Алотропијата е способност на атомите на еден елемент да формираат различни видови едноставни материи. Така се формираат соединенија кои се различни едни од други.
Алотропните модификации се стабилни. Во услови на постојан притисок на одредена температура, овие супстанции можат да се трансформираат една во друга.
Алотропните модификации може да се формираат од молекули кои имаат различен број на атоми. На пример, елементот кислород формира озон (О3), а самата супстанција кислород (О2).
Алотропните модификации можат да имаат различни типови Такви соединенија вклучуваат, на пример, дијамант и графит. Овие супстанции се алотропни модификации на јаглеродот. Овој хемиски елемент може да формира пет хексагонални и кубни дијаманти, графит, карабин (во две форми).
Шестоаголниот дијамант се наоѓа во метеоритите и се добива во лабораториски услови со продолжено загревање под многу висок притисок.
Познато е дека дијамантот е најтврдиот од сите супстанции што постојат во природата. Се користи за дупчење карпи и сечење стакло. Дијамантот е безбоен, транспарентен материјал кој е многу рефрактивен на светлина. Дијамантските кристали имаат кубна решетка во центарот на лицето. Половина од атомите на кристалот се наоѓаат во центрите на лицата и темињата на една коцка, а преостанатата половина од атомите се наоѓаат во центрите на лицата и темињата на друга коцка, која е поместена во однос на првата долж просторната дијагонала. Атомите формираат тетраедрална тридимензионална мрежа во која имаат
Од сите едноставни супстанции, само дијамантот содржи максимален број атоми, кои се распоредени многу густо. Затоа врската е многу силна и цврста. Силните врски во јаглеродните тетраедри обезбедуваат висока хемиска отпорност. Дијамантот може да биде погоден само од флуор или кислород на температура од осумстотини степени.
Без воздушен пристап, кога е изложен на силна топлина, дијамантот се претвора во графит. Оваа супстанца е претставена со темно сиви кристали и има слаб метален сјај. Супстанцијата е мрсна на допир. Графитот е отпорен на топлина и има релативно висока топлинска и електрична спроводливост. Супстанцијата се користи во производството на моливи.
Карбинот се добива синтетички. Тоа е црна цврстина со стаклен сјај. Без воздушен пристап, кога се загрева, карбинот се претвора во графит.
Постои уште една форма на јаглерод - аморфна нарушена структура добиена со загревање на соединенија што содржат јаглерод. Во природни услови се наоѓаат големи наоѓалишта на јаглен. Во овој случај, супстанцијата има неколку варијанти. Јагленот може да биде во форма на саѓи, коскени јаглен или кокс.
Како што веќе беше наведено, алотропните модификации на еден елемент се карактеризираат со различни меѓуатомски структури. Покрај тоа, тие се обдарени со различни хемиски и физички својства.
Сулфурот е уште еден елемент способен за алотропија. Оваа супстанца ја користеле луѓето уште од античко време. Постојат различни алотропни модификации на сулфурот. Најпопуларен е ромбичниот. Тоа е жолта цврстина. Ромбичниот сулфур не се навлажнува со вода (плови на површината). Ова својство се користи при екстракција на супстанцијата. Орторомбичниот сулфур е растворлив во органски растворувачи. Супстанцијата има слаба електрична и топлинска спроводливост.
Покрај тоа, има пластичен и моноклинички сулфур. Првата е кафеава аморфна (како гума) маса. Се формира кога стопениот сулфур се истура во ладна вода. Моноклиниката е претставена во форма на темно жолти игли. Под влијание на собната (или блиску до неа) температура, и двете од овие модификации се трансформираат во ортохомбичен сулфур.
