- Hidro có tính khử, hidro không những tác dụng được với oxi đơn chất mà còn tác dụng được với oxi ở dạng hợp chất, các phản ứng này điều tỏa ra nhiệt.. - Hidro có nhiều ứng dụng, chủ y[r]
(1)Chương V: HIĐRO – NƯỚC Bài 31:
Tiết 47: TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA HIĐRO I Mục tiêu:
- HS biết hidro chất khí nhẹ, nhẹ chất khí
- Hiểu tính chất hóa học hidro tác dụng với oxi( Phản ứng cháy)
II Phương pháp giảng dạy:
- Phương pháp tìm tịi vấn đáp - Phương pháp thuyết trình - Phương pháp trực quan III Chuẩn bị:
1 Giáo viên:
- Dụng cụ: Bình tam giác chứa oxi, bình kíp đơn giản, cốc thủy tinh, giá ống nghiệm, ống nghiệm, đèn cồn
- Hóa chất: KMnO4 , Zn, HCl, khí H2 thu sẵn Học sinh:
- Đọc trước trang 105 IV Các bước tiến hành:
1 Ổn định tổ chức: (1 phút) Kiểm tra cũ:
3 Bài mới:
a Giới thiệu bài:
Hidro có tính chất vật lý hóa học ? Và có ích lợi cho ? Để hiểu điều ta nghiên cứu qua bài: “TÍNH CHẤT - ỨNG DỤNG CỦA HIDRO”
b Bài giảng:
Hoạt động 1: TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA HIĐRO Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng - GV: Dựa vào SGK cho
biết:
H: Hãy cho biết KHHH, CTHH, NTK, PTK hiđro - GV: Giới thiệu ống nghiệm chứa đầy khí hiđro thu sẵn nút kín
H: Hãy quan sát cho biết trạng thái, màu sắc hiđro - GV: Cho HS quan sát bong bóng bay bơm
- HS: trả lời
- HS: nghe
- HS: Hiđro chất khí khơng màu, khơng mùi
(2)đầy khí hiđro, đầu buộc chặt sợi dài H: Dựa vào khối lượng mol khí hiđro, Hãy rút kết luận tỉ khối hiđro so với khơng khí
- GV cho biết hiđro chất tan nước Ở 15°C, 1lit nước hịa tan 20ml khí hiđro
H: Hãy nêu nhận xét tính chất vật lí hiđro
- HS: dH2/kk = 2/29
=> Khí hiđro nhẹ khơng khí
- HS: trả lời
- Khí hiđro chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị, nhẹ chất khí, tan nước
dH2/kk = 2/29
Hoạt động 2: TÍNH CHẤT HĨA HỌC - GV: Giới thiệu dụng cụ
điều chế hiđro, hóa chất, giới thiệu cách thử độ tinh khiết hiđro( Ống thủy tinh dẫn khí hiđro có đầu vuốt nhọn để bình nhỏ)
- Gv tiến hành thí nghiệm: + Đầu tiên cho viên kẽm Zn tiếp xúc với dung dịch HCl H: Có tượng xảy khơng?
- GV: Thử khí hiđro trước đốt cháy khí hidro đầu ống dẫn khí dụng cụ điều chế hidro
Thu hidro vào ống nghiệm cách úp ngược ống nghiệm đầu ống dẫn khí, giữ cho ống nghiệm thẳng đứng với đáy phía Thu khí phương pháp đẩy khơng khí đẩy nước Sâu đưa ống nghiệm đựng khí hiđro xa bình kíp đưa ống nghiệm lại gần lửa đèn cồn mở ngón
- HS: nghe giảng
- HS: Khi cho viên kẽm tiếp xúc với dung dịch HCl có chất khí khơng màu
II Tính chất hóa học: Tác dụng với oxi :
(3)tay Nếu có tiếng nổ mạnh hidro cịn lẫn nhiều khơng khí, thử đến hidro cháy tiếng nổ nhỏ gần khơng có tiếng nổ lúc khí hidro gần tinh khiết Lúc giáo viên đốt khí hidro đưa vào bình đựng khí oxi
- GV: yêu cầu học sinh quan sát rút nhận xét
H: Hãy viết PTHH
- GV giới thiệu hỗn hợp khí H2 O2 hỗn hợp nổ Hidro cháy oxi tạo nước, đồng thời tỏa nhiều nhiệt Vì người ta dùng hidro làm nguyên liêu cho đèn xì oxi- axetylen để hàn cắt kim loại
+ Nếu hiđro khơng tinh khiết có tượng nổ
H: Dựa vào phương trình nhận xét tỉ lệ VH2 VO2? - GV: với tỉ lệ hỗn hợp gây nổ lớn
- GV cho nhóm thảo luận trả lời câu hỏi SGK:
+ Tại hỗn hợp khí H2 O2 cháy lại gây tiếng nổ? + Nếu đốt cháy dịng khí H2 đầu ống dẫn khí, dù lọ khí oxi hay khơng khí khơng gây tiếng nổ mạnh, sao?
