10 cơ bản)
BÀI 32. HIĐRO SUNFUA – LƯU HUỲNH ĐIOXIT - LƯU HUỲNH TRIOXIT
A. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Về kiến thức
HS biết:
- Tính chất vật lí, tính chất hóa học của H2S, SO2, SO3. - Trạng thái tự nhiên và điều chế H2S.
- Ứng dụng và điều chế SO2, SO3. HS hiểu:
- H2S ngoài tính axit yếu còn có tính khử mạnh.
- Nguyên nhân tính khử và tính oxi hóa của SO2 và SO3.
2. Về kĩ năng
- Dựa vào số oxi hóa để dự đoán tính oxi hóa, tính khử.
- Viết phương trình phản ứng minh họa tính chất của H2S, SO2, SO3. - Giải bài tập về H2S, SO2 phản ứng với dung dịch kiềm.
- Nhận biết các chất khí.
3. Về giáo dục đạo đức, tư tưởng
- Ảnh hưởng của khí H2S, SO2 tới sức khỏe và môi trường.
B. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: đàm thoại nêu vấn đề + trực quan.
+ Trạng thái tự nhiên và điều chế (A. Hiđro sunfua).
+ Ứng dụng và điều chế lưu huỳnh đioxit (B. Lưu huỳnh đioxit).
- Phương pháp giảng dạy nội dung tích hợp: đàm thoại nêu vấn đề + trực quan.
C. CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS
GV:
- Máy tính, máy chiếu, phiếu học tập. - Thí nghiệm điều chế H2S, SO2, SO3. HS:
- Chuẩn bị bài theo SGK.
D. TIẾN TRÌNH BẢI GIẢNG Hoạt động của GV Hoạt động của HS A. HIĐRO SUNFUA I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ Hoạt động 1: Tìm hiều tính chất vật lý của H2S
- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và nêu tính chất vật lí của H2S:
+ Trạng thái, mùi đặc trưng. + Tỉ khối so với không khí. + Khả năng tan trong nước. + Nhiệt độ hóa lỏng.
- GV lưu ý với HS: khí H2S rất độc, chỉ 0,1% H2S có trong không khí đã gây nhiễm độc mạnh.
- HS nêu:
+ H2S là chất khí, mùi trứng thối. + Nặng hơn không khí (d =34 1,17
29 ≈ ) + Tan ít trong nước.
+ Hóa lỏng ở nhiệt độ -60oC.
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Tính axit yếu
Hoạt động 2: Nghiên cứu tính axit yếu của H2S
- GV giới thiệu: khí hiđro sunfua tan vào nước tạo thành dung dịch axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic, có tên là axit sunfuhiđric.
- GV đặt câu hỏi: Khi cho H2S tác dụng với dung dịch NaOH có thể tạo ra những muối nào? Viết phương trình hóa học, gọi tên sản phẩm tạo thành.
- GV đặt câu hỏi: Khi nào tạo ra muối axit và khi nào tạo ra muối trung hòa?
- HS: Có thể tạo ra 2 muối là muối trung hòa và muối axit.
H2S + NaOH → NaHS + H2O (Natri hiđrosunfua)
H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O
(Natri sunfua)
- HS: dựa vào tỉ lệ số mol T = 2 NaOH H S n n
+ T ≤ 1⇒ tạo muối NaHS.
+ 1 < T < 2 ⇒ tạo 2 muối NaHS và Na2S. + T ≥ 2 ⇒ tạo muối Na2S.
2. Tính khử mạnh
Hoạt động 3 : Nghiên cứu tính khử mạnh
của H2S
- GV yêu cầu HS nhận xét: số oxi hóa của S trong hợp chất H2S ⇒ H2S có tính khử hay tính oxi hóa?
- GV bổ sung: Tùy vào điều kiện phản ứng mà H2S có thể bị oxi hóa thành S0
, S+4, S+6. - GV làm thí nghiệm điều chế và đốt cháy H2S trong không khí. Yêu cầu HS quan sát hiện tượng và hướng dẫn HS viết phương trình hóa học, xác định số oxi hóa.
- GV nêu: Nếu sục khí H2S vào dung dịch nước brom (màu vàng nâu) thì thấy dung dịch mất màu. Viết phương trình hóa học. - GV đặt câu hỏi: Tại sao dung dịch H2S để lâu trong không khí bị vẫn đục màu vàng?
