2.4. Thiết kế một số bài dạy theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề và
2.4.2. Giáo án bài: Axit sunfuric và muối sunfat
BÀI 33: AXIT SUNFURIC - MUỐI SUNFAT I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
Học sinh:
- Trình bày đƣợc tính chất của H2SO4.
- Nêu đƣợc vai trò của H2SO4 trong nền kinh tế quốc dân. - Nêu đƣợc phƣơng pháp sản xuất H2SO4 trong cơng nghiệp. - Trình bày tính chất của muối sunfat nhận biết ion sunfat. Học sinh hiểu:
- H2SO4 loãng là axit mạnh (đổi màu chất chỉ thị, tác dụng với kim loại, bazơ, oxit bazơ và muối của axit yếu hơn…).
- H2SO4 đặc, nóng có tính oxi hố mạnh (oxi hoá hầu hết kim loại, nhiều phi kim và hợp chất) và háo nƣớc.
- Muối sunfat, nhận biết ion sunfat bằng ion Ba2+ tạo kết tủa trắng.
2. Kĩ năng
- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh và rút ra đƣợc nhận xét về tính chất, điều chế axit sunfuric.
- Viết phƣơng trình hố học minh hoạ tính chất và điều chế. - Nhận biết ion sunfat.
- Tính nồng độ hoặc khối lƣợng dung dịch H2SO4 tham gia hoặc tạo thành trong phản ứng.
- Giáo dục HS có thái độ nghiêm túc trong việc học tập, say mê khoa học, cẩn thận, tỉ mỉ, thận trọng khi làm việc với hóa chất.
- Ý thức bảo vệ môi trƣờng.
4. Phát triển NL
- NL GQVĐ&ST: HS biết phát hiện và nêu đƣợc tình huống; đề xuất các giải pháp bằng cách thu thập các thông tin, đề xuất các giải pháp; hình thành và kết nối ý tƣởng mới; HS sẵn sàng xem xét và đánh giá lại vấn đề giải pháp chƣa phù hợp trong quá trình nghiên cứu về tính chất, điều chế, ứng dụng của axit sunfuric.
- NL hợp tác: HS biết chia sẻ thơng tin, đóng góp ý kiến, đƣa ra các giải pháp cá nhân, hồn thành các nhiệm vụ, câu hỏi nhóm giao cho khi tổng hợp kiến thức về tính chất vật lí, tính chất hóa học, phƣơng pháp điều chế, ứng dụng của axit sunfuric.
- NL sử dụng ngơn ngữ Hố học: HS viết và biểu diễn đúng công thức phân tử và cơng thức cấu tạo, liên kết hóa học, viết các phƣơng trình hóa học các phản ứng của axit sunfuric, muối sunfat.
- NL vận dụng kiến thức hoá học vào đời sống thực tiễn: Hiểu rõ nguyên nhân và tác hại của việc bỏng axit sunfuric gây ra từ đó có biện pháp phòng ngừa cũng nhƣ cứu chữa kịp thời cho những ngƣời bị bỏng.
5. Trọng tâm bài học
- H2SO4 lỗng có tính axit mạnh.
- H2SO4 đặc, nóng có tính oxi hố mạnh và tính háo nƣớc. - Cách nhận biết ion sunfat bằng Ba2+.
II. CHUẨN BỊ
Giáo án, bài giảng điện tử.
Các đoạn video liên quan, hình ảnh.
