Специфические свойства концентрированной серной кислоты презентация. Производство и применение серной кислоты

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Центр дистанционного образования детей-инвалидов при ОГАОУ «Белгородский инженерный юношеский лицей-интернат» СЕРНАЯ КИСЛОТА Подготовила: учитель химии, Быкова О.С.

Серная кислота H2SO4 - сильная двухосновная кислота, отвечающая высшей степени окисления серы (+6). При обычных условиях концентрированная серная кислота - тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха, с кислым «медным» вкусом. В технике серной кислотой называют её смеси как с водой, так и с серным ангидридом SO3.

Молекулы и ионы серной кислоты имеют тетраэдрическое строение.

FeS 2 S H 2 S SO 2 → SO 3 → H 2 SO 4 Пирит Серный колчедан Получение серной кислоты

Общие свойства растворов кислот

Разбавление серной кислоты

I. Химические свойства разбавленной серной кислоты 1.Диссоциация: H 2 SO 4 H + + HSO 4 - HSO 4 - ↔ H + + SO 4 2 -

2. Взаимодействие с металлами (до Н) Zn + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 Mg + H 2 SO 4 → MgSO 4 + H 2 Cu + H 2 SO 4 →

3 . Взаимодействие с о c новными и амфотерными оксидами CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O CuO + 2 H + → Cu 2 + + H 2 O ZnO + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O ZnO + 2 H + → Zn 2+ + H 2 O

4 . Взаимодействие с основаниями и амфотерными гидроксидами 2NaOH + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 +2 H 2 O H + + ОН - → H 2 O NaOH + H 2 SO 4 → Na H SO 4 +H 2 O Кислая соль гидро сульфат натрия Zn(OH) 2 + H 2 SO 4 → ZnSO 4 +2H 2 O Zn(OH) 2 + 2 H + → Zn 2+ +2H 2 O

5 .Взаимодействие с сол ями H 2 SO 4 +BaCI 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCI Ba 2+ +SO 4 2- = BaSO 4 ↓ K 2 CO 3 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O 2 H + + CO 3 2- = CO 2 + H 2 O

Качественная реакция H 2 SO 4 +BaCI 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCI Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓

Серная кислота вытесняет более летучие кислоты NaCI + H 2 SO 4 → NaHSO4 + HCI

Свойства концентрированной серной кислоты Органические вещества обугливаются!!! C12H22O11 (сахароза) → 12С (уголь)

концентрированная серная кислота окисляет неметаллы неМе + H2SO4(конц.) = H2O + SO2 + кислородсодержащая кислота неМе, C + 2H2SO4 = 2H2O + CO2 + 2SO2 S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O 2P + 5H2SO4 = 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O

концентрированная серная кислота окисляет металлы концентрированная H2+6SO4 – сильный окислитель; при взаимодействии с металлами (кроме Au, Pt) может восстанавливаться до S+4O2, S0 или H2S-2 (без нагревания не реагируют также Fe, Al, Cr - пассивируются): 2Ag + 2H2SO4 → Ag2SO4 + SO2+ 2H2O 8Na + 5H2SO4 → 4Na2SO4 + H2S + 4H2O

Спасибо за внимание!

«Хлеб»

химической промышленности

До XIV века его назвали «купоросным маслом»

Дожди из этого вещества обнаружены на планете Венера

Н 2 SO 4

серная кислота

Производство минеральных удобрений

Электролит

в свинцовых аккумуляторах

Для очистки бензина, керосина и смазочных масел.

