Конкурс конспектов уроков учителей естественных предметов и географии «Урок XXI века».

«СЕРА – ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ И ПРОСТОЕ ВЕЩЕСТВО»

(урок по химии 9 кл.)

Разработан учителем химии

МБОУ СОШ №36 г. Владимира

Родионовой Еленой Сергеевной

2011 г.

Школа: МБОУ СОШ №36 г. Владимир

Класс: 9

Предмет: химия Родионова Елена Сергеевна, учитель химии высшей квалификационной категории

Тема: «Сера – химический элемент и простое вещество»

Авторы и название УМК: программа Н.Е.Кузнецова

Тип урока: урок изучения нового материала

Методы: технология развития критического мышления; ИКТ.

Методические приёмы, используемые на уроке: составление кластера, составление таблицы «Что знал? Что узнал нового?», самостоятельная работа с учебной литературой, беседа, химический эксперимент, самопроверка.

Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, групповая

Средства обучения: проектор, компьютер, слайдовая презентация

Цели урока.

Обучающие - рассмотреть положение элемента серы в ПСХЭ Д.И.Менделеева, строение атома; аллотропные видоизменения серы; физические и химические свойства; применение серы и ее соединений человеком.

Развивающие – развивать интеллектуальные и познавательные умения учащихся добывать самостоятельно знания, обобщать и делать выводы, фиксировать главное в свернутом виде.

Воспитательные – содействовать воспитанию организованности учащихся при решении проблемных вопросов.

Учащиеся должны знать: строение атома серы, физические и химические свойства аллотропных видоизменений серы, области применения.

Учащиеся должны уметь: давать характеристику серы, как химического элемента, так и простого вещества.

Оборудование: учебник Кузнецова Н.Е.Химия, 9 класс, задачник по химии Кузнецовой Н.Е.». ПСХЭ, компьютер, проектор, экран, демонстрация эксперимента с мультимедийного слайда, цветные карточки – задания для групп, сваренное яйцо, кусочек серы, стакан с водой.

Ход урока.

Время

Структурный элемент урока

Деятельность учителя

Деятельность учащегося

2 мин

Стадия I. Вызов.

(слайды 1, 2, 3)

Слайд 4

Мы продолжаем изучение отдельных элементов периодической системы Д.И.Менделеева, и я не сомневаюсь в том, что вас ждут сегодня открытия, потому что, по словам Ж.Пиаже, “понять что-либо значит открыть вновь”. Урок посвящен одному из самых интересных элементов. Этот элемент и его соединения известны с глубокой древности. Этот элемент - начало начал древнейших философов и алхимиков; он окутан мистикой и тайнами. Люди наделяли его таинственными, сверхъестественными свойствами.

Ее алхимический символ-крест и треугольник, обращенный острием вверх - знак огня. Другие знаки для этого элемента в алхимии – буква, являющая собой форму спирали, или извивающейся змеи и молнии. Она бывает представлена пересечением двух спиралей, напоминающее собой свастику – символ движения – или знаком трезубца. Все эти знаки известны в алхимии как символы огня, языки которого направлены к небу.

Вы все знакомы с этим элементом, если хоть раз держали в руках петарды, краски, спички, видели фейерверки. Более того, каждый из нас носит в себе примерно 140 г этого элемента, конечно, в виде химических соединений. Входит в состав белков, витаминов, гормонов, присутствует в нервных тканях, хрящах, обнаружена в крови, моче, слюне, молоке. При его недостатке в организме отмечается хрупкость и ломкость костей, выпадение волос.

Определите этот элемент по его положению в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева (3 период, VI группа).

- Как тогда можно сформулировать тему урока?

- Нам сегодня предстоит ответить на вопрос:

«Что мы можем рассказать о сере ученикам 8 класса?»

.

Предполагаемый ответ:

Сера.

Предполагаемый ответ:

Тема урока: «Сера – химический элемент и простое вещество».

2 мин

Свойства серы описаны в повести А.М.Волкова «Царьградская пленница» (Приложение 1»

- Как бы вы прокомментировали этот отрывок?

