Bài giảng Bài 45: hợp chất có oxi của lưu huỳnh (tiết 2)

Bài 45: HỢP CHẤT CÓ OXI CỦA LƯU HUỲNH (Tiết 2) I. Mục tiêu bài học: 1. Về kiến thức: a, Học sinh biết: Công thức cấu tạo của axit sunfuric Tính chất vật lí của axit sunfuric Cách pha loãng dung dịch axit sunfuric đặc b, Học sinh hiểu: Tính chất hóa học của axit sunfuric ( tính chất của axit sunfuric loãng và axit sunfuric đặc) H2SO4 loãng mang đầy đủ tính chất chung của 1 axit: làm đổi màu chất chỉ thị, tác dụng với kim loại đứng trước hiđro trong dãy hoạt động hóa học giải phóng khí H, tác dụng bazơ, oxit bazơ, tác dụng với muối của axit yếu hơn. H2SO4 đặc, nóng có đầy đủ tính chất của một axit thông thường và có tính oxi hóa mạnh( tác dụng với hầu hết các kim loại, nhiều phi kim và hợp chất), có tính háo nước. Chú ý: H2SO4 loãng không phải là không có tính oxi hóa, nó được thể hiện ở nguyên tử H. 2. Về kĩ năng: Viết được công thức cấu tạo của axit sunfuric. Biết cách pha loãng dung dịch axit sunfuric đặc. Viết phương trình phản ứng hóa học minh họa cho tính chất hóa học của axit sunfuric ( các phản ứng riêng của axit sunfuric đặc: Phản ứng với kim loại, phi kim và hợp chất; phản ứng thể hiện tính háo nước). Vận dụng giải một số bài tập liên quan tới tính chất hóa học của axit sunfuric: bài tập tính toán, bài tập nhận biết… 3. Về thái độ học tập: Học sinh có hứng thú trong quá trình học tập. Tìm hiểu thêm những lí thú trong thực tế: thí nghiệm về tính háo nước, phản ứng tạo chất khí có tính tẩy màu… II. Chuẩn bị: 1, Học sinh: + Nghiên cứu SGK trước + Tìm hiểu các câu chuyện có liên quan đến axit sunfuric. 2, Giáo viên: + Soạn giáo án + Thí nghiệm liên quan đến tính chất vật lý, hoá học của axit sunfuric Hoá chất : Dung dịch H2SO4 loãng , đặc; mẩu kim loại Al, Cu; đường. Dụng cụ: Ống nghiệm, đèn cồn, kẹp gỗ, đũa thủy tinh... + Phần mềm mô phỏng thí nghiệm , các hình ảnh có liên quan đến axit sunfuric. III. Phương pháp: Sử dụng phương pháp đàm thoại phát hiện, nêu và giải quyết vấn đề, phương tiện trực quan (tranh ảnh, thí nghiệm) IV. Tiến trình dạy học: Ổn định và kiểm tra sĩ số lớp (1p) Kiểm tra bài cũ (5p) Đề bài: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau (nêu rõ điều kiện phản ứng nếu có S ¯(1) H2S SO2 SO3 H2SO4 ­(5) FeS GV nhận xét, đánh giá. Đáp án: 1. 2. 3. 4. 5. Đặt vấn đề: Bài trước chúng ta đã tìm hiểu về 2 trong số 3 hợp chất chứa oxi của lưu huỳnh quan trọng là lưu huỳnh đioxit và lưu huỳnh trioxit, còn hợp chất thứ 3,có vai trò rất quan trọng với nền kinh tế quốc dân, là axit sunfuric. Bài hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu axit sunfuric có tính chất vật lí, tính chất hóa học gì? Người ta đã tiến hành sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp ra sao? Tiến trình dạy học Hoạt động của GV - HS Nội dung bài học Hoạt động 1: Cấu tạo phân tử (5p) -GV: Dựa vào công thức electron của S, các em hãy viết công thức cấu tạo của axit sunfuric. Công thức đó đã thỏa mãn quy tắc bát tử chưa? -HS: Viết CTCT của axit sunfuric và trả lời. -GV: Chiếu cho HS xem hình ảnh về CTCT của axit sunfuric. Trạng thái oxi hóa của nguyên tử S trong công thức? -HS: Trả lời III. Axit sunfuric 1. Cấu tạo phân tử H – O O S H – O O Hoặc H – O O S (*) H – O O Công thức (*) phù hợp quy tắc bát tử. Trạng thái oxi hóa của S là +6, đạt cực đại. Hoạt động 2: Tính chất vật lí (7p) - GV: Các em hãy quan sát dung dịch axit sunfuric đặc được đựng trong lọ, từ đó nhận xét về trạng thái tồn tại của axit sunfuric? - HS: Quan sát, đưa ra nhận xét - GV: Đưa ra thêm các tính chất vật lí khác của axit sunfuric. - GV: Làm thí nghiệm