Производство взрывчатых веществ

Производство синтетических волокон, пластмассе других органических соединений

Тема урока:

Серная кислота – Н 2 SO 4

Серная кислота – H 2 SO 4

H 2 SO 4 = 2H + + SO 4 2–

Общие свойства кислот

• Взаимодействие с металлами (до Н 2)
• Взаимодействие с оксидами металлов
• Взаимодействие с основаниями
• Взаимодействие с солями
• Изменение окраски индикаторов

Серная кислота – H 2 SO 4

Химический

эксперимент

Серная кислота – H 2 SO 4

Общие свойства с другими кислотами

+ Ме (до Н 2 ) → соль + Н 2

+ оксид Ме → соль + Н 2 О

+ основание → соль + Н 2 О

+ соль → новая соль + новая кислота

изменяет окраску индикатора лакмуса и метилоранжа

Н 2 SO 4

разбавленная

Серная кислота – H 2 SO 4

Специфические свойства

H 2 SO 4 = 2H + + SO 4 2–

Качественная реакция

на серную кислоту и ее соли

SO 4 2– + Ва 2+ = ВаSO 4 ↓

осадок белого цвета

Серная кислота – H 2 SO 4

Специфические свойства

H 2 SO 4 – сильный окислитель

5Н 2 SO 4 (конц.) + 4Zn → 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

2Н 2 SO 4 (конц.) + Cu → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Концентрированная кислота не реагирует при обычных условиях с Fe, Cr, Al - она их пассивирует, т.е. образует на поверхности металла, толстую оксидную пленку.

Серная кислота – H 2 SO 4

Специфические свойства

H 2 SO 4 – обладает гигроскопичностью,

т.е. поглощает воду

Серная кислота – H 2 SO 4

Специфические свойства

Разбавление серной кислоты.

Кислоту приливать в воду!

Серная кислота – H 2 SO 4

Специфические свойства

Сильный окислитель

Гигроскопичное вещество

H 2 SO 4

Качественная реакция - ионы Ва 2+

Серная кислота – H 2 SO 4

H 2 SO 4

Обладает некоторыми специфическими свойствами

Обладает общими свойствами, характерными

для большинства кислот

Проверь себя!

За каждый правильный ответ поставьте 1 балл.

Итого 5 баллов

5 баллов – оценка «5»

4 балла – оценка «4»

3 балла – оценка «3»

Сускина Ольга Николаевна

Коммунальное государственное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 1 им. Н.Г. Чернышевского»

Казахстан, г. Семей

Химия

9 класс

Тема урока:

Серная кислота и ее соли.

Цель:

Задачи:

1. Образовательная.

2. Развивающая.

3. Воспитательная.

Тип урока:

урок изучения нового учебного материала.

Вид урока:

урок – исследовательская беседа.

Технологии:

технология проблемного обучения, технология уровневой дифференциации.

Оборудование:

серная кислота (разбавленная и концентрированная), цинк, медь, сульфат натрия, хлорид натрия, нитрат бария, компьютер, интерактивная доска.

Данная тема курса химии 9 класса позволяет применить для изучения нового материала имеющиеся у учащихся знания о химических свойствах важнейших классов неорганических веществ.

Проведение урока осуществляется с использованием компьютера и интерактивной доски. На уроке применяется презентация, выполненная в программе Ms . Power Point . В современной школе предусмотрено обязательное использование компьютеров. Это развивает компьютерную грамотность и информационную культуру ребят. Использование компьютерной техники позволяет школьникам за минимальное время выполнять большой объем работ, одновременно трудиться по нескольким направлениям над выполнением нескольких заданий. Применение информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) на уроке способствует формированию у учащихся умений работать с информацией и развитию у них коммуникативных способностей. Эти технологии осуществляют подготовку всесторонне развитой личности нового общества. Они формируют у учащихся исследовательские навыки и умения принимать оптимальные решения. В современных условиях необходимо готовить школьника к быстрому восприятию и обработке поступающей информации для ее успешного применения. Компьютерные технологии в процессе преподавания химии используют для повышения интереса школьников к изучению предмета, для активизации познавательной деятельности учащихся на уроке, а также для организации оперативного контроля знаний и умений ребят. Конечным результатом внедрения информационных технологий в процесс обучения химии является овладение учащимися компьютером в качестве средства познания процессов и явлений, происходящих в природе и используемых в практической деятельности. Информационные технологии в преподавании химии позволяют поднять на качественно новый уровень процесс обучения учащихся, развивают у них новый тип мышления, а также способствуют рациональной организации умственной деятельности школьников.