Способноста на хемискиот елемент да постои во форма на две или повеќе едноставни супстанции кои се разликуваат само по бројот на атоми во молекулата или во структурата. Јаглерод
Знаци | Дијамант (C) | Графит (C) |
Составот на молекулите | јаглеродни атоми | јаглеродни атоми |
Транспарентно | Сиво-црна супстанца, со метален сјај, мрсна на допир |
|
Физичка состојба | Многу тешко | |
Топлинска спроводливост и електрична спроводливост | Не спроведува топлина или струја | Спроведува топлина и електрична енергија |
Тип на решетка |
Алотропијата на јаглеродот се должи на различни распореди на атоми во кристалната решетка
Дијамантска и графит-атомска кристална решетка, Фулерен-молекуларен (C 60)
Кислородот постои во форма на две алотропни модификации - O 2 и O 3
Супстанца чија формула е О2 се наоѓа во атмосферата, хидросферата, земјината кора и живите организми. Околу 20% од атмосферата е составена од диатомски молекули на кислород. Во стратосферата, на надморска височина од приближно 12-50 km од површината на земјата, постои слој наречен „озонски штит“. Неговиот состав се рефлектира со формулата О3. Озонот ја штити нашата планета интензивно апсорбирајќи ги опасните зраци на црвениот и ултравиолетовиот спектар на Сонцето.
Споредба на кислород и озон
Знаци | Кислород | Озон |
Составот на молекулите | 2 атоми на кислород | 3 атоми на кислород |
Структура | ||
Физичка состојба и боја | Безбоен транспарентен гас или бледо сина течност | Син гас, сина течност, темно виолетова цврста |
Отсутен | Остро, што потсетува на бура со грмотевици, свежо исечено сено |
|
Точка на топење (°C) | ||
Точка на вриење (°C) | ||
Густина (g/l) | ||
Растворливост во вода | Малку растворлив | Подобро од кислород |
Хемиска активност | Стабилна во нормални услови | Лесно се распаѓа за да произведе кислород |
Тип на решетка | Молекуларна | Молекуларна |
Алотропијата на кислородот и озонот се должи на различниот број на кислород во молекулите на супстанциите.
Алотропија на кислород
Кислород О 2 | Озон О 3 |
Физички својства |
|
Кислородот е еден од најчестите елементи во природата и сочинува 21% од атмосферата. Го поддржува животот на планетата и го овозможува согорувањето. Најзастапениот елемент на Земјата, тој е составен дел на повеќето карпи и минерали. Повеќе од 60% од тежината на човечкото тело доаѓа од кислород. Безбоен, без мирис гас, кислородот е слабо растворлив во вода и малку потежок од воздухот. Кога ќе се олади до -183C, кислородот станува проѕирна синкава течност со густина поголема од онаа на водата. | Озон О 3се наоѓа во стратосферата на надморска височина од 25-50 километри, формирајќи ја озонската обвивка. Озонот се формира со распаѓање на кислородот под влијание на ултравиолетовите зраци од сонцето, како и при атмосферски празнења. Името го добила поради силниот мирис (од грчкиот збор озон - мирисна). Тоа е бледо син нестабилен гас. Лесно се раствора во вода, има бактерицидни својства и се користи за дезинфекција на водата и воздухот. Во големи количини, озонот е опасен. Благодарение на неговата способност да апсорбира ултравиолетови зраци, озонот ги штити живите организми - луѓето, животните и растенијата - од опасното УВ зрачење од сонцето. |
Алатропија на фосфор
Знаци | Црвен фосфор (P) | Бел фосфор (P 4) |
Состав на супстанцијата | атоми на фосфор | Молекули на фосфор |
Црвена тула | Жолтеникаво-восочна супстанција |
|
Без мирис | Мирисот на лук |
|
Растворливост | Се раствора во вода и јаглерод дисулфид | Нерастворлив во вода, растворлив во јаглерод дисулфид |
Ефект врз телото | Не е отровен | Отровна супстанција |
Сјај во темнина | Не свети | Сјае |
Хемиска активност | Помалку хемиски активни, гори кога се запали | По хемиски активни, спонтано се запали во воздухот |
Тип на решетка | Молекуларна |
Алотропијата на фосфорот се должи на различни кристални решетки
Алатропија на сулфур
Знаци | Ромбичен сулфур (S8) | Пластичен сулфур(S) |
Состав на супстанцијата | Молекули на сулфур | Атоми на сулфур |
Темно кафеава |
||
Без мирис | Без мирис |
|
Физичка состојба | Се протега како гума |
|
Точка на топење | Ниско топење, +112,8 0 C. | Се топи полошо, +444,6 0 C |
Тип на решетка | Молекуларна |
Алотропијата на сулфурот се должи на различни кристални решетки
ромбичен ,моноклиника И пластика .
Алотропија (од старогрчки αλλος „друго“, τροπος „сврт, својство“) постоење на ист хемиски елемент во форма на две или повеќе едноставни супстанции, различни по структура и својства: таканаречените алотропни модификации или алотропни форми.
Сулфурот има три алотропни модификации: Ортохомбична ортохомбна пластика моноклинична Орторхомбичниот сулфур е стабилен на собна температура. Кога се загрева, се топи, претворајќи се во жолта, лесно подвижна течност со дополнително загревање, течноста се згуснува, бидејќи во неа се формираат долги полимерни синџири; Кога топењето полека се лади, се формираат темно жолти иглести кристали од моноклиничен сулфур, а ако истурете стопен сулфур во ладна вода, се добива пластичен сулфур - структура слична на гума која се состои од полимерни синџири. Пластичниот и моноклиничкиот сулфур се нестабилни и спонтано се трансформираат во ортохомбичен сулфур.
Орторомбна модификација на сулфур Молекулата S 8 има облик на круна, должината на сите врски – S – S – се еднакви на 0,206 nm, а аглите се блиску до тетраедарски 108°. Кај ромбичниот сулфур, најмалиот елементарен волумен има форма на правоаголен паралелепипед. Ромбичниот сулфур има жолта боја. Ромбичен сулфурен кристал
Моноклинична модификација на сулфурот Моноклиничниот сулфур се топи на 119,3 C. Растопениот сулфур главно се состои од циклични S8 молекули и е подвижна жолта течност. Кога топењето се загрева на температури над 160 C, циклусите S8 се отвораат, формирајќи долги полиатомски синџири, топењето постепено ја губи својата флуидност и ја менува бојата: од жолта станува темно кафеава. На температури над 187 C, синџирите се кршат и се скратуваат, а вискозноста на стопениот сулфур се намалува. Моноклиничкиот сулфур има бледо жолта боја.
Пластична модификација на сулфур Ако стопениот сулфур се истури во ладна вода, се формира кафеава маса слична на гумата. Ова е трета алотропна модификација на сулфур - пластичен сулфур. Се состои од неправилно лоцирани цик-цак синџири S n, каде што n достигнува неколку илјади. Тој е нестабилен и по некое време ќе стане кршлив и ќе пожолте, т.е. постепено ќе се претвори во ромбична форма.
Резиме на часот на тема: „Сулфур. Алотропија на сулфур. Својства и примена“,
9-то одделение. УМК Г.Е. Руџитис и Ф.Г. Фелдман.
Наставник по хемија на Општинската државна образовна установа „Средно училиште бр.85 именувано по Херојот на Советскиот Сојуз Н.Д. Пахотишчева, Таишет“Никитиук Љубов Федоровна.
Цел на часот:прегледајте ја структурата на атомот на сулфур врз основа на положбата во периодниот систем, физичките и хемиските својства, алотропијата и употребата на сулфурот.
Цели на лекцијата:
Образовни:
Размислете за структурата на атомот на сулфур врз основа на неговата позиција во периодниот систем на хемиски елементи D.I. Менделеев, алотропни модификации на сулфур.
Проучете ги физичките и хемиските својства на сулфурот, неговата редокс двојност, појавата во природата, областите на примена.
Продолжете да ги развивате вештините на учениците за работа со периодниот систем на хемиски елементи D.I. Менделеев.
Подобрете ја способноста за составување равенки на хемиски реакции и спроведување експерименти.
Образовни:
Развијте ја меморијата и вниманието на учениците.
Формирајте позитивна мотивација за изучување на предметот.
Научете да го применувате постојното знаење во нова ситуација.
Образовни:
Да развива комуникациски вештини преку работа на учениците во парови.
Покажете ја важноста на хемиското знаење за современиот човек.
Продолжете со формирање на такви квалитети на личноста како одговорен однос кон доделената работа, способност да се проценат резултатите од нечија работа.
Концептуален апарат:природен сулфур, сулфид, сулфат, алотропија, демеркуризација.
Опрема:ПШЕ,компјутер, колекција „Минерали“,компјутерска презентација во програматаМоќ Точка; сулфур; алкохолна ламба; натпревари; држач; решетка со епрувети, вода.
За лабораториски експерименти на ученици: збирка „Минерали“, примерок од сулфур, вода во чаша, стаклена прачка.
Тип на лекција:комбинирано. Лекција за учење нов материјал.
Форми на организирање едукативни активности:
Самостојна работа со текстот на учебникот;
Фронтална;
Работа во парови;
Лабораториска работа,
Студентски пораки.
Методи и методолошки техники:
Делумно може да се пребарува.
Вербален (хеуристички разговор);
Визуелен;
Изведување лабораториски експерименти;
Слушање пораки;
Практично (демонстрација - хемиски експеримент, лабораториско искуство)
Вршење на физичко образование.
Педагошки техники:
Едукативни и организациски (дефинирање на целта и целите на часот, создавање поволни услови за активност);
Едукативни и информативни (разговор, искажување проблем, дискусија, работа со учебник, набљудување);
Образовни и интелектуални (перцепција, разбирање, меморирање на информации, решавање проблеми, мотивација на активност).
Напредокот на лекцијата
Фази на лекција, време
Форми на интеракција
Методи и техники
Активности на наставникот
Планирана ученичка активност
Слајд бр.
Организациски момент
1 мин.
Фронтална
Разговор
Ги поздравувам учениците, прашувам дали сите се во класот и ги поставувам за лекцијата.
Поздрав од наставниците.
Ажурирање на знаењето
5 мин.
Фронтална
Создавање проблемна ситуација
Момци, погодете ја загатката.
Златна супстанција:
Со него во лето се опрашува грозјето.
Можете да ја видите оваа слика:
Гумата се претвора во гума.
„Сулфур“ е темата на нашата лекција.
Кои прашања треба да ги разгледаме на час денес?
Тие слушаат и ја погодуваат загатката. Ова е сулфур.
Запишете ја темата во вашата тетратка.
Обезбедете план за работа на темата:
Позиција на сулфур во периодниот систем
Атомска структура
Да се биде во природа
Физички својства
Хемиски својства
Апликација
Значење за луѓето
Слајд бр. 1
Учење нов материјал
20-23 мин.
Фронтална
Разговор
Подигнување на проблем
Практичен метод
Предлагам да се разгледа позицијата на сулфур во периодниот систем.
Задача: составете дијаграми на структурата на атомот на сулфур, електронска и графичка формула. Да се определи оксидационата состојба на сулфурот.
Прашање: во каква форма мислите дека се наоѓа сулфурот во природата?
Сулфурот припаѓа на групата „халкогени“, што се преведува како „раѓање руди“.
ИзвршиЛабораториски експеримент бр.4 „Запознавање со примероци од сулфур и неговиот природен врски" (учебник стр. 43).
Вежба:испитајте го примерокот од сулфур. Одредете ја состојбата на агрегација и бојата на сулфурот. Тестирајте ја растворливоста на сулфурот во вода.
Работа со периодниот систем
Ученик на таблата составува дијаграм на структурата на атомот, електронски и графички формули,
Одреди го степенот на оксидација на сулфурот.
Одговор:во слободна форма и во форма на хемиски соединенија.
Учениците пополнуваат LO бр. 4, а потоа вршат проверка.
Работа во тетратка: сулфурот е кристална материја, со жолта боја, нерастворлива во вода. Не спроведува струја или топлина.
Слајд бр. 3
Фронтална
Самостојна работа со учебникот
Индивидуална работа
Подигнување на проблем
Демонстративен експеримент: трансформација на кристален сулфур во пластика.
Минута за физичко образование
Вербална
Индивидуална работа
Студентска порака
Разговор:
Што се нарекува алотропија?
Кои видови алотропија се карактеристични за сулфурот?
(Погледнете ја сликата „Алотропија на сулфур“ и страница 29 од учебникот)
Го загревам сулфурот и го истурам во ладна вода.
Прашање.За каква модификација на сулфурот се дискутира во песната:
Кој сулфур има круна,
Но, нема поданици, нема престол.
Сулфурот става круна кога е стабилен.
Ги поканувам сите да имаат сесија по физичко образование.
Хемиски својства на сулфур.
Прашања:
Какви оксидирачки или редуцирачки својства има сулфурот?
(одговорот може да се најде во учебникот на страница 30)
Вежбајте: пополнете ги равенките на реакцијата:
С + Х 2 =
S+Na=
S + Fe =
S + Hg =
S+O 2 =
С + Ф 2 =
Прашање: што се нарекува демеркуризација?
Неколку ученици добиваат задача на картичка: да извршат трансформација според шемата:
Х 2 S→S→Al 2 С 3 →Al(OH) 3
Останува да размислиме за употребата на сулфур.
Така, за време на лекцијата ги разгледавме својствата на сулфурот. Ајде да се свртиме кон темата на лекцијата, дали го најдовме одговорот на сите ваши прашања?
Одговор:алотропија е феномен на постоење на едноставни материи формирани од ист хемиски елемент.
Алотропни модификации на сулфур – кристален и пластичен сулфур.
Запишете ги својствата на алотропните модификации во тетратка.
Учениците изведуваат вежби заедно со видеото.
Учениците ги искажуваат своите претпоставки.
Во реакциите со кислород, сулфурот е редуцирачки агенс. Покажува оксидациски состојби од +4 и +6.
Во реакциите со водород и метали, сулфурот е оксидирачки агенс. Покажува состојба на оксидација од -2.
Учениците пишуваат реакции:
S+H 2 = Х 2 С
S+2Na=Na 2 С
S + Fe = FeS
S + Hg = HgS
S+O 2 =ЗА 2
С + 3 Ф 2 = СФ 6
Одговор: Чистењето на просториите и предметите од контаминација со метална жива и извори на жива пареа се нарекува демеркуризација.
Задачите се извршуваат на табла и на лице место.
Приказна на ученикот за биолошката улога и употребата на сулфурот:
Во античко време, сулфурот се користел за правење бои, козметика и барут. Во современиот свет, сулфурот има најширока примена. Без него, животот е невозможен во буквална смисла на зборот. Сулфурот е дел од органски материи - протеини, од кои се составени сите живи суштества. Употребата на сулфур може да биде многу скромно претставена во форма на дијаграм (слајд бр. 9)
Примерок од одговори на ученикот:
Ги разгледавме својствата на сулфурот: физички и хемиски
Откриено каде се појавува сулфурот во природата
Се смета за алотропија на сулфур
Смета за употреба на сулфур
Слајд бр. 4
Слајд бр. 5
Слајд бр. 6
Слајд бр. 7
и бр.8
Слајд бр. 9
Примарна консолидација на знаењето
5 мин.
Група (пар)
Самостојна работа
Проверка на парови
Вежба:изберете ги точните изјави
(прашањата се испечатени на парчиња хартија)
1. Структура на атомот на сулфур:
а) + 15)2)8)5
б) + 17)2)8)7
в) + 16)2)8)6
г) + 18)2)8)8
2. Најкарактеристичните оксидациски состојби за атомот на сулфур се:
а) -2; +2; +4; +6
б) -2; +4; +5; +6
в) -2; +1; +3; +6
г) -2; +2; +4; +5
3. Која модификација не постои:
а) ромбична
б) тетраедарски
в) моноклиника
г) пластика
4. Сулфурот не се раствора во:
а) ацетон
б) вода
в) јаглерод дисулфид
г) толуен
5. На собна температура, сулфурот реагира со метал:
а) железо
б) цинк
в) алуминиум
г) жива
Направете го тестот
Спроведување постапка за самостојно и меѓусебно оценување на сопствените воспитно-образовни активности и нивните другари на часот
со клуч:
1 – во
2 – а
3 – б
4 – б
5 – г
Слајд бр. 10
Рефлексија
3 мин.
Предна работа
Имам студенти да изберат недовршена реченица на екранот и да продолжат со неа.
(слајд број 11)
Завршете ја реченицата со изразување на нивниот став за лекцијата или темата.
Слајд бр. 11
Домашна работа, коментирање на оценките од часовите
3 мин.
Фронтална
1.1. Историска позадина
Сулфурот е една од ретките супстанци што биле познати уште од античките времиња. Една од причините за популарноста на сулфурот е распространетоста на мајчин сулфур во земјите на античките цивилизации. Го развиле Грците и Римјаните, а производството на сулфур значително се зголемило по пронаоѓањето на барут.