читают текст

2мин

Приём «Корзина идей»

Слайд 5

- Запишите в тетрадях всё о сере, что вы сейчас можете вспомнить.

- Обсудите со своим соседом вашу информацию и запишите в таблицу.

- Что у вас получилось?

Зачитывают результаты работы в парах. Один – два ученика зачитывают, остальные сверяют, отмечают, какие у них есть аналогичные слова, каких слов нет.

Предполагаемые ответы:

Положение в ПСХЭ, группа, период, строение атома, состав, распределение электронов, электронная конфигурация, химическая связь, простое вещество.

Запись в тетрадь таблицы.

Что знали?

положение в ПСХЭ

группа,

период,

строение атома

состав,

распределение электронов

электронная конфигурация,

простое вещество

2мин.

Прием «Составление кластера»

Учитель записывает на доске, где в центре записано ключевое понятие урока «Сера».

В процессе обсуждения с учениками слова–ассоциации с заданным понятием фиксируются в пустых овалах в порядке озвучивания. Затем объекты - ассоциации выделяются, перемещаются, производится их систематизация по группам на основе общности признака. Результат – наглядное представление ключевого понятия.

- Что мы не знаем? Что хотим узнать?

На кластере показываем знаком вопроса «?»

Ученики зачитывают слова,

составляют кластер

2 мин

Стадия II. Осмысление

Слайд 6

- Какие уже известные нам понятия мы не отметили на кластере? Обсудите ответ в парах. Запишите в таблицу.

Добавление кластера.

- Добавим эти сведения в кластер

(выделение на доске и на слайде презентации другим цветом).

Предполагаемые ответы:

1. степень окисления,

2. как неметалл, вступает в химические реакции с металлами (сульфиды);

3. взаимодействует с кислородом, галогенами, водородом;

4. аллотропные модификации

5. нахождение в природе

6. применение

Запись в таблицу.

Что знали?

Что узнали нового?

положение в ПСХЭ

группа

период

строение атома

состав

распределение электронов

электронная конфигурация

простое вещество

степень окисления

как неметалл, вступает в химические реакции с металлами (сульфиды) и водородом

взаимодействует с кислородом, галогенами и кислотами

аллотропия

аллотропные модификации

10 мин

Анализируя сказанное и добавленное вами, мы можем определить цель нашего урока: дать характеристику сере как химическому элементу и как простому веществу. Работать будем в группах, каждая группа выбирает задание по цвету: белый – фактическое задание, голубой – экспериментальное задание, зелёный – творческое задание. ( Приложение 2).На подготовку ответов выделяется 10 минут. Во время работы каждая группа составляет свой опорный конспект. Затем слушаем отчеты групп (Во время работы групп учитель оказывает помощь нуждающимся.). После работы в группах проводится физкультминутка.

Расходятся по группам

Работают в группах

Выполняют 2-3 физических упражнения

2 мин

Слайд 7

Каковы же особенности неметалла серы? Какое строение имеет атом серы.

Что знали?

Что узнали нового?

положение в ПСХЭ

Порядковый номер №16

группа,

VI А

период,

Третий малый

строение атома

Заряд ядра +16; электронов=16

состав,

Протонов=16; нейтронов=16

распределение электронов

)2)8)6

электронная конфигурация,

1S²2S²2P⁶3S²3P⁴

простое вещество

Сера -S

степень окисления

-2; 0;+4; +6;

Ответ одного обучающегося из первой группы; заполнение таблицы

2мин

Слайды 8,9,10,11, 12, 13

- Что представляет собой сера как простое вещество?

- Характерно ли для серы явление аллотропии?

Добавим новые понятия в кластер (отмечаем красным цветом на доске)

физические свойства аллотропных модификаций

Ответ одного обучающегося из второй группы;

Что знали?

Что узнали нового?

аллотропия

характерна. При н.у. все модификации серы с течением времени превращаются в ромбическую.