В инструктивно-методическом письме «Об особенностях преподавания основ наук в общеобразовательных организациях (в том числе, реализующих инклюзивное образование) Республики Казахстан в 2014-2015 учебном году» при характеристике образовательного процесса по химии наряду с прочими современными методическими подходами рекомендуется «использование интерактивных форм обучения, современных информационно-коммуникационных технологий». Обращается внимание на необходимость применения мультимедийных средств. Согласно этому письму, в школе необходимо исключить использование веществ, входящих в «Перечень прекурсоров», в том числе серную кислоту. Однако по программе тема «Серная кислота и ее соли» изучается довольно подробно. Чтобы урок по этой теме сделать более интересным, насыщенным и разнообразным можно применить видеофайлы, отражающие лабораторные эксперименты с серной кислотой. На данном уроке учащиеся смогут не только ознакомиться с материалом из учебника, но и провести наблюдения за опытами, характеризующими свойства этой кислоты. Это ведет к лучшему усвоению материала. На подобных уроках очень высока целесообразность использования средств ИКТ. Далеко не все химические явления и процессы можно показать в школьной лаборатории. Их можно продемонстрировать с помощью компьютера.

На уроке уделяется внимание здоровьесберегающей технологии, для чего проводится физминутка.

На уроке применяется технология дифференцированного обучения. Во время изучения нового учебного материала на этапе реализации используется групповая работа учащихся по дифференцированным заданиям. Уровневая дифференциация способствует тому, что сильные ребята получают возможность почувствовать еще большую уверенность в своих возможностях, а менее подготовленные дети получают возможность почувствовать ситуацию успеха и избавиться от комплекса неполноценности.

План-конспект урока

Деятельность

учителя и учеников

Слайды

I . Организационный момент. (1 мин.)

Приветствие.

Проверка отсутствующих.

II . Постановка цели, задач урока и мотивация учебной деятельности.

Тема урока: Серная кислота и ее соли.

Цель: Изучение серной кислоты, ее физических и химических свойств, свойств ее солей-сульфатов; рассмотрение применения серной кислоты и ее солей.

Задачи.

Образовательная.

Изучить физические и химические свойства разбавленной и концентрированной серной кислоты, свойства ее солей сульфатов и качественную реакцию на сульфат-ион. Рассмотреть применение серной кислоты и ее солей сульфатов.

Развивающая.

Развивать у учащихся умения составлять уравнения химических реакций.

Воспитательная.

Воспитывать у учащихся интерес к предмету химии как к прикладной науке.

III . Этап побуждения.

Химическая разминка.

В качестве химической реакции учащимся предлагаются вопросы по учебному материалу 8 класса.

1. Какова химическая формула серной кислоты?

2. Какие степени окисления проявляют химические элементы, входящие в состав серной кислоты?

3. Какова структурная формула серной кислоты?

4. Как называются соли серной кислоты?

IV . Этап реализации – изучение нового материала.

Создание проблемной ситуации для активизации познавательной деятельности учащихся.

Как отличается концентрированная серная кислота по своим химическим свойствам от разбавленной серной кислоты?

Физические свойства серной кислоты.

Учащиеся работают с учебником (§16, стр. 74).

Для изучения процесса растворения концентрированной серной кислоты в воде учащимся предлагается из интернета видеофайл «Разбавление серной кислоты», демонстрируемый на интерактивной доске.

Химические свойства

разбавленной серной кислоты.

Учащимся предлагается вспомнить из 8 класса: «Какими химическими свойствами обладает разбавленная серная кислота?»

Реагирует с металлами, стоящими в ряду активности металлов до водорода, с образованием соли и газа водорода.

Демонстрация видеофайла с экспериментом: железо и цинк реагируют с разбавленной серной кислотой.

Реагирует с основными и амфотерными оксидами с образованием соли и воды.

Реагирует с основаниями с образованием соли и воды.

Реагирует с солями с образованием новой соли и новой кислоты.

Химические свойства

концентрированной серной кислоты.

Демонстрация видеофайла на интерактивной доске: медь реагирует с концентрированной серной кислотой.

Качественная реакция

на сульфат-ион.

