BÀI 45: HỢP CHẤT CÓ OXI CỦA LƯU HUỲNH (tiết 3) I. Mục đích bài học: 1. Kiến thức HS biết: + Cấu tạo phân tử, tính chất vật lý, tính chất hoá học của axit H2SO4 loãng và đặc. + Các giai đoạn sản xuất axit H2SO4 trong công nghiệp. + Cách nhận biết ion sunfat. HS hiểu: + Nguyên nhân gây nên TCHH của axit H2SO4 dựa vào đặc điểm CTPT và số oxi hoá của S trong phân tử H2SO4. + Nguyên nhân của sự khác nhau về TCHH của axit H2SO4 loãng và đặc. + Vì sao axit H2SO4 là hoá chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất. HS vận dụng: + Viết PTPƯ minh hoạ cho tính chất của axit H2SO4 loãng và đặc.. 2. Kỹ năng Dựa vào đặc điểm cấu tạo phân tử để suy ra TCHH của axit H2SO4. Dựa vào số OXH của S trong H2SO4 để dự đoán tính chất (tính oxi hoá mạnh) của H2SO4 đặc. Viết PTHH minh hoạ tính chất của H2SO4. Làm các bài tập liên quan đến điều chế và tính chất của axit H2SO4. 3. Tư duy Suy luận: Dự đoán tính chất của một chất căn cứ vào đặc điểm CTCT hợp chất và trạng thái số OXH của một nguyên tố trong hợp chất. II. Trọng tâm bài học Tính oxi hoá mạnh của axit H2SO4 đặc. II. Chuẩn bị 1. Giáo viên: Phiếu học tập Giáo án powerpoint Mô hình phân tử H2SO4 (rỗng và đặc) Tư liệu: Hình ảnh ứng dụng và chu trình sản xuất axit H2SO4 trong công hiện nay; một số thông tin về quá trính sử dụng axit H2SO4 trong thực tế và hình ảnh về bỏng axit . Bảng tính tan. Phiếu học tập Hoá chất: axit H2SO4 đặc, nước cất, Cu, Fe, CuSO4.5H2O, tờ giấy trắng, các dd: KMnO4, HI, BaCl2, NaCl, Na2SO4, HCl, H2SO4 loãng. Dụng cụ: giá đỡ, ống nghiệm, đèn cồn, kẹp, ống dẫn khí,… 2. Học sinh Ôn tập về cấu hình của nguyên tử S; các trạng thái số OXH có thể có của S; cách xác định số oxh của một nguyên tố trong hợp chất và cách cân bằng phản ứng OXHK. Bảng tính tan. Đọc trước bài mới. IV. Phương pháp Đàm thoại gợi mở : GV – HS Thuyết trình, giảng giải: GV Thí nghiệm biễu diễn : GV Thí nghiệm nhóm : HS Thảo luận nhóm : HS V. Tiến hành dạy học 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ Hs1: trình bày chất hóa học SO2 SO3. Hs2:cách điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.viết phương trình phàn ứng trong sơ đồ sau: 3. (Giảng bài mới) Vào bài: Axit sunfuric là một hợp chất rất quan trọng có oxi của lưu huỳnh. Đây được xem là hoá chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất. Vậy tại sao axit Sunfuric lại đóng vai trò quan trọng như vậy, ngoài những ứng dụng quan trọng đó, nó có gây hại gì không. Những điều này liên quan gì đến tính chất lý – hoá của axit sunfuric. Mời các em nghiên cứu tiếp bài: Hợp chất có oxi của lưu hỳnh (t3) – III. Axit sunfuric.
