Chủ đề: AXIT SUNFURIC VÀ MUỐI SUNFAT (tiết 1) I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Viết được công thức cấu tạo H2SO4.
- Nêu được tính chất vật lý, tính chất hóa học của axit H2SO4 loãng và đặc. - Giải thích được:
+ Nguyên nhân gây nên tính chất hóa học của axit H2SO4 dựa vào đặc điểm CTPT và số oxi hóa của S trong phân tử H2SO4.
+ Nguyên nhân của sự khác nhau về tính chất hóa học của axit H2SO4 loãng và đặc.
2. Kĩ năng
- Dựa vào đặc điểm cấu tạo để suy ra tính chất hóa học của axit H2SO4.
- Dựa vào số oxi hóa của S trong H2SO4 để dự đoán tính chất (tính oxi hóa mạnh) của H2SO4 đặc.
- Viết PTHH minh họa tính chất của axit H2SO4.
- Làm các bài tập liên quan đến điều chế và tính chất của axit H2SO4.
3. Thái độ
- Có ý thức chuẩn bị bài trước khi đến lớp, hăng hái phát biểu xây dựng bài
- Thấy rõ trách nhiệm của bản thân về việc sử dụng hiệu quả và tiết kiệm các hóa chất trong học tập và cuộc sống nhằm góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và bảo vệ môi trường.
4. Định hướng phát triển năng lực
- Năng lực tư duy phản biện. - Năng lực giải quyết vấn đề - Năng lực hợp tác
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên chuẩn bị
- Sách giáo khoa, giáo án và phiếu học tập.
- Hóa chất: Na2SO3 (tinh thể), dung dịch KMnO4, dung dịch H2SO4đặc và loãng, Fe, đường kính trắng, lưu huỳnh.
2. Học sinh chuẩn bị
- Kiến thức về bài trước và đọc bài mới ở nhà.
III. PHƯƠNG PHÁP
- Phương pháp thuyết trình và làm việc nhóm. - Phương pháp nêu và giải quyết vấn đề. - Phương pháp trực quan.
- Các biện pháp 1, 2 đã đề xuất. - Sử dụng các BTTH ở các mục:
+ Tính chất vật lí + Củng cố
- Các tình huống được sử dụng kết hợp với các biện pháp theo quy trình mục 2.4.2.
IV. TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG 1. Ổn định trật tự lớp, kiểm tra sĩ số 2. Nội dung bài mới
Hoạt động 1: Giới thiệu mở bài (1 phút)
GV giới thiệu: Hầu hết các ngành công nghiệp từ luyện kim màu, dược phẩm, phẩm nhuộm, sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu,... đều phải sử dụng H2SO4. Có thể nói axit sunfuric là rất quan trọng của ngành công nghiệp. Bài axit sunfuric các em đã học ở lớp 9. Hôm nay chúng ta hệ thống lại và nghiên cứu sâu hơn về hợp chất này.
Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo và tính chất vật lí của H2SO4 (14 phút)
Hoạt động của GV và HS Nội dung ghi bài
- GV yêu cầu học sinh viết lại công thức cấu tạo, xác định số oxi hóa của S trong hợp chất. Từ đó dự đoán tính chất hóa học của axit sunfuric.
- HS viêt CTCT lên bảng, nhận xét số oxi hóa của S, dự đoán axit sunfuric là axit mạnh và
I. H2SO4
1.Cấu tạo phân tử
có tính oxi hóa. số oxi hoá cực đại là +6. GV chiếu video thí nghiệm về tính háo nước
của axit sunfuric đặc. Nội dung thí nghiệm:
Lấy 2 cốc thủy tinh: cho vào cốc thứ nhất 5ml H2O, cốc thứ hai đựng 5ml H2SO4, có phểu úp ngược đậy miệng cốc. Dùng pipet cho H2SO4
đặc qua vòi phểu xuống cốc thứ nhất và H2O qua vòi phểu xuống cốc thứ hai.
