Bài giảng Bài 43 (tiết 67): lưu huỳnh

Bài 43 (Tiết 67): LƯU HUỲNH I/ Mục tiêu bài học Về kiến thức: * HS biết: Cấu tạo tinh thể hai dạng thù hình phổ biến của lưu huỳnh là: Sa và Sb (tà phương và đơn tà), ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cấu tạo và tính chất vật lí của lưu huỳnh. Một số ứng dụng và phương pháp sản xuất lưu huỳnh. * HS hiểu: - Vị trí, cấu hình electron lớp electron ngoài cùng dạng ô nguyên tử của nguyên tủ lưu huỳnh ở trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích. Các số oxi hoá của lưu huỳnh. - Do lưu huỳnh có độ âm điện tương đối lớn (2,58) và có số oxi hoá 0 là trung gian giữa số oxi hoá -2 và +6 nên lưu huỳnh vừa có tính oxi hoá ( tác dụng với kim loại, hiđro...), vừa có tính khử ( tác dụng với oxi, phi kim mạnh hơn, chất oxi hoá mạnh) 2) Về kĩ năng * HS vận dụng: - Dự đoán tính chất, kiểm tra, kết luận được về tính chất hoá học của lưu huỳnh. - Quan sát thí nghiệm, hình ảnh... rút ra nhận xét vè tính chất hoá học của lưu huỳnh. - Viết phương trình hoá học chứng minh tính oxi hoá và tính khử của lưu huỳnh. - Giải được một số bài tập: tính khối lượng lưu huỳnh tham gia phản ứng và sản phẩm tương ứng, các bài tập tổng hợp có nội dung liên quan. II/ Chuẩn bị - Hoá chất: S, Mg (Al) - Dụng cụ: + Ống nghiệm, thiết bị đốt S + Đèn cồn - Tranh: + Cấu trúc tinh thể Sa, S b + Sơ đồ biến đổi cấu tạo phân tử lưu huỳnh theo nhiệt độ (bảng phụ). - Phương pháp: Trực quan, đàm thoại, gợi mở. III/ Tổ chức hoạt động dạy học 1/ Kiểm tra bài cũ: - GV đặt câu hỏi: Nêu tính chất hoá học của Oxi và viết phương trình phản ứng minh hoạ. - GV gọi 1 HS lên bảng trả lời câu hỏi. Gọi 1 HS khác nhận xét và bổ sung. - GV nhận xét và cho điểm. 2) Tiến trình dạy học: Chúng ta đã được học về nguyên tố Oxi- 1 nguyên tố đại diện của nhóm VIA- nhóm phi kim điển hình. Hôm nay cô cùng các em sẽ nghiên cứu về một nguyên tố đã đựoc biết đến từ thời cổ đại, cùng nhóm với nguyên tố Oxi. Đó là nguyên tố lưu huỳnh. Bài 43 (Tiết 67): Lưu huỳnh Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hoạt động 1: - GV hướng dẫn HS quan sát bảng tuần hoàn, nhóm VIA. - GV yêu cầu HS đọc kí hiệu nguyên tử lưu huỳnh, cấu hình electron của nguyên tử lưu huỳnh. Độ âm điện. Hoạt động 2: Tính chất vật lí GV yêu cầu HS quan sát bảng tính chất vật lý và cấu tạo của tinh thể hai dạng thù hình của lưu huỳnh Sa, Sb (SGK/168). Từ đó rút ra nhận xét về tính bền, khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy. - Ở điều kiện thường, Sa bền, Sb chỉ bền phần nào. - Sa màu vàng, Sb màu vàng nhạt. Hoạt động 3: - HS quan sát thí nghiệm đun ống nghiệm đựng bột lưu huỳnh trên ngọn lửa đèn cồn - Nhận xét sự biến đổi trạng thái, màu sắc của S theo nhiệt độ. - Sa, Sb đều không tan trong nước, rất ít tan trong rượu và ete, tan nhiều trong dầu hoả và benzen, nhất là trong CS2 (s Sa > s Sb). Khi kết tinh tồn tại dạng Sa. Bằng phương pháp nghiệm lạnh ( Phép xác định khối lượng phân tử của lưu huỳnh trong các dung môi khác nhau) cho thấy: Sa, Sb đều gồm những phân tử có 8 nguyên tử liên kết cộng hoá trị tạo thành mạch vòng S8; trạng thái lai hoá bền nhất là sp3. - Mạch kín ( S6, S4); mạch hở (Sn) - Sa, Sb khác nhau về phương sắp xếp các phân tử S8 trong phân tử - Trong các phản ứng hoá học để đơn giản người ta dùng kí hiệu S mà không dùng S8. - Lưu huỳnh đã đun nóng trên 1600C hay cao hơn nữa, khi được làm lạnh đột ngột sẽ biến thành khối dẻo màu nâu, có tính đàn hồi, có thể kéo thành sợi được gọi là lưu huỳnh dẻo và lưu huỳnh dẻo khi cho thêm vào cao su sẽ làm hạn chế tính giòn khi tăng nhiệt độ và tính dính khi nhiệt độ giảm. Hoạt động 4: Tính chất hoá học: - HS vẽ sơ đồ phân bố lớp electron của nguyên tử lưu huỳnh ở trạng thái cơ bản, ở trạng thái kích thích. - Dự đoán các trạng thái kích thích. - Trong các hợp chất với nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn, S có số oxi hoá âm hay dương? - Trong các hợp chất với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn, S có số oxi hoá âm hay dương? - Rút ra nhận xét về số oxi hoá của S trong các hợp chất - So sánh với Oxi - Từ các mức oxi hoá, HS dự đoán tính chất hoá học của S. - GV; S là nguyên tố tương đối hoạt động; ở nhiệt độ thường hơi kém hoạt động; khi đun nóng tác dụng với hầu hết các nguyên tố trừ các khí hiếm, N2, I2, Au và Pt. Hoạt động 5: - Xét các thí nghiệm, phản ứng của S với kim loại, H2, phi kim khác. - HS nhận xét, viết phương trình hoá học, xác định số oxi hoá trước và sau phản ứng, xác định vai trò của S trong các phản ứng. - Phản ứng S tác dụng với O2 còn tạo ra 1 lượng rất bé SO3 - GV cho HS viết ptpu: KClO3 + S ® H2SO4 + S ® Hoạt động 6: - Dựa vào tính khử của S để chế tạo thuốc súng đen, thuốc pháo, thuốc diêm. - S để sản xuất H2SO4 - S để chế tạo diêm, lưu hoá cao su, thuốc trừ sâu. Hoạt động 7: Sản xuất lưu huỳnh GV thông báo: Giống oxi, lưu huỳnh trong tự nhiên tồn tại ở dạng đơn chất và hợp chất. Vì vậy, có 2 phương pháp điều chế lưu huỳnh: - Khai thác lưu huỳnh trong lòng đất - Sản xuất lưu huỳnh từ hợp chất * Lưu huỳnh chiếm khoảng 0,03% tổng số nguyên tử của vỏ Trái đất, tồn tại phần lớn dưới dạng hợp chất ( FeS2, FeCuS2, PbS- galen, ZnS- Blenđơ) - Nguyên tắc của phương pháp khai thác: hoá lỏng lưu huỳnh ở ngầm dưới đất rồi bơm lưu huỳnh lỏng lên trên mặt đất ( Phương pháp Frasch) - Điều chế lưu huỳnh bằng phương pháp hoá học: + Oxi hoá : S-2 ®S0 + Khử hợp chất S+4, S+6 ®S0 Hoạt động 8: GV củng cố bài - GV cho HS làm bài 3/T172/SGK - Cho BTVN: 1,2,4/SGK; 6.23 và 6.24 SBT/T54. * Vị trí, cấu hình electron nguyên tử - Ô 16, chu kỳ 3, nhóm VIA. Cấu hình e: 1s22s22p63s23p4 Độ âm điện: 2,58 II/ Tính chất vật lí của lưu huỳnh Hai dạng thù hình của lưu huỳnh - Lưu huỳnh tà phương: Sa - Lưu huỳnh đơn tà: Sb - Đều cấu tạo từ mạch vòng S8 - Sb bền hơn Sa - d Sa < d Sb - t0nc Sb> t0nc Sa Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cấu tạo phân tử và tính chất vật lí lưu huỳnh Nhiệt độ Trạng thái Màu Cấu tạo phân tử <1130C rắn vàng S8 mạch vòng tinh thể 1190 C lỏng vàng S8 mạch vòng, linh động >1870C Quánh, nhớt Nâu đổ Vòng S8®chuỗi S8 ® Sn >4450C 14000C 17000C hơi Da cam S6, S4 S2 S II/ Tính chất hoá học của lưu huỳnh 1) Lưu huỳnh tác dụng với kim loại và hiđrô 2Al +3 S ® Al2S3 ( Nhôm sunfua) H2 + S ® H2S ( DH < 0) ( Hiđrô sunfua) S + P ® P4S10 (Chất oxi hoá) S + 2e® S-2: S thể hiện tính oxi hoá. 2) Lưu huỳnh tác dụng với phi kim S + O2 ® SO2 (Chất khử) S + 3F2 ® SF6 ( Chất khử) * Tác dụng với chất oxi hoá: KNO3, KClO3, K2Cr2O7, HNO3, H2SO4 * S tan trong kiềm hay kiềm nóng chảy: 3S + 6NaOH®2Na2S + Na2SO3 + 3H2O III/ Ứng dụng SGK/171 IV/ Sản xuất lưu huỳnh Khai thác lưu huỳnh SGK/171, 173 Sản xuất lưu huỳnh từ hợp chất 2 H2S + O2 ®2S +2H2O ( giảm lượng H2S) giảm H2S; SO2 độc hại ®có ý nghĩa bảo vệ môi trường; chống ô nhiễm không khí.