Trang 1BÀI 45: HỢP CHẤT CÓ OXI CỦA LƯU HUỲNH
(tiết 3)
I Mục đích bài học:
1 Kiến thức
- HS biết:
+ Cấu tạo phân tử, tính chất vật lý, tính chất hoá học của axit H2SO4 loãng và đặc
+ Các giai đoạn sản xuất axit H2SO4 trong công nghiệp
+ Cách nhận biết ion sunfat
- HS hiểu:
trong phân tử H2SO4
+ Vì sao axit H2SO4 là hoá chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất
- HS vận dụng: + Viết PTPƯ minh hoạ cho tính chất của axit H2SO4 loãng và đặc
2 Kỹ năng
- Dựa vào đặc điểm cấu tạo phân tử để suy ra TCHH của axit H2SO4
- Dựa vào số OXH của S trong H2SO4 để dự đoán tính chất (tính oxi hoá mạnh) của H2SO4 đặc
- Viết PTHH minh hoạ tính chất của H2SO4
- Làm các bài tập liên quan đến điều chế và tính chất của axit H2SO4
3 Tư duy
- Suy luận: Dự đoán tính chất của một chất căn cứ vào đặc điểm CTCT hợp chất và trạng thái số OXH của một nguyên tố trong hợp chất
II Trọng tâm bài học
- Tính oxi hoá mạnh của axit H2SO4 đặc
II Chuẩn bị
1 Giáo viên:
- Phiếu học tập - Giáo án powerpoint
- Mô hình phân tử H2SO4 (rỗng và đặc)
- Tư liệu: Hình ảnh ứng dụng và chu trình sản xuất axit H2SO4 trong công hiện nay; một số thông tin về quá trính sử dụng axit H2SO4 trong thực tế và hình ảnh về bỏng axit
- Bảng tính tan - Phiếu học tập
Trang 2- Hoá chất: axit H2SO4 đặc, nước cất, Cu, Fe, CuSO4.5H2O, tờ giấy trắng, các dd: KMnO4, HI, BaCl2, NaCl, Na2SO4, HCl, H2SO4 loãng
- Dụng cụ: giá đỡ, ống nghiệm, đèn cồn, kẹp, ống dẫn khí,…
2 Học sinh
- Ôn tập về cấu hình của nguyên tử S; các trạng thái số OXH có thể có của S; cách xác định số oxh của một nguyên tố trong hợp chất và cách cân bằng phản ứng OXH-K
- Bảng tính tan - Đọc trước bài mới
IV Phương pháp
- Đàm thoại gợi mở : GV – HS - Thuyết trình, giảng giải: GV
- Thí nghiệm biễu diễn : GV - Thí nghiệm nhóm : HS
- Thảo luận nhóm : HS
V Tiến hành dạy học
1 Ổn định lớp
2 Kiểm tra bài cũ
Hs1: trình bày chất hóa học SO2 SO3
Hs2:cách điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.viết phương trình phàn ứng trong
sơ đồ sau:
3 (Giảng bài mới)
Vào bài: Axit sunfuric là một hợp chất rất quan trọng có oxi của lưu huỳnh Đây được xem là hoá
chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất Vậy tại sao axit Sunfuric lại đóng vai trò quan trọng như vậy, ngoài những ứng dụng quan trọng đó, nó có gây hại gì không Những điều này liên quan gì đến tính chất lý – hoá của axit sunfuric Mời các em nghiên cứu tiếp bài: Hợp chất có oxi của lưu hỳnh (t3) – III Axit sunfuric
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của Học sinh Phần ghi bảng
Trang 3III – AXIT SUNFURIC (H 2 SO 4 )
1 Cấu tạo phân tử
* HĐ1:
- Hướng dẫn HS dựa vào
cấu hình của S ở trạng
thái kích thích, viết CT
electron và CTCT của
H2SO4
- Cho HS quan sát mô
hình phân tử H2SO4 (rỗng
và đặc) GV nêu: Phân tử
H2SO4 có dạng tứ diện
không đều, nguyên tử S
nằm ở tâm tứ diện =>
Yêu cầu HS nêu nhận
xét:
+ Các loại liên kết hoá
học trong phân tử H2SO4?
+ Số oxi hoá của S trong
H2SO4?
- Trả lời:
+ CT lectron:
+ CTCT:
hoặc:
- Quan sát và trả lời:
+ Liên kết CHT phân cực:
S – O và O – H Liên kết cho - nhận: S→O + Số oxi hoá của S trong
H2SO4 là +6
A- HIĐROSUNFUA (H 2 S)
I Cấu tạo phân tử:
+ CT electron:
+ CTCT:
hoặc
=> Nhận xét:
+ Liên kết CHT phân cực: S – O và O – H Liên kết cho - nhận: S→O
+ Số oxi hoá của S trong H2SO4 là +6
2- Tính chất vật lý
- Cho HS quan sát lọ
đựng H2SO4 nguyên chất
=> Yêu cầu HS kết hợp
SGK – trang 182, hãy
- Trả lời:
+ Là chất lỏng sánh như dầu, không bay hơi, nặng gần gấp 2 lần nước (H2SO4
2- Tính chất vật lý
-H2SO4 là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng gấp 2 lần nước, khối lượng riêng là 1,84 g/cm3
- Tan vô hạn trong H2O
* Chú ý:
Trang 4nêu tính chất vật lý của
H2SO4: trạng thái, màu và
các tính chất đặc biệt
khác,…?
- Vậy các tính chất trên
đây có liên quan gì đến
đặc điểm CTPT của
H2SO4?
