Jakie zastosowanie posiada siarka
Wprowadzenie Przeczytaj Film edukacyjny Sprawdź się Dla nauczyciela
Jednym z zastosowań siarki jest produkcja zapałek.
Jeszcze kilkanaście lat temu w domowych apteczkach można było spotkać termometry rtęciowe.
Niestety częstym problemem było ich rozbicie i wylanie toksycznej rtęci. Czy wiesz, jak można ją zneutralizować? Bardzo łatwo: zasypać siarką. Wówczas powstaje bezpieczniejszy siarczek rtęci(II).
Obecnie termometry rtęciowe zostały wycofane z produkcji na terenie większości krajów Unii
Europejskiej, jednak siarka nadal znajduje liczne i różnorodne zastosowania. Znana jest od ponad dwóch tysięcy lat i wciąż jest potrzebna w wielu gałęziach przemysłu. Czy chcesz poznać zastosowania siarki?
Twoje cele
Wymienisz i opiszesz zastosowania siarki.
Wyjaśnisz, na czym polega proces wulkanizacji.
Skorelujesz odpowiednią właściwość siarki z jej konkretnym zastosowaniem.
Jakie zastosowanie posiada siarka
Jednym z zastosowań siarki jest produkcja zapałek.
Źródło: domena publiczna, dostępny w internecie:
www.pixabay.com.
Przeczytaj
Medycyna i farmacja
Siarka jest stosowana w medycynie od setek lat. Dawniej przy użyciu siarki leczono łuszczycę, półpasiec, egzemy, a także trądzik. Obecnie preparaty zawierające siarkę lub jej związki również są wykorzystywane do leczenia chorób skóry, ponieważ poprawiają krążenie oraz wykazują właściwości osuszające,
keratolityczne, przeciwgrzybicze i antybakteryjne. Siarka znajduje zastosowanie w produkcji m.in.
antybiotyków β‑laktamowych.
Maść siarkowa jest preparatem galenowym, sporządzanym w aptece na podstawie recepty wystawionej przez lekarza lub przepisu z Farmakopei. Jest stosowana do leczenia chorób skóry, przede wszystkim świerzbu, a także egzem, grzybic skóry czy trądziku.
Źródło: domena publiczna.
Jednym z mydeł leczniczych jest mydło siarkowe, które zawiera 2-5% dodatku siarki.
Źródło: domena publiczna.
Środki ochrony roślin
Siarka i jej związki znajdują zastosowanie jako pestycydy oraz fungicydy.
Drobno zmieloną siarkę rozpyla się na wielu różnych uprawach, m.in. truskawek, w celu ochrony przed chorobami grzybiczymi, m.in. pleśnią.
Źródło: domena publiczna.
Przykładem może być tzw. ciecz kalifornijska (ciecz siarkowo‑wapienna), stosowana przeciw mączniakowi w uprawach winorośli.
Nawozy roślinne
Siarkę w postaci jonów siarczanowych(VI) wykorzystuje się w produkcji nawozów mineralnych. Jej rola w rozwoju roślin jest nieoceniona. Przede wszystkim stymuluje wzrost rośliny, wspomaga jej pełne kwitnienie, a także chroni przed patogenami. Nawozy zawierające siarkę stosuje się w uprawach m.in.
rzepaku czy pszenicy.
Skutki niedoboru siarki w rzepaku Źródło: GroMar sp.z.o.o., licencja: CC BY 3.0.
Wulkanizacja
Wulkanizacją nazywamy proces ogrzewania siarki z kauczukiem, w wyniku którego otrzymujemy gumę lub ebonit.
W procesie tym dochodzi do addycji siarki do podwójnych wiązań chemicznych węgiel‑węgiel. Proces ten przeprowadza się zazwyczaj mieszając drobną siarkę rombową z kauczukiem i otrzymaną w wyniku tego procesu pastę nanosi się na bębny zwane kalandrami w temperaturze 150 °C. Zależnie od proporcji siarki do kauczuku otrzymuje się gumę o różnej twardości i nieco innych właściwościach, co pozwala nadawać jej szeroką liczbę zastosowań.
Podczas wulkanizacji powstają mostki disiarczkowe pomiędzy łańcuchami węglowodorowymi kauczuku, dzięki czemu dochodzi do jego usieciowania.
Źródło: GroMar sp.z.o.o., licencja: CC BY 3.0.