GV yêu cầu HS quan sát hiện tượng ở 2 cốc và trả lời:
+ Giải thích hiện tượng thí nghiệm.
+ Câu hỏi tình huống: Dựa trên hiện tượng thí nghiệm, nếu được yêu cầu pha loãng H2SO4 loãng từ H2SO4 đặc cần tiến hành như thế nào? Vì sao?
- Học sinh thảo luận trả lời câu hỏi và đưa ra kết luận về cách pha loãng H2SO4 đặc - Kết luận: Pha loãng H2SO4 đặc bằng cách cho từ từ axit đặc vào H2O, tuyệt đối không được làm ngược lại.
2.Tính chất vật lý
- H2SO4: chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng gần 2 lần H2O (H2SO4 98%, D = 1,84g /cm3). - H2SO4 đặc dễ hút ẩm dùng làm khô khí ẩm.
- Khi pha loãng axit sunfuric đặc thì rót từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ; không làm ngược lại (nguy hiểm).
H2SO4đặc tan trong nước H2SO4.nH2O toả nhiệt lớn.
Hoạt động 3. Tìm hiểu tính chất hóa học của axit sunfuric (25 phút)
Hoạt động của GV và HS Nội dung ghi bài
- GV: HS dựa vào thành phần của axit sunfuric (H+ và SO42-) hướng dẫn HS dự đoán tính chất hóa học của axit sunfuric. Nêu các tính chất của dung dịch H2SO4
loãng?
GV yêu cầu HS viết PTHH H2SO4 loãng tác dụng với: Fe, Cu, CaO, CaCO3, BaCl2, Cu(OH)2, hướng dẫn HS nhận xét, bổ sung . GV lưu ý HS đối với kim loại có nhiều hóa trị thì kim loại tạo muối chỉ đạt hóa trị thấp. GV: Axit H2SO4 loãng có tính oxy hóa không?
GV yêu cầu HS xác định PTHH nào thuộc phản ứng oxi hóa khử và xác định vai trò của H2SO4.
GV dẫn dắt, H2SO4 loãng có đầy đủ tính chất của một axit mạnh, vậy H2SO4 đặc có tính chất hóa học gì khác H2SO4 loãng.
GV khẳng định H2SO4 đặc cũng có tính axit. + Cu có tác dụng với dd H2SO4 loãng không? + Cu có tác dụng với dd H2SO4 đặc không? GV tiến hành thí nghiệm: Cu tác dụng với dd H2SO4 đặc. Yêu cầu HS quan sát hiện tượng dự đoán khí thoát ra và viết PTHH xảy ra. GV: Axit H2SO4 đặc nóng tác dụng được với hầu hết các kim loại cả đứng trước và đứng sau H (trừ Pt và Au)→muối có hóa trị cao
3.Tính chất hóa học
a. Tính chất chung của dung dịch H2SO4
- làm quì tím hóa đỏ
- tác dụng với kim loại trước H - tác dụng với muối của axit yếu - tác dụng với bazơ, oxit bazơ
b. Tính chất của H2SO4 đặc
- Tính oxi hoá mạnh:
H2SO4 đặc và nóng có tính oxi hoá rất mạnh oxi hoá hầu hết kim loại (trừ Au, Pt,..) nhiều phi kim C, S ,P… và nhiều hợp chất.
2Fe + 6H2SO4đ t0 3SO2 + Fe2(SO4)3 + 6H2O Cu + 2H2SO4đ t0 SO2 + CuSO4 + 2H2O
+ Tác dụng với phi kim (C, S, P)
S + 2H2SO4đ t0 3SO2 +2H2O
+ Tác dụng với hợp chất có tính khử (HI, KI, KBr, FeO, Fe3O4, Fe(OH)2, FeCO3, H2S, …)
nhất của kim loại + các sản phẩm khử của S (SO2↑ mùi xốc hắc,S↓ màu vàng nhạt, H2S↑ mùi trứng thối).
