emou.ru

Презентация "серная кислота". Презентация по химии "производство серной кислоты" Серная кислота и ее свойства презентация


ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ Серная кислота известна с древности. Первое упоминание о кислых газах, получаемых при прокаливании квасцов или железного купороса «зеленого камня», встречается в сочинениях, приписываемых арабскому алхимику Джабир ибн Хайяну. Позже, в IX веке персидский алхимик Ар-Рази, прокаливая смесь железного и медного купороса (FeSO47H2O и CuSO45H2O), также получил раствор серной кислоты. Этот способ усовершенствовал европейский алхимик Альберт Магнус, живший в XIII веке. Абу Абдаллах Джабир ибн Хайян ад-Азди ас-Суфи (ок. 721 г., ок. 815 г.) Абу Бакр Мухаммад ибн Закария Ар-Рази (около 865 г. около 925 г.) Алберт Магнус (ок г. 15 ноября 1280 г.)


ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ В XV веке алхимики обнаружили, что серную кислоту можно получить, сжигая смесь серы и селитры, или из пирита серного колчедана, более дешевого и распространенного сырья, чем сера. Таким способом получали серную кислоту на протяжении 300 лет, небольшими количествами в стеклянных ретортах. И только в середине 18 столетия, когда было установлено, что свинец не растворяется в серной кислоте, от стеклянной лабораторной посуды перешли к большим промышленным свинцовым камерам.


ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ Серная кислота H 2 SO 4 сильная двухосновная кислота, отвечающая высшей степени окисления серы (+6). При обычных условиях концентрированная серная кислота тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха. Вязкая. Нелетучая.


ТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ Серная кислота и олеум чрезвычайно агрессивные вещества, поражают дыхательные пути, кожу, слизистые оболочки, вызывают затруднение дыхания, кашель, нередко ларингит, трахеит, бронхит и т. д. Поражающая концентрация паров серной кислоты 0,008 мг/л (экспозиция 60 мин), смертельная 0,18 мг/л (60 мин). Аэрозоль серной кислоты может образовываться в атмосфере в результате выбросов химических и металлургических производств, содержащих оксиды S, и выпадать в виде кислот.




ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ РАСТВОРА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ Относительно смешивания серной кислоты с водой с давних пор существует строгое правило: «Сначала вода, потом кислота, иначе произойдет ужасное». Если же сделать наоборот, то первые же порции воды, оставшись наверху (вода легче кислоты) и взаимодействуя с кислотой, разогреваются так сильно, что вскипают и разбрызгиваются вместе с кислотой; могут попасть в глаза, на лицо и одежду.


ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ (характерны для класса кислот) серная кислота H 2 SO 4 + индикатор = изменение окраски Серная кислота + лакмус = красная окраска основной оксид = соль + вода H 2 SO 4 + CuO = CuSO 4 + H 2 O основание = соль + вода H 2 SO NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O соль = новая соль + новая кислота H 2 SO NaCl = Na 2 SO HCl качественная реакция на сульфат-ионы SO 4 -2 SO Ba +2 = BaSO 4 белый творожистый осадок

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

Серная кислота

Выполнила ученица 9 «А» класса Смольянинова Юлия.


  • Серная кислота - это бесцветная маслянистая жидкость.
  • Застывает в кристаллическую массу при температуре +10°С.
  • Серная кислота имеет плотность 1,84г/см3.
  • 1 литр такой кислоты весит 2кг.
  • Затвердевает кислота при температуре -20°С.

  • При растворении этой кислоты в воде будет выделено большое количество теплоты вследствие образования гидратов.
  • Эти гидраты можно выделить из раствора при низких температурах в твердом виде.

Химические свойства

Разбавленная кислота проявляет и окислительные свойства, поэтому она реагирует с металлами, которые находятся в ряду активности до водорода

H 2 SO 4 + Zn = H 2 + ZnSO 4

Реагирует с основными оксидами:

H 2 SO 4 + CuO = CuSO 4 + H 2 O


Химические свойства

С гидроксидами:

Cu(OH) 2 + H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O

2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O

  • Cu(OH) 2 + H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O 2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O

Взаимодействие с солями при обменных реакциях:

H 2 SO 4 + BaCl 2 = 2HCl + BaSO 4


(на холоде)" width="640"

Химические свойства

  • Некоторые металлы (Al,Cr,Fe) не реагируют с концентрированной кислотой.
  • Это происходит из-за образования защитной пленки на поверхности металла.

Fe + H2SO4 (конц.) = (на холоде)


  • Производство минеральных удобрений - самая крупная область применения.
  • Электролит в свинцовых аккумуляторах
  • Очистка нефтепродуктов

  • Производство синтетических моющих средств, красителей, пластмасс, фтороводорода и других реактивов.
  • Обогащение руд в горнодобывающей промышленности

  • Металлообрабатывающая, текстильная, кожевенная и другие отрасли промышленности
  • Производство лекарственных препаратов

  • Серная кислота и олеум - очень едкие вещества.
  • Они поражают кожу, слизистые оболочки, дыхательные пути (вызывают химические ожоги).
  • При вдыхании паров этих веществ они вызывают затруднение дыхания, кашель, нередко -ларингит, трахеит, бронхит и т. д.

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.

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



  • Загрузка...