+ Làm để biết dịng khí H2 tinh khiết để đốt cháy dịng khí mà khơng gây tiếng nổ mạnh? - GV: gọi nhóm trả lời,
- HS: Khí H2 cháy mãnh liệt oxi với lửa xanh mờ Trên thành lọ xuất giọt nước nhỏ Chứng tỏ có PƯHH xảy
- HS: 2H2 + O2 → 2H2O - HS nghe giảng
- Tỉ lệ: VH2 : VO2 = 2:1
- HS thảo luận nhóm cử đại diện lên trả lời
- Hiện tượng:Đốt cháy khí hiđro đưa vào bình đựng khí oxi, hiđro tiếp tục cháy, có giọt nước tạo thành - PTHH:
(4)nhóm khác bổ sung
4 Củng cố- luyện tập:
- Cho học sinh đọc phần đọc thêm SGK trang109
Câu 1: Hidro có tính chất vật lý giống khác so với tính chất vật lý oxi
Phát phiếu học tập cho học sinh:
Câu 2: Đốt cháy 5.6lit khí H2 (ĐKTC) sinh nước a Viết PTPƯ
b Tính thể tích khối lượng oxi cần dùng cho thí nghiệm c Tính khối lượng nước thu
HD: nH2 = vH2/ 22.4 = 5.6/22.4 = 0.25 mol a PTHH: 2H2 + O2 2H2O
b Theo PTHH: nO2 = ½ nH2 =0.25/2 = 0.125 mol VO2 = n* 22.4 = 0.125 *22.4 = 2.8 lit
mO2 = n * M = 0.125 *32 = 4g
c Theo PTHH: nH2O = nH2 = 0.25 mol mH2O = n*M = 0.25 * 18 = 4.5g
5 Dặn dò:
a Học làm tập SGK trang 109 b Đọc soạn trước tiết V Rút kinh nghiệm:
(5)Bài 31:
Tiết 48: TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA HIĐRO (tt)
I Mục tiêu: Về kiến thức:
- Hidro có tính khử, hidro khơng tác dụng với oxi đơn chất mà tác dụng với oxi dạng hợp chất, phản ứng điều tỏa nhiệt
- Hidro có nhiều ứng dụng, chủ yếu tính chất nhẹ, hidro có tính khử tỏa nhiều nhiệt cháy
2 Về kĩ năng:
- HS biết làm thí nghiệm H2 tác dụng với CuO - Biết viết PTHH H2 tác dụng với oxit kim loại - Giải tập tính theo PTHH
3 Về thái độ:
- GD lịng u thích mơn học hóa học II Phương pháp:
-Phương pháp vấn đáp, tìm tịi -Phương pháp thuyết trình -Phương pháp trực quan III Chuẩn bị:
1 Giáo viên:
- Dụng cụ: Ống nghiệm có nhánh, ống dẫn caosu, cốc thủy tinh, ống nghiệm, ống thủy tinh bị thủng đầu, ống dẫn khí, đèn cồn, diêm, tranh vẽ 5.3 SGK trang 108
- Hóa chất: CuO, Cu, Zn, HCl Học sinh:
- Đọc SGK trang 106, 107 IV Tiến trình lên lớp:
1 Ổn định: (1 phút) Kiểm tra cũ:
- Hãy so sánh giống khác tính chất vật lý hidro oxi? - Tại trước sử dụng hidro làm thí nghiệm ta phải thử độ tinh khiết hidro? Nêu cách thử
HD: Giống: Đều chất khí khơng màu, khơng mùi, tan nước Khác: H2 : Nhẹ khơng khí
O2 : nặng khơng khí Bài mới:
(6)- Tiết học trước, tìm hiểu tác dụng hidro với oxi Khí hidro cịn có tính chất hóa học khác? Ứng dụng hidro gì? Bài học hơm nghiên cứu vấn đề
