IV. Thiết kế hoạt động dạy học.
4.Giáo viên chuẩn bị một số phiếu học tập.
Phiếu số 1:
Có các hóa chất : FeS, HCl.
Hãy chọn dụng cụ và cách đơn giản nhất để điều chế và thử tính khử của khí sunfuahiđro.
Phiếu số 2:
Có các hóa chất H2SO4 đặc, Na2SO3 .
Hãy lựa chọn và lắp ráp dụng cụ để điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm. Phiếu số 3:
Bằng những thí nghiệm nh thế nào để chứng minh SO2 là chất khí vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa ?
III. Một số lu ý:
1. Khí H2S và SO2 là những khí độc. GV phải lu ý HS làm thí nghiệm rất cẩn thận với lợng hóa chất nhỏ, dụng cụ phải kín không để các khí thoát ra lớp học.
2. H2SO4 đặc dễ gây bỏng, làm thủng quần áo ... phải dùng găng tay khi làm thí nghiệm với H2SO4. Cẩn thận không để H2SO4 giây vào ngời, quần áo.
3. Phân bố thời gian: có thể thực hiện: Hoạt động 1: Khoảng 7 – 8 phút Hoạt động 2, 3, 4 : Khoảng 30 phút Hoạt động 5:Khoảng 7- 8 phút.
IV. Thiết kế hoạt động dạy học.
Hoạt động 1: Mở đầu tiết thực hành.
1. GV: - Nêu mục tiêu của tiết thực hành
- Những yêu cầu HS phải thực hiện trong tiết học.
2. Sử dụng phiếu học tập để kiểm tra việc chuẩn bị bài ở nhà của HS và h- ớng dẫn chuẩn bị cho tiết thực hành.
- Phân công các nhóm HS thực hiện của phiếu học tập, có 3 phiếu, phân công cho 2 nhóm làm 1 phiếu (nếu có 6 nhóm), nên xen kẽ giữa các nhóm.
- HS thực hiện nhiệm vụ trong phiếu học tập.
Thảo luận nhóm thống nhất chọn phơng án trả lời theo phiếu học tập. - Đại diện các nhóm báo cáo kết quả làm việc của nhóm lớp bổ sung.
- GV nhận xét, kết luận, lu ý HS: • Cách làm từng thí nghiệm
• Độc tính của các chất H2S , SO2 .
- Có điều kiện nên sử dụng bản trong, máy chiếu để tổ chức hoạt động này.
Hoạt động 2: Điều chế và chứng minh tính khử của hiđro sunfua.
- GV: Hớng dẫn HS thực hiện nh SGK.
- Hoặc để an toàn hơn, không để H2S bay ra ngoài, có thể thực hiện theo cách sau:
- Nối nhánh của ống nghiệm với một ống thủy tinh hình chữ L đầu vuốt nhọn (a) đặt ống nghiệm trên giá để ống nghiệm.
- Cho vào ống nghiệm vài mẩu FeS nhỏ tiếp dung dịch HCl đặc bằng ống hút nhỏ giọt.
- Đậy miệng ống nghiệm bằng nút cao su có kèm ống hút nhỏ giọt chứa
dung dịch HCl. Hình 6. Thí nghiệm tính khử của H2S
- Bóp mạnh quả bóp cao su của ống nhỏ giọt để dung dịch HCl nhỏ xuống tác dụng với FeS. Khí H2S tạo thành đợc dẫn qua nhánh ống nghiệm.
- Đốt khí H2S bay ra ở đầu ống dẫn khí. b. Quan sát hiện tợng.
Khí H2S cháy trong không khí với ngọn lửa xanh. Nếu ngọn lửa có lẫn màu vàng là do ống dẫn khí làm bằng thủy tinh kiềm (màu của ion natri).
Hớng dẫn HS quan sát, nhận xét hiện tợng xảy ra, viết phơng trình phản ứng.
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O
Lu ý: H2S là chất khí mùi trứng thối, rất độc, vì vậy khi thí nghiệm phải thật cẩn thận, dùng lợng hóa chất nhỏ, dụng cụ thí nghiệm phải kín.
