Giáo án Hoá học 11 kết nối bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate

1

L

O

N

G

2

S

A

N

X

U

A

T

3

A

C

I

D

4

H

O

A

C

H

A

T

5

G

A

Y

B

O

N

G

6

D

A

U

A

N

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

* Cấu tạo phân tử

- GV cho HS hoạt động nhóm, tìm hiểu về cấu tạo phân tử, quan sát Hình 8.1 rồi trả lời CH1 SGK trang 48:

1. a) Dựa vào cấu tạo, cho biết phân tử sulfuric acid có khả năng cho bao nhiêu proton khi đóng vai trò là acid

b) Dựa vào tương tác giữa các phân tử, hãy dự đoán sulfuric acid là chất lỏng dễ bay hơi hay khó bay hơi

* Tính chất vật lí

- GV cho HS đọc thông tin mục I.2 SGK trang 49, tìm hiểu và trình bày về tính chất vật lí của sulfuric acid theo các ý sau:

+ Sulfuric acid khi ở điều kiện thường

+ Tính tan của H₂SO₄ trong nước

+ Quan sát Hình 8.2, nêu cách pha loãng an toàn dung dịch sulfuric acid đặc

* Quy tắc an toàn

- GV giới thiệu kí hiệu cảnh báo sự nguy hiểm của sulfuric acid qua hình 8.3:

- GV cho HS tìm hiểu quy tắc an toàn khi sử dụng sulfuric acid:

+ Cách bảo quản sulfuric acid

+ Nguyên tắc đảm bảo an toàn khi sử dụng sulfuric acid

+ Cách sơ cứu khi bị bỏng acid

* Tính chất hóa học

- GV chia lớp thành các nhóm, phát cho mỗi nhóm phiếu học tập, hóa chất và dụng cụ, yêu cầu các nhóm tìm hiểu các tính chất hóa học của sulfuric acid, thực hiện các thí nghiệm và hoàn thành phiếu học tập

(Phiếu học tập bên dưới hoạt động 1)

* Ứng dụng

GV tổ chức cho HS hoạt động nhóm, thực hiện CH hoạt động mục I.5 SGK trang 52:

Sưu tầm tài liệu và trình bày về các ứng dụng của sulfuric acid trong các ngành sản xuất và đời sống. Vì sao sulfuric acid là hóa chất có tầm quan trọng bậc nhất?

* Sản xuất

- GV yêu cầu HS đọc thông tin mục I.6 SGK trang 52, tìm hiểu phương pháp sản xuất sulfuric acid:

+ Sulfuric acid được sản xuất bằng phương pháp nào? (phương pháp tiếp xúc) Đi từ nguyên liệu chính nào? (sulfur, quặng pyrite (chứa FeS₂))

+  Nêu các giai đoạn sản xuất sulfuric acid, viết các PTHH minh họa tương ứng với mỗi giai đoạn (nếu có)

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời CH1, CH thảo luận mục I.4, I.5 SGK trang 48 – 52, hoàn thành Phiếu học tập

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện HS trả lời CH1, CH thảo luận mục I.4 SGK trang 48 – 52, báo cáo kết quả hoàn thành Phiếu học tập

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết các kiến thức trọng tâm về sulfuric acid

I. Sulfuric acid

1. Cấu tạo phân tử

- CTCT của H₂SO₄:

- Giữa các phân tử sulfuric acid hình thành nhiều liên kết hydrogen:

Hình 8.1. Liên kết hydrogen giữa các phân tử sulfuric acid

Trả lời CH1 SGK trang 48:

a) Từ cấu tạo phân tử cho thấy, phân tử H₂SO₄ có hai liên kết O – H phân cực mạnh, có khả năng cho 2 proton  là acid hai nấc

                      H₂SO₄ + H₂O   + H₃O⁺

                       + H₂O   + H₃O⁺

b) Mỗi phân tử sulfuric acid tạo được 4 liên kết hydrogen mạnh với các phân tử lân cận, do vậy, sulfuric acid là chất lỏng, sánh, khó bay hơi.

2. Tính chất vật lí

- Ở điều kiện thường, sulfuric acid là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, có tính hút ẩm mạnh

- Sulfuric acid tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt

- Khi pha loãng dung dịch sulfuric acid đặc, để đảm bảo an toàn phải rót từ từ dung dịch sulfuric acid đặc vào nước, vừa rót vừa khuấy (không làm ngược lại)

3. Quy tắc an toàn

a) Bảo quản

 Sulfuric acid được bảo quản trong chai, lọ có nút đậy chặt, đặt ở vị trí chắc chắn, cách xa các lọ chứa dễ gây cháy nổ

b) Sử dụng

 Khi sử dụng sulfuric acid cần tuân thủ các nguyên tắc:

(1) Sử dụng găng tay, đeo kính bảo hộ, mặc áo thí nghiệm

(2) Cầm dụng cụ chắc chắn, thao tác cẩn thận

(3) Không tì, đè chai đựng acid lên miệng cốc, ống đong khi rót acid

(4) Sử dụng lượng acid vừa phải, lượng acid còn thừa phải thu hồi vào lọ đựng

(5) Không được đổ nước vào dung dịch acid đặc

c) Sơ cứu khi bỏng acid

(1) Nhanh chóng rửa ngay với nước lạnh nhiều lần:

 + Nếu bỏng ở vùng mặt thì nhắm chặt mắt khi ngâm rửa

 + Nếu acid bắn vào mắt thì úp mặt vào chậu nước sạch, mở mắt và chớp nhiều lần để rửa acid

(2) Tiến hành trung hòa acid bằng NaHCO₃ loãng (2%)

(3) Băng bó tạm thời vết bỏng bằng băng sạch, uống bù nước điện giải rồi đến cơ sở y tế gần nhất

4. Tính chất hóa học

a) Dung dịch sulfuric acid loãng

 Dung dịch sulfuric acid loãng có đầy đủ tính chất hóa học cơ bản của một acid

Trả lời CH thảo luận mục I.4 SGK trang 50:

1. Các tính chất hóa học cơ bản của một acid: làm đổi màu giấy chỉ thị màu, tác dụng với base, basic oxide, kim loại và muối

2. Các PTHH minh họa:

           Fe + H₂SO₄  FeSO₄ + H₂

           MgO + H₂SO₄  MgSO₄ + H₂O

           Na₂CO₃ + H₂SO₄  Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O

           Ba(OH)₂ + H₂SO₄  BaSO₄ + 2H₂O

b) Dung dịch sulfuric acid đặc

·        Tính acid

·        Tính oxi hóa

·        Tính háo nước

5. Ứng dụng

Trả lời CH hoạt động mục I.5 SGK trang 52:

 Sulfuric acid là hóa chất có tầm quan trọng bậc nhất vì hội tụ đầy đủ các yếu tố như: tính acid mạnh, tính oxi hóa mạnh, bền nhiệt, khó bay hơi, nguyên liệu sản xuất dồi dào, quy trình sản xuất có hiệu suất cao

6. Sản xuất

- Giai đoạn 1: Sản xuất sulfur dioxide

S(s) + O₂(g)  SO₂(g)

4FeS₂(s) + 11O₂(g)  2Fe₂O₃(s) + 8SO₂(g)

- Giai đoạn 2: Sản xuất sulfur trioxide

2SO₂(g) + O₂(g)  2SO₃(g)

- Giai đoạn 3: Hấp thụ sulfur dioxide acid đặc, tạo ra oleum, sau đó pha loãng oleum vào nước được dung dịch sulfuric acid lõang

Họ tên:....................................................

Lớp:.............

PHIẾU HỌC TẬP

Tính chất hóa học của dung dịch sulfuric acid đặc

I. Tính acid

 Dung dịch sulfuric acid đặc có tính acid mạnh và khó bay hơi, được sử dụng để điều chế một số acid dễ bay hơi

Ví dụ:              

CaF₂ + H₂SO₄  ...............................

II. Tính oxi hóa

1. Thí nghiệm: Đồng (copper) tác dụng với dung dịch sulfuric acid đặc, nóng

Chuẩn bị: đồng lá hoặc phoi bào, dung dịch sulfuric acid 70%; ống nghiệm, kẹp gỗ, đèn cồn, bông tẩm dung dịch NaOH loãng

Tiến hành:

- Cho vài lá đồng đã cắt nhỏ vào ống nghiệm, thêm tiếp khoảng 3 mL dung dịch H₂SO₄ 70%, dùng bông đã tẩm dung dịch NaOH loãng nút miệng ống nghiệm

- Hơ nóng đều phần ống nghiệm chứa dung dịch trên ngọn lửa đèn cồn, sau đó đun tập trung vào đáy ống nghiệm

Lưu ý: Dung dịch sulfuric acid đặc rơi vào da sẽ gây bỏng nặng, cần cẩn thận khi sử dụng

Quan sát, mô tả hiện tượng xảy ra và thực hiện yêu cầu sau:

a. Viết phương trình hóa học của phản ứng và xác định chất oxi hóa, chất khử

b. Nhận xét về khả năng phản ứng của dung dịch sulfuric acid đặc, nóng với copper

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

2. Dung dịch sulfuric acid đặc thể hiện tính oxi hóa mạnh. Hãy hoàn thành các quá trình sau

3. Dung dịch sulfuric acid đặc, nóng oxi hóa được nhiều kim loại, phi kim và hợp chất. Hãy hoàn thành các phản ứng sau

              C + 2H₂SO₄  ............................................................

              2KBr + 2H₂SO₄  ......................................................

II. Tính háo nước

Thí nghiệm: Dung dịch sulfuric acid đặc tác dụng với đường mía

Chuẩn bị: đường mía (C₁₂H₂₂O₁₁), dung dịch sulfuric acid đặc; cốc thủy tinh loại 100 mL

Tiến hành:

- Lấy khoảng 10 g đường mía cho vào cốc

- Nhỏ đều trên bề mặt đường mía khoảng 2 mL dung dịch sulfuric acid đặc

Lưu ý: Dung dịch sulfuric acid đặc rơi vào da sẽ gây bỏng nặng, cần cẩn thận khi sử dụng

Quan sát, mô tả hiện tượng xảy ra và thực hiện yêu cầu sau:

a. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra trong thí nghiệm

b. Dự đoán hiện tượng khi cho dung dịch sulfuric acid đặc tiếp xúc với các carbohydrate khác nhau như cellulose (giấy, bông), tinh bột (gạo)

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................