b Bài giảng:
Hoạt động 1: TÁC DỤNG CỦA H2 VỚI CuO (18 phút)
Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng - GV: Khí H2 dễ dàng tác
dụng với oxi dạng đơn chất để tạo thành nước Vậy hidro có tác dụng với oxi dạng hợp chất không? - GV: Hướng dẫn thao tác thí nghiệm:
+ Nhắc lại cách lắp dụng cụ điều chế hidro tiết trước + Giới thiệu dụng cụ, hóa chất thí nghiệm
H: Yêu cầu học sinh quan sát bột CuO trước làm thí nghiệm, bột CuO có màu gì? - GV: Cho 3, HS lên tiến hành thí nghiệm hướng dẫn GV
+ Cho luồng khí H2 vào CuO nhiệt độ thường
H: Yêu cầu học sinh nhận xét
+ Đun nóng CuO cho H2 CuO đun nóng
H: Yêu cầu HS quan sát tượng nhận xét
H: Chất rắn có màu đỏ gạch chất gì? Sản phẩm phản ứng có chất gì? - GV: Chốt kiến thức: Khi cho luồng khí H2 qua CuO đun nóng có kim loại Cu H2O tạo thành, phản ứng tỏa nhiệt - GV: Cho HS lên viết
- HS: nghe giảng
- HS: Bột CuO trước làm thí nghiệm có màu đen
- HS quan sát nhận xét
- HS: Khơng có phản ứng hóa học xảy
- HS nhận xét: Chất rắn màu đen chuyển thành chất rắn màu đỏ gạch, xuất giọt nước bên thành ống nghiệm
- HS: Cu, H2O - HS nghe giảng
- HS:
2 Tác dụng với CuO: - Thí nghiệm: SGK
- Hiện tượng: Ở nhiệt độ cao H2 tác dụng với CuO tạo thành Cu nước
(7)PTHH( Lưu ý HS ghi trạng thái, màu sắc chất phản ứng hóa học) H: rút kết luận tính chất hóa học H2?
t°
H2(k) + CuO(r) → Cu(r) + H2O - HS: Đọc kết luận SGK
t°
H2(k) + CuO(r) → Cu(r) + H2O * Kết luận: SGK
Hoạt động 2: ỨNG DỤNG CỦA HIDRO (5 phút) - GV: Yêu cầu học sinh quan
sát hình 5.3 SGK trang 108 H: Hãy nêu ứng dụng hidro mà em biết sở khoa học ứng dụng
- GV: chốt kiến thức ứng dụng H2
- HS: quan sát tranh
- HS: Dựa vào tính khử H2 để điều chế kim loại + Dựa vào tính chất nhẹ => Hidro nạp vào khí cầu
III Ứng dụng:
- Làm nhiên liệu
- Làm nguyên liệu để sản xuất ammoniac, axit, nhiều hợp chất hữu cơ…
- Là chất khử để điều chế kim loại
- Bơm vào kinh khí cầu, bóng thám khơng
4 Củng cố - luyện tập:
Câu 1: Viết PTHH H2 với chất sau:
a O2 b Fe2O3 c ZnO d CuO
Câu 2: Giải tập 3, SGK trang 109 HD GIẢI:
t° t°
Câu 1: a H2 + O2 → H2O b 3H2 + Fe2O3 → 2Fe + 3H2O
t° t°
c ZnO + H2 → Zn + H2O d H2+ CuO→ Cu+ H2O Câu 2:
Bài 3: + Nhẹ nhất, tính khử
+ Tính khử, chiếm oxi, tính oxi hóa, nhường oxi Bài 4:
nCuO = m/M = 48/80 = 0.6mol
PTHH: H2 + CuO → Cu + H2O
1mol 1mol 1mol
0.6mol 0.6mol o.6mol a mCu = 0.6*64 33.6g
(8)- Học thuộc làm tập SGK
