2.3. Giáo án phần phi kim Hóa 10 nâng cao
2.3.6. Bài 45: Hợp chất có oxi của lưu huỳnh (tiết 3)
Căn cứ vào chuẩn kiến thức, kỹ năng chúng tôi xác định những kiến thức, kỹ năng HS đã biết, những kiến thức, kỹ năng cần hình thành cho HS trong bài dạy và phần này được trình bày ở bảng dưới đây:
Những kiến thức/ kỹ năng HS đã biết.
Những kiến thức/ kỹ năng mới HS cần hình thành.
* Kiến thức:
Biết được:
- Tính chất hóa học của axit: tác dụng với quỳ tím, với bazơ, oxit bazơ và kim loại.
- Tính chất, ứng dụng, cách nhận biết axit H2SO4 loãng và H2SO4 đặc (tác dụng với kim loại, tính háo nước). PP sản xuất H2SO4 trong công nghiệp.
* Kỹ năng:
- Quan sát thí nghiệm và rút ra tính chất hóa học của axit nói chung.
- Dự đoán, kiểm tra và kết luận về tính chất hóa học của H2SO4 loãng, H2SO4 đặc với kim loại.
- Viết các PTHH chứng minh tính chất của H2SO4 loãng và H2SO4 đặc, nóng.
- Nhận biết được dung dịch axit H2SO4 và dung dịch muối sunfat.
- Tính nồng độ hoặc khối lượng dung dịch axit H2SO4 trong phản ứng.
* Kiến thức:
Biết được:
- Công thức cấu tạo, tính chất vật lí, ứng dụng và điều chế axit sunfuric.
Hiểu được:
- H2SO4 có tính axit mạnh (tác dụng với kim loại, bazơ, oxit bazơ và muối của axit yếu…) - H2SO4 đặc, nóng có tính oxi hóa mạnh (oxi hóa được hầu hết các kim loại, nhiều phi kim và hợp chất).
* Kỹ năng:
- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh và rút ra được nhận xét về tính chất, điều chế H2SO4. - Viết các PTHH minh họa tính chất và điều chế.
- Phân biệt axit H2SO4 với các axit khác (CH3COOH, H2S…).
- Giải được bài tập: Tính nồng độ hoặc khối lượng dung dịch H2SO4
tham gia hoặc tạo thành trong phản ứng; khối lượng H2SO4 điều chế được theo hiệu suất phản ứng; bài tập tổng hợp có nội dung liên quan.
I. Mục tiêu.
1.Kiến thức:
Biết được:
- Công thức cấu tạo, tính chất vật lí, ứng dụng và điều chế axit sunfuric.
Hiểu được:
- H2SO4 có tính axit mạnh (tác dụng với kim loại, bazơ, oxit bazơ và muối của axit yếu…).
- H2SO4 đặc, nóng có tính oxi hóa mạnh (oxi hóa được hầu hết các kim loại, nhiều phi kim và hợp chất).
2.Kỹ năng:
- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh và rút ra được nhận xét về tính chất, điều chế H2SO4.
- Viết các PTHH minh họa tính chất và điều chế.
- Phân biệt axit sunfuric với các axit khác (CH3COOH, H2S…).
- Giải được bài tập: Tính nồng độ hoặc khối lượng dung dịch H2SO4 tham gia hoặc tạo thành trong phản ứng; Khối lượng H2SO4 điều chế được theo hiệu suất phản ứng; Bài tập tổng hợp có nội dung liên quan.
3. Thái độ:
- Hợp tác, tích cực tham gia các hoạt động học tập.
- Hiểu rõ vai trò, mức độ gây ảnh hưởng của axit sunfuric trong đời sống.
II. Chuẩn bị:
1. Đồ dùng dạy học
- Hoá chất gồm: Đinh Fe, dd H2SO4 đặc và loãng, mẩu giấy quỳ tím, muối BaCl2 (đủ dùng cho 4 nhóm).
- Dụng cụ: đũa thủy tinh, ống hút, giấy trắng, ống nghiệm sạch.
- Máy chiếu, bài giảng điện tử.
2. Phương pháp dạy học:
Đàm thoại nêu vấn đề; thuyết trình; thí nghiệm trưc quan; hoạt động nhóm.
III. Các hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp.
2. Kiểm tra bài cũ
Hãy cho biết tính chất hóa học đặc trưng của lưu huỳnh trioxit? Viết các PTHH minh họa cho tính chất hóa học đó?