Выполнение лабораторного опыта №4 «Распознавание сульфатов».

Учащиеся работают по 4 группам, которым предлагаются задания разного уровня сложности.

Задание группе №1 и группе №2.

Провести химическую реакцию между сульфатом натрия и нитратом бария. Написать уравнение реакции в молекулярном виде.

Задание группе №3 и группе №4.

Распознать, в какой пробирке находится хлорид натрия, а в какой пробирке – сульфат натрия. Написать уравнение проведенной реакции в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном видах.

После выполнения лабораторного опыта представители от групп объясняют полученный результат и записывают уравнения реакций на интерактивной доске.

Демонстрация видеофайла на интерактивной доске: хлорид бария реагирует с сульфатом магния.

Соли серной кислоты-сульфаты,

их свойства и применение.

Самостоятельная работа учащихся с учебником. Письменное задание. Учащиеся выписывают из §16 (стр. 76-77) учебный материал о солях серной кислоты – сульфатах и гидросульфатах.

Применение серной кислоты.

Производство серной кислоты в г.Усть-Каменогорске. (Региональный компонент).

Демонстрация статических изображений, использование интернет-ресурса для просмотра видеофрагмента, работа учителя с доской

Демонстрация статических изображений, использование интернет-ресурса для просмотра видеофрагмента, работа учителя с доской

Демонстрация статических изображений, использование интернет-ресурса для просмотра видеофрагмента, работа учителя с доской

Демонстрация статических изображений, видеофрагмент фильма со звуковым сопровож-дением, работа учителя с доской

Демонстрация статических изображений, видеофрагмент фильма со звуковым сопровож-дением, работа учителя с доской

Демонстрация статических изображений, работа учителя с доской

V . Физминутка.

«Две половинки»

Видеофрагмент фильма со звуковым сопровождением

VI . Этап рефлексии.

Закрепление

Для решения проблемной ситуации учащимся предлагаются вопросы.

1. В чем отличие химических свойств концентрированной серной кислоты от свойств разбавленной серной кислоты?

2. Что является окислителем в концентрированной серной кислоте?

3. Что является окислителем в разбавленной серной кислоте?

Учащиеся с помощью стикеров определяют уровень своего понимания изученного материала.

Демонстрация статических изображений, работа учеников с доской

VII . Подведение итогов урока.

Выставление оценок.

VIII . Домашнее задание.

§ 16.

Упражнение № 2, стр. 78 – на «3»,

Упражнение № 3, стр. 78 – на «4»,

Упражнение № 5, стр. 78 – на «5».

Перечень используемых источников

Гин А.А. Приемы педагогической техники: Свобода выбора. Открытость. деятельность. Обратная связь. Идеальность: Пособие для учителя. – М.: Вита-Пресс, 2004. – 88 с.

Дендебер С.В., Ключникова О.В. Современные технологии в процессе преподавания химии: развивающее обучение, проблемное обучение, проектное обучение, кооперация в обучении, компьютерные технологии. – М.: 5 за знания, 2007. – 112 с.

Колеченко А.К. Энциклопедия педагогических технологий: Пособие для преподавателей. – СПб.: Издательство КАРО, 2002. – 368 с.

Кульневич С.В., Лакоценина Т.П. Современный урок. Часть I : Научно-практическое пособие для учителей, методистов, руководителей образовательных учреждений, студентов педагогических учебных заведений, слушателей ИПК. – Ростов н/Д: Издательство «Учитель», 2005. – 288 с.

Химия: Учебник для 9 класса общеобразовательной школы. Н.Н. Нурахметов, К.М, Джексембина и др. – Алматы: Издательство «Мектеп», 2013. – 272 с.

Производство серной кислоты

«Едва найдется другое, искусственно добываемое вещество, столь часто применяемое в технике, как серная кислота…»

(Д. И. Менделеев)

FeS2 - пирит, серный колчедан, железный колчедан

S8самородная ромбическая сера

H2S – сероводород

С u2S; ZnS; PbS – сульфиды цветных металлов

CaSO4*2H2O – гипс

Технология производства

Технология производства

I стадия: Обжиг пирита

Печь для обжига в
«кипящем слое»

1. Крупные куски пирита дробят, мелкие спекают;

2. Обогащают воздух кислородом;

3. Теплообмен, т.к. температура выше 8000C;

4. Толстые стены печи обшиты сталью.