- Xem tiếp theo: “PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ”
V Rút kinh nghiệm:
(9)Bài 32:
Tiết 49: PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ
I Mục tiêu: Về kiến thức:
- Học sinh nắm khái niệm khử, oxi hóa, chất khử, chất oxi hóa
- Hiểu khái niệm phản ứng oxi hóa khử, tầm quan trọng phản ứng oxi hóa khử
2 Về kĩ năng:
- Rèn kĩ phân biệt chất khử, chất oxi hóa, khử, oxi hóa phản ứng hóa học cụ thể
- Học sinh phân biệt phản ứng oxi hóa – khử với loại phản ứng khác
- Tiếp tục rèn kĩ phân loại phản ứng hóa học Về thái độ:
- Giáo dục lịng u thích mơn hóa học
II. Phương pháp:
- Phương pháp thuyết trình
- Phương pháp đàm thoại phát III Chuẩn bị:
1 Giáo viên:
- Dụng cụ: Bảng phụ, phiếu học tập Học sinh:
- Đọc soạn trước IV Tiến trình giảng:
1 Ổn định: (1 phút)
2 Kiểm tra cũ: (7 phút)
Câu 1: Nêu tính chất hóa học hidro? Viết PTPƯ minh họa Câu 2: Gọi HS lên làm tập SGK trang 109
HD giải:
nH2 = 8.4/22.4 = 0.375 mol nO2 = 2.8/ 22.4 = 0.125 mol PT: 2H2 + O2 → 2H2O
2mol 1mol
(10)Vậy H2 dư
Từ pt ta có nH2O = 2* nO2 = 2* 0.125 = 0.25mol mH2O = 0.25 * 18 = 4.5g
3 Bài giảng:
a Giới thiệu bài: (1 phút)
- Các em nắm phản ứng hóa hợp, phân hủy, phản ứng Vậy phản ứng oxi hóa khử, chất khử, chất oxi hóa, khử, oxi hóa.Tiết học hơm em tìm hiểu qua bài: “PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ”
b Giảng bài:
Hoạt động 1: SỰ KHỬ - SỰ OXI HÓA (10 phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng - GV: Sử dụng PTHH bảng
để minh họa PƯ xảy trình:
+ H2 chiếm oxi CuO + Tách oxi khỏi CuO H : cho biết Hidro thể tính chất ?
H : Vậy định nghĩa khử ?
- GV bổ sung cho hs ghi kết luận sgk
Cho hs viết phản ứng hóa hợp Hidro với oxi
H :Phản ứng có khử khơng ? ?
H: định nghĩa oxi hóa gì?
- HS :Tính khử
- HS : Sự khử tách oxi khỏi hợp chất
-HS : 2H2 + O2 2H2O - HS trả lời :Có, hóa hợp oxi với chất khác - HS: Sự oxi hóa tác dụng oxi với chất khác
Sự khử, oxi hóa : Sự khử CuO
CuO + H2 Cu + H2O
Sự oxi hoa hidro Sự khử: Sự khử tách oxi khỏi hợp chất
2 Sự oxi hóa: Sự oxi hóa tác dụng oxi với chất khác
Hoạt động 2: CHẤT KHỬ VÀ CHẤT OXI HÓA (10 phút)
- GV: Yêu cầu HS thảo luận nhóm, trả lời câu hỏi phần 2a SGK
H: Trong PƯHH phản - HS trả lời
II Chất khử chất oxi hóa: Chất khử :
(11)ứng
C + O2 → CO2
+ Chất gọi chất khử?
+ Chất gọi chất oxi hóa? Vì sao?
- GV: Bản thân oxi chất oxi hóa trường hợp:
2H2 + O2 → 2H2O
H: Vậy chất chất khử? chất chất oxi hóa?
