Giáo án bài: lưu huỳnh trioxit và axit sunfuric

Giáo án Bài: Lưu huỳnh trioxit và axit sunfuric I. Mục tiêu bài dạy - Nắm được công thức cấu tạo và tính chất của SO3. - Nắm được công thức cấu tạo, tính chất vật lý, tính chất hoá học: Tính oxi hoá mạnh của axit H2SO4. So sánh axit sulfuric đặc và loãng có những tính chất nào giống và khác Với những tính chất chung của axit. ứng dụng và sản xuất axit H2SO4. - Biết cách nhận biết ion sunfat SO42- II.Chuẩn bị 1. Đồ dùng dạy học - Hoá chất, dụng cụ: Fe, Cu, CuO, C, đường ăn, quỳ tím, H2SO4 đặc, H2SO4 loãng, BaCl2, NaOH, đèn cồn, ống nghiệm, kẹp, diêm,… - Các hình ảnh, phim minh hoạ cho cấu tạo và tính chất của SO3 và H2SO4. - Các phần mềm dạy học trên máy vi tính, máy chiếu - Phiếu học tập 2. Phương pháp dạy học: -Thuyết trình, gợi mở, .... - Vấn đáp III. Tiến trình giảng dạy A. Kiểm tra kiến thức cũ Hoạt động 1: GV: Đưa ra 2 phiếu bài tập về H2S và SO2, và mời 2 HS lên bảng trả lời các nội dung câu hỏi của phiếu. HS: 2 HS lên bảng làm bài tập, các HS khác trả lời câu hỏi vào phiếu. GV: Kiểm tra câu trả lời của HS, sau đó đưa ra đáp án, cho điểm 2 HS. B. Vào bài mới: Tạo tình huống có vấn đề: Người ta thường dựa vào sản lượng axit để đánh giá nền công nghiệp ở mỗi quốc gia. Axit sunfuric là một trong những axit có tầm quan trọng bậc nhất trong ngành công nghiệp hóa chất. Hôm nay, chúng ta cùng nhau nghiên cứu kỹ về axit sunfuric và lưu huỳnh trioxit- sản phẩm trung gian để điều chế axit sunfuric. I. Lưu huỳnh trioxit 1. Cấu tạo phân tử Hoạt động 2 GV: Dựa vào những kiến thức đã được học, sgk các em trả lời các câu hỏi sau(phát phiếu học tập số 1 cho HS - có thể chia theo nhóm). Phiếu học tập số 1 Lớp ngoài cùng của nguyên tử S và O có mấy phân lớp ? Hãy điền đầy đủ cầu hình electron lớp ngoài cùng của S vàO vào các phân lớp đó(dưới dạng obitan). Trả lời: Dự đoán xem ở trạng thái kích thích các electron lớp ngoài cùng của S được điền vào các obitan như thế nào ? Em có nhận xét gì về số electron độc thân của S ? ở trạng thái này nguyên tử S có khả năng liên kết được mấy nguyên tử O ? Các liên kết đó thuộc loại liên kết hoá học nào ? Trả lời: Dự đoán công thức của lưu huỳnh trioxit ? Có mấy liên kết đôi ? Trong phân tử lưu huỳnh trioxit, S có số oxi hoá bằng bao nhiêu? HS: Nhận phiếu học tập, đọc sgk và trả lời các câu hỏi trong phiếu. Sau đó đại diện HS hay nhóm HS lên trình bày. GV: Kết luận về công thức phân tử của lưu huỳnh trioxit, số oxi hóa của S. 2. Tính chất Hoạt động 3 GV: Nêu câu hỏi cho HS: (1) SO3 thuộc loại oxit axit hay oxit bazơ ? (2) Hãy nêu tính chất lý học và hoá học cơ bản nhất của SO3, viết phương trình minh họa.ị ứng dụng của SO3? HS:Tìm hiểu SGK để rút ra một số tính chất vật lý và hóa học của SO3. GV: Gọi HS trả lời và nhấn mạnh khả năng tan vô hạn trong nước của SO3 tạo thành axit H2SO4 và toả nhiều nhiệt: SO3 + H2O H2SO4 (ngoài ra còn tác dụng với oxit bazơ, bazơ tạo thành muối sunfat) Kết luận: - SO3 là sản phẩm trung gian điều chế axit H2SO4 Trong công nghiệp SO3 được điều chế bằng cách oxh SO2 ở t0 cao (450oC – 500oC) và chất xúc tác là V2O5: 2SO2 + O2 2SO3 II. Axit sunfuric 1. Cấu tạo phân tử: Hoạt động 4 GV: từ CTPT H2SO4, yêu cầu HS viết CTCT của H2SO4? Nhận xét liên kết trong phân tử ? S có số oxi hoá là bao nhiêu ? HS: Viết công thức cấu tạo của axit và rút ra nhận xét: + liên kết trong phân tử H2SO4 là liên kết cộng hoá trị phân cực + số oxh của S trong H2SO4là +6 2. Tính chất vật lý Hoạt động 5 GV: Yêu cầu HS đọc SGK để rút ra nhận xét về tính chất vật lý đặc trưng của H2SO4, sau đó tóm tắt và lưu ý HS cách pha loãng axit H2SO4 đặc. 3. Tính chất hoá hoá học Hoạt động 6 GV: Phát phiếu học tập số 2 cho HS (hay nhóm HS). Phiếu học tập số 2 Nêu những tính chất hóa học cơ bản của axit H2SO4, viết các phương trình phản ứng minh họa. Trả lời: Tại sao khi ta nhỏ một giọt axit H2SO4 đặc vào tờ giấy, tờ giấy bị đen đi ở chỗ có tiếp xúc với axit ? giải thích hiện tượng? Trả lời: So với các tính chất chung của axit thì axit sunfuric loãng và đặc có gì giống nhau và khác nhau? Trả lời: GV: Gọi 1 HS lên trình bày, các HS khác góp ý.Sau đó GV tổng kết lại (cho HS xem phim video) và nhấn mạnh: - Tính chất của dung dich axit H2SO4 loãng + làm đỏ màu quì tím + tác dụng với kim loại hoạt động giải phóng khí H2 + tác dụng với muối của axit yếu + tác dụng với oxit bazơ và bazơ Tính chất của axit H2SO4đặc  Hoạt động 7 GV: Để nghiên cứu tính chất của axit H2SO4 đặc, GV tiến hành làm thí nghiệm hoặc hướng dẫn nhóm HS làm thí nghiệm ( quan sát kỹ các hiện tượng xảy ra, dự đoán sản phẩm tạo thành,..) và trả lời vào phiếu học tập số 3. Phiếu học tập số 3 Quan sát hiện tượng và dự đoán sản phẩm, viết phương trình phản ứng khi cho Cu tác dụng với axit H2SO4 đặc nóng? Trả lời: 2. Quan sát hiện tượng và dự đoán sản phẩm, viết phương trình phản ứng khi cho đường ăn tác dụng với axit H2SO4 đặc nóng? Trả lời: 3. Quan sát hiện tượng và dự đoán sản phẩm, viết phương trình phản ứng khi cho CuSO4.5H2O tác dụng với axit H2SO4 đặc nóng? Trả lời: 4. Em có kết luận gì về tính chất hoá học của axit H2SO4 đặc, nóng ? Trả lời: GV: Yêu cầu 1HS (hay dại diện nhóm HS) trình bày kết quả. GV kết luận về tính oxi hoá mạnh và tính háo nước của axit H2SO4 đặc(giải thích hiện tượng bị bỏng axit). Kết luận về tính thụ động của Fe với axit H2SO4 đặc nguội 4. ứng dụng Hoạt động 8 GV: thuyết trình phần ứng dụng của axit H2SO4. 5. Sản xuất axit H2SO4 a) Sản xuất SO2 GV(thuyết trình): Giới thiệu một số nguyên liệu sản xuất SO2(quặng pirit, S,..), yêu cầu HS đọc SGK, viết phương trình phản ứng điều chế SO2. HS: Viết được phương trình: 4 FeS2 + 11O2 2 Fe2O3 + 8SO2ư S + O2 SO2 ư b) Sản xuất SO3  GV: yêu cầu HS viết ptpư điều chế SO3. Chú ý tới điều kiện phản ứng HS: 2SO2 + O2 2SO3 c)Sản xuất H2SO4 GV (thuyết trình): Đưa ra một số hình ảnh về tháp sản xuất axit H2SO4, dùng axit H2SO4 98% để hấp thụ SO3 được oleum(H2SO4.nSO3), sau đó dùng lượng nước thích hợp pha loãng thu được axit H2SO4 đặc. HS: Viết phương trình tạo oleum và axit H2SO4 đặc. H2SO4 + n SO3 H2SO4.nSO3 H2SO4.nSO3 + n H2O (n+1) H2SO4 III. Muối sunfat và nhận biết ion sunfat Hoạt động 9 GV: Yêu cầu HS đọc SGK kết hợp với các kiến thức cũ cho biết: Có mấy loại muối sunfat ? loại nào tan, loại nào không tan. Nhận biết các ion sunfat SO42- bằng dung dịch nào ? HS: tìm hiểu SGK và nghe thuyết trình và rút ra nhận xét Có 2 loại: muối trung hoà(phần lớn đều tan, trừ BaSO4, CaSO4,..không tan) và muối axit hay còn gọi là muối hiđro sunfat chứa ion HSO4- Nhận biết bằng dung dịch nuối bari hay Ba(OH)2. BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 ¯ + 2 NaOH trắng Hoạt động 10 GV: củng cố và giao bài tập về nhà.