- HS: Trong H2S, S có số oxi hóa là -2, đây là số oxi hóa thấp nhất của S ⇒ H2S có tính khử mạnh. - HS viết phương trình hóa học: -2 0 0 -2 2 2 2 2H S + O →2S + 2H O o -2 0 0 -2 t 2 2 2 2 2H S + 3O →2SO + 2H O - HS viết: -2 0 +6 -1 2 2 2 2 4 2H S + B r + 2H O→H S O + 2H B r
- GV kết luận về tính khử của H2S. - HS: Do H2S tiếp xúc với không khí và bị oxi không khí oxi hóa, tạo thành S kết tủa vàng.
III. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU
CHẾ
Hoạt động 4: Tìm hiểu trạng thái tự nhiên và điều chế H2S
- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, quan sát hình ảnh và rút ra kết luận về trạng thái tự nhiên của H2S.
- GV nêu phương trình phản ứng điều chế khí H2S.
- HS: H2S có trong một số nước suối, trong khí núi lửa, xác động thực vật.
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S
B. LƯU HUỲNH ĐIOXIT
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Hoạt động 5: Tìm hiểu tính chất vật lý của SO2
- GV cho HS quan sát bình đựng khí SO2
+ Trạng thái, màu sắc, mùi vị. + Tỉ khối SO2 so với không khí. + Khả năng hòa tan trong nước. - GV bổ sung: SO2 hóa lỏng ở -10o
C , ở 20oC, một thể tích nước hòa tan được 40 thể tích SO2
+ Chất khí, không màu, mùi hắc.
+ Nặng hơn không khí (d = 64/29 ≈ 2,2) + Tan nhiều trong nước.
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Lưu huỳnh đioxit là oxit axit.
Hoạt động 6: Lưu huỳnh đioxit là oxit axit
- GV yêu cầu HS nhắc lại tính chất hóa học của oxit axit và viết phương trình phản ứng minh họa.
- GV nhắc lại: axit sunfurơ là axit yếu và không bền, ngay trong dung dịch H2SO3 cũng bị phân hủy thành SO2 và H2O.
- GV hướng dẫn HS cách biện luận sản phẩm muối dựa vào tỉ lệ số mol.
T = 2 NaOH SO n n
+ T ≤ 1 ⇒ tạo muối NaHSO3.
+ 1 < T < 2 ⇒ tạo 2 muối NaHSO3, Na2SO3.
+ T ≥ 2 ⇒ tạo muối Na2SO3.
- HS nhắc lại:
+ Tác dụng với nước → dung dịch axit tương ứng.
SO2 + H2O ←→ H2SO3
(axit sunfurơ)
+ Tác dụng với oxit bazơ.
Na2O + SO2 → Na2SO3
+ Tác dụng với dung dịch bazơ tạo muối. SO2 + NaOH → NaHSO3
(Natri hiđrosunfit)
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O (Natri sunfit)
2. Lưu huỳnh đioxit là chất khử và chất oxi hóa
Hoạt động 7: Nghiên cứu tính khử và tính
oxi hóa của lưu huỳnh đioxit
- GV đặt câu hỏi: Tại sao SO2 vừa là chất khử vừa là chất oxi hóa.
- HS: S trong SO2 có số oxi hóa là +4, đây là số oxi hóa trung gian ⇒ SO2 vừa có tính oxi
- GV chốt lại để HS hiểu rõ hơn. a. Lưu huỳnh đioxit là chất khử
- GV mô tả thí nghiệm: Khi dẫn khí SO2 vào dung dịch brom, dung dịch brom bị mất màu. GV yêu cầu HS viết phương trình hóa học, xác định số oxi hóa.
- GV cho HS biết phản ứng này dùng để nhận biết khí SO2.
b. Lưu huỳnh đioxit là chất oxi hóa
- GV mô tả thí nghiệm: Khi dẫn khí SO2 vào dung dịch axit sunfuhiđric, dung dịch bị vẫn đục màu vàng. GV yêu càu HS viết phương trình hóa học, xác định số oxi hóa.
hóa vừa có tính khử. - HS viết: +4 0 -1 +6 2 2 2 2 4 S O + B r + 2H O→2H B r + H S O +4 -2 0 2 2 2 S O + 2H S→3S + 2H O
III. ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ LƯU
HUỲNH ĐIOXIT
Hoạt động 8: Tìm hiểu ứng dụng và điều chế lưu huỳnh đioxit
1. Ứng dụng
- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, liên hệ thực tế để nêu các ứng dụng của SO2.