3. Bài mới.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
Hoạt động 1: Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí:
GV: Số electron độc thân tối đa của S là bao nhiêu?
GV: Như vậy khi tham gia liên kết hóa học, S có thể tạo được 6 liên kết hóa học.
GV: Dựa vào số electron độc thân của S, O, H, hãy viết công thức cấu tạo của H2SO4?
GV: Nếu biểu diễn mỗi nét gạch đơn theo liên kết cộng hóa trị thì đã phù hợp theo quy tắc bát tử chưa?
GV: Để phù hợp theo quy tắc bát tử, CTCT của H2SO4 còn được viết như thế nào?
GV: Xác định loại liên kết hóa học, số
III. AXIT SUNFURIC.
1. Cấu tạo phân tử H2SO4
HS: Số electron độc thân tối đa mà S có được là 6 electron.
HS: Viết CTCT:
H O O S H O O
Hay:
H O O S H O O
…3s1
3p3
3d2
oxi hóa của S trong phân tử H2SO4? Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất vật lí GV: Cho HS quan sát lọ đựng H2SO4. Sau đó mở nút, hãy cho biết trạng thái, màu sắc, sự bốc hơi... của H2SO4 ?
GV: Giới thiệu: H2SO4 đặc rất hút ẩm dùng làm khô khí ẩm.
GV: Làm thí nghiệm: H2SO4 đặc đổ từ từ vào cốc đựng nước. Yêu cầu HS chạm tay vào cốc axit pha loãng để nhận xét sự tỏa nhiệt?
GV: Cho HS xem thí nghiệm H2SO4 đặc đổ từ từ vào cốc đựng nước trên máy chiếu. Quan sát sự thay đổi nhiệt độ thu được để nhận xét về tính chất vật lí của H2SO4 đặc vừa nêu.
GV: Vậy muốn pha loãng axit đặc ta có thể đổ nước vào axit không?
GV: Cho HS quan sát hình ảnh cách pha loãng axit an toàn và không an toàn.
GV: Hướng dẫn HS dựa vào công thức cấu tạo để nêu bật tính axit của H2SO4 .
GV: Đặt vấn đề: H2SO4 loãng và đặc có điểm gì giống và khác nhau, các em
HS: Nguyên tố S có số oxi hóa cực đại +6 2. Tính chất vật lý
HS: Axit sunfuric là chất lỏng, sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng hơn nước 2 lần.
t0 sôi = 3370C; D = 1,84g/ml
HS: H2SO4 tan vô hạn trong nước và toả nhiều nhiệt (nhiệt ban đầu là 19,20C, sau 1 lúc là 131,20C).
HS: Khi pha loãng axit phải cho từ từ axit vào H2O và không được làm ngược lại.
HS: Do có H, S có số oxi hóa là +6 (cao nhất) nên H2SO4 thể hiện tính axit, tính oxi hóa mạnh.
cùng tìm hiểu.
Hoạt động 3: Tính chất hoá học của axit H2SO4 loãng.
GV: Yêu cầu HS nêu tính chất chung của axit. Gọi một HS lên bảng viết các PTHH thể hiện tính axit của H2SO4 loãng.
GV: Chú ý: H2SO4 loãng oxi hóa Fe lên mức hóa trị thấp (+2).
GV: Yêu cầu HS rút ra kết luận về tính chất hóa học của axit H2SO4
loãng?
Hoạt động 4: tính chất của H2SO4 đặc.
GV: Hãy nêu các mức số oxi hóa của S? S trong H2SO4 thể hiện tính chất gì?
GV: Dựa vào kiến thức mà em đã biết, hãy viết PTHH của H2SO4 đặc với kim loại Cu?
3. Tính chất hóa học.
a) Tính chất của dung dịch axit sunfuric loãng.
HS: Lên bảng viết:
+ Quỳ tím đỏ
+ Tác dụng với kim loại (trước H trong dãy hoạt động hóa học)
H2SO4 + Fe FeSO4 + H2 + Tác dụng với oxit bazơ, bazơ:
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O Đen xanh H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O.
+Tác dụng với muối ( sản phẩm có , ) H2SO4 + BaCl2 -> BaSO4 + 2 HCl - HS: dd axit sunfuric loãng thể hiện những tính chất chung của axit.
b. Tính chất của axit sunfuric đặc.
HS: các mức oxi hóa của S:
. . . . -2 0 +4 +6
* Tính oxi hoá mạnh:
H2SO4 thể hiện tính oxi hóa rất mạnh.
HS: Viết PTHH:
0 +6 +2 +4
Cu + 2H2SO4(đ, nóng) CuSO4 + SO2
GV: Cũng giống như Cu, Fe cũng tác dụng với H2SO4 đặc mà không tạo khí hiđro, hãy viết PTHH xảy ra?
GV: Bổ sung: Phản ứng xảy ra mãnh liệt hơn, có khí thoát ra, oxi hóa Fe lên mức hóa trị cao hơn (+3).
GV: Chú ý: H2SO4 đặc tác dụng với:
* Kim loại mạnh hơn Fe ( K, Ca, Na, Mg, Al, Zn : tạo H2O, S , SO2 .
* Fe và kim loại yếu hơn : tạo SO2 .
GV: axit H2SO4 đặc tính oxi hoá mạnh + Kim loại đẩy S xuống mức oxi hoá thấp hơn ( S , H2S) Chuyên chở axit H2SO4 đặc nguội trong bình sắt.
GV: H2SO4 đặc oxi hóa được nhiều phi kim như C, S. GV đưa ra PTHH.
GV: H2SO4 đặc oxi hóa được nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ.
GV: Cho HS quan sát video thí nghiệm của H2SO4 đặc với đường.
Nhận xét hiện tượng xảy ra khi sản
+ H2O 0 +6 +3 +4
2Fe + 6H2SO4(đ, nóng) Fe2(SO4)3+ 3SO2 + 6 H2O
Lưu ý : H2SO4 đặc, nguội không tác dụng với Fe, Al, Cr.
HS: - Oxi hóa được nhiều phi kim:
2H2SO4(đ,nóng) + C CO2+ 2H2O + SO2 2H2SO4(đ,nóng) + S 3SO2 + 2H2O - Tác dụng với một số hợp chất:
+ Hợp chất vô cơ:
H2SO4(đ,nóng) + 2HI I2 + SO2 +2H2O + Hợp chất hữu cơ:
C12H22O11 axit sunfuric
12C + 11 H2O (đường saccarozơ ).
Tiếp theo một phần C bị H2SO4 đặc oxi hóa thành CO2, SO2 sủi bọt.
phẩm làm mất màu cánh hoa hồng?
Giải thích hiện tượng?
Hoạt động 5: Tính háo nước.
GV: Đưa PTHH thể hiện H2SO4 đặc chiếm nước hoặc chiếm các nguyên tố H, O (thành phần của nước) trong hợp chất muối đồng.
GV: Lấy một tờ giấy trắng, dùng đũa thuỷ tinh nhúng vào H2SO4 đặc vẽ lên giấy. Yêu cầu HS quan sát hiện tượng và giải thích?
GV: Từ tính háo nước của axit sunfuric đặc, khi sử dụng axit phải chú ý điểm gì?
GV: Đưa ra một số hình ảnh về tác hại của axit gây bỏng da cho HS quan sát, tìm hiểu thêm.
Hoạt động 6: củng cố.
- Nêu tính chất hóa học của axit H2SO4?
- Bài tập: Hòa tan hoàn toàn 3,2 gam Cu trong H2SO4 đặc nóng. Tính thể tích khí SO2 thu được (đktc) và khối lượng muối CuSO4 thu được sau phản ứng?
C + H2SO4 CO2 + 2SO2 + 2H2O
H2SO4 đặc có tính háo nước.
* Tính háo nước:
- H2SO4 đặc hút H2O rất mạnh
CuSO4.5H2O axit đặc CuSO4 +5 H2O (màu xanh ) ( màu trắng )
HS: Trên giấy xuất hiện vết đen (than) do: đường, gỗ, tinh bột…+ H2SO4đặc
C + H2SO4. nH2O
vd: C12H22O11 12C + 11 H2O (đường saccarozơ ).
- Chú ý: Da thịt khi tiếp xúc với axit sunfuric đặc sẽ bị bỏng rất nặng, vì vậy khi sử dụng axit phải hết sức thận trọng.
HS Giải:
Bài tập:
nCu = 3,2/64 = 0,05 mol Phương trình phản ứng:
Cu + H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O 0,05 0,05 0,05 (mol) VSO2(đktc) = 0,05 x 22,4 = 1,12 lít
mCuSO4 = 0,05 x 160 = 8 gam
- PTHH thể hiện chuỗi phản ứng:
- Thực hiện chuỗi phản ứng:
S0 S+4 S+6
S-2
0 +4
+ S + O2 SO2
+4 +6
+ SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4 Hay: 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
-2 +4
+ 2H2S + 3O2 2H2O + 2SO2