Bài giảng Điều chế hiđrô-Phản ứng thế

Tiết PPCT: 50 ĐIỀU CHẾ HIĐRÔ-PHẢN ỨNG THẾ Ngày dạy: 17 / 2 / 08 I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: Giúp học sinh hiểu: - Nguyên liệu, phương pháp cụ thể điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm (axít HCl, H2SO4 tác dụng với Zn hoặc nhôm). Biết nguyên tắc điều chế hiđro trong công nghiệp. - Phản ứng thế là phản ứng hóa học giữa đơn chất và hợp chất, trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố trong hợp chất. 2. Kĩ năng: Rèn học sinh kĩ năng điều chế hiđro từ axit và kẽm. Nhận biết hiđro (bằng que đóm đang cháy). Thu hiđro bằng cách đẩy không khí hay đẩy nước. 3. Thái độ: Rèn học sinh cẩn thận khi lắp ráp và sử dụng axit (HCl, H2SO4) II. CHUẨN BỊ : 1. Giáo viên : Dụng cụ điều chế hiđro ; Hoá chất: dd HCl, kẽm viên. 2. Học sinh: Đọc trước thí nghiệm và xem rước cách lắp ráp trong hình vẽ SGK/115. III. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC Đàm thoại, gợi mở, trực quan, hợp tác nhóm, thuyết trình. IV. TIẾN TRÌNH : 1. Ổn định tổ chức : Kiểm diện học sinh. 8A1: .................................................... ; 8A2: .......................................................... 8A3: .................................................... ; 8A4: .......................................................... 2. Kiểm tra bài cũ : Kiểm tra 15’ Đề bài I. PHẦN TRẮC NGHIỆM (4đ) Câu 1: (2đ) Tìm từ hay cụm từ thích hợp điền vào chỗ chấm các câu sau: A. Trong các chất khí, hiđro là chất khí .................. khí hiđro có ...................... B. Trong phản ứng giữa H2và CuO, H2 có .......................vì ........................ của chất khác; CuO có tính ......................vì ................ cho chất khác. Câu 2:(2đ) Nối một ô ở cột trái với một ô ở cột phải để được một phương trình hóa học đúng 1. Fe2O3 + 3CO a. 2Fe + 3CO2 2. Fe3O4 + 4H2 b. 4H2O + 3Fe 3. 3Fe + 2O2 c. Fe2O3+3H2O 4. 2Fe(OH)3 d. 2Fe2O3 e. Fe3O4 II. PHẦN TỰ LUẬN (6đ) Câu 3: (3đ) Thế nào là phản ứng oxi hóa khử ? Nêu một ví dụ chứng minh và cho biết chất nào là chất khử, chất nào là chất oxi hóa? Câu 4: (3đ) Trong phòng thí nghiệm người ta dùng cacbon oxit để khử 32 gam Fe2O3 ở nhiệt độ cao. a) Viết phương trình phản ứng. b) Tính khối lượng sắt taọ thành Đáp án I. PHẦN TRẮC NGHIỆM: (4đ) Câu 1: (2đ) A. Nhẹ nhất ; tính khử B. Tính khử ; chiếm oxi ; tính oxi hoá ; nhường oxi. Câu 2: (2đ) Nối đúng tương ứng mỗi ô được (0,5đ) 1. a ; 2. b ; 3. e ; 4. c B. PHẦN TỰ LUẬN (6đ) Câu 3: (3đ) Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử. Ví dụ: Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O Chất khử: H2 ; Chất oxihóa: Fe3O4 Câu 4: (3đ) Số mol Fe2O3 a. Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 1mol 3mol 2mol 3mol 0,2mol 0,4mol b. Khối lượng Fe mFe = n x M = 0,4 x 56 = 22,4(g) Đáp số: mFe = 22,4(g) Điểm 1đ 1đ 2đ 1đ 1đ 1đ 0,5đ 1đ 1đ 0,5đ 3. Bài mới : * Hoạt động 1: Giới thiệu Trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp nhiều khi người ta cần điều chế hiđrô. Vậy làm thế nào để có được khí hiđrô? Phản ứng điều chế khí hiđrô trong phòng thí nghiệm thuộc loại phản ứng nào? Ta đi vào tìm hiểu bài “ Điều chế hiđrô - phản ứng thế” Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung bài học * Hoạt động 2: Thực hiện điều chế hiđro - GV thông báo: Có 2 cách điều chế hiđro “ Trong phòng TN và trong công nghiệp” - GV yêu cầu HS đọc 3 dòng đầu phần a. - GV treo tranh và hướng dẫn thao tác mẫu. - GV phát phiếu học tập   HS thảo luận theo câu hỏi: + Có hiện tượng gì xảy ra khi cho kẽm vào ống nghiệm chứa dd HCl loãng?(Có bọt khí xuất hiện trên bề mặt mảnh kẽm rồi thoát ra khỏi chất lỏng, mảnh kẽm tan dần) + Khí thoát ra làm cho mẫu than hồng trên que đóm như thế nào. (Khí thoát ra làm cho mẫu than hồng bùng cháy). + Dựa vào tính chất hóa học của hiđro em rút ra được kết luận gì? ( Khí thoát ra cháy được trong không khí với ngọn lửa màu xanh nhạt) + Cô cạn 1 giọt dung dịch lấy từ ống nghiệm thấy hiện tượng gì? (Cô cạn 1 giọt dung dịch sẽ được chất rắn màu trắng đó là kẽm clo rua ZnCl2).   Đại diện các nhóm báo cáo - Bổ sung. - GV kết luận - GV thông báo: Có thể thay dd HCl bằng dd H2SO4 và Zn thay bằng Al hoặc Fe. ? Trong phòng TN khí hiđro được điều chế bằng cách nào?   HS viết phương trình hóa học. Zn + HCl -----> Ÿ Liên hệ: Có mấy cách thu khí oxi? ( 2 cách: Đẩy nước và đẩy không khí) - GV giới thiệu dụng cụ và hoạt động của dụng cụ điều chế hiđrô - GV: Cho HS quan sát tranh: 2 cách thu khí hiđro (Đẩy nước và đẩy không khí) ? Tại sao thu khí hiđro bằng cách đẩy không khí không để ống nghiệm đứng thẳng mà phải dốc ngược lại? ( H2 là khí nhẹ nhất trong các chất khí) - GV yêu cầu 1 HS lên biểu diễn TN “Thu khí hiđrô và thử để nhận ra khí hiđro bằng que đóm đáng cháy” ? Có mấy cách thu khí hiđro? Ú Có thể điều chế hiđro trong công nghiệp được không? ? Cho biết cách điều chế oxi trong công nghiệp bằng nước. ( Điện phân nước trong các bình điện phân) - GV: Cách điều chế hiđro tương tự - Cho HS xem tranh hình 5.6 SGK/115 - Yêu cầu HS viết PT H2O - GV thông báo: Phương pháp điều chế hiđro đi từ than và khí thiên nhiên. + Đi từ than: Cho hơi nước đi qua than cốc đốt nóng 1000oC thu được CO và H2. Gọi là khí than. C + H2O CO + H2 Trộn khí than với hơi nước và cho hỗn hợp qua chất xúc tác được đun nóng. CO + H2O CO2 + H2 + Đi từ khí thiên nhiên: Cho hỗn hợp khí thiên nhiên và hơi nước đã được đốt nóng đi qua chất xúc tác. CH4 + H2O CO + 3H2 Ÿ Liên hệ: Công ty phân đạm Bắc Giang sử dụng phương pháp khử hiđro trong lò khí than để điều chế hiđro dùng cho tổng hợp NH3 để sản xuất phân đạm. * Hoạt động 3: Tìm hiểu phản ứng thế - GV bổ sung thêm phương trình Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 ? Nguyên tử của đơn chất Zn hoặc Fe, Al đã thay thế nguyên tử nào của phân tử axit? (Thay thế nguyên tử H2 trong hợp chất axit).   HS thảo luận nhóm đôi trả lời câu hỏi trên. - GV thông báo: 3 phản ứng trên được gọi là phản ứng thế.   HS định nghĩa phản ứng thế. I. Điều chế hiđro. 1. Trong phòng thí nghiệm Điều chế hiđro bằng cách cho axit (HCl hoặc H2SO4 loãng) tác dụng với kim loại kẽm (hoặc sắt, nhôm). PTHH Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 * Có 2 cách thu khí hiđro Cho khí đẩy không khí. Cho khí đẩy nước. 2. Trong công nghiệp. PTHH : 2H2O 2H2+ O2 II. Phản ứng thế Phản ứng thế là phản ứng hóa học giữa đơn chất và hợp chất, trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất. 4. Củng cố và luyện tập : - Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế hiđro bằng cách nào? Viết 1 phương trình hóa học minh họa? ( Trong phòng TN điều chế hiđro bằng cách cho axit (HCl hoặc H2SO4 loãng) tác dụng với kim loại kẽm (hoặc sắt, nhôm). PTHH: Zn + 2HCl ZnCl2 + H2) - Mô tả 1 phương pháp điều chế H2 trong công nghiệp? Viết 1 phương trình hóa học minh họa? ( Điện phân nước: 2H2O 2H2+ O2) - Thế nào là phản ứng thế? (HS nêu phần II) - BT1 (SGK/117) Phản ứng hóa học nào sau đây có thể được dùng để điều chế H2 trong phòng TN. Các phản ứng đó thuộc loại phản ứng nào? a) Zn+ H2SO4 ZnSO4+ H2 b) 2H2O 2H2+ O2 c) 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 d) Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu ( Phản ứng dùng điều chế H2 trong phòng thí nghiệm: a, c. Phản ứng thế: a, c, d. Phản ứng phân hủy: b) 5. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà - Học thuộc ghi nhớ, luyện viết các phương trình hóa học. - Làm hoàn chỉnh các bài tập 1 5 SGK/117. - Đọc phần đọc thêm SGK/116. - Học ôn lại kiến thức cần nhớ SGK/118 V. RÚT KINH NGHIỆM - Nội dung : - Phương pháp : - Hình thức tổ chức :