Найважливіші природні сполуки сірки
Конспект відкритого уроку
Освітні завдання уроку. Закріпити знання про властивості сірки; ознайомити учнів із природними сполуками сірки, використовуючи експонати шкільного геологічного музею; розширити їх пізнавальну та дослідницьку діяльність.Міжпредметні зв'язки. Зв'язок хімії з іншими науками: географією та геологією - походження та родовища мінералів; біологією та фізіологією – значення сірки та її сполук для організму людини; історією – відомості про відкриття (дати); математикою - обчислення масової частки.Методи навчання. Бесіда з учнями, індивідуальне опитування біля дошки, самостійна робота учнів з таблицею, навчальна екскурсія музеєм (розповідь учнів-екскурсоводів), демонстрація дослідів.Обладнання та реактиви. На столах учнів: таблиці-завдання для самостійної роботи учнів, таблиця розчинності. На столі вчителя – реактиви: тверді сульфіди Na2S та Al2S3, розчин кислоти HCl, розчини солей BaCl2 та Na2SO4, порошок сірки.Оформлення стенду «Сьогодні на уроці». Таблиці «Алотропія сірки», «Сірка в організмі людини», таблиця-завдання «Природні сполуки сірки».
Урок починається з повторення вивченого на попередньому уроці матеріалу про властивості сірки. Відповіді біля дошки:
1-й учень пояснює відновлювальні властивості сірки; 2-й учень розглядає окислювальні властивості сірки; 3-й учень вирішує завдання: «Скільки грамів сірки міститься у вашому організмі, якщо маса тіла дорівнює 50 кг, а масова частка сірки становить 0,16%?»
Вчитель розмовляє з класом з таких питань:
1. Яку біологічну функцію виконує сірка у нашому організмі? 2. Які фізичні властивості має кристалічна сірка? 3. Чим пластична сірка відрізняється відкристалічної? 4. Чому геохімік А.Е.Ферсман назвав сірку «двигуном хімічної промисловості»? 5. Яка найнижча валентність сірки? 6. У якому вигляді зустрічається сірка у природі (як просте речовина, як елемент)?
Вчитель повідомляє тему уроку і наголошує, що хлопці повинні дізнатися та засвоїти, чому навчитися. Він наводить слова М.В.Ломоносова: «Немає жодної руди, немає майже жодного каменю, який через взаємне з іншим тертя не дав від себе сірчаного духу і оголосив цим її присутність». Природні сполуки сірки зустрічаються у вигляді сульфідів (полісульфідів) та сульфатів. Вчені встановили, що сульфіди переважно утворюються в надрах землі при ендогенних процесах. Їх налічується понад 200 мінералів. А сульфати утворюються у біосфері. Багато хто з них виходить при окисленні сульфідів. Відомо понад 150 мінералів – сульфатів. Далі вчитель запрошує учнів до геологічного музею (до сусіднього кабінету) і нагадує, що в ході екскурсії вони повинні заповнити два стовпці таблиці-завдання. Екскурсію проводять двоє учнів із класу, заздалегідь підготовлені.
Таблиця-завдання (до екскурсії)
Природні сполуки сірки
Сульфіди
Сульфати
Зміст екскурсії
Цей музей створювався багато років. Перші експонати з'явилися у ньому ще за часів існування СРСР. Вони були привезені з різних куточків радянських республік, таких, як Грузія, Казахстан, Азербайджан. Сьогодні ми хочемо розповісти вам про сірку, яка утворює понад 200 мінералів. У нашому музеї представлено багато з'єднань сірки, але ми зупинимося на найпоширеніших. Спочатку поговоримо про мінерали, які називаютьсульфідами. У сульфідах ступінь окислення сірки -2.
Пірит FeS2 (колчеданнаруда). Подивіться цей мінерал, як би ви описали його вид? Зовні мінерал такий схожий на золото, що їх часто плутають. А що заважає використовувати пірит замість золота, якщо він також гарний і до того ж дешевший? Звичайно, його крихкість. Пірит називають ще «золотом дурнів». Пірит так часто зустрічався німецьким гірським майстрам, що вони прозвали його «Ганс у всіх кутах». Відома історія, що сталася із Джеком Лондоном. У перших спробах знайти золото він прийняв за золото пирит. Принісши свій видобуток на пункт скуповування, майбутній письменник був страшенно розчарований, і ще досвідчені старателі жартували над ним. Мінерал має солом'яно-жовтий колір та металевий блиск. Паяння немає, електрика проводить слабо. Тест – залишає межу чорного кольору на необпаленому фарфорі. Родовища - Урал, Грузія, Боровичі (Новгородська область). У наш час колчедана руда використовується в основному для виробництва сірчаної кислоти.
Кіновар НgS (найважливіша ртутна руда). Це мінерал червоного кольору, з алмазним блиском, залишає червону межу на фарфорі. Кіновар була відома на Русі ще в XII ст. як природні червоні фарби. Нині застосовується для виробництва ртуті. Родовища – Донбас, Україна, Чукотка.