Hoạt động 3: Điều chế và thử tính chất của SO2 .
GV: Hớng dẫn HS thực hiện thí nghiệm nh SGK. Hoặc thực hiện theo cách sau:
a. Điều chế SO2 từ Na2SO3 và dung dịch H2SO4 và thử tính khử của SO2. - Nối nhánh của ống nghiệm có nhánh với ống dẫn thủy tinh thẳng bằng ống dẫn cao su dài 3-5cm. Nhúng đầu ống dẫn thủy tinh với ống nghiệm khác chứa dung dịch KMnO4 loãng. Để ống nghiệm lên giá đỡ ống nghiệm, hoặc kẹp trên giá thí nghiệm.
- Bóp quả bóp cao su cho H2SO4 đặc chảy xuống tiếp xúc và tác dụng với Na2SO3.
- GV hớng dẫn HS quan sát hiện t- ợng khi có khí SO2 thoát theo ống dẫn sang ống nghiệm chứa dung dịch KMnO4.
HS quan sát hiện tợng xảy ra, giải thích, viết phơng trình hóa học của phản ứng, xác định vai trò từng chất trong
phản ứng. Hình 6.2
Tạo thành SO2:
Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2↑ Tính khử của SO2:
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 Hoặc: SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4
b. Thử tính oxi hóa của SO2.
- Điều chế dung dịch axit sunfuhiđric. Nối nhánh của ống nghiệm có nhánh với ống dẫn thủy tinh. Nối đầu ống dẫn thủy tinh với ống nghiệm khác có chứa khoảng 3ml H2O. Để ống nghiệm lên giá để ống nghiệm. Cho vào ống nghiệm có nhánh lợng nhỏ FeS (bằng 2 hạt ngô). Đậy ống nghiệm bằng nút cao su kèm ống nhỏ giọt chứa dung dịch HCl. Bóp quả bóp cao su cho dung dịch HCl tiếp xúc với FeS. Khí H2S tạo thành đợc dẫn sang ống nghiệm đựng nớc thành dung dịch axit sunfuhiđric.
(hình 6.2) vào ống nghiệm chứa dung dịch H2S.
Hớng dẫn HS quan sát hiện tợng xảy ra, giải thích và viết phơng trình hóa học.
Dung dịch trong ống nghiệm bị vẩn đục, có kết tủa vàng nhạt.
Khi tác dụng với dung dịch H2S là một chất khử mạnh hơn, SO2 thể hiện tính oxi hóa. Phơng trình hóa học:
Hình
SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O
Hoạt động 4: Tính oxi hóa và tính háo nớc của H2SO4 đặc. a. Tính oxi hóa của H2SO4 đặc.
Để tránh độc hại, GV hớng dẫn HS thực hiện thí nghiệm nh sau: - Cho vài mảnh đồng vào ống
nghiệm (a), nhỏ 4-5 giọt H2SO4 đặc vào ống nghiệm, đậy nút cao su kèm ống dẫn thủy tinh hình chữ L. Nhúng sâu đầu ống dẫn thủy tinh vào ống nghiệm (b) chứa khoảng 2ml nớc có mẩu giấy quỳ màu xanh. Kẹp ống nghiệm (a) bằng kẹp gỗ, cắm kẹp gỗ trên giá thí nghiệm thực hành. Dùng đèn cồn đun nóng
ống nghiệm (a). Hình
Hớng dẫn HS quan sát hiện tợng xảy ra, giải thích.
Dung dịch trong ống nghiệm (a) chuyển dần sang màu xanh, khí trong ống nghiệm (a) đợc tạo thành đợc dẫn sang ống nghiệm (b) làm cho giấy quỳ xanh chuyển sang màu đỏ, do khí SO2 hòa tan vào nớc thành dung dịch axit.
Phơng trình hóa học:
t0
Giải thích: H2SO4 đặc, nóng có tính oxi hóa rất mạnh, oxi hóa đợc hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), nhiều phi kim và nhiều hợp chất. Khi H2SO4 đặc, nóng tác dụng với đồng tạo thành CuSO4 màu xanh và khí SO2. Vì vậy, trong thí nghiệm phải dẫn khí SO2 vào nớc để tránh khí bay ra gây độc hại.
b. Tính háo nớc của H2SO4 đặc.
HS: thực hiện thí nghiệm nh hớng dẫn trong SGK. Hoặc GV hớng dẫn HS thực hiện thí nghiệm nh sau:
- GV có thể hớng dẫn HS tiến hành thí nghiệm bằng cách viết chữ, vẽ hình trên giấy trắng bằng dung dịch H2SO4 loãng, để khô. Sau đó hơ tờ giấy ở gần ngọn lửa đèn cồn. HS quan sát, giải thích hiện tợng, viết phơng trình hóa học. Các hợp chất gluxit (đờng, giấy, vải ...) khi tác dụng với H2SO4 đặc, bị H2SO4 chiếm nớc và biến chúng thành các bon:
H2SO4 đặc
Cn(H2O)m Cn + mH2O
Một phần C mới tạo thành bị H2SO4 oxi hóa thành CO2. Khí CO2 cùng SO2 sủi bọt bốc lên làm cho sản phẩm trong tràn ra ngoài ống nghiệm.
C + H2SO4 → CO2 + SO2 + 2H2O
Hoạt động 5: Công việc sau tiết thực hành.
GV: Nhận xét, đánh giá tiết thực hành. Yêu cầu HS viết tờng trình.
HS: Thu dọn dụng cụ, hóa chất, vệ sinh phòng thí nghiệm, lớp học.
Bài thực hành số 7
I. Mục tiêu:
- Biết đợc mục đích, cách thực hiện các thí nghiệm.
ảnh hởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng.
ảnh hởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng.
ảnh hởng của diện tích bề mặt chất rắn đến tốc độ phản ứng.
ảnh hởng của nhiệt độ đến cân bằng hóa học.
- Biết sử dụng dụng cụ, hóa chất thực hiện an toàn, thành công các thí nghiệm trong bài.
- Quan sát, giải thích hiện tợng xảy ra, viết phơng trình hóa học của phản ứng. II. Chuẩn bị: 1. Dụng cụ: - ống nghiệm. - Kẹp hóa chất - ống nhỏ giọt. - Kẹp gỗ - Bình cầu - Đèn cồn
- Giá để thí nghiệm - Cốc thủy tinh
- Cốc thủy tinh to (hoặc chậu thủy tinh để lọt bình cầu) - Cân điện tử.
2. Hóa chất:
- Dung dịch HCl nồng độ 18% và nồng độ 6% - Dung dịch H2SO4 nồng độ 15%
- Kẽm kim loại (chọn một loại có kích thớc hạt lớn hơn và một loại có kích thớc hạt thật nhỏ).
- Đồng kim loại.
Khí NO2 đợc điều chế sẵn đựng trong 2 ống nghiệm có nhánh nối với nhau bằng ống dẫn cao su dài 3cm có kèm kẹp Mo.
Dụng cụ, hóa chất đủ cho HS thực hành theo nhóm phù hợp với điều kiện của trờng và số HS trong lớp.
3. Học sinh:
- Nghiên cứu trớc để biết dụng cụ, hóa chất, cách làm từng thí nghiệm trong bài.
4. Giáo viên chuẩn bị một số phiếu học tập.
Phiếu số 1:
- Những yếu tố nào ảnh hởng đến tốc độ phản ứng ? - Có thể thực hiện những thí nghiêm nào để chứng minh ? Phiếu số 2:
- Nếu nạp đầy khí NO2 (màu nâu đỏ) vào 2 ống nghiệm có nhánh, nới với nhau bằng ống dẫn cao su kèm kẹp Mo.
Ngâm ống nghiệm a vào nớc đá, ống b vào nớc nóng 80 - 900C. Một lúc sau lấy 2 ống nghiệm ra so sánh. Hiện t-
ợng xảy ra nh thế nào ? Giải thích ? Hình
III. Một số lu ý:
1. Để chứng minh các yếu tố ảnh hởng đến tốc độ phản ứng hóa học, ba thí nghiệm thực hiện trong tiết thực hành đều đợc tiến hành theo phơng pháp so sánh, đối chứng. GV hớng dẫn HS thực hiện thí nghiệm và phải biết quan sát, rút ra nhận xét, kết luận.
2. Thí nghiệm chứng minh nhiệt độ ảnh hởng đến cân bằng hóa học, thực hiện với NO2 là khí rất độc phải đợc giáo viên thu sẵn vào các ống nghiệm có nhánh, nối với nhau bằng ống dẫn cao su dài 3cm có kẹp Mo (Hình ). Nắp ống nghiệm phải thật khít không cho khí NO2 thoát ra ngoài.
3. Thí nghiệm về các yếu tố ảnh hởng đến tốc độ phản ứng ngoài cách thực hiện nh hớng dẫn trong SGK, có thể thực hiện theo cách khác, GV nghiên cứu để áp dụng.
4. Nếu có điều kiện GV nên thể hiện các phiếu học tập lên bản trong. Dùng máy chiếu tổ chức hoạt động đầu tiết thực hành cho HS sẽ kết quả hơn.
5. Phân bố thời gian: Có thể thực hiện. Hoạt động 1: Khoảng 7 - 8 phút Hoạt động 2, 3, 4: Khoảng 30 phút Hoạt động 5:Khoảng 7 - 8 phút.
IV. Thiết kế hoạt động dạy học.
1. GV: Nêu mục tiêu tiết thực hành
Những yêu cầu HS phải thực hiện trong tiết thực hành.
2. Sử dụng phiếu học tập kiểm tra việc chuẩn bị bài của HS và hớng dẫn HS thực hiện nhiệm vụ tiết học.
- Phân công HS thực hiện phiếu học tập.
- HS thực hiện phiếu học tập. Đại diện các nhóm báo cáo kết quả thực hiện, lớp bổ sung, góp ý.
- GV nhận xét, kết luận theo nội dung từng phiếu học tập. Kết quả dự đoán của HS khi trả lời phiếu học tập sẽ đợc kiểm nghiệm trong các thí nghiệm thực hành.
3. GV nêu những điều cần chú ý khi thực hiện các thí nghiệm, lu ý HS quan sát, so sánh đối với từng thí nghiệm để rút ra kết luận về các điều kiện ảnh hởng đến tốc độ phản ứng, cân bằng hóa học.
4. GV thực hiện mẫu một số thao tác, nh thao tác tạo ra sự thay đổi nhiệt độ trong 2 ống nghiệm có nhánh đựng NO2, cách quan sát, giải thích hiện tợng xảy ra.
Hoạt động 2: ảnh hởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng. HS: Thực hiện thí nghiệm nh hớng dẫn trong SGK.
Hiện tợng: Khi cho đồng thời vào mỗi ống nghiệm 1 viên kẽm (hoặc ống nghiệm chứa dung dịch HCl có nồng độ khác nhau), lợng bọt khí thoát ra ở 2 ống nghiệm khác nhau.
HS vận dụng yếu tố nồng độ ảnh hởng đến tốc độ phản ứng để giải thích.
Hoạt động 3: ảnh hởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng. HS: Thực hiện thí nghiệm nh hớng dẫn trong SGK.
Hiện tợng: Khi cho đồng thời 1 viên kẽm vào 2 ống nghiệm cùng chứa 3ml H2SO4 15%, lợng khí thoát ra ở ống nghiệm đợc đun nóng nhiều hơn. HS vận dụng yếu tố ảnh hởng nhiệt dộ đến tốc độ phản ứng để giải thích.
Hoạt động 4: ảnh hởng của diện tích bề mặt chất rắn đến tốc độ phản ứng.
HS: Thực hiện thí nghiệm nh hớng dẫn trong SGK.
Hiện tợng: Khi cho cùng một lợng kẽm nhng có kích thớc hạt khác nhau vào 2 ống nghiệm cùng chứa dung dịch H2SO4 15%. Bọt khí thoát ra nhiều hơn
ở ống nghiệm chứa những hạt kẽm có kích thớc nhỏ hơn. HS vận dụng yếu tố ản hởng diện tích bề mặt chất rắn đến tốc độ phản ứng để giải thích.
Hoạt động 5: ảnh hởng của nhiệt độ đến cân bằng hóa học.
HS: Thực hiện thí nghiệm: 2 ống nghiệm có nhánh đã đợc nạp đầy khí NO2 , khóa K đợc đóng lại (hình ).
- Chuẩn bị một cốc nớc đá, một cốc nớc nóng (khoảng 80-900C) ngâm 1 ống nghiệm vào cốc nớc nóng, một ống nghiệm vào cốc nớc lạnh, sau vài phút, quan sát và so sánh màu của 2 ống nghiệm.
GV: Hớng dẫn HS quan sát hiện tợng xảy ra, giải thích và viết phơng trình hóa học.
Hiện tợng: Bình ngâm trong cốc nớc nóng màu nâu đỏ đậm hơn (khí NO2) bình ngâm trong cốc nớc lạnh màu nhạt dần, đến không màu (khí N2O4).
t0
Giải thích: cân bằng N2O4 2NO2
Phản ứng thuận N2O4 2NO2 là phản ứng nhu nhiệt.
Nên khi tăng nhiệt độ phản ứng chuyển tiếp chiều thuận làm tăng nồng độ NO2, màu nâu đỏ đậm hơn lên.
Phản ứng: 2NO2 N2O4
Là phản ứng tỏa nhiệt ; nên khi hạ nhiệt độ cân bằng phản ứng chuyển theo chiều tạo thành N2O4 , màu của hỗn hợp nhạt đi.
Lu ý:
- NO2 là khí rất độc, ống nghiệm thu NO2 phải nút thật kín. Yêu cầu HS không đợc mở nút ống nghiệm ra vì khí NO2 thoát ra sẽ nguy hiểm, đồng thời làm thay đổi lợng NO2 chứa trong 2 ống nghiệm, thí nghiệm kém chính xác.
- Thí nghiệm về các yếu tố ảnh hởng đến tốc độ phản ứng có thể thực hiện cách khác nh sau:
Dụng cụ: Kẹp thẳng đứng 2 ống nghiệm có nhánh trên giá thí nghiệm. Nối nhánh mỗi ống nghiệm với ống thủy tinh chữ U đ- ờng kính 3mm trong chứa một ít n- ớc màu (để dễ quan sát). Dán băng
giấy có vạch kẻ đều nhau trên ống chữ U (hình 17).
Hình 17
a. ảnh hởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng.
Đậy mỗi ống nghiệm có nhánh có chứa 1 - 2 viên kẽm bằng nút cao su kèm ống nhỏ giọt, ống (1) chứa dung dịch HCl nồng độ 18%, ống (2) chứa dung dịch HCl nồng độ 6%. Nhỏ đồng thời vào mỗi ống cùng một lợng dung dịch HCl.
Hớng dẫn HS quan sát hiện tợng : Cột nớc màu trong ống hình chữ U của ống nghiệm (1) dâng cao hơn, chứng tỏ khi nồng độ chất phản ứng tăng, tốc độ phản ứng tăng.
b. ảnh hởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng.
Nhỏ vào mỗi ống nghiệm chừng 6ml dung dịch H2SO4 nồng độ 15%. Đun nóng dung dịch trong một ống nghiệm. Sau đó cho đồng thời vào mỗi ống 3 hạt Zn có kích thớc nh nhau rồi đậy nút cao su lại.
Hớng dẫn HS quan sát hiện tợng xảy ra và kết luận. c. ảnh hởng của diện tích bề mặt đến tốc độ phản ứng.
Dùng cân xác định khối lợng 2 hạt Zn có kích thớc tơng đối lớn rồi cho