Вариант ответа: 3 период, 6 группа, главная подгруппа, порядковый номер 16.
Заряд ядра +16, 16 электронов вращаются на 3 электронных уровнях, на внешнем уровне 6 электронов, как и у атома кислорода до завершения недостаёт 2 электрона. Сера может принять два электрона, проявляя степень окисления –2 (H₂⁺ S^–2). У кислорода два электронных уровня, а у серы три. Радиус серы больше радиуса кислорода. Сера может предоставить более электроотрицательному элементу 2 электрона, проявляя при этом степень окисления +2 (S⁺²O^–2) (презентация, слайды № 7)

Проблемный вопрос: «Может ли атом серы проявлять другие степени окисления?»

Для ответа на этот вопрос распределим электроны по уровням, подуровням, по орбиталям.
Это задание выполняет один из учащихся на доске, а остальные учащиеся в тетрадях. Учащийся объясняет распределение электронов.
На первом уровне один подуровень и одна орбиталь, заполненная полностью. На втором уровне два подуровня и четыре орбитали, заполненные полностью. На третьем уровне три подуровня и девять орбиталей. Появляется d-подуровень, он в спокойном состоянии атома не заполнен. Внешний электронный слой заполнен так же, как и у кислорода. Есть две орбитали, имеющие пары электронов.

В возбуждённом состоянии может происходить разъединение пары электронов. При разъединении одной пары электрон перескакивает на d-подуровень, образуется четыре не спаренных электрона, которые сера может предоставлять более электроотрицательным атомам, проявляя при этом степень окисления +4 (S⁺⁴O^–2₂). При разъединении ещё одной пары электронов образуется 6 неспаренных электронов, которые так же сера может предоставлять более электроотрицательным атомам, проявляя при этом степень окисления +6(S⁺⁶ O^–2₃).(презентация, слайд №8 )

Вывод: Сера может быть и окислителем и восстановителем со степенями окисления: –2, 0, +2, +4, +6. По отношению к кислороду, сера проявляет восстановительные свойства. По отношению к водороду, металлам и менее электроотрицательным неметаллам сера проявляет окислительные свойства.

3. Нахождение серы в природе. (Информационный материал №2). Выступление творческой группы 2. с использованием презентации ( слайд № 5). Для закрепления смотрим видеофрагмент 2.

4. Физические свойства серы. Аллотропные видоизменения серы. Отчет творческой группы группы № 3. (Информационный материал №3).с использованием презентации (слайды № 9-13). Демонстрация видеофрагмента 3.

5. Химические свойства серы. Выступление творческой группы 4. (информационный материал №4). Использование презентации для проверки записи уравнений реакций (слайды № 22-27)

Демонстрация :

• видеофрагмента 4 «Взаимодействие серы с металлами – Fe, Cu, Hg»

• видео-опыта «Взаимодействие серы с натрием».
  
  

Демонстрация опыта: горение серы.

Демонстрация видеоопыта «Взаимодействие серы с хлоратом калия»

6. Получение серы . Добыча серы в древности и в наши дни. Отчет творческой группы №5. (Информационный материал №5). Презентация (слайд №29) Для закрепления смотрим видеофрагмент 5.

7. Применение серы. Биологическая роль. Отчет творческой группы №6. С использованием презентации (слайды №30 ) . (Информационный материал №6).

8. Круговорот серы в природе. Выступление группы № 2. Используется видеофрагмент 6.

3. Оценочно – рефлексивный этап.

1. Закрепление.

Выполнение теста №1 – фронтальная работа (слайд № 31-32)

2. Индивидуальная работа (тест)

Вариант 1.

1 уровень.

1.Какие степени окисления проявляет сера:

а) +2, +3, +4. б) -2, +4, +6. в) -1, -2, +6.

2.Флотация — это свойство серы

а)растворяться в воде; б) не смачиваться в воде; в)частично растворяться в горячей воде.

3. При горении серы образуется:

а) сероводород; б)сульфид; в) сернистый газ.

4. В какой форме сера встречается в природе:

а) сульфатная; б) гидросульфидная; в) сульфитная.

5. С какой целью серу применяют в сельском хозяйстве:

а) как удобрение; б) для борьбы с вредителями; в)для подкормки скота.

2 уровень.

6. Сумма коэффициентов в полном ионном уравнении K₂SO₃ + H₂SO₄ →

а) 11; б) 12; в)13.

3 уровень.

7. Составьте формулы сульфидов натрия, магния, алюминия.

8.Уравняйте методом электронного баланса уравнение Ba + H₂SO₄ → BaSO_{4 +} H₂S + H₂O

Сумма коэффициентов равна а)17; б)18; в) 19.

Вариант 2 .

1 уровень.

1.Какая электронная формула принадлежит сере:

а) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ б) 1s²2s²2p⁶, в)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.

2. При нагревании серы на воздухе образуется:

а)монооксид серы; б)диоксид серы;

в)триоксид серы; г)сероводород.

3. Как называется метод удаления и обезвреживания ртути из разбитого термометра серой:

а) флотация; б) демеркуризация; в) нейтрализация

4. В какой форме сера не встречается в природе:

а) самородная; б) сульфидная; в) сульфитная.

5.При растворении сероводорода в воде образуется:

а) серная кислота; б) сера; в) сероводородная кислота.

2 уровень

6. Сумма коэффициентов в полном ионном уравнении Na₂SO₃ + HCl →

а)14; б) 12; в) 13.

3 уровень

7. Составьте формулы сульфатов калия, магния, железа(III).

8. Уравняйте методом электронного баланса схему Ca + H₂SO₄ → CaSO₄ + S + H₂O

Сумма коэффициентов равна а)10; б) 17; в) 15.

3. Самопроверка.

4. Домашнее задание:

получившие за урок оценку «5» — творческое задание – написать рассказ-сказку про серу; получившие оценку «4» — составить схему-конспект;

получившие оценку «3» — учебник (автор О.С.Габриелян) §22, упр.2,3

5. Подведение итогов. Оценивание знаний. Рефлексия.

В завершение поделитесь своими впечатлениями об уроке.

Рефлексивный тест:

1. Мне это пригодится в жизни.

2. На уроке было над чем подумать.

3. На все возникшие у меня вопросы я получил(а) ответы.

4. На уроке я поработал(а) добросовестно.

Используемые ресурсы:

1. Габриелян О.С. Настольная книга учителя химии. 9 класс. – М.: Блик и К, 2001. – 397 с.

2. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. – М.: Дрофа, 2002. – 432 с.

3. Фото минералов :Каталог минералов. https://www.catalogmineralov.ru/mineral/

4. Сайт «Алхимиков». https://www.alhimikov.net/element/S.html

5. Академик. https://dic.academic.ru/dic.nsf/simvol/776

6. Популярная библиотека. https://n-t.ru/ri/ps/pb016.htm

7. Википедия. https://ru.wikipedia.org/wiki/Сера

8. https://www.chemnet.ru/rus/history/element/S.html

9. Викитека. https://ru.wikisource.org/wiki/ЭСБЕ/Сера,_в_технике

Из-за большого объема отсутствуют в данной папке (рекомендуется вставить)

10. Видеофрагменты фильм «Сера» https://www.youtube.com/watch?v=sdE8mVIc5do&feature=player_embedded

11. Видеоопыты: Единая коллекция ЦОР : http://school—collection.edu.ru/