Kiến thức: Học sinh biết: - Các ứng dụng của axit sunfuric và vai trò của nó trong nền kinh tế quốc dân.. Học sinh hiểu: - Nguyên tắc của phương pháp sản xuất H2SO4 trong công nghiệ
Trang 1Trường ĐHSP Huế
Sinh viên: Trần Thị Hải Yến
Ngày soạn: 12/11/2017 GVHD: Đặng Thị Thuận An
Bài 33: AXIT SUNFURIC – MUỐI SUNFAT
(Tiết 55/PPCT)
1 Kiến thức:
Học sinh biết:
- Các ứng dụng của axit sunfuric và vai trò của nó trong nền kinh tế quốc dân
- Các muối sunfat và thuốc thử nhận biết ion sunfat
Học sinh hiểu:
- Nguyên tắc của phương pháp sản xuất H2SO4 trong công nghiệp
- Trình bày được các ứng dụng của axit sunfuric và cách sản xuất axit sunfuric
- Trình bày các loại muối sunfat, nhận biết muối sunfat
2 Kĩ năng:
- Viết phương trình hóa học minh hoạ trong quá trình điều chế axit sunfuric
- Phân biệt muối sunfat , axit sunfuric với các axit và muối khác (CH3COOH, H2S )
3 Thái độ:
- Giúp học sinh thấy được tầm quan trọng của axit sunfuric trong thực tiễn
4 Các hăng lực hướng đến:
1 Năng lực tự học
2 Năng lực hợp tác
3 Năng lực sử dụng CNTT và truyển thong
4 Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
5 Năng lực nghiên cứu và thực hành hóa học
6 Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống
Trang 2- Phương pháp sản xuất H2SO4 trong công nghiệp
- Cách nhận biết ion sunfat
III PHƯƠNG PHÁP
- Phương pháp thuyết trình
- Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề
- Phương pháp trực quan
IV CHUẨN BỊ
Chuẩn bị của giáo viên:
- Dụng cụ, hóa chất thí nghiệm dùng cho bài dạy:
Hóa chất: các dung dịch HCl, MgSO4,NaNO3, Na2CO3, NaCl, H2SO4, HNO3, BaCl2, CuSO4, Ba(NO3)2, ZnSO4 và chất rắn CaCO3
Dụng cụ: ống hút, kẹp gỗ, nước sạch.
- Bài tập về axit sunfuric và muối sunfat
- Bài giảng powerpoint
V TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1 Ổn định lớp: (1 phút)
2 Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
1 Trình bày tính chất hóa học đặc trưng của axit sunfuric đặc
2 Cách pha dung dịch axit sunfuric loãng từ dung dịch axit sunfuric đặc
Đáp án:
1 Tính chất hóa học của axit sunfuric đặc là:
- Tính axit mạnh: Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ
Tác dụng với bazơ (trong đó kim loại đã có mức oxi hóa cao nhất) tạo thành muối và nước
Tác dụng với oxit bazơ (trong đó kim loại đã có mức oxi hóa cao nhất) tạo thành muối và nước
Tác dụng với muối (trong đó kim loại đã có số oxi hóa cao nhất) tạo thành muối mới và axit mới
- Tính oxi hóa mạnh: Axit sunfuric đặc, nóng có tính oxi hóa rất mạnh, nó oxi hóa được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), nhiều phi
kim (C, S, P,…) và nhiều hợp chất
- Tính háo nước: Axit sunfuric đặc hấp thụ mạnh nước Nó cũng hấp thụ nước từ các hợp chất gluxit
2 Muốn pha loãng dung dịch axit sunfuric đặc, ta phải rót từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh mà không
được làm ngược lại Vì H2SO4 tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt Nếu ta rót nước vào H2SO4, nước sôi đột ngột và kéo theo những giọt axit bắn ra xung quanh gây nguy hiểm
Trang 33 Giảng bài mới:
Vào bài: Sản lượng axit sunfuric của một quốc gia là một chỉ số tốt về sức mạnh công nghiệp của quốc gia đó Tại sao người ta lại
dùng sản lượng axit sunfuric để đánh giá sức mạnh công nghiệp của một quốc gia mà không dùng những chỉ số khác? Phương pháp
để sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp như thế nào? Ta sẽ cùng tìm hiểu trong tiết học hôm nay
Tiến trình tiết dạy:
Hoạt động 1: (6 phút) Năng lực cần đạt: Năng lực sử
dụng công nghệ thông tin và truyền thông, năng lực vận
dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống.