Nội dung K (Kiến thức đã biết) W (Kiến thức muốn biết) L (Kiến thức học đƣợc) Tính chất hố học H2SO4 lỗng Tính chất hố học H2SO4 đặc
III. PHƢƠNG PHÁP VÀ KĨ THUẬT DẠY HỌC
- Sử dụng PPDH GQVĐ kết hợp dạy học thí nghiệm trực quan, kĩ thuật cơng não, sơ đồ tƣ duy, KWL.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ (5 phút)
Hoàn thành chuỗi phản ứng: S SO2 SO3 H2SO4 BaSO4
3. Bài mới
Hoạt động của GV Nội dung Biểu hiện của NL
GQVĐ&ST Hoạt động 1: Tính chất vật lí (7 phút) - GV: Cho HS quan sát lọ đựng H2SO4 đặc trên máy chiếu và kết hợp với sgk nhận xét tính chất vật lí. - HS: Quan sát lọ và nêu tính chất vật lý của H2SO4. - GV: Nêu cách pha I. AXIT SUNFURIC 1. Tính chất vật lí - Là chất lỏng, sánh nhƣ dầu, không màu, khơng bay hơi,… - H2SO4 98% có d=1. 84g/cm3 - Tan trong nƣớc và tỏa nhiều nhiệt - Pha lỗng axit đặc: rót từ từ axit vào nƣớc Phát hiện vấn đề: Khơng pha lỗng axit H2SO4 đặc bằng cách đổ từ từ axit vào nƣớc và khuấy nhẹ bằng đũa thuỷ tinh mà không làm nƣợc lại. - GQVĐ: Khi đổ nƣớc vào axit H2SO4
loãng axit H2SO4 và nhấn mạnh sự nguy hiểm khi đổ nƣớc vào axit H2SO4 đặc. - HS: Quan sát, chú ý chỗ GV nhấn mạnh vì sẽ gặp trong khi làm TN sau này đặc vì nƣớc có hàm lƣợng ít lúc này axit sẽ làm nƣớc sôi đột ngột gây hiện tƣợng bắn toé khi dính vào chân tay axit sẽ làm bỏng da thịt.
- Cần hết sức thận trong khi pha loãng axit và phải dụng bảo hộ khi thí nghiệm
Hoạt động 2: Tính chất
của H2SO4 loãng (8
phút)
- GV: Chiếu bảng KWL yêu cầu cả lớp phát biểu các ý kiến về tính chất hố học theo bảng trên. - GV: Yêu cầu HS nêu tính chất chung của axit và lấy các thí dụ phản ứng minh họa.
- HS: Nêu tính chất chung của axit và lấy các thí dụ phản ứng minh họa (phản ứng với bazơ, oxit bazơ, kim
2. Tính chất hóa học
a. Tính chất của dung dịch H2SO4 lỗng
- Tính chất cơ bản của một axit: + quỳ tím hố đỏ
+ tác dụng với kim loại đứng trƣớc hiđro
+ tác dụng với bazơ và oxit bazơ
+ tác dụng với muối của axit yếu hơn Phát hiện vấn đề: Có tính chất chung của một axit, Ngồi tính axit thì H2SO4 đặc cịn có tính oxi hoá mạnh GQVĐ: - Dựa các kiến thức đã học lớp dƣới HS nêu các tính chất chung. - Tính oxi hố mạnh của H2SO4 đặc là do S+6 số trong H2SO4 gây ra vì khi tham gia phản ứng S+6 sẽ
loại, muối…).
- GV: Ngồi tính chất chung của một axit thì H2SO4 cịn có tính chất nào nữa khơng
HS: Ngồi tính axit do H+ gây ra thì H2SO4 đặc cịn có tính oxi hố mạnh do S+6 gây ra. - GV: Vậy cả lớp cùng nghiên cứu tính tính oxi hoá mạnh của H2SO4 đặc.
bị các chất khử mạnh khử xuống số oxi hoá thấp hơn là +4, 0, -2.
Hoạt động 3: Tính chất của H2SO4 đặc (20 phút) - GV: Cho HS quan sát đoạn video phản ứng giữa H2SO4 đặc, nóng và Cu, yêu cầu HS nêu hiện tƣợng, viết phƣơng trình phản ứng và kết luận tính chất? Gv: Nếu thay thế Cu bằng các kim loại khác có xảy ra phản ứng không? sản phẩm có tƣơng tự khơng? Viết phƣơng trình tổng qt?