аллотропные модификации

сера ромбическая S₈, кристаллы октаэдрической формы, лимонно-жёлтого цвета, плавится при 112,8⁰С, нерастворима в воде, не проводит ток и тепло;

сера моноклинная, кристаллы призматической формы, медово-жёлтого цвета, плавится при 119⁰С, нерастворима в воде, не проводит ток и тепло;

сера пластическая S_n, темно-коричневого цвета, плавится при 444,6⁰С, нерастворима в воде, растворяется в сероуглероде и толуоле;

заполнение таблицы

5 мин

Приём «Концептуальная таблица»

Слайд 14

Чтобы сравнить аллотропные модификации серы, заполним таблицу, в которой отмечены линии сравнения аллотропных модификаций серы.

Учащиеся выполняют задание, с помощью компьютера, в группах. Таблица для сравнения выводится на экран.

Обсуждение заполненной таблицы каждой группой учащихся коллективно.

5мин

Слайды 15, 16, 17

- С какими веществами может взаимодействовать сера как типичный неметалл?

- Какие свойства (окислительные, восстановительные) будет проявлять сера в химических реакциях?

Рассмотрите записанные уравнения химических реакций с точки зрения окислительно-восстановительного процесса.

Предполагаемые ответы:

1. с металлами;

с водородом;

с кислородом;

с галогенами;

2. и окислительные, и восстановительные;

Ответ одного обучающегося из третьей группы; заполнение таблицы

Что знали?

Что узнали нового?

как неметалл, вступает в химические реакции с металлами (сульфиды)

2Na + S = Na₂S сульфид натрия

Cu + S = CuS сульфид меди

взаимодействует с водородом

H₂ + S = H₂S сероводород

взаимодействует с кислородом

S + O₂ = SO₂ оксид серы (IV)

взаимодействует с галогенами

S + 3F₂ = SF₆ фторид серы(VI)

S + 2Cl₂ = SCl₄ хлорид серы (IV)

взаимодействует с кислотами - окислителями

S + 2H₂SO₄ (конц.) = SO₂↑ +2H₂O

Один ученик работает у доски, затем проверка.

Добавление кластера.

- Добавим новые сведения в кластер (выделение на доске красным цветом).

Окислительно-восстановительные свойства

2мин

Слайды 18, 19, 20, 21

- В каком виде сера встречается в природе?

- Как вы думаете, а в живой природе сера встречается?

- Какие вещества, жизненно необходимые каждому организму, содержат элемент серу? Как это можно доказать?

Предполагаемый ответ:

1. В свободном виде, в виде соединений;

2. Встречается.

3. Сера в живых организмах входит в состав белков. При гниении куриного белка ощущается неприятный запах сероводорода (запах тухлых яиц).

Ответ одного обучающегося из пятой группы; заполнение таблицы

Что знали?

Что узнали нового?

Нахождение в природе:

в самородном состоянии (друзы) и в виде соединений: H₂S, SO₂, железный колчедан (пирит) FeS₂, медный колчедан (халькопирит) CuFeS₂,свинцовый блеск PbS, киноварь HgS, сфалерит ZnS и его кристаллическая модификация вюртцит, антимонит Sb₂S₃ и другие. 

В живых организмах входит в состав белков и аминокислот (в волосах, шерсти, рогах, копытах); в хрящах, костях, желчи.

О наличии серы в белках говорит наличие на внутренней поверхности курного белка (после варки) зеленоватого налёта – это признак наличия сульфида железа (II), образующегося во время приготовления яйца.

Биологическое значение серы: сера участвует в образовании дисульфидных связей –S-S-, образующихся между остатками аминокислот в молекулах белков, которые играют важнейшую роль в формировании пространственной структуры белковых молекул. Участвует в окислительно-восстановительных процессах организма. Сера входит в состав витамина В1 (тиамина), гормона инсулина.

Добавление кластера.

- Добавим новые сведения в кластер (выделение на доске красным цветом).

Нахождение в природе

Биологическое значение

2мин

Слайды 22, 23, 24

Итак, мы рассмотрели свойства серы как индивидуального простого вещества, а ими, как вы знаете, определяются области применения. Каковы же они?

- Добавим новые сведения в кластер (выделение на доске красным цветом).

Применение

Ответ одного обучающегося из четвёртой группы; заполнение таблицы

Что знали?

Что узнали нового?

Для производства:

- серной кислоты;

- гидросульфита кальция Сa(HSO₃)₂ (для целлюлозной промышленности);

- охотничьего пороха;

- «сусального золота» - SnS₂;

- резины.

Применяют:

- в пиротехнике;

- в сельском хозяйстве;

- в медицине.

2мин

Стадия III. Рефлексия

Учитель:

Подошел к концу наш урок. Обратимся к своим записям в колонке «Что знал?», сделанным ранее.

- Что мы знали по этой теме?

- Что узнали нового по этой теме на уроке?

Через компьютер на экран выводится таблица.

Ученики зачитывают колонки таблицы.

- Вся информация по теме: «Сера – химический элемент и простое вещество» представлена в кластере.

- Как вы думаете, можно ли использовать данный кластер при изучении других химических элементов?

Предполагаемый ответ:

Да, так как каждый элемент характеризуется по этим признакам.

2мин

- Смогли ли мы ответить с вами на вопрос урока?

(Что мы можем рассказать о сере ученикам 8 класса?);

- Что вызвало затруднения?

Как мы теперь прокомментируем отрывок из книги А.М. Волкова «Царьградская пленница» (приложение 1).

Комментируют отрывок (записывают уравнения упомянутых в тексте реакций).

1мин

- Какие вопросы вы бы задали по этому поводу?

- А как вы думаете, мы всё уже знаем о неметалле сера?

- А что, по вашему мнению, нам ещё предстоит узнать о сере?

Предполагаемые ответы:

1. соединения серы;

2. летучее водородное соединение серы;

3. оксиды,

4. гидроксиды,

5. соли.

-Часть материала мы уже изучали ранее. Нам необходимо его повторить при выполнении домашнего задания.

1мин

Домашнее задание.

Параграф 25, вспомните:

1. Почему водородное соединение серы имеет формулу H₂R?

2. Определите вид химической связи в молекуле H₂S. Объясните механизм образования сероводорода.

3. Что вам уже известно о сероводороде?

Запишите ответы на вопросы в колонке «Знал».

1мин

Слайды 25, 26

Что вам на уроке удалось лучше всего?

- Что вам понравилось на уроке?

- С каким настроением заканчиваете урок?

Я хотела бы закончить урок напутствием Дмитрия Ивановича Менделеева

Сами, трудясь, вы сделаете все и для близких людей и для себя, а если при труде успеха не будет, неудача – не беда, попробуйте ещё.

Приложение 1.

Информационный материал

Текст.

Около 680 г. н.э. в морском бою против арабов византийцы впервые применили новое ужасное оружие – “греческий огонь”. Галеры византийцев выбрасывали на неприятельские суда заранее подожженную смесь из “пифонов” – установок, подобных огнеметам. Суда пылали как факелы, а огонь нельзя было потушить водой. Смесь горела на морских волнах, прилипала к корпусам судов и одежде людей. В 941 г. под стенами Царьграда “греческим огнем” был уничтожен флот киевского князя Игоря. Строки летописи в переводе на современный язык звучат так: “Словно молнию, которая в небе, греки имеют у себя и пускают ее, сжигая нас, поэтому мы не одолели их”. В состав “греческого огня” входили битум или нефть, а также неметалл Э. Этот неметалл на воздухе горит красивым сине-голубым пламенем, выделяя удушливый и едкий газ. При обработке концентрированной азотной кислотой неметалл Э превращается в сильную кислоту Н₂ЭО_4,оксид азота(IV) и воду. При кипячении неметалла с солью состава Na₂ЭО₃ в растворе появляется другая соль, состава Na₂ЭО₃Э. Назовите неметалл Э.

О т в е т. Э – сера.

Уравнения упоминаемых в тексте реакций:

S + 6HNO₃ = Н₂SО₄ + 6NO₂ + 2H₂O,

Приложение 2.

Задания для групп.

Группа 1. (жёлтая карточка)

Рассмотрите положение серы в периодической системе химических элементов и строение ее атома по предложенному плану. Объясните, почему в отличие от кислорода, для серы характерно проявление в соединениях степени окисления +4 и +6?

