Использование системы химических задач при изучении темы "Сера. Соединения Серы" в 9 классе

Использование системы химических задач при изучении темы

«Сера. Соединения серы» в 9 классе

Химические задачи должны содействовать раскрытию и усвоению основных химических понятий, законов, теорий, химического языка, углублению и конкретизации знаний, формированию материалистического мировоззрения, развитию интереса к химии, формированию практических умений, потребности в труде, экологическому воспитанию.

Используя специально подобранные химические задачи и упражнения, можно управлять умственной деятельностью учащихся, актуализировать полученные знания. Работа над задачами способствует вызыванию у учащихся интеллектуальной активности, мобилизации внутренней памяти, выработке навыков пользования внешней памятью, осуществлению цепи логически связанных сопоставлений информации, имеющейся в задаче, формированию умения связывать теорию с практикой.

В процессе решения задач происходит уточнение и закрепление понятий о веществах и процессах, вырабатывается навык использования имеющихся знаний. Побуждая учащихся повторять пройденное, углублять и осмысливать его, химические задачи способствуют формированию системы конкретных представлений, что необходимо для получения новых знаний. Задачи, включающие определение химические ситуации, становятся стимулом самостоятельной работы школьников с учебным материалом. Отсюда понятно общепринятое в методике мнение, что мерой освоения материала следует считать не столько пересказ учебника, сколько умение использовать полученные знания при решении различных задач.

Использование химических задач позволяет развивать познавательную активность учащихся, формировать личностные умения. Использование задач является показателем деятельностного подхода к изучению предмета.

По каждой теме можно выделить элементы знаний, которые должны усвоить учащиеся. В соответствии с этими элементами можно составить систему химических задач для изучения, проверки степени формирования знаний, умений. В предлагаемой системе должны быть задачи разного типа:

1. Качественные
2. Количественные
3. Качественно-экспериментальные
4. Количественно-экспериментальные.

Элементы знаний темы «Сера. Соединения серы»

1. Положение  серы в ПСХЭ
2. Схема строения атома серы
3. Степени окисления серы
4. Аллотропия серы
5. Физические свойства серы
6. Флотация.
7. Взаимодействие с металлами.
8. Демеркуризация
9. Реакции с неметаллами
10. Природные соединения серы
11. Применение серы
12. Сероводород, физические свойства
13. Сероводород в природе
14. Сульфиды
15. Химические свойства сероводорода
16. Способы получения оксида серы (IV)
17. Физические свойства оксида серы (IV)
18. Химические свойства  диоксида серы
19. Сернистая кислота
20. Соли сернистой кислоты
21.  Получение оксида серы (VI)
22. Серная кислота, ее гигроскопические свойства.
23. Обугливание  сахара
24. Олеум
25. Правила разбавления серной кислоты
26. Химические свойства разбавленной серной кислоты
27. Качественная реакция на  серную кислоту и сульфаты
28. Химические свойства  концентрированной кислоты

1. Реакция с  неактивными металлами
2. Реакция с активными металлами
3. Пассивация железа и алюминия
4. Взаимодействие с неметаллами
5. Взаимодействие с солями

29. Применение серной кислоты
30. Соли серной кислоты
31. Производство серной кислоты
32. Экологические проблемы производства серной кислоты

Предлагаю вниманию следующую систему задач для использования при изучении этой темы.

Качественные задачи

1. Охарактеризуйте положение серы в ПСХЭ Д.И. Менделеева
2. В чем сходство и в чем различие электронного строения кислорода и серы?
3. Какие степени окисления может иметь сера в своих соединениях? Напишите формулы соответствующих соединений. Предположите окислительно-восстановительные свойства этих соединений.
4. Как построена молекула S8? В каких аллотропических модификациях может находиться сера в свободном состоянии? При каких условиях возможны их взаимные превращения?
5. Как различить модификации серы.
6. Почему порошок серы всплывает на поверхность воды, а куски самородной серы тонут?
7. Напишите уравнения реакций взаимодействия серы со следующими металлами: натрий, железо, алюминий, медь, ртуть. Укажите окислитель и восстановитель в данных реакциях.
8. В комнате разбили термометр, как собрать разлитую ртуть и обезвредить ядовитое вещество. Укажите название предлагаемого способа.
9. Приведите примеры уравнений реакций с простыми и сложными  веществами, в которых сера выступает в качестве восстановителя.
10. Как различить цинковую обманку и свинцовый блеск, сульфид ртути и сульфид сурьмы. Какие еще природные соединения серы Вы знаете?
11. Зачем врачи дерматологи прописывают некоторым людям «Серные мази»?
12. Можно ли по агрегатному состоянию сероводорода и воды при обычных условиях судить о сравнительной прочности водородных связей между молекулами H2S и Н20?
13. Выдающийся естествоиспытатель древности Плиний Старший погиб в 70 г. н.э. при извержении вулкана. его племянник в письме  историку Тациту писал: «…Вдруг раздались раскаты грома, и от горного пламени покатились вниз черные серные пары. Все разбежались. Плиний… упал и задохся». Какими свойствами обладают соединения, входящие  в состав вулканических газов?
14. Почему масляные краски, в состав которых входят свинцовые белила со временем темнеют (чернеют). Какие вещества при этом образуются.
15. При пропускании сероводорода через бромную воду раствор становится бесцветным и образуется бледно-желтый осадок. Составьте уравнения реакций. Какие свойства (окислительные или восстановительные) проявляет сероводород в данной  реакции?
16. Можно ли приготовить раствор, в котором будут одновременно находиться сероводородная кислота и раствор перманганат калия? Почему? Напишите уравнения протекающих  реакций.
17. Укажите не менее 4 способов получения SO2. Напишите уравнения реакций. Нарисуйте прибор для получения сернистого газа. Можно ли собирать его методом вытеснения воды? Почему? Напишите уравнения реакций, взаимодействия диоксида серы с водой.
18. Диоксид серы применяется для дезинфекции помещений, подвалов – «окуривание серой». Какое физиологическое действие оказывает этот газ на живые организмы?
19. Из данного перечня веществ: кислород, сера, вода, гидроксид натрия, оксид углерода (IV), оксид калия – выберите те, с которыми взаимодействует оксид серы (IV). Напишите уравнения соответствующих реакций
20.  Почему нельзя путем выпаривания или перегонки раствора сернистой кислоты получить безводную сернистую кислоту?
21.  Каким образом происходит окисление оксида серы (IV) в оксид серы (VI)? Укажите условия. Напишите уравнение реакции. Применяется ли эта свойство на практике.
22. При взаимодействии хрупкого светло-желтого вещества А с купоросным маслом (вещество В) образуется тяжелый газ В, имеющий резкий запах. Газ В реагирует с газом Г, имеющим запах тухлых яиц, с образованием вещества А. запишите формулы веществ А, Б, В, Г, а также уравнения реакций, о которых идет речь.
23. Как различить, не проводя химических опытов, в какой склянке находится концентрированная серная кислота, а в какой  концентрированная соляная?
24. Почему при работе с серной концентрированной кислотой необходимо соблюдать особые меры предосторожности?
25. Вася рассказывал своему другу Пете о видеофрагменте «Обугливание сахара», который нашел в Интернете. Но Вася не знал,  какое вещество использовали в этом эксперименте. Помнил, что оно жидкое, вязкое и вроде бы относилось к кислотам. Петр объяснил Васе суть наблюдаемого эффекта. Попробуйте и вы объяснить, почему этот опыт так запомнился Васе.
26. На производстве серную кислоту получают как олеум. Почему? Как из олеума  получить концентрированную и разбавленную кислоты.
27. Запишите уравнения возможных реакций взаимодействия разбавленной серной кислоты с магнием, серебром, гидроксидом железа (III), оксидом алюминия, оксидом углерода (IV), хлоридом калия, нитратом бария и сульфитом калия в молекулярном, полном и кратком ионном виде.
28. Приведите примеры получения сульфатов: а) действием разбавленной  серной кислоты не металлы; б) действие концентрированной серной кислоты на соли летучих кислот; в) окислением сульфитов
29. Концентрированная серная кислота при нагревании реагирует с ртутью и серебром, подобно тому, как она реагирует с медью. Составьте уравнения этих реакций и укажите окислитель и восстановитель.
30. Почему концентрированную серную кислоту можно хранить в стальных резервуарах, между тем, как для хранения разбавленной (ниже 75%) серной кислоты эти резервуары приходится изнутри покрывать кислотоупорным материалом
31. Запишите уравнения реакций между серной концентрированной кислотой и следующими веществами:  магний, алюминий, сера. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.
32. Дайте характеристику реакциям синтеза серной кислоты, используя все изученные вами классификации реакций.
33. В чем причины появления смога?

