Giáo án Hóa học 10 chuyên đề: Lưu huỳnh và các hợp chất của lưu huỳnh mới nhất

Hoạt động của giáo viên và học sinh

Nội dung

Yêu cầu  học sinh nghiên cứu sgk và cho biết:

•         Kí hiệu nguyên tử

•         Số hiệu nguyên tử

•         Nguyên tử khối

•         Cấu hình electron

•         Vị trí nguyên tử

I.      Vị trí, cấu hình electron nguyên tử.

– Kí hiệu hóa học: S

– Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

– Vị trí: Ô thứ 16, chu kì 3, nhóm VIA

Hoạt động của giáo viên và sinh viên

Nội dung

– GV yêu cầu học sinh thảo luận nhóm theo bàn và hoàn thiện phiếu học tập.

– Hs hoạt động nhóm và hoàn thiện phiếu học tập.

– Gv gọi bất kì hs để hoàn thiện nội dung phiếu học tập và củng cố lại tính chất vật lý.

Hoạt của giáo viên và học sinh

Nội dung

– GV chia lớp thành 4 nhóm thảo luận câu hỏi trong phiếu học tập.

 – HS hoạt động theo nhóm và hoàn thành nhiệm vụ.

– GV làm thí nghiệm về Fe + S và S + O₂ cho hs quan sát hiện tượng.

III. Tính chất hóa học

–       S^-2          S⁰              S⁺⁴            S⁺⁶

 à Lưu huỳnh có tính oxi hóa và tính khử.

– Các số oxi hoá: -2, 0, +2, +4, +6.

1. Tác dụng với kim loại và hidro.

 S thể hiện tính oxi hóa

2. Tác dụng với phi kim

S thể hiện tính khử.

3. Tác dụng với 1 số hợp chất có tính oxi hóa mạnh

S + HNO₃ → H₂SO₄+6NO₂+2H₂O

S +  H₂SO₄đ → SO _{2­ +} H₂O

S +  KClO₃ → KCl + SO ₂

Hoạt động của giáo viên và

học sinh.

Nội dung ghi bảng

– GV: yêu cầu học sinh tìm hiểu sgk và trình bày tính chất vật lý của hidro sunfua theo các tiêu chí sau:

+ Trạng thái tự nhiên, màu sắc.

+ Tỉ khối so với KK

+ Độ tan, tính độc.

– GV giới thiệu: khí hidro sunfua khi tan trong nước tạo thành dung dịch axit sunfuhidric và nghiên cứu được rằng tính axit của H₂S còn yếu hơn cả axit H₂CO₃. Vậy các em có nhận xét gì về tính axit của H₂S.

-HS: lắng nghe và trả lời.

– GV: yêu cầu HS nhắc lại tính chất của một axit.

– HS: làm đổi màu quỳ, tác dụng với kim loại, oxit bazo, dd bazo và muối.

– GV đặt vấn đề: Theo các em, axit H₂S có làm đổi màu quỳ tím không?

Nêu tính chất hóa học của H₂S?

GV: H₂S là axit hai lần axit, vậy phản ứng với kiềm sẽ tạo những muốn nào?

Nhận xét và căn cứ vào tỉ lệ mol giữa H₂S và NaOH để biết muối nào hình thành.

-GV: yêu cầu HS nhắc lại các số oxi hóa có thể có của S. Xác định số oxi hóa của S trong hợp chất H₂S.

-HS: Các số oxi hóa của S là -2, 0, +4, +6. Trong hợp chất H2S, S có số oxi hóa là -2, và trong các phản ứng thì có khả năng tăng lên 0, +4, +6.
-GV: Số oxi hóa này có khả năng thay đổi như thế nào trong các phản ứng? Thể hiện tính gì? Và tác dụng được cái
những chất như thế nào?

-HS: thể hiện tính khử, tác dụng được với những chất oxi hóa như oxi, halogen, các chất oxh mạnh H₂SO4, HNO₃.

-GV: yêu cầu học sinh viết các phương trình hóa học minh họa cho tính chất của H₂S.

-HS: viết pthh và xác định số OXH của S trong các phản ứng.

– GV: yêu cầu học sinh nghiên cứu sgk và cho biết trạng thái tự nhiên và điều chế H₂S.

I. HIDRO SUNFUA

1. TÍNH CHẤT VẬT LÝ

– Hidro sunfua (H₂SÓ) là chất khí, không màu, mùi trứng thối, nặng hơn không khí

– Rất độc, tan ít trong nước

2. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

a. Tính axit yếu

                          H₂S_(K)   H₂S_(dd)

     khí hidro sunfua      axit sunfuhidric

– Không làm đổi màu quỳ tím.

– Tác dụng với KL:
Mg +  H₂S → MgS + H2

– Tác dụng với oxit bazo:

ZnO + H₂S → ZnS + H2O

– Tác dụng với dung dịch bazo (kiềm): NaOH + H₂Sdư → NaHS + H2O

2NaOHdư + H₂S → Na₂S + 2H2O

– Tác dụng với muối:

 H2S + CuSO4 → CuS + H2SO4
❖ Lưu ý khi H₂S tác dụng với dd kiềm
Gọi T = $\frac{n_{OH–}}{n_{H2S}}$
+ k ≤ 1 thì tạo HS^–
+ k ≥ 2 thì tạo S^2-
+ 1 < k < 2 thì tạo hỗn hợp 2 muối             

 b. Tính khử mạnh

–  Tác dụng với oxi

• Ở t°C cao, H₂S cháy trong không khí với ngọn lửa xanh nhạt.
2H₂S + O₂ $\to$ 2SO₂ + 2H₂O

• Đốt trong oxi thiếu hoặc t°C không cao hoặc H₂S để trong không khí:

 2 H₂S + O₂ → 2S + 2H₂O
– Tác dụng với halogen
H₂S + Br₂ + H₂O → H₂SO₄ + HBr
c. Tác dụng với một số chất
oxi hóa mạnh khác

H₂S + 3H₂SO₄ đặc → 4SO₂ +4H₂O

H₂S + 8HNO₃ đặc → H₂SO₄ +8NO₂ + 4H₂O

3. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ

a. Trạng thái tự nhiên

Khí hidro sunfua có trong nước suối, khí núi lửa, xác động vật bị thối rữa,…

b. Điều chế trong phòng thí nghiệm

Hoạt động của giáo viên và học sinh

Nội dung ghi bảng

– GV: yêu cầu học sinh nghiên cứu sgk và cho biết tính chất vật lý của lưu huỳnh dioxit.

+ trạng thái màu sắc.

+ độ tan.

+ tính độc.

– GV tổ chức HS hoạt động theo cá nhân.

+1HS xác định số oxi hóa của lưu huỳnh trong SO₂ và nhận xét về số oxi hóa đó.

+ 1HS SO₂ là oxit nào?

– HS: lắng nghe và trả lời câu hỏi.

– GV mời các hs khác nhận xét bổ sung, góp ý.

– GV kết luận SO₂ là một oxit axit vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa:

+ SO2 có đầy đủ tính chất của oxit axit.

 + Số oxi hóa của S trong SO₂ là +4 là số oxi hóa trung gian của S nên H₂S thể hiện tính khử vừa có tính oxi hóa.

– GV tổ chức HS hoạt động theo nhóm.

Các nhóm hoàn thành phiếu học tập số 1: (GVchia lớp thành 4 nhóm)

Nhóm 1: chứng minh SO2 có đầy đủ tính chất của một oxit axit.

Nhóm 2: chứng minh tính khử của SO2 bằng PTPU.

Nhóm 3: chứng minh tính oxi hóa của SO2 bằng PUHH.

Nhóm 4: trình bày pp điều chế lưu huỳnh dioxit.

-HS: thảo luận nhóm, trình bày ra bảng nhóm và lên bảng thuyết trình về kết quả của nhóm mình, các nhóm còn lại nghiên cứu nhận xét bổ xung ý kiến.

– GV: quan sát hoạt động nhóm của nhóm và nhận xét tổng hợp lại kiến thức.

II. LƯU HUỲNH ĐIOXIT

1. Tính chất vật lý.

– Khí không màu, mùa hắc, nặng hơn 2 lần không khí

– Hóa lỏng ở -10^oC

– Tan nhiều trong nước, độc.

2. Tính chất hóa học.

a. SO₂ là oxit axit

– SO₂ tan trong nước tạo dd axit sunfuro

                SO₂ +H₂O  $\leftrightarrow$H₂SO₃

à H₂SO₃ là một axit yếu (mạnh hơn H₂S, H₂CO₃) và không bền.

