Giáo án Hóa học Lớp 10 - Bài: Lưu huỳnh

Bài : LƯU HUỲNH I- MỤC TIÊU – Biết cấu tạo tinh thể, tính chất lí, hoá học, ứng dụng và phương pháp điều chế lưu huỳnh . – Hiểu được nguyên nhân lưu huỳnh vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử. II- CHUẨN BỊ – Hoá chất : lưu huỳnh, nhôm, nước cất. – Dụng cụ : đèn cồn, ống nghiệm, giá sắt. – Tranh vẽ hoặc hình ảnh mô tả cấu trúc tinh thể, sự biến đổi trạng thái phân tử của lưu huỳnh theo nhiệt độ, khai thác lưu huỳnh trong lòng đất. PHIẾU HỌC TẬP Nội dung 1 : Nghiên cứu tính chất vật lí của lưu huỳnh. 1. Tính chất vật lí và cấu tạo hai dạng thù hình của lưu huuỳnh : - Trạng thái, màu sắc. - Tính tan (trong nước, trong dung môi hữu cơ). - Hai dạng thù hình của lưu huỳnh là gì ? Cho biết sự giống và khác nhau về cấu tạo và tính chất giữa hai dạng thù hình. 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lưu huỳnh Thí nghiệm : Cho một ít bột lưu huỳnh vào ống nghiệm rồi đun nóng. Ghi kết quả thí nghiệm và điền đầy đủ thông tin và bảng sau : Nhiệt độ Trạng thái Màu sắc Cấu tạo phân tử < 113 0C 119 0C > 117 0C >445 0C 1400 0C 1700 0C Nội dung 2 : Tính chất hoá học của lưu huỳnh 1. Cấu tạo nguyên tử : Điền thông tin vào bảng sau : Oxi Lưu huỳnh Cấu hình elctrron (trạng thái cơ bản, kích thích) Độ âm điện Số oxi hoá Tính chất hoá học 2. Các phản ứng hoá học chứng minh tính chất hoá học của lưu huỳnh Tên TN Cách làm Hiện tượng Giải thích, PTHH S + Al Đốt nóng S tới khi xuất hiện lớp hơi màu nâu đỏ rồi cho 1 mảnh Al vào S + H2 Dẫn khí H2 qua hơi S đỏ nâu S + O2 Nội dung 3 : Ứng dụng và sản xuất lưu huỳnh 1. Nêu các ứng dụng của lưu huỳnh ? 2. Sản xuất lưu huỳnh : - Nguyên liệu sản xuất lưu huỳnh ? - Nêu biện pháp khai thác S tự do ? - Nêu nguyên tắc và viết PTHH dùng để điều chế lưu huỳnh từ hợp chất ? III- THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Hoạt động 1. Tổ chức tình huống học tập GV: Trong bài học trước chúng ta đã nghiên cứu về oxi, hợp chất của oxi, bài học hôm nay ta sẽ nghiên cứu về nguyên tố thứ hai trong nhóm đó là nguyên tố lưu huỳnh. Vậy lưu huỳnh có cấu tạo, tính chất vật lí, hoá học như thế nào, có gì giống và khác với oxi. Hoạt động 2 : Tính chất vật lí của lưu huỳnh GV cho HS quan sát bột lưu huỳnh và yêu cầu HS trả lời câu hỏi nội dung 1.1 trong phiếu học tập. GV : Chúng ta cùng nghiên cứu về cấu tạo của lưu huỳnh vừa quan sát. GV cho HS quan sát tranh vẽ mô tả hai dạng thù hình của lưu huỳnh, giới thiệu cho học sinh hai dạng thù hình của lưu huỳnh. GV hướng dẫn HS làm thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lưu huỳnh. GV tổ chức thảo luận chung về kết quả thí nghiệm và đi đến kết luận nhiệt độ có ảnh hưởng đến cấu tạo và tính chất vật lí của lưu huỳnh đồng thời cho HS phân biệt rõ ý nghĩa của việc viết kí hiệu đơn chất lưu huỳnh là S. HS quan sát bột lưu huỳnh, HS làm thí nghiệm thử tính tan của lưu huỳnh trong nước, nêu trạng thái, màu sắc, tính tan của lưu huỳnh trong nước vào phiếu học tập. HS quan sát tranh vẽ mô tả hai dạng thù hình của lưu huỳnh, tham khảo SGK rút ra sự khác nhau về cấu tạo tinh thể, một số tính chất vật lí, sự giống nhau về tính chất hoá học, sự biến đổi qua lại giữa hai dạng thù hình theo nhiệt độ. Các nhóm HS làm thí nghiệm, quan sát, nêu hiện tượng, ghi kết quả vào phiếu học tập. HS thảo luận và rút ra kết luận : - Nhiệt độ có ảnh hưởng đến cấu tạo và tính chất vật lí của lưu huỳnh. - Công thức phân tử của lưu huỳnh thực chất là S8, để đơn giản ta dùng kí hiệu là S. Hoạt động 3 : Tính chất hoá học của lưu huỳnh GV : Yêu cầu HS trả lời câu hỏi 2.1 trong phiếu học tập, tổ chức cho HS thảo luận và rút ra kết luận. GV : 1. Lập sơ đồ biến đổi giữa các trạng thái oxi hoá : thành ; ; 2. Theo sơ đồ trên, cho biết lưu huỳnh có tính chất hoá học gì. GV : Hãy nêu các phản ứng hoá học chứng minh các tính chất trên của lưu huỳnh. GV làm các thí nghiệm lưu huỳnh tác dụng với nhôm, hiđro (nếu đảm bảo các điều kiện phòng độc). GV : 1. Viết PTHH, xác định vai trò các chất trong các phản ứng sau: S + O2 ? S + F2 ? GV chữa bài của HS, hướng dẫn HS rút ra kết luận về tính chất hoá học của S. GV chú ý cho HS nhận xét về điều kiện phản ứng (nhiệt độ cao) liên hệ với cấu tạo phân tử của S nhằm làm cho HS hiểu rõ S ở trạng thái hơi có khả năng phản ứng rất lớn. Với đối tượng HS khá, giỏi GV có thể yêu cầu HS xác định CT e, CTCT của SO2, SF6 để HS hiểu sự vận dụng gần đúng của quy tắc bát tử khi giải thích mối liên kết hoá học trong phân tử các chất. HS trả lời câu hỏi vào phiếu học tập, thảo luận và rút ra kết luận như SGK. HS thực hiện lập sơ đồ biến đổi số oxi hoá Từ đó rút ra : à => S có tính oxi hoá à => S có tính khử à HS đã biết lưu huỳnh là một phi kim vì vậy đễ dàng đề xuất được : - Lưu huỳnh tác dụng với kim loại tạo muối. - Lưu huỳnh tác dụng với hiđro tạo H2S. - Lưu huỳnh tác dụng với oxi tạo SO2. Các nhóm HS quan sát thí nghiệm, giải thích hiện tượng và viết PTHH của phản ứng vào phiếu học tập, thảo luận về vai trò của lưu huỳnh trong phản ứng và rút ra kết luận : 1. Lưu huỳnh tác dụng với nhiều kim loại và hiđro ở nhiệt độ cao : S thể hiện tính oxi hoá khi phản ứng với kim loại và hiđro: à HS vận dụng kiến thức về tính chất hoá học của oxi, tham khảo SGK viết các PTHH, phân tích vai trò của S dựa vào sự thay đổi số oxi hoá. HS rút ra kết luận : - Lưu huỳnh tác dụng với một số phi kim như oxi, clo, flo (các chất oxi hoá mạnh hơn S), trong các phản ứng đó S thể hiện tính khử : à à Hoạt động 4 : Ứng dụng của lưu huỳnh và sản xuất lưu huỳnh GV : Nêu các ứng dụng quan trọng của lưu huỳnh. GV giới thiệu các trạng thái tồn tại của lưu huỳnh. - Lưu huỳnh tự do ở các mỏ lưu huỳnh, hàm lượng, phân bố các mỏ S trên thế giới. - Lưu huỳnh trong hợp chất : SO2, H2S thu được từ các chất thải công nghiệp và phân huỷ rác thải hữu cơ. GV : 1. Có thể khai thác lưu huỳnh từ những nguồn nguyên liệu nào ? 2. Nêu nguyên tắc để khai thác S. GV treo tranh khai thác S trong tự nhiên. GV : Để khai thác lưu huỳnh tự do, người ta làm như thế nào ? GV : 1. Xác định số oxi hoá của S trong SO2, H2S. 2. Nêu nguyên tắc điều chế S từ các hoá chất đó. 3. Viết các PTHH của phản ứng điều chế S từ SO2, H2S. GV : Phản ứng trên, ngoài tác dụng điều chế S còn có ý nghĩa gì ? GV : Trong quá trình phát triển công nghiệp, nông nghiệp đặc biệt công nghiệp sản xuất hoá chất, cần chú ý đến vấn đề gì để bảo vệ môi trường ? HS liên hệ thực tế, tham khảo SGK nêu các ứng dụng của S. Trên cơ sở kiến thức do GV cung cấp, HS nêu các phương pháp điều chế S. HS quan sát tranh, tham khảo SGK trả lời câu hỏi. HS nhận xét số oxi hoá của S trong các hợp chất SO2, H2S từ đó suy ra : Nguyên tắc điều chế S bằng phương pháp hoá học là : + Oxi hoá thành S : – 2e S + Khử , thành S : + 4e S HS tham khảo SGK viết các PTHH của phản ứng điều chế S từ SO2, H2S. HS tham khảo SGK trả lời : Phương pháp này cho phép thu hồi S có trong khí thải độc hại như SO2, H2S. HS có thể đưa ra nhiều phương án, thảo luận và rút ra kết luận. Hoạt động 5 : Tổng kết và vận dụng HS làm bài tập trong phiếu học tập.