Giáo án phát triển năng lực: Chủ đề Axit sunfuric Muối sunfat Hóa học 10

Giáo án dạy học theo hướng phát triển năng lực của học sinh: Chủ đề Axit sunfuric Muối sunfat Hóa học 10. Giáo án dạy học theo hướng phát triển năng lực của học sinh: Chủ đề Axit sunfuric Muối sunfat Hóa học 10.

CHỦ ĐỀ AXIT SUNFURIC VÀ MUỐI SUNFAT LÝ DO CHỌN CHỦ ĐỀ Axit sunfuric loại axit quen thuộc gần gũi, góp cơng sức lớn cho phát triển công nghiệp lẫn nông nghiệp gây nguy hiểm khơng Thậm chí thời giả kim thuật, nhà giả kim gọi chúng “linh hồn sunfat” Axit sunfuric (bắt nguồn từ tiếng Pháp: acide sulfurique) có cơng thức hóa học H2SO4, chất lỏng sánh dầu, không màu, không mùi, không bay hơi, nặng gần gấp lần nước (H2SO4 98% có D = 1,84 g/cm 3) Nó axit vơ mạnh Nó hòa tan nước theo tỷ lệ Axit sunfuric có nhiều ứng dụng sản xuất với sản lượng lớn chất hóa học nào, ngoại trừ nước Sản lượng giới năm 2001 165 triệu với giá trị xấp xỉ tỷ USD Ứng dụng chủ yếu bao gồm sản xuất phân bón, chế biến quặng, tổng hợp hóa học, xử lý nước thải tinh chế dầu mỏ Axit sunfuric muối sunfat hợp chất nghiên cứu phần chương trình THCS thuận lợi để xây dựng chủ đề phát huy tính tích cực sang tạo học sinh NỘI DUNG CHỦ ĐỀ Tiết Nội dung Giới thiệu chủ đề Nghiên cứu tính chất vật lý, tính chất hóa học axit sunfuric Nghiên cứu ứng dụng, điều chế axit sunfuric muối sunfat Tổng kết chủ đề luyện tập MỤC TIÊU CHỦ ĐỀ 3.1 KIẾN THỨC, KĨ NĂNG, THÁI ĐỘ * Kiến thức Biết được: - Cơng thức cấu tạo, tính chất vật lí H2SO4 - Phương pháp sản xuất axit H2SO4 cơng nghiệp - Tính chất muối sunfat nhận biết ion SO42- Hiểu được: - H2SO4 có tính axit mạnh (tác dụng với kim loại, bazơ, oxit bazơ muối axit yếu ) - H2SO4 đặc, nóng có tính oxi hoá mạnh (oxi hoá hầu hết kim loại, nhiều phi kim hợp chất) tính háo nước * Kĩ - Quan sát thí nghiệm, hình ảnh rút nhận xét tính chất, điều chế axit sunfuric - Viết phương trình hóa học minh hoạ tính chất, điều chế - Tính nồng độ khối lượng dung dịch H2SO4 tham gia tạo thành phản ứng - Phân biệt muối sunfat, axit sunfuric với axit khác muối khác - Viết phương trình phản ứng, tốn nhận biết, xác định hàm lượng,… * Phát triển lực - Năng lực giải vấn đề: từ cấu tạo axit H 2SO4, tính chất chung axit suy tính chất axit H2SO4 - Năng lực tính tốn: viết phương trình hóa học minh họa tính chất, điều chế axit; tính lượng axit tham gia phản ứng tạo thành; làm tập kim loại tác dụng với axit,… - Năng lực thực hành: quan sát thí nghiệm, dung dịch axit suy số tính chất vật lí, dự đốn tính chất hóa học,… - Năng lực giải vấn đề: từ tính chất của số hợp chất chứa S dự đoán sơ đồ, bước điều chế axit H2SO4 cơng nghiệp; dựa