Bài 44: HIĐRO SUNFUA I.Mục tiêu bài học
1.Về kiến thức
-Học sinh nêu được: tính chất vật lý, trạng thái tự nhiên, tính chất hóa học cơ bản của H2S và phương pháp điều chế khí hiđrosunfua; tính chất của muối sunfua.
-Học sinh viết được phương trình chứng minh được tính khử mạnh của H2S; axit yếu của axit sunfuhiđric.
-Học sinh giải thích được nguyên nhân gây ra tính khử mạnh của H2S.
- Rèn kĩ năng: Đọc hiểu, tìm kiếm tài liệu, làm việc nhóm, quan sát, nêu và giải thích hiện tượng thí nghiệm. Từ đó đưa ra kết luận về tính chất hóa học của H2S.
- Viết được PTHH minh họa tính chất hóa học của H2S.
- Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử theo phương pháp thăng bằng electron, Xác định được chất oxi hóa, chất khử.
3.Giáo dục tư tưởng
- Tích cực tham gia các hoạt động, có ý thức hợp tác, chủ động, sáng tạo.
- Biết được sự độc hại của khí hiđro sunfua. Từ đó có ý thức bảo vệ môi trường, hạn chế khí thải H2S chống gây ô nhiễm không khí bằng những hành động nhỏ hàng ngày của học sinh.
4.Định hướng phát triển năng lực
-Năng lực tư duy phản biện -Năng lực sáng tạo
-Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề -Năng lực phân tích.
II.Phương pháp dạy học
-Phương pháp dạy học tình huống -Phương pháp trực quan
-Phương pháp thuyết trình và làm việc nhóm. -Các biện pháp 1,2 đã đề xuất
-Sử dụng các BTTH ở các mục: + Tính chất hóa học của H2S.
+ Tính chất hóa học của muối sunfua. + Củng cố
- Các tình huống được sử dụng kết hợp với các biện pháp theo quy trình đã được trình bày mục 2.4.2.
III.Chuẩn bị
Giáo viên: giáo án, phòng máy chiếu
Học sinh: chuẩn bị bài mới.
1. Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số 2. Tiến trình bài dạy
GV đặt vấn đề: Vì sao những đồ vật bằng bạc để ngoài không khí thường bị hóa đen sau một thời gian? Hợp chất nào của lưu huỳnh được xem như là sát thủ thầm lặng trong ao nuôi tôm, gây ra rất nhiều bệnh lý ở tôm, thậm chí là chết hàng loạt?
Đó chính là do hợp chất Hiđro sunfua gây ra, chúng ta cùng tìm hiểu về hợp chất này để giải thích những hiện tượng trên.
Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo, tính chất và điều chế hiđrosunfua. (25 phút)
Hoạt động của GV và HS Nội dung
GV hướng dẫn học sinh chia nhóm và hoạt động theo nhóm tìm hiểu về cấu tạo, tính chất và điều chế hiđrosunfua.
- GV chia lớp thành 4 nhóm.
- Các nhóm thảo luận, nghiên cứu và hoàn thành phiếu học tập số 1. Thời gian thảo luận 5 phút.
- Sau khi thảo luận, các nhóm dán sơ đồ tư duy của nhóm mình lên bảng, GV gọi bất kỳ học sinh nào của nhóm, lần lượt đại diện các nhóm lên trình bày và trả lời câu hỏi nhận xét của nhóm khác.
Các nhóm khác theo dõi, nhận xét và đặt câu hỏi.
Thời gian trình bày và thảo luận 10 phút. - GV chiếu video thí nghiệm minh họa về phản ứng H2S với oxi. HS theo dõi, nhận xét hiện tượng. [58]
I. Tính chất hóa học :
1. Tính axit yếu : H2S H 2O
dd H2S
(hidro sunfua) (dd axit sunfuhidric)
- axit sunfuhidric có tính axit yếu, yếu hơn axit cacbonic
CO2 + H2O + Na2S Na2CO3 + H2S - Tác dụng với dd bazơ :
NaOH + H2S NaHS + H2O (1) 2NaOH + H2S Na2S + 2H2O (2)
-Nếu a ≤ 1 → tạo muối NaHS.
-Nếu 1 < a < 2 → tạo 2 muối NaHS và Na2S.
-Nếu a ≥ 2 → tạo muối Na2S.
2. Tính khử mạnh: a. Với oxi H2S + 12 O2 cháy chậm S + H2O 2 NaOH H S n a = n
H2S + 32 O2 t0
SO2 + H2O
b. Với chất oxi hóa khác :
H2S + 4 Br2 + 4 H2O H2SO4 + 8 HBr 2 H2S + SO2 3 S + 2 H2O
- GV đưa ra Câu hỏi tình huống(Sử dụng các biện pháp 1, 2): Tình huống 7 - mục 2.3.1
(Sử dụng tình huống theo quy trình mục 2.4.2) - Giới thiệu tình huống
- GV hướng dẫn HS phân tích tình huống, HS tìm cách giải quyết tình huống - HS trả lời câu hỏi, giải quyết tình huống.
- HS khác nhận xét, phản biện ý kiến của bạn, tranh luận để đưa ra đáp án cuối cùng. - GV kết luận lại vấn đề
Gợi ý trả lời:
Thực tế H2S tan ít trong nước, ở 20oC, 1 atm, độ tan của H2S là 0,38g/100g nước H2S bị oxi trong không khí oxi hoá chậm. Dựa trên điều này, người ta giảm lượng khí H2S trong các ao nuôi tôm bằng cách tăng lượng oxi hòa tan trong nước.
2 đáp án còn lại là sai kiến thức.
PHIÊU HỌC TẬP SỐ 1 - BÀI HIĐROSUNFUA
1. Tóm tắt tính chất vật lí, tính chất hóa học (có viết PTHH minh họa) và phương pháp điều chế H2S bằng sơ đồ tư duy. (vẽ vào giấy A3)
2. Lưu huỳnh có những trạng thái số oxi hóa nào? Dựa vào số oxi hóa của S trong phân tử H2S, từ đó rút ra nhận xét về tính chất oxi hóa - khử của H2S? 3. So sánh tính axit của H2S với H2CO3 và viết PTHH chứng minh.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về trang thái tự nhiên và điều chế H2S (5 phút)
Hoạt động của GV và HS Nội dung
GV tổ chức thảo luận, đàm thoại: - Hãy nêu những nguồn phát sinh khí
IV. Trạng thái tự nhiên – Điều chế 1. Trạng thái tự nhiên
H2S trong tự nhiên và trong công nghiệp. -GV lưu ý trong công nghiệp không điều chế H2S.
- Trong PTN, sử dụng muối gì để điều chế H2S?
- Tại sao không dùng muối CuS, PbS để điều chế H2S?
- Trong PTN: Khi điều chế H2S ta có thể thay axit HCl bằng các axit H2SO4(d), HNO3 được hay không? Tại sao?
a) Trong thiên nhiên:
H2S là do chất hữu cơ, rau cỏ thối rửa mà thành, đặc biệt là ở nơi nước cạn, bờ biển, sông hồ nông cạn, các vết nức núi lửa, ở các suối, cống rãnh, hầm lò khai thác than. Ước lượng từ mặt biển thoát ra khoảng 30 triệu tấn mỗi năm và từ mặt đất khoảng 60 – 70 tấn mỗi năm.
b) Trong sản xuất công nghiệp:
H2S sinh ra là do quá trình sử dụng nhiên liệu có chứa lưu huỳnh, ước lượng khí H2S sinh ra từ sản xuất công nghiệp là 3 triệu tấn mỗi năm.
2. Điều chế (PTN)
Hoạt động 3: Tìm hiểu về tính chất của muối sunfua. (10 phút)
Hoạt động của GV và HS Nội dung
- GV phát phiếu học tập số 2.
- GV cho HS thực hiện các nhiệm vụ theo phiếu học tập số 2, nhận xét và hoàn thiện đáp án.
- GV hướng dẫn HS đọc thêm kiến thức về tính chất hóa học của muối sunfua trong phiếu học tập đã phát.
IV. Tính chất của muối sunfua
1. Công thức tổng quát: MxSy. 2. Phân loại, tính chất vật lí: Có 4 loại
- Tan trong nước: Na2S, K2S, (NH4)2S, BaS,…
- Không tan trong nước nhưng tan trong HCl, H2SO4 loãng: FeS, ZnS, MnS,… - Không tan trong nước và không tan trong HCl, H2SO4 loãng: CuS, PbS, Ag2S, SnS, CdS, HgS…
ZnS: màu trắng CdS: màu vàng
FeS, CuS, PbS, Ag2S, HgS… : màu đen
3. Tính chất hóa học: (phiếu học tập).
- GV đưa ra bài tập tình huống:
Tại viện bảo tàng, những bức tranh cổ thường được vẽ bằng bột Pb(OH)2.PbCO3 màu trắng, nhưng để lâu ngày thường bị xám đen. Hãy đoán xem, nhân viên bảo tàng đã nghĩ ra cách gì để khôi phục lại bức tranh?