- GV: yêu cầu học sinh xác định chất khử chất oxi hóa phản ứng sau:
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
+ H2 C chất khử chất chiếm oxi
+ CuO, O2 chất oxi hóa chất nhường oxi
- HS:
+ Chất chiếm oxi chất khác chất khử
+ Chất nhường oxi cho chất khác chất oxi hóa
-Hs trả lời
2 Chất oxi hóa :
Chất nhường oxi gọi chất oxi hóa
VD:
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
Hoạt động 3: PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ (5 phút) - GV: Sự khử oxi hóa
tuy q trình trái ngược xảy đồng thời phản ứng hóa học Phản ứng loại phản ứng oxi hóa khử H: Vậy phản ứng oxi hóa khử gì?
- GV: u cầu học sinh đọc phần đọc thêm SGK H: Dấu hiệu để phân biệt phản ứng oxi hóa khử với loại phản ứng khác hì?
- HS: đọc định nghĩa SGK
- HS: Có chiếm nhường oxi chất phản ứng có cho nhận electron phản ứng
III Phản ứng oxi hóa khử:
- Phản ứng oxi hóa – khử phản ứng hóa học có xảy đồng thời oxi hóa khử
VD:
Sự khử
CuO + H2 Cu + H2O
Sự oxi hoa
Hoạt động 4: TẦM QUAN TRỌNG CỦA PƯ OXI HÓA KHỬ (4 phút)
(12)- GV: Yêu cầu học sinh đọc SGK trang 111
- HS đọc ghi tóm tắt vào
4 Luyện tập – củng cố: (4 phút)
- Nhắc lại nội dung
- Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm khử, oxi hóa, chất khử, chất oxi hóa
5 Dặn dị: (2 Phút)
- Học làm tập SGK
- Đọc soạn trước “ĐIỀU CHẾ KHÍ HIDRO – PHẢN ỨNG THẾ” V Rút kinh nghiệm:
(13)Bài 33:
Tiết 50: ĐIỀU CHẾ KHÍ HIDRO – PHẢN ỨNG THẾ I Mục tiêu:
1 Về kiến thức:
- HS hiểu nguyên liệu, phương pháp cụ thể điều chế hidro phịng thí nghiệm, biết nguyên tắc điều chế hidro công nghiệp
- Hiểu khái niệm phản ứng phản ứng hóa học đon chất hợp chất, nguyên tử đơn chất thay nguyên tử nguyên tố khác hợp chất
2 Về kĩ năng:
- Có kĩ lắp ráp dụng cụ điều chế hidro
- Rèn kĩ viết PTPƯ ( phản ứng điều chế hidro cách cho kim loại tác dụng với dung dịch axit)
- Kĩ làm tốn tính theo PTHH Về thái độ:
- GD thái độ u thích mơn học hóa học - Ý thức bảo vệ thiên nhiên
II Phương pháp giảng dạy:
- Phương pháp thuyết trình - Phương pháp trực quan - Phương pháp vấn đáp tìm tịi III Chuẩn bị:
1 Giáo viên:
- Dụng cụ: Ống nghiệm, ống dẫn khí, chậu thủy tinh, ống vuốt nhọn, giá sắt, đèn cồn, diêm
- Hóa chất: Kẽm, dung dịch HCl Học sinh:
- Ôn lại điều chế oxi phịng thí nghiệm - Đọc SGK soạn
IV Tiến trình giảng: Ổn định: (1 phút)
2 Kiểm tra cũ: (7 phút)
- Thế phản ứng oxi hóa khử? Nêu khái niệm chất oxi hóa, chất khử, oxi hóa, khử? Cho ví dụ minh họa
- Làm tập số SGK trang 113 HD giải:
nFe = 11.2 / 56= 0.2mol a
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O
1mol 3mol 2mol
(14)b mFe2O3 = 0.1 *160 = 16g c VH2 = 0.3 * 22.4 = 6.72 lit Bài mới:
a Giới thiệu bài: (1 phút)
- Trong phịng thí nghiệm hay công nghiệp nhiều người ta cần dùng khí hidro – Làm để điều chế khí hidro? Phản ứng điều chế khí hidro phịng thí nghiệm thuộc loại phản ứng nào? Để hiểu điều em nghiên cứu qua “ĐIỀU CHẾ KHÍ HIDRO – PHẢN ỨNG THẾ”
b Bài giảng:
Hoạt động 1: ĐIỀU CHẾ KHÍ HIDRO (11 phút)
Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng - GV: Giới thiệu cho học sinh
cách điều chế hidro phòng thí nghiệm Dụa vào SGK cho biết:
H: Nguyên liệu phương pháp để điều chế hidro phịng thí nghiệm gì? - GV lắp sẵn dụng cụ thí nghiệm bàn Gọi 2, học sinh lên tiến hành thí nghiệm điều chế hidro bang cách cho Zn tác dụng với dung dịch HCl
- GV cho học sinh biết thu khí hidro cách đẩy nước đẩy không khí - GV yêu cầu học sinh quan sát, nhận xét tượng - GV: Đưa que đốm tàn đỏ vào ống nghiệm khí H: Nhận xét tượng - GV: Nhỏ giọt dung dịch ống nghiệm lên mặt kính đồng hồ đem cạn H: Có chất rắn xuất Đó chất gì?