2. Điều chế
a. Trong phòng thí nghiệm
- GV cho HS quan sát sơ đồ điều chế SO2 trong phóng thí nghiệm và yêu cầu HS viết phương trình phản ứng.
b. Trong công nghiệp
- GV giới thiệu các phương pháp điều chế SO2 trong công nghiệp.
- HS nêu: SO2 dùng để sản xuất H2SO4, làm chất tẩy trắng giấy và bột giấy, chất chống nấm mốc lương thực, thực phẩm. - HS viết: Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2↑ + H2O + Từ S: S + O2 o t → SO2
+ Từ quặng pirit sắt (FeS2)
Hoạt động 9: Tìm hiểu về ảnh hưởng của khí SO2 đối với khí quyển và con người.
- GV cho HS quan sát hình ảnh về nguồn phát sinh ra khí SO2 và yêu cầu HS kết luận.
- GV đặt câu hỏi: “Khí SO2 gây ảnh hưởng đến con người và khí quyển như thế nào?”. GV yêu cầu HS cùng thảo luận và trả lời.
- HS:
Nguồn phát sinh khí SO2:
+ Khói thải từ các nhà máy do hoạt động công nghiệp, đốt quặng, đốt nhiên liệu. + Khói thải từ các phương tiện giao thông vận tải.
+ Hoạt động núi lửa.
- HS trả lời:
+ Đối với con người: gây bệnh phổi, viêm đường hô hấp.
+ Đối với cây trồng: vàng lá, giảm năng suất.
- GV nêu khái niệm mưa axit: là hiện tượng nước mưa bị axit hóa, nghĩa là nước mưa chứa các loại axit (HCl, H2SO4, HNO3,…) với pH < 5,5.
- GV cho HS quan sát hình ảnh về cơ chế hình thành mưa axit và yêu cầu HS tóm tắt lại.
- GV cho HS quan sát hình ảnh về hậu quả của mưa axit và yêu cầu HS rút ra kết luận.
hóa.
+ Tạo thành mưa axit.
- HS nêu:
+ Giai đoạn 1: khí SO2 được tạo ra từ việc đốt cháy các nhiên liệu, đốt quặng của các nhà máy.
S + O2 →to SO2
4FeS2 + 11O2 →to 2Fe2O3 + 8SO2 + Giai đoạn 2: Khí SO2 bay vào khí quyển, hòa tan vào hơi nước trong các đám mây:
2SO2 + O2 + 2H2O → 2H2SO4
+ Giai đoạn 3: Mưa, nước mưa bị axit
hóa và rơi xuống đất gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng.
- HS nêu:
+ Phá hủy rừng, cây cối với quy mô lớn. + Phá hủy hệ sinh thái sông hồ, gây hại đến các loài cá, động thực vật.
+ Làm hư hại nhiều công trình kiến trúc. + Gây hại đến sức khỏe con người.
- GV yêu cầu HS cùng thảo luận để đưa ra giải pháp hạn chế khí SO2.
- HS nêu:
+ Sử dụng các thiết bị lọc để loại bỏ khí SO2 và các chất gây ô nhiễm khác trong khói công nghiệp.
+ Hạn chế sử dụng xe máy, xe hơi vì chúng gây ô nhiễm. Hưởng ứng đi xe đạp, đi bộ, sử dụng các phương tiện công cộng.
C. LƯU HUỲNH TRIOXIT
I. TÍNH CHẤT
Hoạt động 10: Tìm hiểu tính chất của lưu
huỳnh trioxit
- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và yêu cầu nhận xét:
+ Trạng thái, màu sắc.
+ Khả năng hòa tan trong nước.
- HS nêu:
+ Chất lỏng, không màu.
+ Tan vô hạn trong nước và trong axit sunfuric.
- GV nêu: SO3 là oxit axit. Yêu cầu HS viết phương trình phản ứng minh họa.
- HS viết:
+ Tác dụng với nước SO3 + H2O → H2SO4 + Tác dụng với oxit bazơ
SO3 + Na2O → Na2SO4. + Tác dụng với dung dịch bazơ
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O
II. ỨNG DỤNG VÀ SẢN XUẤT
Hoạt động 11: Tìm hiểu ứng dụng và sản
xuất lưu huỳnh trioxit
- GV hướng dẫn HS đọc SGK - HS:
+ SO3 là sản phẩm trung gian để điều chế H2SO4.
+ Sản xuất SO3 trong công nghiệp: 2SO2 + O2
o
t ,xt
→
← 2SO3