Pha loãng axit sunfuric đặc: Để đũa thủy tinh nghiêng chạm vào đáy cốc nước, rót từ từ H2SO4(đặc) vào cốc nước theo đũa thủy tinh. Sau đó dùng đũa thủy tinh khuấy nhẹ. Các em hãy quan sát các thao tác và đưa ra cách pha loãng axit sunfuric đặc - HS: Quan sát và thuật lại cách tiến hành. - GV: + Giải thích: do H2SO4(đặc) tan vào nước tạo thành những hiđrat , tỏa 1 lượng nhiệt lớn. Do đó, nếu rót nước vào axit H2SO4(đặc) , nước sôi đột ngột kéo theo những giọt axit bắn ra xung quanh gây nguy hiểm. + Kết luận cách pha loãng H2SO4(đặc) vào nước. 2. Tính chất vật lí - H2SO4(đặc) là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi. - H2SO4(đặc) rất dễ hút ẩm => được dùng làm khô khí ẩm. - H2SO4(đặc) tan vô hạn trong nước. - H2SO4(đặc) tan vào nước tỏa 1 lượng nhiệt lớn. - Cách pha loãng H2SO4(đặc) vào nước: “Rót từ từ axit vào nước” và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh, tuyệt đối không làm ngược lại. Hoạt động 3: Tính chất hóa học Hoạt động 3.1: Tính chất của dung dịch axit sunfuric loãng (5p) - GV: Dung dịch axit sunfuric loãng có đầy đủ những tính chất chung của axit. Các em hãy nêu các tính chất chung của axit và lấy ví dụ minh họa bằng các PTHH đối với axit sunfuric loãng. - HS: Nêu và lấy ví dụ với axit sunfuric loãng. - GV: Chú ý, loãng là 1 axit có 2 nấc. - GV: Các em hãy cho biết: + Điều kiện để xảy ra phản ứng là gì? -HS: Trả lời: Phản ứng xảy ra khi tạo thành chất bay hơi, chất kết tủa hoặc chất điện li yếu. + Trong các phản ứng minh họa trên, tính chất hóa học của H2SO4(loãng) do trung tâm phản ứng nào quyết định? - HS: Trả lời: Trung tâm phản ứng là do ion H thể hiện tính oxi hóa (tạo thành H) Hoạt động 3.2: Tính chất của axit sunfuric đặc (18p) * Tính oxi hóa mạnh - GV: Các trạng thái oxi hóa của S trong đơn chất và hợp chất: Các em hãy so sánh với đã học về tính chất đặc trưng của H2SO4(đặc) - HS: Tương tự như , tính chất đặc trưng của H2SO4(đặc) là tính oxi hóa mạnh. - GV: Ở lớp 9, các em đã được học về phản ứng hóa học nào thể hiện tính oxi hóa mạnh của H2SO4(đặc) ? - HS: Cu + H2SO4(đặc) - GV: Làm thế nào để chúng ta kiểm chứng được sản phẩm sinh ra? - HS: Theo PT, dung dịch sau phản ứng có màu xanh, khí sinh ra khi sục vào dung dịch nước Brom sẽ làm mất màu nước brom. - GV: Tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng: Cho mảnh Cu vào ống nghiệm đựng dung dịch H2SO4(đặc), đầu ống nghiệm có ống vuốt nhọn nhúng vào ống nghiệm thứ 2 đựng nước Br. Các em hãy quan sát thí nghiệm và nhận xét hiện tượng. - HS: Quan sát và nêu hiện tượng: Mảnh đồng tan dần tạo dung dịch màu xanh, có bọt khí sinh ra, khí sinh ra làm mất màu nước Brom. Nhận xét: PT trên là đúng. - GV: Cu là kim loại yếu mà vẫn t/d H2SO4(đặc) vậy với các kim loại hoạt động có bị H2SO4(đặc) oxi hóa được hay không? - GV: Các em hãy quan sát thí nghiệm sau, nhận xét và giải thích hiện tượng. Tiến hành thí nghiệm: Cho mảnh Al vào ống nghiệm đựng dung dịch H2SO4(đặc), đầu ống nghiệm có ống vuốt nhọn nhúng vào ống nghiệm thứ 2 đựng nước Br. Sau khi phản ứng kết thúc, nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch phản ứng thu được ở trên. - HS: Quan sát, nhận xét và giải thích hiện tượng + Hiện tượng: Mảnh Al tan ra, có khí sinh ra làm mất màu nước Br, khi nhỏ từ dung dịch NaOH vào thì ban đầu xuất hiện kết tủa keo trắng với lượng tăng dần, sau đó kết tủa tan dần ra tạo dung dịch trong suốt. + PTPƯ: 2Al + 6H2SO4(đặc) -GV: Tượng tự như trên, các em hãy viết PTPƯ khi cho Fe tác dụng với H2SO4(đặc): Fe + 6H2SO4(đặc) - GV: Kết luận: H2SO4(đặc) có thể oxi hóa được nhiều kim loại (trừ Au, Pt) - GV: Ngoài ra H2SO4(đặc) còn thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với nhiều phi kim như C, P, ... và nhiều hợp chất. Các em hãy lấy ví dụ. - HS: Lấy ví dụ 2H2SO4(đặc) + S H2SO4(đặc) + 2HI - GV: Dựa vào sơ đồ trạng thái oxi hóa của S, các em hãy cho biết ngoài SOcòn có thể tạo ra sản phẩm khử nào khác? - HS: Trả lời: Còn có thể cho sản phẩm khử là (S). - GV: Có thể có sản phẩm khử (S); tuy nhiên, SOvẫn là sản phẩm khử phổ biến nhiều nhất. - GV: Axit sunfuric đặc nguội làm một số kim loại như: Fe, Al, Cr,... bị thụ động hóa. * Tính háo nước - GV: Ở phần tính chất vật lí, ta đã biết H2SO4(đặc) dễ hút ẩm, tại sao H2SO4(đặc) lại có khả năng đó, chúng ta cùng nghiên cứu tiếp 1 tính chất của nó, là tính háo nước. - GV: H2SO4(đặc) là 1 chất rất háo nước. Nó chiếm nước kết tinh của nhiều muối hiđrat (muối ngậm nước) hoặc chiếm các nguyên tố H và O (thành phần của nước trong nhiều hợp chất). -GV: Với các muối ngậm nước tác dụng với H2SO4(đặc) sẽ biến thành muối khan, ví dụ như: (màu xanh) (màu trắng) - GV: Cho đường saccarozơ (là 1 hợp chất gluxit) tác dụng với dung dịch H2SO4(đặc) . Các em hãy dự đoán hiện tượng xảy ra? - HS: Dự đoán hiện tượng. - GV: Tiến hành thí nghiệm: Nhỏ từ từ axit sunfuric đặc vào cốc đựng đường saccarozơ. Nêu hiện tượng đúng: Đường saccarozơ từ màu trắng chuyển sang vàng, nâu rồi có màu đen; có khối bọt khí màu đen dâng cao trong cốc. Các em hãy giải thích hiện tượng. - HS: Dựa vào SGK và kiến thức đã biết giải thích. - GV: giải thích và kết luận C sinh ra tạo tành khối đen trong cốc. Sau đó, 1 phần C tiếp tục tác dụng với H2SO4(đặc): Hai khí sinh ra tạo bót khí lôi khối đen dâng lên cao. - GV: Da thịt là chất hữu cơ nên nếu da thịt tiếp xúc với H2SO4(đặc) sẽ bị bỏng rất nặng, vì vậy khi sử sụng axit sunfuric đặc phải hết sức thận trọng. - GV: Kết luận lại: Axit sunfuric đặc là một chất có tính oxi hóa mạnh và có tính háo nước. 3. Tính chất hóa học a, Tính chất của dung dịch axit sunfuric loãng -Có đầy đủ t/c chung của axit + Đổi màu quỳ tím sang đỏ. + Tác dụng với kim loại hoạt động, giải phóng khí H. VD: + Tác dụng với muối của những axit yếu. VD: + Tác dụng với oxit bazơ và bazơ. VD: b, Tính chất của axit sunfuric đặc b.1, Tính oxi hóa mạnh H2SO4(đặc) có tính oxi hóa mạnh. Ví dụ 1: Cu + H2SO4(đặc) Ví dụ 2: 2Al + 6H2SO4(đặc) Ví dụ 3: Fe + 6H2SO4(đặc) => KL: H2SO4(đặc) có thể oxi hóa được nhiều kim loại (trừ Au, Pt) * H2SO4(đặc) còn thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với nhiều phi kim như C, P, ... và nhiều hợp chất. Ví dụ: 2H2SO4(đặc) + S H2SO4(đặc) + 2HI - Ngoài SOcòn có thể tạo ra sản phẩm khử khác như (S); tuy nhiên, SOvẫn là sản phẩm khử phổ biến nhiều nhất. * Axit sunfuric đặc nguội làm một số kim loại như: Fe, Al, Cr,... bị thụ động hóa. b.2, Tính háo nước - H2SO4(đặc) là 1 chất rất háo nước. + Với muối ngậm nước: + Với hợp chất khác: Hết sức thận trọng khi sử dụng axit sunfuric đặc. Kết luận: Axit sunfuric đặc là một chất có tính oxi hóa mạnh và có tính háo nước. Hoạt động 4: Củng cố (3p) -GV: Các em hãy làm bài tập 1 (SGK trang 185) - HS: Làm bài tập - GV: Chữa bài (1) SOlà chất khử, Brlà chất oxi hóa. (2) SOlà chất oxi hóa, HS là chất khử. Vậy: C đúng. Bài tập: Bài 1: (1) SOlà chất khử, Brlà chất oxi hóa. (2) SOlà chất oxi hóa, HS là chất khử. Vậy: C đúng. Hoạt động 5: Kết thúc bài học (1p) -GV: Bài học của chúng ta kết thúc tại đây. - GV: Giao BTVN: + Làm các bài tập 2, 3, 4, 5, 8 (SGK – trang 186, 187) + Chuẩn bị cho bài học tiếp theo. BTVN: + Làm các bài tập 2, 3, 4, 5, 8 (SGK – trang 186, 187) + Chuẩn bị cho bài học tiếp theo.