=> Giải thích: Ở nhiệt độ
thường H2SO4 ở thể lỏng,
khó bay hơi và có độ
nhớt cao do có liên kết
hiđro giữa các phân tử
- Nhờ có tính chất gì,
H2SO4 được dùng để điều
chế các axit dễ bay hơi
như: HCl, HNO3, H2S,
…?
* Lưu ý: H2SO4 đậm đặc
nhất có nồng độ 98%, khi
tan trong nước tạo thành
các hiđrat và toả nhiệt
mạnh nên phải hết sức
cẩn thận trong việc pha
loãng axit H2SO4 vì chỉ
vài giọt H2SO4 rơi vào da
có thể gây bỏng nặng
- Làm thí nghiệm hoà tan
H 2 SO 4 đặc vào nước =>
Yêu cầu HS quan sát và
cho HS sờ vào thành ống
nghiệm nhận xét nhiệt độ
trước và sau khi pha
98% có D = 1,84 g/cm3)
+ tan vô hạn trong nước, khi tan toả nhiều nhiệt,…
+ Rất háo nước nên được dùng làm khô khí ẩm
- Nghe và ghi chép.
- Do H2SO4 có tính ít bay hơi
Nghe và ghi chép.
- N/x: Ống nghiệm sau khi
pha nóng lên nhiều
- Nguyên tắc pha loãng
H 2 SO 4 : Rót từ từ axit vào
nước và khuấy nhẹ bằng đũa thuỷ tinh, tuyệt đối không làm ngược lại
- Nghe và xác định mục tiêu tiếp theo của bài học.
- Nguyên tắc pha loãng axit là rót từ từ axit
vào nước, tuyệt đối không làm ngược lại
- H2SO4 đặc được dùng làm khô khí ẩm
Trang 5loãng? Rút ra nguyên tắc
pha loãng axit để tránh
không gây nghuy hiểm?
- Nếu làm ngược lại:
nước bị sôi đột ngột kéo
theo những giọt axit bắn
ra xung quanh và gây
bỏng nặng => Chiếu hình
ảnh về bỏng axit
- Do dễ hút ẩm nên
H2SO4 đặc được dùng
làm khô khí ẩm Vậy có
phải tất các các khí ẩm
đều có thể làm khô bằng
H2SO4 đặc không? H2SO4
đặc và loãng có TCHH gì
giống và khác nhau? Vì
sao? Mời các em đi tiếp:
3 - TCHH
3- Tính chất hoá học
* Dựa vào đặc điểm
CTPT, hãy dự đoán
TCHH có thể có của
H2SO4?
- Vậy thì khi nào nó thể
hiện tính axit mạnh, khi
nào có tính oxi hoá
mạnh?
(GV giải thích rõ khi
nghiên cứu tính chất của
H2SO4 loãng và đặc)
* Trả lời:
- 2H trong 2 liên kết O – H rất linh động nên H2SO4 có tính axit mạnh
- Bậc oxi hoá của S trong
H2SO4 là tối đa (+6) nên
H2SO4 có tính oxi hoá mạnh
3- Tính chất hoá học
- Tính axit mạnh
- Tính oxi hoá mạnh
Trang 6a Tính chất của dd axit H 2 SO 4 loãng
* Khi hoà tan vào nước,
dưới tác dụng của dung
môi nước, phân tử H2SO4
bị ion hoá hoàn toàn, 2H
trong 2 liên kết O – H trở
lên rất linh động và lúc
này H2SO4 có tính axit
mạnh
- Tính axit của H2SO4
loãng HS đã được học ở
lớp 9, yêu cầu HS nhắc
lại: DD H2SO4 loãng có
những tính chất chung gì
của axit?
- BT áp dụng: dd H2SO4
loãng tác dụng với dãy
chất nào sau đây?
A MgO ; Al(OH) 3 ; NaOH ;
NaNO 3 ; K 2 CO 3
B CuO ; Fe(OH) 2 ; FeS ; Fe ;
Zn ; KHSO 3
C BaCO 3 ; Ba(OH) 2 ; Cu ;
FeO.
D S ; Na 2 O ; KOH ;
Na 2 SO 3
=> Yêu cầu HS về nhà
viết PTPƯ minh hoạ ?
* Lưu ý: H2SO4 là đi axit
nên khi phản ứng với dd
bazơ tạo 2 loại muối:
muối axit và muối trung
hoà
- Nghe và ghi chép.