vào tính tan muối sunfat nêu cách nhận biết ion SO42- - Năng lực tính tốn: viết phương trình hóa học điều chế axit; cách nhận biết ion SO 42-; làm tập liên quan đến oleum; phân biệt muối sunfat với loại hợp chất khác,… * Tình cảm, thái độ - Lòng say mê học tập, vận dụng kiến thức vào đời sống - Giáo dục HS ý nghĩa tầm quan trọng axit sunfuric từ tạo hứng thú học tập 3.2 PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC - Phát giải vấn đề - Phương pháp dạy học hợp tác - Phương pháp sử dụng phương tiện trực quan (thí nghiệm, TBDH, tranh ảnh …) - Phương pháp đàm thoại tìm tòi, quan sát - Phương pháp sử dụng câu hỏi tập 3.3 CHUẨN BỊ Hóa chất axit H2SO4, kim loại Cu, Fe số dụng cụ Dung dịch BaCl2, H2SO4, Na2SO4 dụng cụ cần thiết CHUỖI CÁC HOẠT ĐỘNG 4.1 THIẾT KẾ CHI TIẾT TỪNG HOẠT ĐỘNG HỌC Hoạt động 1: Tìm hiểu tính chất vật lí axit sunfuric a) Mục tiêu hoạt động - Nêu tính chất vật lí axit sunfuric - Rèn lực tự học, lực hợp tác, lực sử dụng quan sát b) Phương thức tổ chức hoạt động - Hoạt động cá nhân: GV cho HS quan sát cốc đựng axit sunfuric nhận xét trạng thái, màu sắc, khả bay - Hoạt động chung lớp: HS trình bày em khác bổ sung cho hồn thiện - GV gợi mở vấn đề để pha loãng axit H2SO4 đặc người ta làm nào? Vì sao? - GV kết hợp hình ảnh pha lỗng va HS rút cách pha lỗng an tồn Rót từ từ axit H2SO4 vào H2O rót nước vào H2SO4 nước sơi đột ngột làm axit bắn ngồi HS: Giải thích axit sunfuric chất lỏng, không màu, không bay hơi, tan vô hạn nước, toả nhiều nhiệt c) Sản phẩm hoạt động: - Sản phẩm: HS hoàn thành nội dung GV đưa d) Đánh giá kết hoạt động: + Thơng qua quan sát: Trong q trình HS hoạt động cá nhân, GV cần quan sát kĩ nhóm, kịp thời, phát khó khăn, vướng mắc HS có giải pháp hỗ trợ hợp lý + Thông qua báo cáo học sinh góp ý, bổ sung học sinh khác GV biết HS có kiến thức nào, kiến thức cần bổ sung, điều chỉnh HĐ Hoạt động 2: Nghiên cứu tính chất hóa học axit sunfuric a) Mục tiêu hoạt động - H2SO4 có tính axit mạnh (tác dụng với kim loại, bazơ, oxit bazơ muối axit yếu ) - H2SO4 đặc, nóng có tính oxi hố mạnh (oxi hoá hầu hết kim loại, nhiều phi kim hợp chất) tính háo nước b) Phương thức tổ chức hoạt động * H2SO4 loãng - HS nghiên cứu tính chất hóa học chung axit chương trình THCS, GV tổ chức cho HS HĐ nhóm để hồn thành phiếu học tập số (H2SO4 lỗng có tính axit mạnh) - Hoạt động chung lớp, nhóm trình bày, nhận xét bổ sung góp ý - GV đánh giá kết hoạt động nhóm hệ thống kiến thức nhóm trình bày * H2SO4 đặc, nóng GV: tiến hành chia lớp thành góc, hoạt động trải nghiệm sáng tạo  → góc quan sát Các nhóm đổi vị trí sau hồn thành u cầu góc phân tích ¬   GĨC PHÂN TÍCH