Количественные задачи

1. Вычислите массу железа и массу серы, которые потребуются для получения сульфида железа(II) массой 22 г
2. Вычислите массу серы, которую надо сжечь, чтобы получить сернистый газ объемом 56 л (н.у.). Какой объем кислорода для этого потребуется?
3. Сероводород пропустили через 18%-ый раствор сульфата меди (II) массой 200 г. Вычислите массу осадка, выпавшего в результате этой реакции, если выход продукта составляет 75% от теоретически возможного.
4. Какова масса раствора, содержащего 0,2 массовые доли серной кислоты, которая расходуется на реакцию с 4,5 г алюминия?
5. Какова массовая доля гидроксида натрия в растворе массой 200 г, если известно, что при пропускании сернистого газа через раствор образуется сульфит натрия массой 25,2 г?
6. Вычислите объём газа (н.у.), который образуется при взаимодействии 15% - ного раствора серной кислоты массой 900 г с цинком?
7. Сколько тонн безводной серной кислоты должно получиться по расчету из 800 т серного колчедана, содержащего серу, массовая доля которой 45 %?
8. Из 320 тон серного колчедана, содержащего 35% серы, было получено 320 т серной кислоты (в пересчете на 100%). Вычислить выход кислоты.
9. Через раствор массой 280 г, содержащий 0,02 массовые доли гидроксида калия, пропустили 2,24 л оксида серы(IV). Какая соль (кислая или средняя) образовалась? Какова ее масса?

Качественно-экспериментальные задачи

1. Осуществите экспериментально взаимодействие порошков серы и цинка. Необходимо предварительное нагревание смеси лучиной. Напишите уравнение реакции.
2. Пропустите  полученный реакцией обмена между соляной кислотой и сульфитом натрия  сернистый газ через известковую воду. Какие вещества образуются при этом?  Как они называются? Напишите уравнения реакций.
3. Как, имея смесь серы и сульфата меди, выделить серу? Осуществите реакции практически. Как доказать опытным путём наличие серы?
4. В пробирку с раствором чернил вылить раствор сернистой кислоты. Что произойдет? Изменится ли цвет при кипячении раствора?
5. Пропускайте сернистый газ через раствор известковой воды. Что наблюдаете? Напишите уравнения соответствующих реакций.
6. Имеются две склянки без надписей: в одной из них находится разбавленная соляная, в другой разбавленная серная кислота. Предложите несколько способов распознавания данных веществ. Можно ли с помощью негашеной извести узнать, в какой из склянок находится серная кислота?
7. Проделайте реакции, подтверждающие качественный состав серной кислоты
8. Осуществите экспериментально следующие превращения:

Zn -> ZnSO4->Zn(OH)2 ->Na2[Zn(OH)4]

9. Сделайте надпись на листе бумаги разбавленным раствором серной кислоты. Слегка просушите листочек над пламенем горелки с обеих сторон. Что наблюдается? Объясните явление.
10.  В трех пробирках без надписей находятся сульфат, сульфит, сульфид натрия. Определите при помощи одного и того же реактива данные вещества. Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном видах.

Количественно-экспериментальные задачи

1. Осуществите реакцию горения серы в воздухе. Хватит ли 5 л чистого кислородом для сжигания серы массой 0,2 г.
2. Приготовьте  100 г. 5% раствор серной кислоты, используя 15% раствор и дистиллированную воду.
3. Для реакции возьмите 50 г 10% раствора серной кислоты и 50 г 2% раствора хлорида бария. Полученный осадок отфильтруйте, высушите, взвесьте. Определите выход продукта.

Данные задачи можно применять на различных этапах уроков. С помощью системы задач можно организовать разные виды деятельности на уроке, например, индивидуальную, парную, групповую или фронтальную.

Решение данных задач обеспечивает более глубокое и осмысленное усвоение учебного материала по химии и вырабатывает умение самостоятельного применения приобретённых знаний.

Литература

1. Габриелян О.С.. Остроумов И.Г. Настольная книга учителя. Химия 9 класс. М.: Дрофа, 2003. – 400 с.
2. Габриелян О.С. Химия 9 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2011. – 270 с.
3. Гольдфарб Я.Л., Ходаков Ю.В., Додонов Ю.Б. Сборник задач и упражнений по химии. - М.: Просвещение,1988.- 192 с.
4. Толкунов В.И Основы методики использования задач в обучении химии в средних общеобразовательных учебных заведениях. – Самара.: ПГСГА, 2012. – 219 с.
5. Толкунов В.И Познавательные, развивающие и воспитательные функции химических задач и упражнений в средней школе. - Самара: ГПИ, 1993. - 64 с.
6. Хомченко Г.П., Хомченко И.Г. Задачи по химии для поступающих в вузы, - М.: Высш. шк., 1998. - 238 с

Урок  «Сера»

Цель: формирование системы знаний о сере как о простом веществе, ее строении, физико-химических свойствах, распространении в природе и применении человеком используя систему химических задач по теме.

Задачи урока:

• организовать деятельность учащихся по ознакомлению и первичному закреплению учебного материала о сере с помощью  решения качественных задач;
• создать условия для развития у учащихся умений анализировать результаты лабораторных исследований, работать с реактивами и оборудованием в соответствии с правилами техники безопасности
• содействовать развитию химически грамотной речи учащихся, универсальных учебных действий при работе с информацией.

Тип урока: изучение нового материала

Методы обучения. Беседа, составление опорного конспекта, лабораторная работа, демонстрационный эксперимент, демонстрация видеофрагментов (использование презентации Power Point), работа учащихся в парах.

Оборудование и реактивы: ПСХЭ, проектор, компьютер, экран, штатив, асбестовая сетка, спиртовка, спички, лучинка, ложка для сжигания веществ, сера кристаллическая, алюминий (порошок), колба, наполненная кислородом, вода, лакмус. Коллекция: «Образцы природных соединений серы».

На столах у учащихся: штатив для пробирок, пробирка с кристаллической серой, стакан с водой, инструктивные карточки к лабораторной работе.

Ход урока

Урок «Сероводород. Сульфиды. Оксид серы (IV). Сернистая кислота»

Цель: формирование системы знаний о соединениях серы, физико-химических свойствах, распространении в природе и применении человеком используя систему химических задач по теме.

Задачи урока:

• Закрепить знания учащихся по пройденной теме: аллотропия серы и кислорода, строение атомов серы и кислорода, химические свойства и применение серы с использованием тестирования и решения качественных и количественных задач;
• организовать деятельность учащихся по ознакомлению и первичному закреплению учебного материала о соединениях сере с помощью  решения качественных и качественно-экспериментальных задач;
• создать условия для развития у учащихся умений анализировать результаты лабораторных исследований, работать с реактивами и оборудованием в соответствии с правилами техники безопасности;

• воспитание убежденности в позитивной роли химии в жизни современного общества, необходимости химически грамотного отношения к своему здоровью и окружающей среде.

• воспитание умения работать в парах при самоанализе контрольных срезов, тестов.

Тип урока: комбинированный урок

Методы обучения. Беседа, тестирование, составление опорного конспекта, лабораторная работа, демонстрационный эксперимент, демонстрация видеофрагментов (использование презентации Power Point), работа учащихся в парах.

Оборудование и реактивы: 

• Презентации учащихся: «Сероводород», «Оксид серы (IV)»
•  Тест к уроку по закреплению знаний предыдущего урока в программе My Test
•  Тест по закреплению материала урока и  ответы к тесту.
• Электронное пособие для изучения химии 9класс:

ПСХЭ, проектор, компьютер, экран, штатив, набор реактивов для демонстрации опытов и выполнения качественно-экспериментальных задач.

На столах у учащихся: штатив для пробирок, пробирка с раствором чернил, сернистой кислотой,  спиртовки.

Ход урока