(?) Từ những kiến thức thực tế và các trong SGK, trình
bày một số ứng dụng của axit sunfuric
- Axit sunfuric còn được dùng để:
+ Sản xuất các loại muối sunphat hoặc để điều chế các
axit khác yếu hơn như: HNO3, HCl
+ Tẩy rửa kim loại trước khi mạ
+ Loại axit ắc quy dùng để chế tạo ắc quy
+ Xử lý nước thải
- Axit sunfuric có nhiều ứng dụng và là nguyên liệu cho
nhiều ngành công nghiệp khác Vì thế nó được sản xuất
với một sản lượng được ước tính lớn thứ nhì trong công
nghiệp
(?) Dự đoán chất nào được sản xuất với sản lượng lớn
nhất trong công nghiệp?
- Tuy nước sạch là chất được sản xuất nhiều nhất, nhưng
nước sạch được còn được sản xuất để phục vụ đời sống
sinh hoạt nên không thể dùng đánh giá sức mạnh công
nghiệp của một quốc gia
- Các ứng dụng của axit sunfuric là:
+ sản xuất phân bón + thuốc trừ sâu + giặt rửa tổng hợp + tơ sợi tổng hợp + chất dẻo + sơn màu + phẩm nhuộm + dược phẩm + chế biến dầu mỏ +
- Nước sạch
I.3 Ứng dụng:
Hoạt động 2: (12 phút) Năng lực cần đạt: Năng lực tự
học, năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, năng lực vận
I.2 Sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp:
Trang 4dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống.
- Trong công nghiệp, người ta sản xuất axit sunfuric
bằng phương pháp tiếp xúc
(?) Có 1 phút để đọc các những thông tin mà SGK đã
cho về quá trình sản xuất axit sunfuric Hãy cho biết có
bao nhiêu công đoạn để sản xuất axit sunfuric? Đó là
những công đoạn nào?
- Giáo viên đưa ra mô hình về các quá trình sản xuất axit
sunfuric trong công nghiệp, đồng thời giải thích những
công đoạn đó:
+ Nguyên liệu ban đầu: S hoặc FeS 2
+ Điều kiện nhiệt độ và xúc tác để đưa lưu huỳnh dioxit
thành lưu huỳnh trioxit: V 2 O 5 , 450 – 500 o C.
+ Hấp thụ SO3 bằng H2SO4 Không dùng H 2 O để hấp
thụ SO 3 vì phản ứng xảy ra rất mãnh liệt, H2SO4 thu
được ở dạng hơi nên rất khó vận chuyển
+ Tổng hợp theo phương pháp tiếp xúc: Trong tháp hấp
thụ, cho khí SO3 đi từ dưới lên, H2SO4 phun từ trên
xuống để tạo được diện tích tiếp xúc tối đa, hiệu suất
hấp thụ đạt cao nhất
- Yêu cầu: 3 học sinh viết phương trình tạo thành sản
phẩm trong 3 công đoạn chính tạo axit sunfuric
(?) Viết phương trình điều chế SO2 từ những nguyên
liệu ban đầu
(?) Viết phương trình điều chế SO3 từ SO2
(?) Viết PTPƯ minh họa quá trình hấp thụ SO3 bằng
H2SO4
- Đưa ra sơ đồ khái quát chung về quá trình sản xuất
H2SO4
- Có 3 công đoạn trong quy trình sản xuất axit sunfuric đó là:
Công đoạn 1: Sản xuất lưu huỳnh dioxit SO2 Công đoạn 2: Sản xuất lưu huỳnh trioxit SO3 Công đoạn 3: Hấp thụ
SO3 bằng H2SO4
- 3 học sinh lên bảng trả lời Học sinh còn lại nghiên cứu SGK, ghi bài
và nhận xét bài làm của bạn
Bằng phương pháp tiếp xúc.