GV: Từ việc nghiên cứu SGK HS rút kết luận kiến thức tính chất hóa học H 2SO4 đặc, nóng HS: Nghiên cứu SGK thảo luận theo nhóm, rút kết luận về: - Tính chất hóa học H2SO4 đặc, nóng - Dự đốn tính chất hóa học H2SO4 đặc, nóng, viết PTHH minh họa - Thống nhóm ghi nội dung vào phiếu học tập số giấy A0, dán lên tường vị trí góc phân tích GĨC QUAN SÁT Từ dự đốn tính chất hóa học axit H2SO4 đặc, nóng, HS tiến hành thí nghiệm, kết hợp số movie thí nghiệm máy tính để kiểm chứng - Tiến hành ghi kết thí nghiệm, giải thích tượng theo mẫu hướng dẫn - Ghi kết vào phiếu học tập số giấy A0 dán góc quan sát c) Sản phẩm, đánh giá kết hoạt động HS hoàn thành phiếu học tập số HS hoàn thành phiếu học tập Phiếu học tập số Câu hỏi 1: Cho biết tính chất hóa học chung axit Câu hỏi 2: Dựa vào tính chất hóa học chung axit dự đốn tính axit dung dịch H2SO4 lỗng Hồn thành bảng sau kết luận tính chất hóa học axit H 2SO4 lỗng Tính chất hố học Tác dụng với chất Tác dụng với Tác dụng với Tác dụng với Tác dụng với Kết luận Thí dụ viết PTHH Làm giấy quỳ tím VD: VD: VD: VD: Phiếu học tập số Câu hỏi 1: Dự đoán viết phản ứng minh họa cho tính chất hóa học axit H2SO4 đặc, nóng? Câu hỏi 2: Quan sát thí nghiệm minh họa cho tính chất hóa học axit HCl điền vào bảng sau: Tính chất hố học - Tính oxi hố mạnh Thí dụ viết PTHH + T/d với KL + T/d với PK + T/d với số h/c có tính khử: - H2SO4 đặc có tính háo nước Kết luận GV: nhận xét hoạt động nhóm sản phẩm nhóm chốt lại tính chất hóa học H 2SO4 đặc, nóng * Axit H2SO4 đặc, nóng có tính oxi hố mạnh, oxh hầu hết KL (trừ Au, Pt), nhiều PK (C, S, P,…) nhiều h/c có tính khử - Tác dụng với kim loại (KL thể số oxh cao nhất): →Muối sunfat + sp khử (SO2, S, H2S) + H2O VD: Cu+2H2SO4đ  → CuSO4+SO2 + 2H2O t 2Fe+6H2SO4  → Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 6H2O - Tác dụng với phi kim: VD: S + 2H2SO4đ  → 3SO2 + 2H2O C +2H2SO4 → 2H2O + 2SO2 + CO2 - Tác dụng với số hợp chất có tính khử: VD: H2SO4 đặc + 2HI → I2 + 2H2O + SO2 ↑ 2KBr+2H2SO4đ→ Br2+SO2+ K2SO4 + 2H2O * H2SO4 đặc có tính háo nước (Hấp thụ mạnh H2O từ h/c gluxit…) H2SO4 ® VD: C12H22O11  → 12C + 11H2O C + 2H2SO4(đ)  → CO2 + 2SO2 + 2H2O Chú ý:- H2SO4 đặc, nguội ngồi khơng t/d với Au, Pt khơng t/d với Fe, Al, Cr (vì gây nên tính thụ động với KL này) - H2SO4 đặc có tính axit mạnh tác dụng với chất khơng có tính khử KL: axit H2SO4 có tính axit mạnh (dd H2SO4 lỗng) có tính oxi hóa mạnh (dd H2SO4 đặc) d) Đánh giá kết hoạt động + Thông qua quan sát: Trong q trình HS HĐ cá nhân/ nhóm, GV ý quan sát để kịp thời phát khó khăn, vướng mắc HS có giải pháp hỗ trợ hợp lý + Thông qua báo cáo nhóm góp ý, bổ sung nhóm