Оборудование: план характеристики химического элемента по периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. (Приложение 3).

Группа 2. (голубая карточка)

Рассмотрите серу как простое вещество и докажите ее физические свойства на примере выданного вам образца. Объясните, особенности строения аллотропных модификаций серы, определите различия в их физических свойствах. В чем причина различия в свойствах? Какие новые понятия вы узнали из текста? Заполните колонку «Что узнали нового?», сохраняя логическую связь понятий.

Оборудование: кусочек серы, стакан с водой. (Приложение 4).

Группа 3. (желтая карточка)

Изучите химические свойства серы и составьте схему, отражающую особенности химических свойств серы как окислителя и  восстановителя. Объясните, почему сера может проявлять окислительные и восстановительные свойства.

Какие новые понятия вы узнали из текста? Заполните колонку «Что узнали нового?», сохраняя логическую связь понятий.

Оборудование: §25 стр. 75– 76 учебника Н.Е.Кузнецовой «Химия 9 класс».

Группа 4. (зеленая карточка)

Прочитайте отрывок первой части XVII главы романа А. Дюма «Граф Монте-Кристо»: «И аббат показал Дантесу плошку, вроде тех, которыми освещают улицы в торжественные дни. «А огонь?» - «Вот два кремня и трут, сделанный из лоскута рубашки». – «А спички?» - «Я притворился, что у меня накожная болезнь, и попросил серы; мне ее дали».

Какие области применения серы упомянуты в отрывке из романа Александра Дюма «Граф Монте-Кристо», и на каких свойствах серы они основаны? Изучите материал о применении серы.

Какие новые понятия вы узнали из текста? Заполните колонку «Что узнали нового?», сохраняя логическую связь понятий.

Оборудование: §25 стр. 76 учебника Н.Е.Кузнецовой «Химия 9 класс».

Группа 5. (зелёная карточка) Изучите материал о нахождении серы в природе; рассмотрите коллекцию; из разбросанных кубиков соберите схему «Нахождение серы в природе».

Как вы думаете, встречается ли сера в живой природе?

Какие вещества, жизненно необходимые каждому организму, содержат серу? Как это можно доказать? Исследуйте вареное куриное яйцо. Отметьте окраску внутренней поверхности свернувшегося белка; сделайте вывод о химическом составе белка.

Заполните колонку «Что узнали нового?», сохраняя логическую связь понятий.

Оборудование: Приложение 5; набор кубиков, коллекция минералов, вареное яйцо, чашка Петри.

Приложение 3.

План характеристики химического элемента по периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева

1. Определите положение химического элемента в периодической системе (номер периода, номер группы, подгруппу) и семейство химических элементов, к которому он принадлежит (s, p,d,f-элемент).

2. Опишите строение атома химического элемента (в основном состоянии):
а) определите число протонов, нейтронов и электронов в атоме;
б) напишите полную электронную формулу и характеристическую электронную формулу химического элемента, приведите орбитальную диаграмму электронной оболочки атома;
в) приведите варианты распределения валентных электронов по орбиталям и укажите количество неспаренных электронов в возбуждённых состояниях атома, укажите характерные степени окисления элемента.

3. Опишите свойства простых веществ:
а) определите принадлежность простых веществ к металлам или неметаллам, приведите уравнения реакций, характеризующих свойства простых веществ.

4. Опишите свойства наиболее характерных сложных веществ:
а) водородных соединений: химические формулы, приведите уравнения реакций, характеризующие кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства; 
б) оксидов и гидроксидов: химические формулы, химический характер, приведите уравнения реакций, характеризующие кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства

Приложение 4.

Физические свойства серы.

Сера – твердое кристаллическое вещество желтого цвета. Как и все неметаллы, она плохо проводит теплоту и не проводит электрический ток. Кусочки серы тонут в воде – ее плотность близка к 2, а порошок серы всплывает, так как не смачивается водой.

Подобно сере в измельченном состоянии водой не смачиваются многие природные соединения. Этим свойством пользуются для отделения сернистых руд от «пустой породы». Такой метод обогащения руд называется флотацией и широко используется на практике.