Produkcja innych substancji
Największe ilości siarki są wykorzystywane do produkcji kwasu siarkowego(VI), określanego jako „krew przemysłu”. Kwas siarkowy(VI) znajduje wiele różnych zastosowań w przemyśle. Siarkę wykorzystuje się
do produkcji m.in. tlenku siarki(IV), który posiada właściwości wybielające, a także disiarczku węgla, stosowanego np. w produkcji celofanu.
Ciekawostka
Jednym ze składników prochu strzelniczego, wynalezionego w Chinach, jest właśnie siarka.
Wykorzystuje się ją również w produkcji zapałek, a także do produkcji barwników, np. niebieskiej ultramaryny.
Do produkcji sztucznych ogni wykorzystuje się siarkę.
Źródło: domena publiczna.
Podsumowanie
Mapa pojęć pt. „Zastosowanie siarki”
Słownik
antybiotyk β‑laktamowy
(gr. anti „(na)przeciw”, gr. biotos „życie”) antybiotyk, który zawiera w swojej budowie pierścień β‑laktamowy
Ogólny wzór antybiotyku β-laktamowego z zaznaczeniem pierścienia β-laktamowego Źródło: GroMar sp.z.o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Pierścień β‑laktamowy powoduje dezaktywację enzymów odpowiadających za syntezę i naprawę błon komórkowych bakterii, w wyniku czego bakterie giną. Przykładem antybiotyku β‑laktamowego jest penicylina
egzema
(gr. ѐkdzema „wyprysk”) stan zapalny skóry o podłożu alergicznym fungicyd
(łac. fungus „grzyb”, łac. cida od caedere „zabijać”) środek grzybobójczy pestycyd
(łac. pestis „zaraza”, „pomór”; łac. cida od caedere „zabijać”) środek chemiczny do ochrony roślin przed szkodnikami
Film edukacyjny
Polecenie 1
Jakie zastosowania posiada siarka? Czy wiesz, że świat bez siarki wyglądałby całkowicie inaczej?
Film dostępny na portalu epodreczniki.pl Film edukacyjny pt. „Jakie zastosowania posiada siarka?”
Film nawiązujący do treści materiału
Ćwiczenie 1
Spośród podanych opcji wybierz właściwości fizykochemiczne siarki.
Ćwiczenie 2
Stwórz mapę myśli dotyczącą zastosowań siarki.
Sprawdź się
Pokaż ćwiczenia: 輸醙難
Ćwiczenie 6
Źródło: domena publiczna.
Ćwiczenie 1 Ćwiczenie 2 Ćwiczenie 3 Ćwiczenie 4 Ćwiczenie 5
Ćwiczenie 7
Farmaceuta otrzymał poniższą receptę na maść siarkową do wykonania w aptece:
Rp.
Sulfuris praecipitatus 2,0 Vaselini 18,0
M. f. ung.
Wyjaśnienie słownictwa i skrótów:
Rp. – Weź
Sulfuris praecipitatus – siarka strącona Vaselini – wazelina
M. f. ung. – Zmieszaj, zrób maść
a) Oblicz zawartość procentową siarki w podanej maści siarkowej.
b) Oblicz, jaką ilość siarki należy dodać, aby otrzymać 300 g maści siarkowej.
輸 輸 輸 醙 醙
難
Ćwiczenie 8
Od wieków rdzenni mieszkańcy Ameryki Południowej zbierają lateks – sok z drzewa Hevea brasiliensis, określany przez nich jako „kauczu”, co oznacza „łzy drzewa”. Lateks to 30% wodny zol kauczuku naturalnego.
Kauczuk to przykład polimeru naturalnego. Wzór fragmentu kauczuku naturalnego został przedstawiony poniżej:
Rysunek do zadania nr 8
Źródło: GroMar sp.z.o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Narysuj wzór półstrukturalny oraz podaj nazwę systematyczną związku, który jest monomerem kauczuku naturalnego.
難
Dla nauczyciela
Scenariusz zajęć
Autor: Anna Daniewicz, Krzysztof Błaszczak Przedmiot: Chemia
Temat: Jakie zastosowania posiada siarka?
Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym
Podstawa programowa:
Poziom podstawowy i rozszerzony Wymagania ogólne
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Uczeń:
1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł z wykorzystaniem technologii informacyjno‑komunikacyjnych.
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Uczeń:
2) wskazuje na związek właściwości różnorodnych substancji z ich zastosowaniami i ich wpływem na środowisko naturalne.
Kształtowane kompetencje kluczowe:
kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii;
kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji;
kompetencje cyfrowe;
kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.