khác, GV hướng dẫn HS chốt tính chất hóa học H2SO4 Hoạt động 3: Ứng dụng sản xuất axit sunfuric a) Mục tiêu hoạt động - Ứng dụng axit sunfuric - Phương pháp sản xuất axit H2SO4 công nghiệp b) Phương thức tổ chức hoạt động - GV yêu cầu HS nêu ứng dụng sản xuất axit sunfuric - GV: Tổ chức dạy học hợp tác theo nhóm giao nhiệm vụ cho nhóm nhà chuẩn bị hồn thành báo cáo Các báo cáo trình bày dạng sơ đồ, hình vẽ tranh ảnh trình chiếu powerpoint + Nhóm 1, 2: Nghiên cứu ứng dụng axit sunfuric + Nhóm 3,4: Nghiên cứu giai đoạn sản xuất axit sunfuric GV: hướng dẫn HS cách tìm kiếm thơng tin mạng, cách thiết kế trình chiếu powerpoint HS: phân cơng nhiệm vụ cho thành viên c) Sản phẩm, đánh giá kết hoạt động HS báo cáo sản phẩm hoạt động nhóm theo hướng dẫn tiết trước Hoạt động 4: Muối sunfat Nhận biết ion sunfat (SO42-) a) Mục tiêu hoạt động - Tính chất muối sunfat nhận biết ion SO42- b) Phương thức tổ chức hoạt động - Hoạt động cá nhân: HS dựa vào tài liệu SGK câu hỏi gợi ý GV học sinh trình bày vào báo cáo trước lớp nội dung chuẩn bị muối sunfat - Hoạt động chung lớp: gọi HS trình bày em khác bổ sung cho hoàn thiện - Hoạt động trải nghiệm sáng tạo: học sinh hoạt động theo nhóm dùng số hóa chất thí nghiệm tìm thuốc thử thích hợp nhận biết ion sunfat - Các nhóm đưa sản phẩm tượng thí nghiệm c) Sản phẩm, đánh giá kết hoạt động HS đưa thuốc thử nhận biết tượng, phương trình hóa học phản ứng Hoạt động 5: Củng cố (10 phút) a) Mục tiêu hoạt động - Củng cố, khắc sâu kiến thức học chủ đề - Tiếp tục phát triển lực tự học, sử dụng ngôn ngữ hóa học, phát giải vấn đề thơng qua môn học b) Phương thức tổ chức hoạt động - Ở HĐ giáo viên cho HS hoạt động cá nhân chủ yếu - HĐ chung lớp: GV mời số HS lên trình bày kết quả, HS khác góp ý, bổ sung - GV giúp HS nhận chỗ sai sót cần chỉnh sửa chuẩn hóa kiến thức, phương pháp giải tập - HS hoàn thành phiếu học tập số c) Sản phẩm, đánh giá kết hoạt động HS hoàn thành phiếu học tập số Phiếu học tập số Câu hỏi 1: Viết phương trình phản ứng xảy có cho kim loại: Cu, Ag, Fe, Al, Mg, Zn, C, Fe2O3, CuO tác dụng với axit H2SO4 lỗng, H2SO4 đặc, nóng …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Câu hỏi 2: Bằng phương pháp hóa học nhận biết dung dịch riêng biệt sau: Na2SO4, H2SO4, HCl, NaNO3 …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… CÂU HỎI ĐÁNH GIÁ CHỦ ĐỀ AXIT SUNFURIC VÀ MUỐI SUNFAT 5.1 MỨC ĐỘ NHẬN BIẾT Câu 1: Viết phương trình phản ứng xảy có cho kim loại: Cu, Ag, Fe, Al, Mg, Zn, C, Fe2O3, CuO tác dụng với axit H2SO4 lỗng, H2SO4 đặc, nóng 5.2 MỨC ĐỘ HIỂU Câu 2: H2SO4 loãng axit mạnh, H 2SO4 đặc nóng có tính oxi hố mạnh, hồn thành