II стадия. Циклон

Очистка от

крупной пыли.

Двойной цилиндр, центробежная сила, сила гравитационного притяжения.

II стадия. Электрофильтр

Очистка от

мелкой пыли

Сетка заряжена положительно

Проволока отрицательно

II стадия. Сушильная башня

Керамические трубки - «насадка», увеличивают площадь соприкосновения.

Концентрированная серная кислота сверху, «печной газ» снизу.

Очистка «печного
газа»

Теплообменник и контактный аппарат

Теплообмен:

III стадия.
Окисление оксида серы (IV) в оксид серы (VI)

2 SO2(г) + O2(г) Û 2 SO3(г) +Q

1.Соединения

2.Экзотермическая

3.Гомогенная

4.Каталитическая

5.Обратимая

6.Окислительно-восстановительная

Поглотительная
башня

Керамические трубки - увеличение площади соприкосновения.

Серная кислота сверху, оксид серы (VI) снизу.

Принцип противотока.

Получение олеума

SO3 + H2SO4 ® H2S2O7

Дисерная к-та

H2S2O7 + SO3 ® H2S3O10ОЛЕУМ

Трисерная к-та

H2S3O10 + SO3 ® H2S4O13

Тетрасерная к-та

IV стадия.
Поглощение оксида серы (VI) водой

SO3(г) + Н 2О (ж) ® Н 2SO4(ж) + Q

1.Соединения

2.Экзотермическая

3.Гетерогенная

4.Некаталитическая

5.Необратимая

6.Без изменения степеней окисления

Полный процесс производства H2SO4

Применение серной кислоты

Ø1. Производство минеральных удобрений.

Ø2. Производство сульфатов (солей серной кислоты).

Ø3. Производство синтетических волокон.

Ø4. Черная и цветная металлургия.

Ø5. Производство органических красителей.

Ø6. Спирты, кислоты, эфиры(орг. вещества).

Ø7. Пищевая промышленность(патока, глюкоза), эмульгатор (загуститель) Е513.

Ø8. Нефтехимия(минеральные масла).

Ø9. Производство взрывчатых веществ

Применение серной кислоты

Технологические принципы производства серной кислоты

1. Принцип непрерывности

2. Принцип комплексного использования сырья, использование отходов другого производства

3. Принцип безотходного производства

4. Принцип теплообмена

5. Принцип противотока («кипящий слой»)

6. Принцип автоматизации и механизации производственных процессов.

Транспортировка и хранение серной кислоты

Транспортируют в железнодорожных и автоцистернах из кислотостойкой стали

Хранят в герметически закрытых емкостях из полимера или нержавеющей стали, покрытой кислотоупорной плёнкой

Решение экологических проблем

1. Использование технологических схем, сводящих к минимуму загрязнение атмосферы

2. Совершенствование технологического

оборудования, в частности различных фильтров и поглотителей

Слайд 2

Занимательные опыты

Обугливание сахара Пламя-художник "Вода" зажигает костер

Слайд 3

Я растворю любой металл. Меня алхимик получал В реторте глиняной простой. Слыву я главной кислотой... Когда сама я растворяюсьВ воде, то сильно нагреваюсь…

Слайд 4

«Сами, трудясь, Вы сделаете все для близких людей и для себя, а если при труде успеха не будет, неудача – не беда, попробуйте еще»

Менделеев Д.И.

Слайд 5

Цель урока:

познакомиться с историей открытия серной кислоты и распространением ее в природе; изучить химические и физические свойства серной кислоты; дать представление о практическом значении серной кислоты в народном хозяйстве и жизни человека.

Слайд 6

1. История открытия 2. Серная кислота в природе 3. Физические свойства 4. Химические свойства а) разбавленная серная кислота б) концентрированная серная кислота 5. Применение 6. Соли серной кислоты

Слайд 7

Давайте вспомним:

1. Какие из приведенных формул веществ относятся к кислотам: H2SiO3, NaOH, HCl, H2O, CO2, BaCl2,H2SO4 Дайте определение понятию «Кислоты». 2. Установите соответствие:

Слайд 8

3. В предложенных рядах исключите «лишнее вещество». Объясните свой выбор:а. NaOH, KOH, HCl;б. H2SO4, HCl, H2SiO3;в. HNO3, H2CO3, H2SO4.

4. С какими из перечисленных формул веществ взаимодействует раствор соляной кислоты: Cu, KOH, CO2, Zn, CuO, AgNO3

Слайд 9

История открытия

1. Первое упоминание – алхимик Гебер (при нагревании квасцов перегоняется «спирт», обладающий сильной растворя- ющей силой); 2. Средние века – получение серной кислоты основано на разложении сульфатов; 3. Андреас Либавий (16 век) – технический способ получения серной кислоты; 4. 1746г (Англия) – первый камерный завод по получению серной кислоты; 1805г (Москва) – получение серной кислоты на заводе князя Голицына.

Слайд 10

Серная кислота в природе

Кислотное озеро на глубине вулкана Малый Семячик Кипящее озеро(Курильские острова) Европа – спутник Юпитера Облака планеты Венера

Слайд 11

Физические свойства

H2SO4- бесцветная маслянистая тяжелая жидкость, без запаха, нелетучая при н.у. Обладает сильным водоотнимающим свойством. Хорошо растворяется в воде. Техника безопасности: Кислоту приливают в воду осторожно, тоненькой струйкой.

Слайд 12

Разбавление серной кислоты

Слайд 13

Химические свойства

Слайд 14

Химические свойства разбавленной H2SO4

Слайд 15

1. Взаимодействие с металлами (Стоящими до Н в ЭРНМ) Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 Zn0 -2e- → Zn+2 восстановитель 2Н+ +2e- → H02окислитель Cu + H2SO4≠

Слайд 16

2. Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами H2SO4 + CuO = CuSO4 + H2O 2H+ + SO42- + CuO = Cu2+ + SO42- + H2O 2H+ + CuO = Cu2+ + H2O

Слайд 17

3. Взаимодействие с основаниями: а) щелочами H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O 2H+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- = 2Na+ + SO42- + 2H2O 2H+ + 2OH- = 2H2O H+ + OH- = H2O б) нерастворимыми основаниями H2SO4 + Cu(OH)2= CuSO4 + 2H2O 2H+ + SO42- + Cu(OH)2= Cu2+ + SO42- + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2++ 2H2O

Слайд 18

4. Взаимодействие с солями H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓+ 2HCl 2H+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- = BaSO4↓+ 2H+ + 2Cl- Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ Качественная реакция – выпадение белого осадка белый

Слайд 19

Концентрированная H2SO4- сильный окислитель за счет S(+6) 1. Взаимодействие с металлами H2SO4 + активные металлы + малоактивные металлы + Fe, Al H2S, S, SO2 SO2 Пассивация металла Cu + 2H2SO4(конц) = CuSO4 + SO2 + 2H2O Cu0 – 2e- Cu+2 S+6 + 2e- S+4 окисление восстановление восстановитель окислитель

Слайд 20

Взаимодействие концентрированной серной кислоты с металлами

Слайд 21

Химические свойства концентрированной H2SO4

2. Взаимодействие с неметаллами 2H2SO4 + C = CO2 + 2SO2 + 2H2O 3. Взаимодействие с органическими веществами (гигроскопичность) 4. Взаимодействие с солями H2SO4(конц) + NaCl(тв) = NaHSO4 + HCl

Слайд 22

Гигроскопичность серной кислоты

Слайд 23

Применение

H2SO4 HNO3 Производство кислот Взрывчатые вещества Электролитическая медь Минеральные удобрения Лекарства Производство солей Искусственный шелк Очистка нефтепродуктов Электролит в аккумуляторах Производство эмали