GV lưu ý Al, Fe, Cr thụ động trong H2SO4
đặc nguội.
GV: Axit H2SO4 đặc nóng có tính oxy hóa mạnh là do yếu tố nào gây ra?
- HS nghiên cứu tài liệu và trả lời
.
3H2SO4đ+H2S
0
t
4SO2 + 4H2O
* Lưu ý: Al, Fe, Cr,… bị thụ động trong H2SO4 đặc nguội
-Tính háo nước:
+ H2SO4 chiếm H2O kết tinh nhiều muối hiđrat O 5H CuSO O .5H CuSO 4 2 H 2 4 4 2 SOđ Xanh trắng +Các gluxít (cacbohiđrat) + H2SO4đ hoá than
+ H2SO4 đặc rơi vào da gây bỏng nặng => cẩn thận khi tiếp xúc với H2SO4 đặc - GV yêu cầu HS thảo luận nhóm xử lí tình huống sau.
Nội dung tình huống 19: (Mục 2.2.2) (biện pháp 1)
Sử dụng tình huống theo quy trình mục 2.4.2 (sử dụng biện pháp 1 và 2), tóm tắt: - Giới thiệu tình huống
- GV hướng dẫn HS phân tích, tìm cách giải quyết tình huống - HS trả lời câu hỏi, giải quyết tình huống.
- GV yêu cầu HS đưa ra nhiều giải pháp để giải quyết.
- HS khác nhận xét, phản biện ý kiến của bạn, tranh luận để lựa chọn phương án tối ưu.
- GV kết luận lại vấn đề.
Gợi ý trả lời tình huống:
- Thí nghiệm chứng minh tính háo nước và tính oxi hóa mạnh của axit sunfuric. Cm(H2O)n → nC + m H2O
C + 2H2SO4đặc → CO2 + 2SO2 + 2H2O
- Nếu tiến hành thí nghiệm không có tủ hốt, có thể làm như sau:
+ Cho cốc nhỏ 50 ml đựng đường vào 1 cốc lớn (1 lít) hoặc 1 chậu thủy tinh trong suốt.
+ Sau khi tiến hành thí nghiệm, dùng khăn ướt tẩm dung dịch NaOH đậy cốc thủy tinh lại, cho đến khi hấp thụ hết khí sinh ra.
- GV hướng dẫn HS rút ra kết luận về tính háo nước của axit sunfuric đặc. GV lưu ý HS hết sức cẩn thận khi tiếp xúc với H2SO4 đặc
Hoạt động 4: Bài tập củng cố. (5 phút)
Bài tập tình huống 20:(mục 2.2.2)
Sử dụng tình huống theo quy trình mục 2.4.2 (sử dụng biện pháp 1 và 2).
Bài tập trắc nghiệm:
Câu 1. Có thể dùng H2SO4 đặc để làm khan (làm khô) tất cả các khí trong dãy nào?
A. CO2, NH3, H2, N2. B. CO2, H2, N2, O2.
C. CO2, NH3, SO2, O2. D. CO2, H2S, N2, O2.
Câu 2. Phản ứng nào sau đây là sai?
A. 2FeO + 4H2SO4 đặc Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O.
B. Fe2O3 + 4H2SO4 đặc Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O.
C. FeO + H2SO4 loãng FeSO4 + H2O.
D. Fe2O3 + 3H2SO4 loãng Fe2(SO4)3 + 3H2O.
Câu 3. Cho FeCO3 tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư. Sản phẩm khí thu được là:
A. CO2 và SO2. B. H2S và CO2. C. SO2. D. CO2.
Câu 4. Khí oxi có lẫn hơi nước. Chất nào sau đây là tốt nhất để tách hơi nước ra khỏi khí oxi?
A. Nhôm oxit. B. Axit sunfuric đặc.
C. Nước vôi trong. D. Dung dịch natri hiđroxit.
Hoạt động 5. Tổng kết và hướng dẫn học tập