Cele operacyjne Uczeń:
wymienia i omawia zastosowania siarki;
wyjaśnia, na czym polega proces wulkanizacji;
łączy odpowiednią właściwość siarki z jej konkretnym zastosowaniem.
Strategia nauczania:
asocjacyjna.
Metody i techniki nauczania:
dyskusja dydaktyczna;
analiza materiału źródłowego;
burza mózgów;
film edukacyjny;
ćwiczenia uczniowskie;
quiz;
mapa myśli;
technika gadająca ściana;
technika zdań podsumowujących.
Formy zajęć:
praca zbiorowa;
praca w grupach;
praca indywidualna.
Środki dydaktyczne:
komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;
zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;
rzutnik multimedialny;
tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;
podręczniki.
Przebieg zajęć Faza wstępna:
1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom przykładowe pytania: czy słyszeliście nazwisko Goodyear? Z czym wam się kojarzy to nazwisko? Czym jest wulkanizacja? Czy wiecie, że do procesu wulkanizacji niezbędna jest siarka?
2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół zastosowania siarki.
3. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują w portfolio.
Faza realizacyjna:
1. Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej film edukacyjny w kontekście zastosowań siarki.
Uczniowie indywidualnie odnotowują w zeszytach przykłady jej zastosowań.
2. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy, rozdaje arkusze papieru i mazaki. Zadaniem uczniów jest przygotowanie plakatu w formie mapy myśli na temat zastosowania siarki. Uczniowie mają za zadanie przedstawić konkretne przykłady zastosowań siarki oraz przedstawić właściwości siarki, które zostały wykorzystane w konkretnym zastosowaniu. Podczas realizacji tego zadania uczniowie mogą korzystać z wszelkich dostępnych źródeł informacji, w tym z e‑materiału. Nauczyciel
monitoruje przebieg pracy uczniów. Po upływie ustalonego czasu liderzy grup prezentują plakaty na forum klasy z wykorzystaniem techniki gadająca ściana. Nauczyciel weryfikuje poprawność
merytoryczną wypowiedzi uczniów.
3. Następnym zadaniem każdej z grup jest przygotowanie siedmiu pytań do quizu na temat zastosowań siarki. Podczas realizacji tego zadania uczniowie mogą korzystać z wszelkich dostępnych źródeł informacji. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów i weryfikuje w każdej grupie poprawność skonstruowanych pytań. Po upływie ustalonego czasu rozpoczyna się quiz klasowy. Grupa A zadaje pytanie grupie B, jeśli ta odpowie poprawnie zostaje przyznany punkt. Następnie grupa B zadaje pytanie grupie C, jeśli ta odpowie poprawnie, zostaje przyznany punkt itp. Wygrywa grupa, która zdobędzie największą liczbę punktów. Nauczyciel proponuje zwycięzcom oraz zaangażowanym uczniom oceny z aktywności.
4. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale –
„Sprawdź się”.
Faza podsumowująca:
1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów. Przykładowe pytanie skierowane do uczniów:
Jakie zastosowania znajduje siarka?
Co to jest wulkanizacja i na czym polega?
Ze względu na jakie właściwości siarka jest wykorzystywana w przemyśle farmaceutycznym?
Ze względu na jakie właściwości siarka jest wykorzystywana jako środek ochrony roślin?
2. Jako podsumowanie lekcji nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie zamieszczają w swoim portfolio:
Przypomniałem/łam sobie, że...
Czego dziś się nauczyłem/łam...
Co było dla mnie łatwe...
Co sprawiło mi trudność...
Praca domowa:
Nauczyciel prosi o wykonanie ćwiczeń zawartych w e‑materiale.
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:
Film edukacyjny może być wykorzystany przez uczniów podczas samodzielnej pracy na lekcji lub przed wykonaniem ćwiczeń dołączonych do medium. Medium może być również wykorzystane podczas odrabiania zadania domowego. Uczniowie nieobecni na lekcji mogą film wykorzystać, jako uzupełnienie wiedzy.
Materiały pomocnicze:
1. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):
Jakie zastosowania znajduje siarka?
Co to jest wulkanizacja i na czym polega?
Ze względu na jakie właściwości siarka jest wykorzystywana w przemyśle farmaceutycznym?
Ze względu na jakie właściwości siarka jest wykorzystywana jako środek ochrony roślin?
2. Nauczyciel przygotowuje:
mazaki, arkusze papieru A3, glutaki.