- Trả lời:
+ Đổi màu quỳ tím thành đỏ
+ Tác dụng với kim loại hoạt động, giải phóng H2 + Tác dụng với oxit bazơ
và bazơ
+ Tác dụng với muối của axit yếu hơn
- Đáp án: A và B
a Tính chất của dd axit H 2 SO 4 loãng
- Có tính axit mạnh.
b Tính chất của axit H 2 SO 4 đặc
* Số oxi hoá của S
trong H2SO4 là tối
đa (+6) nên H2SO4
- Nghe và ghi chép. b Tính chất của axit H 2 SO 4 đặc
* Có tính oxi hoá mạnh
Trang 7chỉ thể hiện tính oxi
hoá mạnh Nhưng ở
bậc oxi hoá +6 của
S, phân tử khá bền
(do có S ở trạng
thái lai hoá sp3) nên
H2SO4 chỉ thể hiện
tính oxi hoá khi đặc
và nhất là khi đặc
nóng đồng thời mất
hẳn khả năng này
khi loãng
- Làm các TNBD
chứng minh tính
oxi hoá mạnh của
H 2 SO 4 đặc.
1 Cu + H2SO4 đặc,
nóng
2 Fe + H2SO4 đặc
nguội và đặc nóng
3 S + H2SO4 đặc,
nóng
4 HI + vài giọt hồ
tinh bột + H2SO4
đặc, nóng
→ Khí thoát ra
trong các TN trên
được dẫn qua dd
KMnO4
=> Yêu cầu HS
quan sát, nhận xét
hiện tượng=>kết
luận sản phẩm (
- Quan sát, nhận xét hiện tượng và viết PTPƯ:
* Hiện tượng:
- TN 1 : dd có màu xanh lam
- TN 2 : với H2SO4 đặc, nguội không
có hiện tượng; Với H2SO4 đặc, nóng: dd thu được có màu vàng
- TN 4 : có màu xanh tím đặc trưng.
* Khí thoát ra trong cả 4TN đều
- Đó là khí SO2
* PTPƯ:
2
o o o
t t t to
- Bổ sung các PƯ vào vở.
- Nhận xét:
+ Chất oxi hoá: H2SO4 đặc
2
o o o
t t t to
4
o o t t
=> Nhận xét:
+ Chất oxi hoá: H2SO4 đặc + Chất khử: Fe, Cu, Zn, Mg, I2, HI,…
* Kết luận:
+ H2SO4 đặc, nguội thụ động hoá một số kim loại như: Fe, Al, Cr,…
+ H2SO4 đặc, nóng có tính oxi hoá mạnh nên oxi hoá được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), nhiều phi kim (C, S, P,…)
và hợp chất có tính khử, đưa chúng lên số oxi hoá bền cao nhất
tính chất khử:
-2 0 +4 +6 +8e +6e +2e
Chất khử càng mạnh thì quá trình khử càng sâu
Trang 8Khí thoát ra làm
mất màu dd
là khí gì ?)
=> HS viết PTPƯ
(ghi rõ sự thay đổi
số oxi hoá).
- GV bổ sung thêm
một số phản ứng
khác
- HS xác định vai
trò các chất trong
mỗi phản ứn ?
- Yêu cầu HS tự rút
ra kết luận về tính
oxi hoá của H2SO4
đặc
* Lưu ý: Lợi dụng
tính thụ động của
H2SO4 đặc với một
số kim loại (Fe, Al,
…) nên người ta
dùng những thùng
bằng sắt để đựng và
+ Chất khử: Fe, Cu, Mg, Zn, I2, HI,
…
* Nêu kết luận:
+ H2SO4 đặc, nguội thụ động hoá một số kim loại như: Fe, Al, Cr,…
+ H2SO4 đặc, nóng có tính oxi hoá mạnh nên oxi hoá được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), nhiều phi kim (C, S, P,…) và hợp chất có tính khử
+ S+6 trong H2SO4 có thể bị khử xuống mức: -2, 0, +4 tuỳ vào nồng
độ của H2SO4, hoạt tính chất khử
Chất khử càng mạnh thì quá trình khử càng sâu
- Nghe và ghi chép.
- Nhận xét hiện tương:
+ TN 5 : Tinh thể CuSO4.5H2O màu xanh chuyển dần sang khan, màu trắng
+ TN 6 : Tờ giấy chỗ có H2SO4 nhỏ vào bị hoá đen và thủng
=> Nêu kết luận:
Ngoài tính oxi hoá mạnh, H2SO4
đặc có tính háo nước: H2SO4 đặc chiếm nước kết tinh của nhiều muối hiđrat hoặc chiếm các nguyên tố H
và O (thành phần của nước) trong nhiều hợp chất
* Tính háo nước:
2 4 dac
(màu xanh) (trắng)
2 4 dac
C H S O C O S O H O
=> Kết luận:
H2SO4 đặc chiếm nước kết tinh của nhiều muối hiđrat hoặc chiếm các nguyên tố H
và O (thành phần của nước) trong nhiều hợp chất
Trang 9chuyên chở axit
H2SO4 đặc
* Ngoài tính oxi
hoá mạnh, H2SO4
đặc còn có tính chất
gì nữa không,
chúng ta cùng
nghiên cứu các TN
sau:
- TN 5 : Nhỏ vài giọt
H2SO4 đặc vào tinh
thể CuSO4.5H2O
(màu xanh)
- TN 6 : Nhỏ vài giọt
H2SO4 đặc vào tờ
giấy (cacbohiđrat)
=> Yêu cầu HS
quan sát, nhận xét
hiện tượng, nêu kết
luận về tính chất
khác của H 2 SO 4 và
viết sơ đồ PƯ.