Сера в воде практически не растворяется. Хорошими растворителями для нее являются сероуглерод, толуол и некоторые другие вещества.

Сера имеет несколько аллотропных   модификаций. Наиболее устойчивы  ромбическая и  моноклинная. Это кристаллические вещества, которые различаются формой кристаллов и некоторыми физическими свойствами   

                           

                                

                                                      ромбическая                  моноклинная

 Кристаллы состоят из молекул  S₈(кр. решетка молекулярная – неполярная)

   (ромбическая) имеет  цвет лимонно-желтый, t_пл.=112,8⁰C, ³

 (моноклинная) имеет цвет темно-желтый t_пл.=119.3⁰C, ³

При быстром охлаждении расплавленой серы образуется ещё  одна неустойчивая аллотропная модификация - пластическая сера  S_n , которая легко растягивается подобно резине.

         S          S          S           S           S

     /       \    /       \     /    \     /      \     /      \

..S          S           S           S           S          S…

Приложение 5.

Нахождение в природе

Сера довольно широко распространена в природе. В земной коре ее содержание оценивается в 0,05% по массе. В природе часто встречаются значительные залежи самородной серы (обычно вблизи вулканов); в Европе они расположены на юге Италии, в Сицилии. Большие залежи самородной серы имеются в США (в штатах Луизиана и Техас), а также в Средней Азии, в Японии, в Мексике. В природе сера встречается как россыпями, так и в виде кристаллических пластов, иногда образуя изумительные по красоте группы полупрозрачных желтых кристаллов (так называемые друзы).

В вулканических местностях часто наблюдается выделение из-под земли газа сероводорода H₂S; в этих же регионах сероводород встречается в растворенном виде в серных водах. Вулканические газы часто содержат также сернистый газ SO₂.

На поверхности нашей планеты широко распространены месторождения различных сульфидных соединений. Наиболее часто среди них встречаются: железный колчедан (пирит) FeS₂, медный колчедан (халькопирит) CuFeS₂, свинцовый блеск PbS, киноварь HgS, сфалерит ZnS и его кристалическая модификация вюртцит, антимонит Sb₂S₃ и другие. Известны также многочисленные месторождения различных сульфатов, например, сульфата кальция (гипс CaSO₄·2H₂O и ангидрит CaSO₄), сульфата магния MgSO₄ (горькая соль), сульфата бария BaSO₄ (барит), сульфата стронция SrSO₄ (целестин), сульфата натрия Na₂SO₄·10H₂O (мирабилит) и др.

Каменные угли содержат в среднем 1,0-1,5% серы. Сера может входить и в состав нефти. Целый ряд месторождений природного горючего газа (например, Астраханское) содержат как примесь сероводород.

Сера относится к элементам, которые необходимы для живых организмов, так как она является существенной составной частью белков. Белки содержат 0,8-2,4% (по массе) химически связанной серы. Растения получают серу из сульфатов, содержащихся в почве. Неприятные запахи, возникающие при гниении трупов животных, объясняются главным образом выделением соединений серы (сероводорода и меркаптанов), образующихся при разложении белков. В морской воде присутствует около 8,7·10^-2 % серы.

Биологическая роль

Сера постоянно присутствует во всех живых организмах, являясь важным биогенным элементом. Ее содержание в растениях составляет 0,3-1,2 %, в животных 0,5-2 % (морские организмы содержат больше серы, чем наземные). Биологическое значение серы определяется прежде всего тем, что она входит в состав аминокислот метионина и цистеина и, следовательно, в состав пептидов и белков. Дисульфидные связи –S–S– в полипетидных цепях участвуют в формировании пространственной структуры белков, а сульфгидрильные группы (–SH) играют важную роль в активных центрах ферментов. Кроме того, сера входит в молекулы гормонов, важных веществ. Много серы содержится в кератине волос, костях, нервной ткани. Неорганические соединения серы необходимы для минерального питания растений. Они служат субстратами окислительных реакций, осуществляемых распространенными в природе серобактериями.

В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится около 1402 г серы. Суточная потребность взрослого человека в сере — около 4.