Gồm 3 công đoạn chính:
a Sản xuất lưu huỳnh dioxit (SO2)
o
t
2S + 3O → 2SO
o t
pirit s¾t
→
b Sản xuất lưu huỳnh trioxit (SO3)
o 5 2
400 500 C, V O
2SO + O ¬ → − 2SO
c Hấp thụ SO3 bằng H2SO4
Dùng H2SO4 đặc hấp thụ SO3
oleum
→ Dùng nước pha loãng oleum, được H2SO4:
Trang 52 4 3 2 2 4
Sơ đồ chung:
Hoạt động 3: (4 phút) Năng lực cần đạt: Năng lực sử
dụng ngôn ngữ hóa học.
- Từ tên gọi ta cũng biết được muối sunfat là muối của
axit sunfuric
(?) Muối sunfat có bao nhiêu loại và là những loại nào?
(?) Nêu ví dụ về 2 loại muối sunfat?
- Có 2 loại muối sunfat:
+ Muối trung hòa: chứa ion SO42-
+ Muối axit – muối hidrosunfat: chứa ion HSO4-
II.1 Muối sunfat
- Muối sunfat là muối của axit sunfuric
- Có 2 loại muối sunfat:
+ Muối sunfat trung hòa: M2(SO4)n VD: Na2SO4, CaSO4, FeSO4, BaSO4
Phần lớn muối sunfat đều tan trừ BaSO4, SrSO4, PbSO4 Muối CaSO4 ít tan
+ Muối axit – muối hidrosunfat: M(HSO4)n VD: NaHSO4, Mg(HSO4)2, Cu(HSO4)2
Các muối hidrosunfat đều tan
Trang 6Hoạt động 4: (8 phút) Năng lực cần đạt: Năng lực tự
học, năng lực hợp tác, năng lực nghiên cứu và thực
hành hóa học.
(?) Thuốc thử dùng để nhận biết ion sunfat trong dung
dịch là gì? Dấu hiệu nhận biết là gì?
- Chia lớp thành 2 nhóm
* Bài tập nhóm:
Cho các ống nghiệm đựng các dd trong suốt mất nhãn:
(1) dd H2SO4
(2) dd MgNO3
(3) dd CaCl2
(1’) dd Al2(SO4)3
(2’) dd HNO3
(3’) dd SrCl2
Yêu cầu: Các nhóm thảo luận để đưa ra các cách nhận
biết ion sunfat trong các ống nghiệm trên, sử dụng hóa
chất cho sau:
- Chuẩn bị 6 ống nghiệm chứa 6 dung dịch trong suốt
mất nhãn được đánh số từ 1, 2, 3 và 1’, 2’, 3’ Phân chia
các ống nghiệm cho các nhóm và các hóa chất cần thiết
để nhận biết như ở trong bài tập Từ kết quả thảo luận,
nhóm cử 1 đại diện lên thực hiện thí nghiệm nhận biết
ion
2
4
SO−
Thành viên khác của nhóm sẽ giải thích
phương pháp nhận biết và ghi phương trình hóa học lên
- Dung dịch muối bari hoặc dung dịch Ba(OH)2
- Học sinh phân nhóm để thảo luận và cử đại diện lên nhận biết
- Sau khi thực hiện nhận biết xong, học sinh quan sát và lắng nghe để nhận xét, ghi lại kết quả và cách làm
II.2 Nhận biết ion sunfat
Thuốc thử: Dung dịch chứa ion Ba2+ Dấu hiệu: BaSO4 kết tủa trắng, không tan trong axit
PTHH:
MgSO4 + BaCl2 BaSO4↓ + MgCl2
H2SO4 + Ba(NO3)2 BaSO4↓ + 2HNO3
Trang 7- GV quan sát học sinh làm thí nghiệm nhận biết, nêu
đáp án và kết luận
4 Củng cố: (8 phút)
Bài 1: Tìm A, B, C, D, E biết B là khí mà nó là một trong những chất gây ra mưa axit?