– SO₂ tác dụng với dung dịch bazơ tạo 2 muối: muối trung hòa (ion sunfit SO₃^2-), muối axit (ion hidro sunfit HSO₃^–)

b. SO₂ là chất khử và là chất oxi hóa

– SO₂ là chất khử:        

– SO₂ là chất oxi hóa :

3. ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ

a. Ứng dụng:

– Sản xuất H₂SO₄

– Tẩy trắng bột giấy

– Chống nấm mốc cho lương thực, thực phẩm

b. Điều chế

Trong phòng thí nghiệm:      

Trong công nghiệp:       

Hoạt động của giáo viên và

học sinh.

Nội dung ghi bảng

– GV: yêu cầu hs đọc sgk và cho biết tính chất vật lý của lưu huỳnh trioxit.

+ trạng thái, màu sắc.

+ độ tan

+ tính độc.

– HS nghiên cứu sgk và tl câu hỏi.

– GV: SO₃ là oxit axit hay oxit bazo. Từ đó, dự đoán tính chất hóa học của SO₃.

-HS: SO₃ là oxit axit, có thể tác dụng với nước, oxit bazo, bazo.

-GV: yêu cầu học sinh viết pthh minh họa.

-HS: viết pthh minh họa cho tchh của SO₃.

– GV: yêu cầu hs cho biết ứng dụng và cách sản xuất SO₃ trong công nghiệp.

-HS:

+ứng dụng trong sản xuất axit sunfuric.

+ được sản xuất bằng cách oxi hóa lưu huỳnh đioxit.

III. LƯU HUỲNH TRIOXIT

1. TÍNH CHẤT

a. Tính chất vật lý

– Lỏng không màu

– Tan vô hạn trong nước và trong H₂SO₄

– Độc

b. Tính chất hóa học

– SO₃  là oxit axit, tác dụng rất mạnh với nước tạo dd axit sunfuric và tỏa nhiều nhiệt

           SO₃ +H₂O $\to$H₂SO₄

– SO₃ tác dụng với oxit bazơ, bazơ tạo muối: muối sunfat (ion SO₄^2-)

II. ỨNG DỤNG VÀ SẢN XUẤT

a) Ứng dụng: SO₃ ít có ứng dụng thực tiễn mà chỉ là sản phẩm trung gian để sản xuất H₂SO₄

b) Trong công nghiệp: Oxi hóa SO₂ ở nhiệt độ cao (450 – 500^oC) có xúc tác V₂O₅

Hoạt động của giáo viên và học sinh

Nội dung bài giảng

– Gv: yêu cầu học sinh cho biết tính chất vật lý của axit sunfuric.

+ trạng thái, màu sắc.

+ tỉ khối so với nước.

+ độ tan.

-HS nghiên cứu sgk và tl câu hỏi.

– GV: treo tranh lên bảng, yêu cầu hs quan sát và cho biết cách pha loãng axit.

– HS quan sát và trả lời câu hỏi.

I. axit sunfuric.

1. tính chất vật lý.

– H₂SO₄ là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng gấp 2 lần nước.

– Tan vô hạn trong nước và tỏa nhiệt mạnh.

– Cách pha loãng : rót từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh.

Hoạt động của giáo viên và học sinh

Nội dung ghi bảng.

– GV: yêu cầu hs nhắc lại tính chất hóa học của axit và từ đó dự đoán tchh của H₂SO₄ loãng.

– HS: axit có tc như đổi màu quỳ tím, tác dụng với kim loại, oxit bazo, bazow, muối.

-GV: yêu cầu hs lên bảng viết các pthh minh họa.

-HS viết pthh minh họa.

-Gv làm thí nghiệm minh họa : Fe+H₂SO₄

Cu +H₂SO₄

– HS quan sát và nhận xét hiện tượng.

2. Tính chất hóa học.

a. Tính chất của dd axit sunfuric loãng.

– Làm đổi màu quỳ tím sang đỏ.

– Tác dụng với kl hoạt động đứng trước H₂.

– Tác dụng với oxit bazo và bazo.

– Tác dụng với muối.

Hoạt động của giáo viên và học sinh

Nội dung ghi bảng.

– GV giới thiệu: trong H₂SO₄, lưu huỳnh có số oxh là +6, yêu cầu hs dự đoán tchh của axit sunfuric.

– HS: axit sunfuric ngoài có tính axit mạnh còn có tính oxi hóa mạnh, nó oxh được hầu hết kim loại, nhiều phi kim và hợp chất.

– GV: yêu cầu hs lên bảng hoàn thành các pthh và xác định số oxh của lưu huỳnh.

– HS hoàn thiện các pthh và xác định số oxh của lưu huỳnh.