Sử dụng tình huống theo quy trình mục 2.4.2 (sử dụng biện pháp 1), 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
- Câu hỏi gợi ý xử lý tình huống:
+ Tại saobức tranh lâu ngày bị đen? Có liên quan gì đến muối sunfua không? Vì bức tranh được vẽ bằng bột Pb(OH)2.PbCO3?
+ Kết tủa PbS có đặc tính gì? Kết tủa PbS tan được trong những dung dịch nào? + Làm sao khôi phục bức tranh trắng trở lại?
- Gợi ý trả lời:
Những bức tranh cổ lâu ngày bị hóa đen là do muối chì tác dụng với các vết khí H2S trong không khí tạo thành PbS màu đen.
PbCO3 + H2S → PbS + CO2 + H2
Pb(OH)2 + H2S → PbS+ 2H2O
Để phục hồi bức tranh cổ này, người ta sử dụng H2O2 (nước oxi già) để chuyển màu đen của PbS thành màu trắng của PbSO4.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 - BÀI HIĐROSUNFUA
Câu 1. Dựa vào tính tan, hãy hoàn thành bảng phân loại các muối sunfua Loại Tính tan Ví dụ
1 Tan trong nước.
2 Không tan trong nước. 3 Không tan trong nước và
không tan trong axit.
Câu 2. Hoàn thành các phương trình hóa học sau thể hiện tính chất của muối sunfua (1) FeCl2 + H2S → (2) CuS + HCl → (3) FeCl3 + K2S → (4) FeS + HCl → (5) As2S3 + HNO3loãng →
TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA MUỐI SUNFUA
1. Môi trường của muối sunfua: Các muối sunfua tan trong nước thường có môi trường kiềm
VD: pH của dung dịch Na2S (0,1M) ≈ 12,76.
Nhận biết ion S2- : Bằng dung dịch Pb(NO3)2 hoặc Cu(NO3)2
Na2S + Pb(NO3)2 → PbS + 2NaNO3
2. Phản ứng đốt cháy: muối sunfua + oxi oxit + SO2.
3. Phản ứng với axit HCl và H2SO4 loãng:
muối sunfua + H+ → muối + H2S↑ (muối sunfua loại 3 không phản ứng) 4. Phản ứng của với H2SO4 đặc:
Muối sunfua + H2SO4 đặc → Muối sunfat + SO2 + H2O
5. Phản ứng với HNO3:
Phản ứng của muối sunfua với HNO3 rất phức tạp, nói chung là HNO3 sẽ đưa các ngyên tố phản ứng với nó lên số oxi hóa cao nhất. Một số muối sunfua có nhiều cách viết phản ứng dạng phân tử nhưng đều có chung phương trình ion
thu gọn.
FeS2 + 14H+ + 15NO3- → Fe3+ + 2SO42- + 15NO2↑ + 7H2O As2S3 + 28HNO3đặc → 2H3AsO4 + 3H2SO4 + 28NO2↑ + 8H2O
6. Phản ứng với muối khác: Phản ứng của muối sunfua loại 1 với muối khác khá phức tạp
FeCl2 + Na2S → FeS↓ + 2NaCl 2FeCl3 + 3Na2S → 2FeS↓ + S↓ + 6NaCl
2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O →2Al(OH)3↓ + 3H2S↑ + 6NaCl AlCl3 + 3NaHS + 3H2O →Al(OH)3↓ + 3H2S↑ + 3NaCl
7. Phản ứng với S: muối sunfua loại 1 phản ứng với lưu huỳnh tạo ra polisunfua.
8. Phản ứng với hiđro peoxit:
PbS + H2O2 → PbSO4 + H2O Na2S + H2O2 → Na2SO4 + H2O
Hoạt động 4: Củng cố ( 5 phút)
Bài tập tình huống số 6: Trứng vịt ung có phải là thần dược?
Sử dụng tình huống theo quy trình mục 2.4.2 (sử dụng biện pháp 1).