b. Tính chất của dung dịch H2SO4 đặc
- Tính oxi hố mạnh
+ Oxi hóa đƣợc hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), nhiều phi kim (S, P, C. . . ) và nhiều hợp chất: 6 0 2 2 4 4 4 2 2 2H S O Cu Cu SO 2H O S O Phƣơng trình tổng quát
M + H2SO4 M2(SO4)n + SO2 + H2O
n là hoá trị cao nhất của kim loại M
- H2SO4 đặc, nguội không phản ứng với Al, Fe, Cr… thụ động hoá
+ Nhận ra vấn đề:: nghiên cứu tính chất hố học H2SO4 đặc thơng qua thí nghiệm + GQVĐ: Khi cho Cu tác dụng H2SO4 đặc thấy sủi bọt khí và khí này làm mất màu cánh hoa hồng, dung dịch chuyển màu xanh Ta thấy H2SO4 có S+6 cao nhất sau phản ứng sinh ra SO2 có S+4 số oxi hố giảm nên trong phản ứng với kim loại Cu lúc này H2SO4 đặc có tính oxi hố mạnh. HS tƣ duy độc lập - Các kim loại khác xảy ra tƣơng tự nhƣng kim loại càng mạnh có thể khử S+6 xuống S+4 hoặc S0 hoặc S-2(H2S).
GV: Nếu cho H2SO4 đặc nóng tác dụng với phi kim, hợp chất phản ứng có xảy ra khơng? Viết phƣơng trình phản ứng minh hoạ
- GV: Cho HS xem đoạn video phản ứng giữa H2SO4 đặc với đƣờng saccarozơ, quan sát hiện tƣợng và viết phƣơng trình?
- GV: Yêu cầu quan sát, nêu hiện tƣợng và viết phƣơng trình? 0 6 4 t 2 4 2 2 2H SO S 2H O 3SO 6 1 2 4 2 4 2 4 0 2 2 2H SO KBr K SO 2H O SO Br - Tính háo nƣớc C12H22O11 H2SO4đ 12C + 11H2O
Tiếp theo một phần C bị oxi hóa tiếp: C + H2SO4 CO2 + SO2 + H2O Nhận biết vấn đề: Phi kim tác dụng axit H2SO4 đặc nóng nhƣ thế nào? HS tƣ duy độc lập: Tƣơng tự nhƣ tác dụng với kim loại, phi kim hoặc hợp chất sẽ bị H2SO4 đặc nóng oxi hố lên số oxi hoá cao hơn. GQVĐ: C + H2SO4 đặc, nóng S + H2SO4 đặc, nóng KBr + H2SO4 đặc, nóng Hoạt động 4. Củng cố GV: Hƣớng dẫn HS giải bài tập 1, 2 (SGK) Hoạt động 5. Dặn dò GV: Làm bài tập 4, 5 SGK trang 143
GV: Yêu cầu học sinh nghiên cứu tiếp nội dung còn lại bài học tiết sau tìm hiểu tiếp
Tiết 2:
Kiểm tra bài cũ:
HS 1: Nêu tính chất hố học của axit H2SO4 lỗng? Viết phƣơng trình phản ứng minh hoạ?
HS 2: Nêu tính chất hố học của axit H2SO4 đặc? Viết phƣơng trình phản ứng minh hoạ? GV: Gọi 2 HS lên bảng làm, gọi HS nhận xét, kết luận và cho điểm.
Hoạt động của GV Nội dung Biểu hiện của NL
GQVĐ&ST Hoạt động 1: Ứng dụng (5
phút)
- GV: Cho HS xem hình ảnh những ứng dụng của H2SO4 trong đời sống, và yêu cầu HS cho biết ứng dụng của axit sunfuric?
3. Ứng dụng
- Sản xuất phân bón, thuốc trừ
sâu, chất giặt rửa tổng hợp, tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu, phẩm nhuộm, dƣợc phẩm, chế biến dầu mỏ. . . - Nhận biết vấn đề: HS xem hình ảnh - GQVĐ: Thơng qua hình ảnh và hiểu biết của mình HS nêu những ứng dụng của H2SO4 trong đời sống
Hoạt động 2: Sản xuất axit
sunfuric (10 phút)
-GV: Chiếu hình ảnh khu sản xuất axit H2SO4
Trong công nghiệp H2SO4 đƣợc sản xuất bằng phƣơng pháp nào? Gồm mấy giai đoạn? Nguyên liệu để điều chế SO2 là gì? Viết sơ đồ tƣ duy của quá trình sản xuất?