-Gv: H₂SO4 ngoài có tính oxi hóa mạnh còn có tính háo nước. GV viết pthh minh họa cho hs

b, Tính chất của axit sunfuric đặc.

– Tính oxi hóa mạnh

 Cu+2H₂SO₄(đ) → CuSO₄ + 2H₂O +SO₂

 2Fe + 6H₂SO₄(đ nguội)→

 2FeO + 4H₂SO₄(đ) →Fe₂(SO₄)₃ +SO₂ +4H₂O

 S + 2H₂SO₄(đ)→3SO₂ +2H₂O

 2KBr + 2H₂SO₄(đ)→ Br₂ +SO₂ +2H₂O +K₂SO₄

– tính háo nước.

C₁₂H₂₂O₁₁ $\to$ 12C +11H₂O

C+ 2H₂SO₄ $\to$ CO₂ +2SO₂ +2H₂O

$\to$ Khi sử dụng axit sunfuric phải hết sức cẩn thận.

Hoạt động của giáo viên và học sinh

Nội dung ghi bảng

– GV yêu cầu HS trình bày ứng dụng của H₂SO₄.

-Hs lắng nghe và ghi bài.

-Gv giới thiệu về quy trình sx axit sunfuric, gồm 3 giai đoạn.

-HS lắng nghe và ghi chép bài.

3. Ứng dụng

 sx phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặt rửa tổng hợp.

4.Sản xuất.

Gồm 3 giai đoạn chính:

– sx lưu huỳnh đioxit

+ đốt cháy lưu huỳnh:

 S+ O₂ $\to$ SO₂

+ Đốt quặng pirit sắt FeS₂

4FeS₂+11O₂ $\to$ 2Fe₂O₃ +8SO₂

– sx lưu huỳnh trioxit

 2SO₂ +O₂ $\to$ 2SO₃

– hấp thụ SO₃ bằng H₂SO₄

H₂SO₄ +n SO₃ $\to$ H₂SO₄.nSO₃

H₂SO₄.nSO₃ + n H₂O$\to$ (n+1) H₂SO₄

Hoạt động 2 : Tìm hiểu về muối sunfat . Nhận biết ion sunfat

Hoạt động của giáo viên và học sinh

Nôi dung ghi bảng

– GV: Thế nào là muối trung hòa và muối axit ? Cho VD

-HS :

+ Muối trung hòa là muối có gốc axit không còn nguyên tử hiđro. (Na₂CO₃ , K₂SO₄ … )

– Muối axit là muối có gốc axit còn nguyên tử hiđro. (NaHSO₄, KHCO₃ …)

– GV: Gọi HS lên bảng viết phản ứng khi cho H₂SO₄ tác dụng dd KOH tạo muối trung hòa và muối axit.

-HS : Viết pthh

– GV: nhận xét các ptpứ

– Gv: Để nhận biết ion SO₄^2- ta dùng thuốc thử nào ?

-Hs: dung dd muối bari

PTHH:

H₂SO₄ + BaCl₂ $\to$ BaSO_{4 trắng} + 2HCl

Na₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ $\to$BaSO₄ + 2NaNO₃

Bài tập vận dụng :

Chỉ dùng thêm giấy quì tím hãy nhận biết các lọ chứa các dung dịch mất nhãn sau: H₂SO₄ ,Na₂SO₄ , BaCl₂ ,NaCl. Viết phương trình hoá học xảy ra .

5. Muối sunfat. Nhận biết ion sunfat

a. Muối sunfat

– Muối trung hòa (muối sunfat)

   chứa ion SO₄^2-

H₂SO₄ + 2NaOH $\to$ Na₂SO₄ + 2H₂O

 Phần lớn muối sunfat đều tan trừ BaSO₄ , PbSO₄ và SrSO₄ không tan, Ag₂SO₄ , CaSO₄ ít tan

– Muối axit (muối hiđrosunfat)

   chứa ion HSO₄^— .

 H₂SO₄ + NaOH $\to$ NaHSO₄ + H₂O

b. Nhận biết ion sunfat SO₄^2-

Thuốc thử là ion Ba²⁺ : H₂SO₄ + BaCl₂ $\to$ BaSO_{4 trắng} + 2HCl

Na₂SO₄ + Ba(OH)₂ $\to$BaSO₄ + 2NaOH

Chú ý: Khi nhận biết thì nhận biết gốc SO₄^2— trước gốc Cl^— .