Антимоніт Sb2S3, інакше званий «сурм'яний блиск», був відомий у давнину. Археологи встановили, що у Вавилоні у середині 3-го тис. до зв. е. з нього вже виготовляли. Як ви вважаєте, що? Судини та ємності для різних цілей. У XVII ст. до зв. е. монах-алхімік із Вавилону застосовував сполуки сурми для очищення людського організму від «шкідливих початків». Дію своїх «ліків» він відчував на ченцях. Деякі з них помирали у муках. Мінерал сіро-стального кольору, з металевим блиском, має деяку гнучкість,електрику не проводить. Легкоплавкий і ріжеться ножем. Родовища – Киргизія, Донбас. Сурма застосовувалася як фарба для вій і брів («сюрме» – турецьке вираз, означає «чорніння брів»).
Аурипігмент Аs2S3 має золотисто-жовтий колір і тому з античних часів використовувався як жовта фарба. Німецький чернець і філософ, переконаний алхімік, Альберт фон Больштедт отримав миш'як з аурипігменту в 1250 р. Нині цей мінерал використовується у промисловості для миш'яку.
Сфалерит ZnS (цинкова обманка). Назва цього мінералу походить від грецького слова sfaleros – віроломний, оманливий. Мінерал від безбарвного до чорного кольору. Залишає білу і від світло-жовтої до темно-коричневої межі. Жирно-алмазний блиск. Родовища – Адигея, Дальнегорськ (Далекий Схід), Піткяранта (Карелія). Найважливіша руда для цинку.
Галеніт РbS (свинцевий блиск). Мінерал непрозорий, свинцево-сірого кольору з металевим блиском. Чи не розчиняється у воді, електрика проводить слабо. Служить джерелом отримання свинцевої руди. Родовища – Адигея, Дальнегорськ, Піткяранта.
Халькозин Сu2S (мідний блиск). Мінерал має колір від свинцево-сірого до чорного, непрозорий, із металевим блиском. Має ковкість і хорошу провідність. Розчиняється HNO3, виділяючи сірку. Найважливіша мідна руда. Родовища - Казахстан, Урал.
Халькопірит СuFeS2 (мідний колчедан). Мінерал латунно-жовтого кольору. Залишає зеленувато-чорну межу, має металевий блиск. Відрізняється крихкістю. Поганий провідник. Є сумішшю СуS і FeS. Використовується для комплексного виробництва Сu та Fе. Родовища - Урал, Азербайджан.
А тепер поговоримо про інші природні сполукисірки -сульфатах. У них у сірки вищий ступінь окислення +6.
Мірабіліт Nа2SO4•10Н2O добувають у затоці Кара-Богаз-Гол на Каспійському морі. Мінерал носить назву «глауберова сіль» на честь німецького лікаря та хіміка, який отримав його штучно. Важливе сировину отримання соди за способом Леблана. Мінерал часто білого кольору, гірко-солоний на смак, легко розчинний у воді та кислотах. Видобувається в озерах Нижнього Поволжя. Баріт ВаSO4 - тендітний мінерал білого або сірого кольору. Застосовується виготовлення білої фарби. Також застосовується у медицині. Сульфат барію BaSO4, змішаний з водою, випивають перед рентгеноскопією шлунка, адже барит поглинає рентгенівське проміння. Видобувається на Північному Кавказі в родовищі Білореченське.
Целестин SrSO4 - малорозчинний у воді сульфат стронцію, застосовується для отримання металевого стронцію, а також інших солей стронцію.
Гіпс СаSO4•2H2O (легкий шпат) – мінерал білого, рожевого чи сірого кольору. Має блиск від скляного до перламутрового. Розчиняється в НСl та Н2О. Зустрічається повсюдно. Широко поширений у Свердловській області. Використовується в медицині для фіксації кісток при переломах, а також у виробництві алебастру, тобто паленого гіпсу (будівельний матеріал).
Таблиця-завдання (після екскурсії)
Природні сполуки сірки
Сульфіди
Сульфати
Після екскурсії (15 хв) проводимо розмову та перевіряємо виконання завдання (заповнення таблиці). Потім пропонуються такі питання:
1. Що спільного у властивостях сульфідів?
Відповідь. Блиск, непрозорість, крихкість, нерозчинність у воді.
2. Які відмінності можна спостерігати у сульфідів?
Відповідь. Колір, твердість.
Відповідь. За виділеннямсірководню.
Відповідь. За утворенням білого осаду SО4.
5. Де застосовуються сульфіди? (Перевіряємо графу "Застосування" таблиці-завдання "Сульфіди".)
Відповідь. Для виробництва Н2SO4, в металургії – для отримання заліза та кольорових металів.
(Учні записують рівняння відповідних реакцій.)
7. Де застосовуються сульфати?
Відповідь. Див. заповнену таблицю-завдання «Сульфати».
На закінчення уроку учням пропонуютьсязавдання.
1. Який обсяг SО2 виділиться при випаленні 60 кг FeS2?
2. Який сульфід багатший за сірку: ZnS чи CuS?
Домашнє завдання. Прочитати § 19.1, виконати упр. 7, 9, 10т, с. 79 (Гузей Л.С., Суровцева Р.П., Сорокін В.В. Хімія-9. М: Дрофа, 2002).
Ф.Х.НІЗАМЕТДІНОВА, вчитель хімії школи № 1695 (Москва)