- HS lắng nghe
- HS: Nguyên liệu:
+ Một số kim loại kẽm, sắt, nhôm…
+ Dung dịch axit: HCl, H2SO4 loãng …
- HS: Tiến hành thực hành thí nghiệm theo hướng dẫn SGK giáo viên Các HS khác quan sát theo dõi
- HS:
+Có bọt khí xuất hiện,kẽm tan dần
+Khí sinh không làm than hồng bùng cháy,mà bắt cháy gặp que đóm cháy
+Xuất chất rắn trắng kính Đó muối ZnCl2 ( kẽm clorua)
I Điều chế hidro:
Trong phịng thí nghiệm: Cho kim loại Zn hay Fe,Al tác dụng với ddAxit HCl hay ddH2SO4
(15)H: Hãy viết PTPƯ xảy - GV: Người ta thay kẽm Fe, Al thay dung dịch HCl dung dịch H2SO4
- GV: Gọi hs viết PTPƯ: Al + H2SO4
Al + HCl Fe + H2SO4 Fe + HCl
- GV cho học sinh nhận xét - GV gọi HS nhắc lại cách điều chế H2 phịng thí nghiệm
-GV: Yêu cầu học sinh đọc SGK trang 115
H: Trong công nghiệp người ta điều chế hidro cách nào?
- GV: Giới thiệu dụng cụ điện phân nước
H: Hãy viết phương trình điện phân nước
- Phương trình phản ứng : Zn + 2HCl ZnCl2 + H2
- HS: làm tập
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2↑
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2↑ Fe + H2SO4 FeSO4 + H2↑ Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑ - HS: điều chế H2 phịng thí nghiệm
- HS đọc SGK -HS:
+ Điện phân nước
+ Dùng than khử oxi nước lị khí than
+ Điều chế từ khí thiên nhiên, khí dầu mỏ
- HS: Đ.Phân
2H2O 2H2 + O2
2 Trong công nghiệp: Đ.Phân
2H2O 2H2 + O2
Hoạt động 2: PHẢN ỨNG THẾ (6 phút) - GV: Dựa vào phương
trình viết phần 1, yêu cầu học sinh thảo luận nhóm trả lời câu hỏi sau:
H: Nguyên tử đơn chất Al, Fe thay nguyên tử axit?
- HS: nguyên tử hidro
II Phản ứng gì?
(16)- GV: Những phản ứng hóa học phản ứng
H: Vậy phản ứng gì? - HS: đọc kết luận SGK Luyện tập – củng cố:
Câu 1: Hãy hồn thành phản ứng hóa học cho biết phản ứng thuộc loại phản ứng nào?
1 P2O5 + H2O → H3PO4
2 Cu + AgNO3 → Cu(NO3)2 + Ag Mg(OH)2 → MgO + H2O
4 K + H2O → KOH + H2 Fe3O4 + H2 → Fe + H2O Dặn dò: