ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКА
Химия · 9 класс · § 20
Открываем, наблюдаем, объясняем

§ 20. Сера — химический элемент и простое вещество

Как сера меняет строение и электронную роль при взаимодействии с разными партнёрами?

Обучающая модель4 смысловых раздела10 вопросов
Главный вопрос

Как сера меняет строение и электронную роль при взаимодействии с разными партнёрами?

Исследуем вместе

Меняем партнёра — меняется роль серы

Переключай стадии. На схеме выделяется текущая форма вещества, а подпись у стрелки объясняет, какое условие связывает её со следующей.

Схема объясняет процесс; размеры, расстояния и цвета частиц условны. Это учебная модель, а не инструкция проведения опыта.

01

Шесть внешних электронов и разные степени

Сера имеет атомный номер 16 и распределение электронов 2, 8, 6. Она расположена в третьем периоде, группе 16. В соединениях с более электроположительными элементами обычно имеет степень окисления −2, а с кислородом — положительную.

В H₂S сера имеет −2, в SO₂ +4, в SO₃ и H₂SO₄ +6. Эти числа являются условным электронным учётом и не означают наличие свободных ионов S⁶⁺ внутри молекулы. Их используют для сравнения превращений.

СоединениеСтепень окисления SПроверка
H₂S−22 · (+1) − 2 = 0
SO₂+4+4 + 2 · (−2) = 0
SO₃+6+6 + 3 · (−2) = 0

Сера может проявлять отрицательные и положительные степени окисления. Их находят из баланса условных зарядов соединения.

02

Аллотропия меняет упаковку частиц

Обычная кристаллическая сера содержит кольцевые молекулы S₈. Ромбическая и моноклинная формы различаются расположением молекул в кристалле. Поэтому при одинаковом элементном составе физические свойства могут отличаться.

Пластическая сера содержит цепочечные фрагменты и со временем изменяет структуру. Аллотропия не является смесью разных элементов: меняются связи и упаковка атомов одного элемента. В реакциях школьного курса серу часто обозначают сокращённо символом S.

Кристаллические формы

Молекулы S₈ с разной упаковкой

Пластическая форма

Значительная роль цепочечных структур

Общий состав

Только атомы элемента S

Разные формы серы состоят из одного элемента. Отличия строения приводят к отличиям свойств.

Кристалл серы

Сера — пример твёрдого простого вещества неметалла.

Aram Dulyan · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

Периодическая система химических элементов

В периодической системе находят символы элементов и значения относительных атомных масс.

Cepheus · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

03

С металлом сера принимает электроны

При взаимодействии Fe с S образуется FeS. Железо меняет степень окисления с 0 до +2, сера — с 0 до −2. Значит, металл является восстановителем, а сера — окислителем. Продукт относится к сульфидам.

С водородом образуется H₂S, где сера тоже имеет −2. В этих реакциях сера взаимодействует с менее электроотрицательными партнёрами. Само слово «неметалл» не означает, что вещество всегда только отдаёт или только принимает электроны.

Реакция

Fe + S → FeS

Окисление

Fe⁰ → Fe²⁺ + 2e⁻

Восстановление

S⁰ + 2e⁻ → S²⁻

В реакции с железом сера служит окислителем. Сульфиды содержат серу в степени окисления −2.

04

С кислородом роль серы меняется

При горении серы образуется преимущественно SO₂: S + O₂ → SO₂. Сера повышает степень окисления до +4 и выступает восстановителем. Кислород, напротив, понижает её с 0 до −2.

SO₂ может затем окисляться до SO₃ при подходящих условиях. Эта последовательность лежит в основе получения серной кислоты. Она показывает, как один элемент связывает простое вещество, кислотные оксиды и кислоту в цепочку.

S⁰

Простое вещество

SO₂

Сера +4; кислотный оксид

SO₃

Сера +6; дальнейшее окисление

H₂SO₄

Серная кислота, S +6

При горении сера является восстановителем. Окисление серы связывает её простое вещество с кислотными соединениями.

Соберём главное

Шесть выводов

01Сера может проявлять отрицательные и положительные степени окисления. Их находят из баланса условных зарядов соединения.
02Разные формы серы состоят из одного элемента. Отличия строения приводят к отличиям свойств.
03В реакции с железом сера служит окислителем. Сульфиды содержат серу в степени окисления −2.
04При горении сера является восстановителем. Окисление серы связывает её простое вещество с кислотными соединениями.
05Пластическая сера содержит цепочечные фрагменты и со временем изменяет структуру. Аллотропия не является смесью разных элементов: меняются связи и упаковка атомов одного элемента.
06SO₂ может затем окисляться до SO₃ при подходящих условиях. Эта последовательность лежит в основе получения серной кислоты.
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
1. Атомный номер серы?
2. Внешних электронов у S?
3. Степень S в H₂S?
4. Степень S в SO₂?
5. Степень S в H₂SO₄?
6. Обычная молекула кристаллической серы?
7. Чем отличаются ромбическая и моноклинная сера?
8. Роль S в Fe + S → FeS?
9. Главный продукт горения S в O₂?
10. Цепочка получения кислоты из серы?

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Химия, 9 класс», § 20. Материал переработан для объяснения; источник: 9 класс. Химия — § 20. Сера — химический элемент и простое вещество.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.

Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.

Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах
↑

Загрузка прогресса…