Bài giảng Bài 30 tìm hiểu lưu huỳnh

Bài 30 LƯU HUỲNH I. MỤC TIÊU 1. Về kiến thức: - Học sinh biết: + Lưu huỳnh trong tự nhiên tồn tại ở hai dạng thù hình: lưu huỳnh tà phương (Sα) và lưu huỳnh đơn tà (Sβ). + Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cấu tạo phân tử và tính chất vật lý của lưu huỳnh. + Tính chất hóa học cơ bản của là vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử và trong hợp chất lưu huỳnh có số oxi hóa là -2, +4, +6 - Học sinh hiểu: + Sự biến đổi về tính cấu tạo phân tử và tính chất vật lý của lưu huỳnh theo nhiệt độ. + Nguyên nhân lưu huỳnh vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa. + So sánh tính chất hóa học của oxi và lưu huỳnh. + Tầm quan trọng của lưu huỳnh trong cuộc sống. - Học sinh vận dụng để giải các bài tập liên quan. 2. Về kỹ năng: Rèn luyện cho học sinh các kĩ năng: - Dựa vào cấu tạo dự đoán tính chất của các chất. - Viết và cân bằng các phương trình hóa học của lưu huỳnh với đơn chất và hợp chất. - Giải các bài tập lien quan đến lưu huỳnh. - Khái quát hóa các kiến thức mỗi mục, toàn bài. II. CHUẨN BỊ 1. Chuẩn bị của giáo viên: - Các phiếu yêu cầu, phiếu học tập cho học sinh thảo luận theo nhóm tính chất hóa học của lưu huỳnh. - Hình vẽ mô tả cấu tạo tinh thể của phân tử lưu huỳnh. - Bảng biểu về ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất vật lí: 2. Chuẩn bị của học sinh: - Ôn lại bài “oxi – ozon”. - Xem qua bài “lưu huỳnh”. III. PHƯƠNG PHÁP DẠY – HỌC Đàm thoại gợi mở, thảo luân nhóm. Sử dụng các hình vẽ trực quan. IV. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Kiểm tra bài cũ So sánh tính chất hóa học của oxi và ozon? Lấy ví dụ minh họa. GV nhận xét, bổ sung và cho điểm. Oxi và ozon đều có tính oxi hóa mạnh nhưng tính oxi hóa của ozon mạnh hơn oxi. Oxi và ozon đều tác dụng được với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt…), tác dụng được với nhiều phi kim (trừ halogen) và tác dụng được với nhiều hợp chất có tính khử. Ở điều kiện thường, oxi không oxi hóa được bạc, nhưng ozon oxi hóa bạc thành bạc oxit: 2 Ag + O3 → Ag2O + O2 Oxi không tác dụng được với dung dịch KI nhưng ozon có tác dụng: 2 KI + H2O + O3 → 2 KOH + O2 + I2 I. VỊ TRÍ, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ Dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, cho biết vị trí của nguyên tố lưu huỳnh? Viết cấu hình e nguyên tử của S? Cho biết nguyên tử nguyên tố lưu huỳnh có bao nhiêu e lớp ngoài cùng, có bao nhiêu e độc thân? - Vị trí của nguyên tố S: + Z = 16 + Chu kì 3 + Nhóm VI A - Cấu hình e : 1s22s22p63s23p4 + Có 6 e ở lớp ngoài cùng + Có 2 e độc thân II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ 1. Hai dạng thù hình của lưu huỳnh Yêu cầu HS nhắc lại khái niệm "dạng thù hình", lấy ví dụ đã học. GV treo hình vẽ cấu tạo tinh thể và tính chất vật lí của 2 dạng thù hình của lưu huỳnh. Yêu cầu HS quan sát và so sánh về khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ bền của 2 dạng thù hình của S? GV cung cấp: Các dạng thù hình của S không tan trong nước nhưng tan nhiều trong benzen, dầu hỏa. GV yêu cầu HS rút ra kết luận về cấu tạo tinh thể, tính chất vật lý và tính chất hóa học của 2 dạng thù hình của S? Dạng thù hình là những đơn chất khác nhau của 1 nguyên tố hóa học. Ví dụ: O2 và O3. HS quan sát và rút ra nhận xét: - Khối lượng riêng: Sα > Sβ - Nhiệt độ nóng chảy: Sα < Sβ - Nhiệt độ bền : Sα < Sβ HS lắng nghe và ghi chép. Kết luận: Hai dạng thù hình của S có cấu tạo tinh thể và một số tính chất vật lí khác nhau nhưng tính chất hóa học giống nhau. 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất vật lí Xem SGK và cho biết: Nhiệt độ có ảnh hưởng như thế nào đến tính chất vật lí của S? GV treo bảng biểu về ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất vật lý của S và yêu cầu HS điền vào bảng: Nhiệt độ Trạng thái Màu sắc Cấu tạo phân tử GV yêu cầu HS rút ra kết luận về ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất vật lí của lưu huỳnh? GV cung cấp: Để đơn giản, người ta dùng kí hiệu S trong các phản ứng hóa học. HS xem SGK và trả lời câu hỏi. HS nghiên cứu và điền vào bảng như sau: Nhiệt độ Trạng thái Màu sắc Cấu tạo phân tử < 1130C Rắn Vàng Vòng S8 1190C Lỏng linh động Vàng Vòng S8 1870C Lỏng quánh nhớt Nâu đỏ Chuỗi S8 → Sn 4450C Hơi Vàng Chuỗi Sn → Snhỏ 14000C Hơi Vàng Chuỗi S2 17000C Hơi Vàng Nguyên tử S Nhiệt độ có ảnh hưởng nhiều đến 1 số tính chất vật lí của S như trạng thái tồn tại, màu sắc, cấu tạo phân tử. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC GV chia lớp thành 4 nhóm, thảo luận theo các yêu cầu sau: + Hoàn thành phương trình hóa học? + Xác định số oxi hóa của các nguyên tố? + Xác định vai trò của S đơn chất trong các phản ứng? Nhóm 1: Fe + S → Al + S → Nhóm 2: Hg + S → H2 + S → Nhóm 3: F2 + S → O2 + S → Nhóm 4: HNO3(đặc) + S H2SO4(đặc) + S GV yêu cầu HS rút ra kết luận: Trong các phản ứng trên thì S thể hiện tính chất gì? Giải thích? S có những số oxi hóa nào? Kết luận về tính chất hóa học của S? 1. Lưu huỳnh tác dụng với kim loại và hiđro Ở nhiệt độ cao, lưu huỳnh tác dụng với nhiều kim loại tạo ra muối sunfua và với hiđro tạo ra khí hiđrosunfua, S thể hiện tính oxi hóa. 2. Lưu huỳnh tác dụng với phi kim Ở nhiệt độ thích hợp, lưu huỳnh tác dụng với một số phi kim mạnh hơn, S thể hiện tính khử. 3. Lưu huỳnh tác dụng với các axit có tính oxi hóa Lưu huỳnh tác dụng được với các axit có tính oxi hóa, S thể hiện tính khử. Kết luận: S vừa thể hiện tính oxi hóa (tác dụng với kim loại và hiđro) vừa thể hiện tính khử (tác dụng với phi kim mạnh hơn và axit có tính oxi hóa). Giải thích: - S có 6 e ở lớp ngoài cùng, nó giống như O, dễ dàng nhận 2 e để đạt cấu hình bền vững của khí hiếm. Độ âm điện của S là 2,58. Do đó S thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các chất khử (kim loại, hiđro). - Mặt khác, S thuộc chu kì 3 nên lớp ngoài cùng có thêm phân lớp 3d trống. Trong các phản ứng, S có thể ở trạng thái kích thích và có thể có 4, 6 e độc thân và S dễ dàng cho 4 hoặc 6 e. Do đó S thể hiện tính khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa (phi kim mạnh hơn, một số axit). - S có các số oxi hóa: -2, 0, +4, +6 Kết luận: - S vừa thể hiện tính khử, vừa thể hiện tính oxi hóa. - S có các số oxi hóa: -2, 0, +4, +6 IV. ỨNG DỤNG CỦA LƯU HUỲNH Nghiên cứu SGK và cho biết: ứng dụng của lưu huỳnh? GV bổ sung: S còn là 1 nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự sống, S là thành phần của phân bón cho công nghiệp... Ngoài ra, S cùng với C, KNO3 với tỉ lệ thích hợp được dùng để sản xuất ra thuốc súng đen. Phương trình phản ứng: S + 3C + 2KNO3 → K2S + 3CO2 + N2 Lưu huỳnh có nhiều ứng dụng quan trọng trong các ngành công nghiệp: - 90% lượng lưu huỳnh khai tác được dùng để sản xuất H2SO4. - 10% lượng lưu huỳnh còn lại được dùng để: + Lưu hóa cao su; + Sản xuất diêm, dược phẩm, phẩm nhuộm, chất trừ sâu, diệt nấm... HS nghe và ghi thêm. V. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ SẢN XUẤT LƯU HUỲNH Nghiên cứu SGK và cho biết trạng thái tự nhiên của S? Sản xuất lưu huỳnh như thế nào? GV bổ sung: S còn tồn tại ở dạng hợp chất, do đó người ta còn sản xuất lưu huỳnh từ các hợp chất chứa S như H2S, SO2 bằng cách: Đốt H2S trong điều kiện thiếu oxi. Dùng H2S để khử SO2. Yêu cầu HS viết phương trình hóa học? GV cung cấp: bằng phương pháp sản xuất S từ H2S và SO2 mà người ta đã thu hồi được khoảng trên 90% lượng S có trong các khí thải độc hại SO2 và H2S. HS nghiên cứu SGK dưới sự hướng dẫn của GV và tổng hợp: Trạng thái tự nhiên của S: Dạng đơn chất: ở các mỏ lưu huỳnh, các mỏ chủ yếu tập trung gần các miệng núi lửa, suối nước nóng… Dạng hợp chất: muối sunfat, muối sunfua… Khai thác lưu huỳnh từ các mỏ lưu huỳnh: người ta dùng thiết bị đặc biệt để nén nước siêu nóng (1700C) vào mỏ làm lưu huỳnh nóng chảy và đẩy lên mặt đất. Sau đó lưu huỳnh được tách ra khỏi các tạp chất. 2 H2S + O2(thiếu) 2 H2O + 2 S 2 H2S + SO2 → 2 H2O + 3 S HS lắng nghe. CỦNG CỐ BÀI HỌC - GV tóm tắt lại bài học. - Yêu cầu HS làm các bài tập 1, 2, 4 trong SGK. - Nhắc HS về nhà: + Làm các bài tập còn lại trong SGK. + Ôn lại kiến thức bài "Lưu huỳnh". + Xem qua kiến thức bài "Hiđro sunfua – lưu huỳnh đioxit – lưu huỳnh trioxit". - HS lưu ý để về nhà ôn tập. - HS làm bài tập: 1. Đáp án là D. 2. Đáp án là B. 3. Đáp án là mZnS = 0,679g, mZn(dư) = 0,195g. ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN