Bài giảng Bài 45: hợp chất có oxi của lưu huỳnh ( tiếp theo)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐỒNG THÁP KHOA HÓA HỌC  GIÁO ÁN MÔN HÓA HỌC 10 (NÂNG CAO) BÀI 45: HỢP CHẤT CÓ OXI CỦA LƯU HUỲNH (III – AXIT SUNFURIC) Biên soạn: Nguyễn Long Thạnh ĐỒNG THÁP,2013 1 Bài 45: HỢP CHẤT CÓ OXI CỦA LƯU HUỲNH ( tiếp theo) III – AXIT SUNFURIC A – MỤC TIÊU 1. Kiến thức a) HS biết:  Công thức cấu tạo, tính chất vật lí của H2SO4  Ứng dụng, điều chế H2SO4  Các giai đoạn sản xuất H2SO4 trong công nghiệp  Tính chất của muối sunfat, nhận biết muối sunfat. b) HS hiểu:  Cấu tạo phân tử của H2SO4  Tính chất axit của dd H2SO4  Axit H2SO4 đặc, nóng có tính oxi hóa mạnh. c) HS vận dụng:  Phân biệt muối sunfat, axit H2SO4 với các axit và muối khác.  Giải các bài tập tổng hợp có nội dung liên quan. 2. Kĩ năng:  Quan sát, nhận xét, giải thích  Viết phương trình phản ứng 3. Tình cảm, thái độ  Làm việc khoa học,nghiêm túc, tích cực, có tinh thần hợp tác tốt – Yêu thích môn hóa học, biết sử dụng hợp lí, tiết kiệm hóa chất, bảo vệ môi trường. B – TRỌNG TÂM  Cấu tạo phân tử của H2SO4  Tính axit của dd axit sunfuric lãng và tính oxi hóa mạnh của H2SO4 đặc  Nhận biết ion sunfat. C – PHƯƠNG PHÁP  Đàm thoại, nêu và giải quyết vấn đề.  Dạy học hợp tác (thảo luận nhóm) D – CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Chuẩn bị của giáo viên (GV) Hình ảnh, H2SO4. Thiết kế các hoạt động giảng dạy. 2. Chuẩn bị của học sinh (HS) Chuẩn bị trước nội dung bài học theo SGK. E – TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. Ổn định lớp: (1 phút) 2. Kiểm tra bài cũ: trong khi dạy bài mới 3. Vào bài mới: Các tiết trước chúng ta đã tìm hiểu về SO2, SO3. Hôm nay chúng ta tiếp tục tìm hiểu 1 hợp chất có oxi của lưu huỳnh nữa, đó là axit sunfuric. Axit sunfuric là hóa chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất. Vậy nó có cấu tạo phân tử, tính chất như thế nào, ứng dụng và điều chế ra sao, chúng ta tìm hiểu bài hôm nay. 2 Nội dung bài giảng: TG Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung bài học 5p Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo phân tử của H2SO4 - GV yêu cầu HS cho biết hóa trị của S trong H2SO4 và viết CTCT của H2SO4. - GV lưu ý HS CTCT đảm bảo hóa trị của lưu huỳnh nhưng xung quanh S có 12e không đảm bảo quy tắc bát tử nên CTCT của H2SO4 được biểu diễn dưới dạng có liên kết cho nhận. - Yêu cầu HS xác định số oxi hóa của S trong H2SO4. - Cho biết trong H2SO4 hóa trị của S là 6 - Viết CTCT của H2SO4 - Xác định số oxi hóa của S trong H2SO4. III – AXIT SUNFURIC 1. Cấu tạo phân tử CTCT: Trong hợp chất H2SO4, nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa cực đại là +6. 5p Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất vật lí - Cho HS quan sát lọ đựng dd H2SO4. Yêu cầu HS kết hợp với SGK trình bày tính chất vật lí (trạng thái, màu sắc, tính bay hơi, tính tan trong nước) - GV yêu cầu liên hệ cách pha loãng trà đặc như thế nào? - Như vậy đối với H2SO4 đặc chúng ta có thể pha loãng giống trà dược không?. - Lưu ý và giải thích với HS về cách pha loãng H2SO4 đặc. - Quan sát nhận xét, trình bày tính chất vật lí của H2SO4. - Lần lượt các ý kiến của HS có thể cho nước vào trà hoặc cho trà vào nước - HS thảo luận đưa ra cách pha loãng H2SO4 đặc. 2.Tính chất vật lí - Axit sunfuric là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng gần 2 lần nước - H2SO4 đặc tan trong nước tạo hiđrat H2SO4.nH2O và tỏa nhiệt. - Muốn pha loãng axit sunfuric đặc, phải rót từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh, tuyệt đối không làm ngược lại. 3 5p Hoạt động 3: Tìm hiểu tính chất của dd axit sunfuric loãng GV yêu cầu HS thảo luận và nhắc lại các tính chất chung của 1 axit và viết PTHH minh họa. Thảo luận: - Nêu các tính chất chung của 1 axit - Viết PTHH minh họa 3. Tính chất hóa học a) Tính chất của dung dịch axit sunfuric loãng - Làm quỳ tím hóa đỏ - Tác dụng với kim loại hoạt động (trước H) giải phóng H2 . Fe + H2SO4  FeSO4 + H2 - Tác dụng với oxit bazơ và bazơ CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O - Tác dụng với muối của axit yếu. Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + CO2 20p Hoạt động 4: Tìm hiểu tính chất của axit sunfuric đặc - GV hỏi HS số OXH của S trong H2SO4 là +6 vậy trong các PUHH H2SO4 đặc thể hiện tính chất gì ? Vì sao ? - Khi nào H2SO4 đặc oxi hóa ? - GV làm thí nghiệm Cu phản ứng với H2SO4 và H2SO4 đặc. Yêu cầu HS quan sát hiện tượng giải thích, so sánh và viết PTHH. - GV kết luận về tính oxi hóa của H2SO4 đặc - GV gợi ý HS viết PTHH ( H2SO4 đặc OXH các kim loại đến số OXH cao nhất, 6 2 4H S O  có thể bị khử xuống 4 2S O  - Số OXH của S trong H2SO4 là +6 là số OXH cao nhất, trong các PUHH số OXH chỉ có thể giảm xuống nên H2SO4 thể hiện tính oxi hóa mạnh. - Khi phản ứng với các chất khử, các nguyên tố có độ âm điện thấp hơn Viết PTHH của H2SO4 đặc, nóng với Fe, Cu, FeSO4, S, HI b) Tính chất của axit sunfuric đặc Tính oxi hóa mạnh: - Axit sunfuric đặc và nóng có tính oxi hóa rất mạnh, nó oxi hóa được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), nhiều phi kim như C, S, P,…, và nhiều hợp chất có tính khử. - H2SO4 đặc oxi hóa kim loại lên số oxi hóa cao nhất. H2SO4 đặc bị khử thành các sản phẩm khác nhau : H2S, S, SO2,…   06 0 3 2 4 2 4 3 4 2 2 6H S O 2Fe F e SO 3S O 6H O t đ        06 0 2 2 4 4 2 2 42H S O 2Cu Cu S O 2H O sotđ        06 0 4 2 4 2 22H S O S 3 S O 2H O t đ      06 1 0 4 2 4 2 2 2H S O 2H I I S O 2H O t đ        4 - GV bổ sung: Axit sunfuric đặc, nguội làm một số kim loại như Fe, Al, Cr,… bị thụ động hóa. Giải thích - GV trình bày tính háo nước của H2SO4 đặc - GV làm thí nghiệm H2SO4 đặc tác dung với đường. Giải thích hiện tượng Lưu ý: Axit sunfuric đặc, nguội làm một số kim loại như Fe, Al, Cr,… bị thụ động hóa. Tính háo nước: CuSO4.5H2O 2 4 H SO đ CuSO4 + 5H2O (màu xanh) (màu trắng) Hợp chất gluxuit (cacbohiđrat) tác dụng với H2SO4 đặc bị biến thành cacbon (than): Cn(H2O)m 2 4H SO đ nC + mH2O Một phần C bị H2SO4 đặc OXH thành CO2, SO2 gây hiện tượng sủi bọt đẩy C trào ra ngoài cốc. 2p Hoạt động 5: Tìm hiểu ứng dụng của H2SO4 Cho HS thảo luận và trình bày ứng dụng của H2SO4 dựa vào sơ đồ trong SGK. Quan sát sơ đồ, thảo luận và nhận xét ứng dụng của H2SO4 4. Ứng dụng của H2SO4 H2SO4 là hóa chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất: phẩm nhuộm, luyện kim, chất dẻo, chất tẩy rửa, giấy, sợi,… 5p Hoạt động 6: Tìm hiểu quy trình sản xuất H2SO4 Yêu cầu HS tìm hiểu SGK để nêu các công đoạn sản xuất H2SO4 trong cong nghiệp và viết PTHH. Tìm hiểu SGK và trả lời. 5. Sản xuất H2SO4 H2SO4 được sản xuất trong công nghiệp bằng phương pháp tiếp xúc gồm 3 giai đoạn: a) Sản xuất SO2 Thiêu quặng pirit sắt: 4FeS2 + 11O2 0t 2Fe2O3 + 8SO2 Đốt cháy lưu huỳnh: S + O2 0t SO2 b) Sản xuất SO3 2SO2 + O2 0,xt t 2SO3 c) Sản xuất H2SO4 H2SO4 đ + nSO3 H2SO4.nSO3 (oleum) H2SO4.nSO3 + nH2O (n +1)H2SO4 đ 5 Tóm lại, sơ đồ các PUHH sản xuất H2SO4 : F – CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ (2 phút) - Axit sunfuric loãng thể hiện đủ các tính chất chung của 1 axit. - Axit sunfuric đặc có các tính chất đặc trưng là thể hiện tính oxi hóa mạnh và có tính háo nước. - Dặn dò: HS về nhà làm các bài tập 7,9,10 trong SGK, trang 186, chuẩn bị trước bài luyện tập chương 6.