4. Sản xuất axit sunfuric
Phƣơng pháp tiếp xúc
a. Sản xuất lưu huỳnh đioxit
Nguyên liệu: Lƣu huỳnh hoặc pirit sắt
S + O2 t0 SO2 4FeS2 + 11O2 t0 8SO2 +
2Fe2O3
b. Sản xuất lưu huỳnh tri oxit
c. Hấp thụ SO3 bằng H2SO4
- Nhận biết vấn đề: Thông qua tài liệu tham khảo và hình ảnh. - GQVĐ + Theo phƣơng pháp tiếp xúc + Gồm 3 giai đoạn + Thƣờng dùng S hoặc FeS2 - Học sinh biểu diễn sơ đồ tƣ duy 2SO2 + O2 2SO3
H2SO4 + nSO3 H2SO4. nSO3
Sau đó dùng nƣớc đem pha loãng
nH2O + H2SO4. nSO3 (n+1)H2SO4
Hoạt động 6: Muối sunfat
(10 phút)
- GV: Yêu cầu HS viết PTHH của các phản ứng H2SO4 tác dung với NaOH sẽ có thể tạo thành muối nào? Viết phƣơng trình hố học của phản ứng?
- GV: Dựa vào đâu để xác định đƣợc muối nào đƣợc tạo ra.
- GV: Hãy nhận xét tính tan của muối sunfat?
II. MUỐI SUNFAT. NHẬN BIẾT ION SUNFAT
1. Muối sunfat
- Là muối của axit sunfuric. Có 2 loại muối
- Muối sunfat trung hòa ( 2
4
SO ), phần lớn tan trừ BaSO4, SrSO4, PbSO4
- Muối axit (HSO4)
- Nhận biết vấn đề: - Suy luận H2SO4 là axit 2 nấc nên khi tạo muối sẽ tạo ra 2 muối giống nhƣ H2S đó là muối axit và muối trung hoà - Tƣ duy độc lập Ta xác định sản phẩm tƣơng tự nhƣ H2S + NaOH ở bài trƣớc - GQVĐ dựa vào tỉ lệ số mol giữa NaOH/H2SO4 =t. - Nếu t≤1 thì chỉ xảy ra phản ứng (1). - Nếu 1 t 2 thì
xảy ra cả 2 phản ứng
- Nếu t≥2 thì chỉ xảy ra phản ứng (2).
Nhận biết ion sunfat.
- GV: Muốn nhận biết ion sunfat ta làm thế nào? Viết phƣơng trình minh họa.
2. Nhận biết ion sunfat
- Thuốc thử nhận biết ion
2 4
SO là dung dịch muối bari, sinh ra sản phẩm kết tủa:
H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl Na2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4+2NaOH - Nhận biết vấn đề: Chọn thuốc thử để nhận biết ion 2 4 SO - GQVĐ: Sử dụng thuốc thử tạo ion
2 4
SO dấu hiệu đặc trƣng với dung dịch muối bari sinh ra sản phẩm kết tủa trắng.
Hoạt động 7: (15 phút)
- GV yêu cầu cả lớp vẽ sơ đồ tƣ duy axit sunfuric.
Nhóm 1: Tính chất vật lí. Nhóm 2: Tính chất hố học H2SO4 lỗng. Nhóm 3: Tính chất hố học H2SO4 đặc. Nhóm 4: Sản xuất. Nhóm 5: Ứng dụng. - GV: Phân nhón, các nhóm làm việc độc lập, sản phẩm sau khi hoàn thành sẽ ghép
Củng cố: Sản phẩm là sơ đồ tƣ duy - Nhận biết vấn đề: Các nhóm nhận nhiệm vụ từ giáo viên. - GQVĐ: + Các nhóm phân cơng nhóm trƣởng, nhiệm vụ cho từng thành viên trong nhóm. + Các thành viên làm việc độc lập theo nhiệm vụ của
lại tạo thành sản phẩm chung của cả lớp. - GV: các nhóm treo sản phẩm và cử đại diện 1 nhóm lên trình bày các nhóm khác nhận xét bổ sung. - GV: Bổ sung nhận xét và chiếu sơ đồ tƣ duy.
nhóm đã phân cơng.
+ Các nhóm thảo luận và thống nhất kết quả và ghi vào phần chung - Đại diện các nhóm trình bày và các nhóm khác theo dõ, nhận xét đánh giá. Hoạt động 4. Củng cố (5 phút) GV: hƣớng dẫn HS giải bài tập 3, 6 (SGK) 5. Dặn dò
Chuẩn bị bài 34: Luyện tập oxi và lƣu huỳnh
2.4.3. Giáo án luyện tập Oxi – Lưu huỳnh
BÀI 34: LUYỆN TẬP: OXI VÀ LƢU HUỲNH I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Hệ thống hóa kiến thức đã học theo bảng tổng kết - Vận dụng kiến thức để giải các bài tập liên quan.
2. Kỹ năng
- Phân tích, tổng hợp kiến thức, tìm mối quan hệ logic giữa các đợn chất và hợp chất của O, S.
- Viết PTHH, cân bằng phƣơng trình, biết lập sơ đồ điều chế, sơ đồ nhận biết chất. - Vận dụng kiến thức giải thích các hiện tƣợng hóa học có liên quan đến tính chất của oxi, lƣu huỳnh và các hợp chất của lƣu huỳnh.
3. Thái độ
- Giáo dục cho HS tính chính xác cẩn thận.
4. Phát triển NL
- NL GQVĐ&ST: Thông qua hệ thống hóa kiến thức về lí thuyết bằng lập bảng hoặc sơ đồ tƣ duy, thơng qua các bài tập có vấn đề và các bài tập gắn với bối cảnh thực tiễn chƣơng Oxi – Lƣu huỳnh.
- NL tự học: HS tự lập kế hoạch, quản lí thời gian để GQVĐ học tập chƣơng Oxi – Lƣu huỳnh.
- NL hợp tác: HS biết lắng nghe nhiệm vụ, thực hiện tích cực có hiệu quả, biết trình bày chia sẻ kết quả, biết lắng nghe ý kiến các thành viên, biết thảo luận đƣa ra kết luận chung của cả nhóm, biết tự đánh giá và đánh giá kết quả thành viên trong nhóm, biết hợp tác và chia sẻ kinh nghiệm với cả lớp về tổng hợp lí thuyết và bài tập của nhóm đã đƣợc phân cơng.
- NL sử dụng ngơn ngữ hố học: Sử dụng các tên gọi, kí hiệu, cơng thức hóa học của các chất, viết đúng phƣơng trình hóa học của các phản ứng trong các bài tập. - NL tính tốn: Vận dụng các cơng thức tính tốn hóa học và tốn học để tính đƣợc số mol, khối lƣợng, phần trăm khối lƣợng của các chất.
II. Chuẩn bị
1. Chuẩn bị của GV: Phiếu học tập, bảng phụ, máy chiếu. Phiếu học tập số 1
Nguyên tố
Tính Chất Oxi Lƣu huỳnh
Cấu hình eletron ngun tử Độ âm điện Tính chất hóa học cơ bản Phiếu học tập số 2 Hợp chất Hiđro sunfua Lƣu huỳnh đioxit Lƣu huỳnh trioxit Axit sunfuric
Tính chất hóa học
Phiếu học tập số 3
Bài 1: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lit SO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH 1M. Tính
khối lƣợng của muối thu đƣợc?
Bài 2:
Hoà tan hoàn toàn 12,10 gam hỗn hợp Y gồm 2 kim loại Fe và Zn vào dung dịch H2SO4 lỗng dƣ sau phản ứng thu đƣợc 4,48 lít khí (ở điều kiện tiêu chuẩn) và dung dịch X.
a. Tính phần trăm khối lƣợng các kim loại trong hỗn hợp Y. b. Tính khối lƣợng muối thu đƣợc sau phản ứng