phương trình sau để minh hoạ điều NaOH + H2SO4 lỗng → Ba(OH)2 + H2SO4 loãng → FeO + H2SO4 loãng → Fe2O3 + H2SO4 loãng → Fe3O4 + H2SO4 loãng → Fe(OH)2 + H2SO4 loãng → BaCO3 + H2SO4 loãng → BaCl2 + H2SO4 loãng → S + H2SO4 đ, n → 10 P + H2SO4 đ, n → 11 C + H2SO4 đ, n → 12 FeO + H2SO4 đ, n → 13 Fe3O4 + H2SO4 đ, n → 14 Fe(OH)2 + H2SO4 đ, n → 15 S + H2SO4 đ, n → 16 H2S + H2SO4 đ, n → H2SO4 ® 17 C2H5OH  → H2SO4 ® 18 C6H12O6  → Câu 3: a) Viết pt hóa học có xảy cho Fe tác dụng với dd H 2SO4 loãng, H2SO4 đặc nguội, H2SO4 đặc nóng b) Lập PTHH, xác định chất khử, chất oxh cho FeS, FeS 2, FeO, Fe3O4, S (sản phẩm khử SO2), KI (sản phẩm khử H2S), NaBr (sản phẩm khử SO2) tác dụng với H2SO4 đậm đặc Câu 4: Bằng phương pháp hóa học nhận biết dung dịch riêng biệt sau: Na2SO4, H2SO4, HCl, NaNO3 5.3 MỨC ĐỘ VẬN DỤNG Câu 5: Cho 20,8 gam hỗn hợp Cu, CuO tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc nóng dư thu 4,48 lit khí (đktc) a) Tính khối lượng chất hỗn hợp ban đầu b) Tính khối lượng dung dịch H2SO4 80% dùng khối lượng muối sinh Câu 6: Hòa tan hồn tồn 4,8 gam kim loại R H 2SO4 đặc nóng, dư thu 1,68 lít khí SO2 (đktc) Lượng SO2 thu cho hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH dư thu muối A Xác định kim loại R khối lượng muối A Câu 7: Hòa tan hết 16,5 gam hỗn hợp A gồm Fe Al dung dịch H 2SO4 lỗng thu 13,44 lít khí khơng màu (đktc) Mặt khác, hòa tan hồn tồn 16,5 gam hỗn hợp A dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư V lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử nhất) Tính V? Câu 8: Cho hỗn hợp X gồm Fe, Mg Chia làm phần - Phần Hoà tan dung dịch H2SO4 lỗng, dư thấy 8,96 lít khí H2 (đktc) - Phần Hồ tan axit H2SO4 đặc, nóng, dư thấy 11,2 lít khí SO2 (đktc) a) Viết phương trình hố học phản ứng xảy b) Tính khối lượng kim loại hỗn hợp X c) Dẫn khí thu phần hấp thụ hoàn toàn vào 600 ml dung dịch NaOH 1M Tính khối lượng muối khan thu Câu 9: Cho 13,6g hỗn hợp gồm Fe Fe2O3 tác dụng hoàn toàn với 91,25g dung dịch HCl 20% vừa đủ a) Tính thành phần phần trăm khối lượng chất có hỗn hợp ban đầu b) Tính nồng độ phần trăm chất tan có dung dịch sau phản ứng c) Nếu hòa tan hồn tồn 13,6g hỗn hợp nói vào H 2SO4 đặc, nóng, phản ứng kết thúc dẫn tồn khí sinh vào 64 ml dung dịch NaOH 10% (D = 1,25g/ml) thu dung dịch A Tính nồng độ mol chất tan có dung dịch A.