a FeO + H2SO4 đặc (A) + (B) + H2O
b FeO + H2SO4 loãng (C) + H2O
c Fe2O3 + H2SO4 đặc (D) + H2O
d Fe2O3 + H2SO4 loãng (E) + H2O
Cân bằng các phương trình phản ứng
Đáp án:
A – D – E: Fe2(SO4)3
B: SO2
C: FeSO4
a 2FeO + 4H2SO4 đặc Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
b Fe2O3 + 3H2SO4 đặc Fe2(SO4)3 + 3H2O
c FeO + H2SO4 loãng FeSO4 + H2O
d Fe2O3 + 3H2SO4 loãng Fe2(SO4)3 + 3H2O
Bài 2: Bài tập 4 – SGK Trang 143
a) Axit sunfuric đặc được dùng làm khô những khí ẩm, hãy dẫn ra một thí dụ Có những khí ẩm không được làm khô bằng axit sunfuric đặc, hãy dẫn ra một thí dụ Vì sao?
Trang 8b) Axit sunfuric đặc cú thể biến nhiều hợp chất hữu cơ thành than (gọi là sự húa than) Dẫn ra những thớ dụ về sự húa than glucozơ, saccarozơ
c) Sự làm khụ và sự húa than khỏc nhau như thế nào?
Đỏp ỏn:
a) H2SO4 đặc được dựng làm khụ những khớ ẩm Thớ dụ làm khụ được khớ CO2, khụng làm khụ được khớ H2S, H2… (do cú tớnh khử)
H2SO4 + H2 SO2 + 2H2O
H2SO4 + H2S S + 4H2O b) Axit sunfuric đặc cú thể biến nhiều hợp chất thành than:
2 4
2 4
H SO đặc
H SO đặc
→
→
c) Sự làm khụ: Chất được làm khụ khụng thay đổi
Sự húa than: Chất tiếp xỳc với H2SO4 đặc biến thành chất khỏc, trong đú cú C
Bài 3: H2SO4 đặc, nguội khụng thể tỏc dụng với nhúm kim loại nào sau đõy?
A Fe, Zn
Hiện tượng kim loại bị thụ động là như thế nào?
Đỏp ỏn: B
Khi cho Al, Fe, Cr vào H2SO4 đặc, nguội thỡ chỳng khụng những khụng tan, mà cũn bị thụ động húa, nghĩa là sau khi ngõm trong
H2SO4 đặc, nguội chỳng khụng phản ứng với HCl hoặc H2SO4 loóng nữa Quỏ trỡnh ngõm trong dung dịch như đó tạo ra trờn bề mặt những kim loại này một màng bảo vệ cú chiều dày khoảng 20 - 30 micromet làm kim loại khụng thể tiếp tục phản ứng
Bài 4: Nếu thay vỡ nhận biết gốc SO42- trong thớ nghiệm nhận biết trờn bằng nhận biết gốc HSO4- thỡ phải làm như thế nào?
Đỏp ỏn:
Cho kiềm vào trước để gốc axit HSO4- trở thành gốc trung hũa SO42-, sau đú mới dựng ion Ba2+ tạo kết tủa trắng để nhận biết
5 Dặn dũ: (1 phỳt)
Trang 9Làm các bài tập còn lại trong bài 33 trang 143 – SGK Hóa học 10 – Ban cơ bản.
Đọc trước và làm bài tập cho bài 34: Luyện tập oxi và lưu huỳnh, trang 144 – SGK Hóa học 10 – Ban cơ bản