* Lưu ý: Da thịt
tiếp xúc với H2SO4
đặc sẽ bị bỏng rất
nặng, vì vậy khi sử
dụng axit H2SO4
đặc phải hết sức
thận trọng
- Viết sơ đồ PƯ:
2 4 dac
(màu xanh) (trắng)
2 4 dac
4 Ứng dụng
Yêu cầu HS nghiên
cứu SGK kết hợp
- Trả lời:
+ Trong CN: luyện kim, chất dẻo, tơ sợi,
4 Ứng dụng
- SGK
Trang 10với hiểu biết của
bản thân hãy nêu
ứng dụng của
H2SO4?
chất tẩy rửa, sơn, dầu mỏ, thuốc nổ,…
+ Trong NN: phân bón, thuốc trừ sâu,…
+ Trong y khoa: làm dược phẩm,…
5 Sản xuất axit sunfuric
Để có axit
sunfuric làm thí
nghiệm và những
ứng dụng khác
của nó, ngưới ta
điều chế nó nhưng
thế nào chúng ta
sang phần sản
xuất axit
sunfuric.ở việt
nam chi sản xất
axi sunfuric từ S
được nhập về từ
nước ngoài nước
ta không sản xuất
oleum mà chi sản
xuất axit ≥ 98,3%
sau đó pha loãng
ra tùy theo mục
đích sử dụng
nước ta có một
nhà máy sản xuất
hóa axit lớn ở
Biên Hòa-Đồng
Nai
5 Sản xuất axit sunfuric:
Axit sunfuric trong công nghiệp được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc, phương pháp này có ba giai đoạn chính:
a)sản xuất lưu huỳnh đioxit (SO2)
-đi từ lưu huỳnh:
-đi từ Pirit sắt FeS2:
b) sản xuất lưu huỳnh trioxit (SO 3 )
nhiệt độ 450-500oC, chất xúc tác
là V2O5:
c) hấp thụ SO 3 bằng H 2 SO 4 :
-dùng H2SO4 98% hấp thụ SO3, được oleum H2SO4.nSO3:
H2SO4 + nSO3 → H2SO4.nSO3
-sau đó pha loãng nước thu được
H2SO4 đặc:
H2SO4.nSO3 + nH2O → (n+1)H2SO4
4 Củng cố (5 phút):
- GV nhấn mạnh lại trong tâm của bài học, đó là: Ngoài tính axit mạnh, H2SO4 có tính oxi hoá mạnh và tính háo nước
BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 1: Có thể dùng H2SO4 đặc để làm khô những khí nào sau đây, giải thích: NH3, H2S, O2, CO2, H2 ?
Câu 2: Viết PTPƯ (nếu có) khi cho H2SO4 đặc tác dụng với các chất sau:
Fe3O4, FeO, Fe(OH)2, Fe(OH)3, C12H22O11 (saccarozơ), Al, Hg, P?
ĐÁP ÁN
Trang 11Câu 1 Nguyên tắc làm khô khí ẩm bằng H2SO4 đặc là các khí đó phải không phản ứng được với H2SO4
đặc Vậy các khi đó là: O2, CO2 và H2 vì chúng chỉ thể hiện tính oxi hoá tương tự H2SO4 đặc Còn các khí NH3, H2S thì không thể được làm khô bằng H2SO4 đặc vì chúng có tính khử PTPƯ:
d d
Câu 2 Các PTPƯ:
o
o
o
o
2 4
t
t
t
t
,
12 2 11
o
o
o
o
2 t
t
t
t
H O
5 Hướng dẩn học bài và ra bài tập về nhà
- Bài tập về nhà: + Viết PTPƯ hoàn thành chuỗi biến hóa: FeS S SO2 SO3 H2SO4
+ Làm các BT trong SGK
- Nhắc nhở bài mới: Đọc trước phần: Sản xuất axit H2SO4, muối sunfat và nhận biết ion SO42- .