Giáo án Hoá học 11 chân trời bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, thảo luận trả lời CH thảo luận 1 SGK trang 40.

1. Quan sát hình 7.1 (hoặc mẫu vật thật) nhận xét màu, trạng thái của sulfuric acid  ở điều kiện thường và cho biết tại sao sulfuric acid lại không bay hơi

GV hướng dẫn HS tóm tắt tính chất vật lí của sulfuric acid

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời CH thảo luận 1 SGK trang 40.

- 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 CH thảo luận 1 SGK trang 40.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết tính chất vật lí của sulfuric acid

1. SULFURIC ACID

* Tìm hiểu tính chất vật lí của sulfuric acid

Trả lời CH thảo luận 1

-         Sulfuric acid là chất lỏng sánh như dầu, không màu

-         Tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt.

-         Sulfuric acid lại không bay hơi do khối lượng riêng của nó nặng gần gấp hai lần nước.

Kết luận:

- Sulfuric acid (H₂SO₄) là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng gần gấp 2 lần nước (H₂SO₄ 98% có D = 1,84 g/cm³).

- H₂SO₄ tan vô hạn trong nước và tỏa nhiệt rất nhiều nhiệt.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK và trả lời CH thảo luận 2 SGK trang 41

2. Quan sát hình 7.2 mô tả cấu tạo phân tử của H₂SO₄

- HS dựa vào CTCT xác định số OXH của S trong acid, viết phương trình điện li của H₂SO₄, dự đoán tính chất hoá học của H₂SO₄

- Yêu cầu HS nhắc lại tính chất chung của một acid. Viết PTHH minh hoạ tính acid của H₂SO₄

GV lưu ý: Các kim loại Hg, Cu, Ag, Au, Pt …không tác dụng với H₂SO₄ loãng.

Khi Fe tác dụng với H₂SO₄ loãng, sản phẩm thu được là muối sắt (II)

H₂SO₄ (loãng) + Fe → FeSO ₄ + H₂ (↑)

- HS nghiên cứu SGK, trả lời CH thảo luận 3 SGK trang 41

 3. Quan sát hình 7.3, nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra (nếu có)

- GV chia lớp thành các nhóm, thực hiện thí nghiệm 1, 2 nghiên cứu tính chất oxi hoá của H₂SO₄

Thí nghiệm 1: Phản ứng của dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng với Cu.

- GV phát cho các nhóm dụng cụ và hóa chất: ống nghiệm, bông, kẹp ống nghiệm, đèn cồn, H₂SO₄ đặc, dd NaOH, mảnh đồng

- GV hướng dẫn HS cách tiến hành theo SGK

- GV lưu ý HS: cẩn thận khi sử dụng acid H₂SO₄ đặc. Khí sinh ra độc có thể  khi đốt chú ý nút kín bình chứa bằng bông tẩm NaOH, hướng miệng ống nghiệm về phía không có người, đeo khẩu trang khi làm thí nghiệm.

- GV yêu cầu các nhóm tiến hành thí nghiệm rồi thảo luận, nêu hiện tượng, viết PTHH của phản ứng, trả lời CH thảo luận  4 SGK trang 41.

4. Viết phương viết quá trình oxi hóa và quá trình khử trong phản ứng của dung dịch H₂SO₄ đặc với Cu ở thí nghiệm 1

- Gv thông tin: H₂SO₄ đặc oxi hoá hầu hết kim loại (trừ Au, Pt). Một số kim loại thụ động hoá với H₂SO₄ đặc, nguội như: Fe, Al, Cr

Thí nghiệm 2: Phản ứng của dung dịch H₂SO₄ đặc với đường

- GV phát cho các nhóm dụng cụ và hóa chất: cốc thuỷ tinh, H₂SO₄ đặc, đường tinh luyện.

- GV hướng dẫn HS cách tiến hành theo SGK

- GV yêu cầu các nhóm tiến hành thí nghiệm rồi thảo luận, nêu hiện tượng, viết PTHH của phản ứng, trả lời CH thảo luận  5 SGK trang 41.

5. Giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm 2

- GV hướng dẫn HS rút ra kiến thức trọng tâm tính chất hoá học của H₂SO₄

- Yêu cầu HS nghiên cứu SGK, quan sát hình 7.4 Nêu một số ứng dụng của  H₂SO₄

- GV hướng dẫn HS tổng hợp kiến thức trọng tâm.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS đọc SGK, HS suy nghĩ, thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi GV đưa ra, CH thảo luận 2 - 5 SGK trang 41

- Thực hành tính nghiệm chứng minh tính chất của H₂SO₄

- 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 câu hỏi, báo cáo kết quả thực hiện thí nghiệm.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết cấu tạo phân tử, tính chất hóa học và ứng dụng của sulfuric acid

1. SULFURIC ACID

* Tìm hiểu tính chất vật lí của sulfuric acid

* Tìm hiểu cấu tạo phân tử, tính chất hóa học và ứng dụng của sulfuric acid

a) Cấu tạo phân tử

Trả lời CH thảo luận 2

2. Phân tử H₂SO₄ có 2 liên kết H - O, 2 liên kết S - O, 2 liên kết S = O liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị phân cực

b) Tính chất hóa học

Số OXH của S là +6 cao nhất

→ chỉ có xu hướng giảm số OXH khi tham gia phản ứng hoá học

→ có tính oxi hoá

Phương trình điện li

H₂SO₄ → H ⁺ + HSO₄^-

HSO₄^- ⇄  H⁺ + SO₄^2- (K_a ≈ 10^-2)

→  H₂SO₄  là acid mạnh

Tính acid

H₂SO₄ loãng có đầy đủ tính chất của một acid mạnh.

-  Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ

- Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Al, Zn, Fe,...) tạo thành muối sulfate và giải phóng khí H₂.

H₂SO₄(loãng) + Mg → MgSO₄ + H₂ (↑)

-  Tác dụng với oxide base, base, muối của các acid yếu → muối sulfate.

H₂SO₄ + CuO → CuSO₄ + H₂O

H₂SO₄ + Cu(OH)₂ → CuSO₄ + 2H₂O

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O

MgCO₃ + H₂SO₄ → MgSO₄ + CO₂ ↑ + H₂O

Trả lời CH thảo luận 3

Hiện tượng: ở ống nghiệm (a) có kết tủa trắng

PTHH: Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → 2H₂O + BaSO₄↓

Hiện tượng: ở ống nghiệm (b)  sủi bọt khí

H₂SO₄ + Na₂CO₃ → H₂O + Na₂SO₄ + CO₂ ↑

Tính oxi hoá:

Thí nghiệm 1: Phản ứng của dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng với Cu.

Hiện tượng: Mảnh đồng tan dần, xuất hiện, bọt khí mạnh và tạo dung dịch màu xanh.

PTHH: Cu + 2H₂SO₄đ  →

 CuSO₄  + SO₂ ↑+ 2H₂O

Trả lời CH thảo luận 4

Quá trình khử: S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴

Quá trình oxi hoá:Cu⁰ → Cu⁺² + 2e

Thí nghiệm 2: Phản ứng của dung dịch H₂SO₄ đặc với đường

Trả lời CH thảo luận 5

Hiện tượng: Khi nhỏ dung dịch H₂SO₄ đặc vào cốc đựng đường, đường chuyển từ màu trắng sang màu đen. Sau đó, chất rắn màu đen dâng cao lên miệng cốc kèm theo khí. Phản ứng tỏa nhiều nhiệt.

Giải thích:

Dung dịch H₂SO₄ đặc có tính háo nước mạnh, hút nước trong phân tử đường, tạo sản phẩm carbon màu đen.

PTHH: C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂SO₄(đặc) → 12C + H₂SO₄.11H₂O

Sau đó một phần Carbon sinh ra phản ứng lại với dung dịch H₂SO₄ tạo thành chất khí CO₂, SO₂ gây sủi bọt trong cốc, làm carbon dâng lên khỏi miệng cốc.

PTHH:

C + 2H₂SO₄ đặc → CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

c) Ứng dụng

   Sulfuric acid được dùng để sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặt rửa tổng hợp, tơ sợi hoá học, chất dẻo, sơn màu, phẩm nhuộm, dược phẩm, chế biến dầu mỏ...

Kết luận:

-         Dung dịch sulfuric acid loãng là một trong các acid mạnh và có tính chất chung của acid.

-         Dung dịch sulfuric acid đặc có tính oxi hoá mạnh và tính háo nước.

-         Sulfuric acid là hoá chất hàng đầu được dùng trong nhiều ngành sản xuất.