1.2. Место на сулфур во Периодниот систем на хемиски елементи на Менделеев
Сулфурот се наоѓа во групата 16 од Периодниот систем на хемиски елементи на Менделеев.
Надворешното енергетско ниво на атомот на сулфур содржи 6 електрони, кои имаат електронска конфигурација 3s 2 3p 4. Во соединенијата со метали, сулфурот покажува негативна оксидациска состојба на елементите -2, во соединенијата со кислород и други активни неметали - позитивни +2, +4, +6. Сулфурот е типичен неметал, во зависност од видот на трансформацијата, може да биде оксидирачки агенс и редукционен агенс.
1.3. Преваленца во природата
Сулфурот е доста распространет во природата. Неговата содржина во земјината кора е 0,0048%.
Сулфурот се наоѓа и во форма на сулфиди: пирит, халкопирит и сулфати: гипс, целестин и барит.
Многу сулфурни соединенија се наоѓаат во маслото (тиофен C 4 H 4 S, органски сулфиди) и нафтените гасови (водород сулфид).
1.4. Алотропни модификации на сулфур
Постоењето на алотропни модификации на сулфурот е поврзано со неговата способност да формира стабилни хомосинџири – S – S –. Стабилноста на синџирите се објаснува со фактот дека врските – S – S – се посилни од врската во молекулата S 2. Сулфурните хомосинџири имаат цик-цак форма, бидејќи електроните од меѓусебно нормални p-орбитали учествуваат во нивното формирање.
Постојат три алотропни модификации на сулфур: орторомбична, моноклинична и пластика. Ромбичните и моноклиничките модификации се конструирани од циклични S8 молекули лоцирани на местата на ромбичните и моноклиничните решетки.
Молекулата S8 има облик на круна, должините на сите врски – S – S – се еднакви на 0,206 nm, а аглите се блиску до тетраедарски 108 °.
Кај ромбичниот сулфур, најмалиот елементарен волумен има форма на правоаголен паралелепипед, а кај моноклиничен сулфур елементарниот волумен се доделува во форма на закосен паралелепипед.
Орторомбичен сулфурен кристал Моноклинички сулфурен кристал
Пластичната модификација на сулфурот е формирана од спирални синџири на атоми на сулфур со лева и десна оска на ротација. Овие синџири се искривуваат и влечат во една насока.
Орторомбичниот сулфур е стабилен на собна температура. Кога се загрева, се топи, претворајќи се во жолта, лесно подвижна течност со дополнително загревање, течноста се згуснува, бидејќи во неа се формираат долги полимерни синџири; Кога топењето полека се лади, се формираат темно жолти иглести кристали од моноклиничен сулфур, а ако истурете стопен сулфур во ладна вода, се добива пластичен сулфур - структура слична на гума која се состои од полимерни синџири. Пластичниот и моноклиничкиот сулфур се нестабилни и спонтано се трансформираат во ортохомбичен сулфур.
1.5. Физички својства на сулфур
Сулфурот е цврста, кршлива, жолта материја, практично нерастворлива во вода, не навлажнета од вода и плови на неговата површина. Добро се раствора во јаглерод дисулфид и други органски растворувачи и е слаб спроводник на топлинска и електрична струја. Кога се топи, сулфурот формира лесно подвижна жолта течност, која потемнува на 160°C, неговата вискозност се зголемува, а на 200°C сулфурот станува темно кафеав и вискозен, како смола. Ова се објаснува со уништување на молекулите на прстенот и формирање на полимерни синџири. Понатамошното загревање предизвикува кинење на синџирите, а течниот сулфур повторно станува поподвижен. Сулфурните пареи се во боја од портокалово-жолта до слама-жолта. Пареата се состои од молекули од составот S 8, S 6, S 4, S 2. На температури над 150 °C, молекулата S2 се дисоцира во атоми.
Физичките својства на алотропните модификации на сулфурот се дадени во табелата:
|
Имотот |
Ромбичен сулфур |
Моноклинички сулфур |
Пластичен сулфур |
|