( Biết thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) Câu 10: Hỗn hợp X gồm kim loại Al, Cu, Mg Biết 16,6 gam X tác dụng với H 2SO4 loãng dư thu 11,2 lít khí Còn cho 16,6 gam X tác dụng với H 2SO4 đặc nóng dư thu 13,44 lít khí SO2 sản phẩm khử (các khí đktc) Tính % khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu? Câu 11: Cho hỗn hợp X gồm Fe, Zn Chia làm phần nhau: - Phần Hồ tan dung dịch H2SO4 lỗng, dư thấy 6,72 lít khí H2 (đktc) - Phần Hồ tan axit H2SO4 đặc, nóng, dư thấy 8,96 lít khí SO2 (đktc) a) Viết phương trình hố học phản ứng xảy b) Tính khối lượng kim loại hỗn hợp X c) Dẫn khí thu phần hấp thụ hoàn toàn vào 500 ml dung dịch NaOH 1M Tính khối lượng muối khan thu Câu 12: Cho hỗn hợp X gồm Fe, Cu Hoà tan m g hỗn hợp X dung dịch H 2SO4 lỗng, dư thấy 4,48 lít khí H2 (đktc) Nếu hoà tan m g hỗn hợp X axit H 2SO4 đặc, nóng, dư thấy 8,96 lít khí SO2 (đktc) a) Viết phương trình hoá học phản ứng xảy b) Tính khối lượng kim loại hỗn hợp X c) Khí SO2 thu làm màu hết 500 ml dung dịch brom a M Tính a Câu 13: Hoà tan hỗn hợp A gồm Mg, Cu vào lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 đặc nóng thu 1,21 lít khí SO2 dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu kết tủa C Nung C đến khối lượng không đổi ta thu hỗn hợp rắn E Cho E tác dụng với lượng dư H2 (nhiệt độ) thu 2,72 gam hỗn hợp rắn F a) Viếp phương trình phản ứng xảy b) Tính khối lượng chất hỗn hợp A 5.4 MỨC ĐỘ VẬN DỤNG CAO Câu 14: Dùng 80 gam quặng pirit chứa 75 % FeS2 (còn lại tạp chất trơ) để điều chế m gam dung dịch H2SO4 80% với hiệu suất trình 70% a) Tìm m b) Cho tồn lượng quặng tác dụng hồn tồn với dung dịch H 2SO4 đặc, nóng, dư thu V lít SO2 (là sản phẩm khử đktc) Hấp thụ hết V lít SO vào 500 ml dung dịch KMnO4 xM (vừa đủ) Tìm V, x Câu 15: Chia 28,3 gam hỗn hợp A gồm Al, Mg, FeCO3 thành hai phần - Phần cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu 5,04 lít hỗn hợp khí B(đktc) - Phần cho tác dụng với 90 gam dung dịch H 2SO4 98% đun nóng (biết H2SO4 dư cho phản ứng) thu 6,16 lít(đktc) hỗn hợp khí D gồm CO2 SO2 với dung dịch E a) Viết phương trình phản ứng xảy tính khối lượng chất có hh A? b) Thêm m gam bột Fe vào dung dịch E, đun nóng khuấy để phản ứng xảy hồn tồn người ta thu V lít khí SO điều kiện tiêu chuẩn lại 11,2 gam chất rắn khơng tan Hãy xác định giá trị m V? ... trình hóa học phản ứng Hoạt động 5: Củng cố (10 phút) a) Mục tiêu hoạt động - Củng cố, khắc sâu kiến thức học chủ đề - Tiếp tục phát triển lực tự học, sử dụng ngơn ngữ hóa học, phát giải vấn đề thông... toán nhận biết, xác định hàm lượng,… * Phát triển lực - Năng lực giải vấn đề: từ cấu tạo axit H 2SO4, tính chất chung axit suy tính chất axit H2SO4 - Năng lực tính tốn: viết phương trình hóa học. .. chất hóa học, … - Năng lực giải vấn đề: từ tính chất của số hợp chất chứa S dự đoán sơ đồ, bước điều chế axit H2SO4 cơng nghiệp; dựa vào tính tan muối sunfat nêu cách nhận biết ion SO42- - Năng lực