Bài tập trắc nghiệm:
Câu 1. Chọn khẳng định đúng:
A. Hiđrosunfua là chất khử mạnh B. Hiđrosunfua là chất oxi hóa yếu C. Hiđrosunfua là chất oxi hóa mạnh D. Dung dịch H2S là một axit mạnh
Câu 2. H2S là chất khử trong phản ứng hóa học nào sau đây? 1. NaOH + H2S → NaHS + H2O
2. 2NaOH + H2S → Na2S + 2H2O 3. 2H2S + 3O2(dư) → 2SO2 + 2H2O 4. 2H2S + O2(thiếu) → 2S + 2H2O
Câu 3. Cho sơ đồ phản ứng: FeS → X → SO2. X là chất nào sau đây:
A. HCl B. H2S C. S D. SO3
Câu 4. Trong phản ứng hóa học: H2S + 4Cl2 + 4H2O → H2SO4 + 8HCl H2S đóng vai trò:
A. Chất khử B. Vừa oxi hóa vừa khử
C. Không là chất oxi hóa không là chất khử D. Chất oxi hóa
Câu 5. Hãy ghép cặp chất và tính chất của chất sao cho phù hợp: Chất Đáp án Tính chất của chất A. O2 1. Có tính khử mạnh B. S 2. Có tính Oxi hóa mạnh C. H2S 3. Có tính Oxi hóa và có tính khử Hoạt động 7: Tổng kết và hướng dẫn học tập
2.6.2. Giáo án bài “Hợp chất có oxi của lưu huỳnh: SO2 và SO3” BÀI 45: HỢP CHẤT CÓ OXI CỦA LƯU HUỲNH BÀI 45: HỢP CHẤT CÓ OXI CỦA LƯU HUỲNH
Tiết 1. LƯU HUỲNH ĐIOXIT I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Viết được công thức cấu tạo SO2; nêu được tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên, tính chất oxit axit, ứng dụng, phương pháp điều chế SO2.
- Dựa trên cấu tạo phân tử dự đoán được tính chất hoá học của lưu huỳnh đioxit.
2. Kĩ năng
- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh ... rút ra được nhận xét về tính chất, điều chế SO2. - Viết PTHH minh hoạ tính chất và điều chế.
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 sáng tạo.
Năng lực phân tích.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên chuẩn bị
- Sách giáo khoa, giáo án và phiếu học tập.
- Dụng cụ thí nghiệm: ống nghiệm khô (hoặc bình cầu), giá sắt, ống thủy tinh, bình tam giác , đèn cồn, bông tẩm xút.
- Hóa chất: Na2SO3 (tinh thể), dung dịch NaOH, axit H2SO4 đặc, giấy quỳ tím, cánh hoa hồng, dung dịch brom.
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.
- Kỹ thuật sơ đồ tư duy.
- Các biện pháp 1, 2 đã đề xuất. - Sử dụng các BTTH ở các phần:
+ Tính chất hóa học:
Tìm hiểu SO2 gây ô nhiễm môi trường như thế nào. Xử lý khí SO2 trong PTN, trong CN
+ Ứng dụng của SO2
- 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
Mở bài: Giáo viên chiếu đoạn phim hoạt hình về nguyên nhân và hậu quả của mưa axit. Theo đoạn phim, hai chất nào là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng mưa
axit. Từ đó GV giới thiệu hợp chất SO2 là hợp chất gây ô nhiễm, cùng tìm hiểu về hợp chất này để thảo luận về giải pháp chống ô nhiễm môi trường.
Hoạt động 1: Tái hiện kiến thức đã biết về SO2 bằng sơ đồ tư duy (20 phút) Hoạt động của GV và HS Nội dung
- GV dùng 1 sơ đồ tư duy khuyết vẽ vào giấy A0, dán ở bảng yêu cầu HS: Từ những điều đã biết về SO2 em hãy trình bày tóm tắt về cấu tạo, tính chất vật lí, tính chất hóa học, điều chế vào sơ đồ tư duy. HS điền những nội dung còn trống trong sơ đồ tư duy phát cho học sinh (in ra giấy A3).
- GV: Gọi 2 HS 2 nhóm lên bảng điền những điều đã biết về SO2 vào sơ đồ tư duy còn trống, viết các PTHH minh họa.
- GV: Gọi các nhóm nhận xét, bổ xung. - GV tổng kết những điều đã biết về SO2
+ Cấu tạo: SO2 có cấu tạo góc (chữ V), góc liên kết 119,5o
+ Tính chất vật lý
+ Là 1 oxit axit: SO2 tác dụng với dung dịch bazơ có thể tạo 2 muối.
+ Điều chế
Trong phòng thí nghiệm: SO2 được điều chế theo nguyên tắc: Dùng muối sunfit
- Nội dung ghi bảng là sơ đồ tư duy. - Kiến thức:
I. Cấu tạo phân tử
CTPT: SO2 CTCT: O = S = O, góc liên kết 119,5o Trong hợp chất SO2, nguyên tử S có số oxi hóa +4 II. Tính chất vật lí
SO2: lưu huỳnh đioxit (khí sunfurơ) chất khí không màu mùi hắc nặng hơn không khí, d=64/29=2,2
Nhiệt độ hóa lỏng = -100C
SO2 tan nhiều trong nước (200C 1 lít H2O hòa tan 40 lít SO2, SO2 độc (hít phải SO2 gây viêm đường hô hấp)
III.Tính chất hóa học
1. SO2: oxit axit
- Tác dụng với nước axit sunfurơ: SO2 + H2O H2SO3