Bài giảng Tiết 71: Cấu tạo phân tử, tính chất vật lí, tính chất hoá học và ứng dụng của axit sunfuric

 đó H2SO4 đặc, nóng oxi hoá được cả kim loại hoạt động yếu (đứng sau H trong Dãy hoạt động hoá học của kim loại) .
Viết PTHH của phản ứng trong đó H2SO4 đặc, nóng oxi hoá một số phi kim, hỵp chÊt.
B. ChuÈn bÞ :
1. §å dïng d¹y häc: M¸y chiÕu, gi¸o ¸n ®iƯn tư , 
Hoá chất : H2SO4 đặc, nước cất , H2SO4 loãng, kim loại Cu, đinh sắt, giấy quì tím, đường saccarozơ ( ®­êng kÝnh tr¾ng), dd Br2, 
Dụng cụ : Ống nghiệm, giá thí nghiệm, đèn cồn, kẹp ống nghiệm, ống dẫn khí có nút cao su, ống nhỏ giọt, muỗng thuỷ tinh, cốc thuỷ tinh, bậc lửa,
2. Ph­¬ng ph¸p: Tỉng hỵp ( ®µm tho¹i, nªu vÊn ®Ị, chøng minh, ph©n tÝch, nghiªn cøu khoa häc )
C. TiÕn tr×nh lªn líp :
Ổn định lớp 
Kiểm tra ®Çu giê :
C©u hái 1. ViÕt CTCT vµ x¸c ®Þnh sè oxi ho¸ cđa S trong H2SO4
C©u hái 2. Hoµn thµnh c¸c ph¶n øng
H2SO4 (lo·ng) + Fe à
H2SO4 ( lo·ng )+ Na2SO3à
H2SO4 + CuOà
H2SO4 + NaOH 
H2SO4 + NaOH 
H2SO4 (®Ỉc) + Cu 
H2SO4( ®Ỉc ) + Fe 
H2SO4 ( ®Ỉc ) + S 
** GV chia HS trong líp ra lµm c¸c nhãm th¶o luËn, ®¹i diƯn HS c¸c nhãm trong líp lªn tr¶ lêi c©u hái nªu trªn. C¶ líp nhËn xÐt GV bỉ sung thªm
à C©u hái 1
* Trong c¸c hỵp chÊt céng ho¸ trÞ cã cùc hay kh«ng cùc, sè liªn kÕt xung quanh nguyªn tư ®­ỵc x¸c ®Þnh b»ng sè cỈp e chung t¹o ra liªn kÕt
- Trong H2SO4 
 sè e gãp chung tỉng sè e thiÕu 2+2+8
=>Sè cỈp e chung = 	 = 	 = = 6
 2 2 2
=>Sè mèi liªn kÕt ( n – 1) = 7 – 1 = 6 
 ( trong ®ã n lµ tỉng sè nguyªn tư trong ph©n tư )
H - O O V× Oxi cã hãa trÞ II nªn 2 liªn kÕt gi÷a S vµ O ph¶i 
 S lµ liªn kÕt cho – nhËn
H – O O 
* Sè oxi ho¸ cđa 1 nguyªn tè trong ph©n tư ®­ỵc tÝnh theo c¸c quy t¾c ( sè oxi ho¸ cđa H lµ +1 , cđa oxi th­êng lµ -2, tỉng ®iƯn tÝch cđa c¸c nguyªn tư trong ph©n tư b»ng 0 ( ph©n tư cã ®iƯn tÝch b»ng 0))
- Theo CTCT trªn th× liªn kÕt cho – nhËn th­êng kÐm bỊn, v× oxi cã sè oxi ho¸ lµ -2 ( ho¸ trÞ II ) nªn CT H2SO4 cã thĨ viÕt lµ
H – O O
 S è Tõ CTCT ta thÊy S trong H2SO4 cã sè oxi hãa lµ +6
H – O O
 à C©u hái 2
 * GV h­íng dÉn HS nhËn xÐt ph¶n øng
 a) H2SO4 lo·ng + kim lo¹i ®øng tr­íc H trong d·y Dãy hoạt động hoá học của kim loại) à Muèi sunfat cđa kim lo¹i cã ho¸ trÞ thÊp ( nÕu kim lo¹i cã nhiỊu ho¸ trÞ) + H2 
 b) H2SO4 lo·ng t¸c dơng víi muèi cđa nh÷ng axit yÕu h¬n
 c), d), e), H2SO4 lo·ng t¸c dơng víi oxit baz¬ vµ baz¬
 H2SO4 lo·ng lµ axit 2 lÇn axit nªn khi t¸c dơng víi dung dÞch baz¬ ( vÝ dơ NaOH ) ph¶n øng t¹o muèi tuú thuéc vµo tØ lƯ mol NaOH vµ H2SO4
 => KÕt luËn H2SO4 lo·ng cã nh÷ng tÝnh chÊt chung cđa mét axit
 * GV h­íng dÉn HS nhËn xÐt tiÕp c¸c ph¶n øng
 f) Kh¸c h¼n víi H2SO4 lo·ng th× H2SO4 ®Ỉc, nãng ph¶n øng ®­ỵc c¶ víi kim lo¹i ®øng sau H trong d·y ho¹t ®éng ho¸ häc (Cu) , ph¶n øng kh«ng t¹o khÝ H2
 g) H2SO4 ®Ỉc nãng + Kim lo¹i Fe à muèi sunfat cđa kim lo¹i (Fe) cã ho¸ trÞ cao (III), ph¶n øng kh«ng t¹o khÝ H2
 h) H2SO4 ®Ỉc nãng + phi kim à hỵp chÊt cã liªn kÕt céng ho¸ trÞ ( th­êng lµ oxit )
 * Ho¹t ®éng 1. Tỉ chøc t×nh huèng d¹y häc
 GV: Trong sè c¸c ho¸ chÊt c¬ b¶n, H2SO4 lµ ho¸ chÊt hµng ®Çu trong nhiỊu ngµnh s¶n xuÊt. Axit H2SO4 cã nh÷ng tÝnh chÊt, nh÷ng øng dơng g× vµ nã cã h¹i g× kh«ng? C¸c em nghiªn cøu bµi h«m nay
 HS n¾m ®­ỵc mơc tiªu vµ ®Þnh h­íng bµi häc
3 . Nội dung bài giảng:
 III – Axit Sunfuric
 1. CÊu t¹o ph©n tư
 2. TÝnh chÊt vËt lÝ
 3. TÝnh chÊt ho¸ häc
 a) TÝnh chÊt chung cđa dung dÞch axit sunfuric lo·ng
 b) TÝnh chÊt cđa axit sunfuric ®Ỉc
 TÝnh oxi ho¸ m¹nh
 TÝnh h¸o n­íc
 4. øng dơng
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
*Ho¹t ®éng 2. (träng t©m )
GV cho HS quan s¸t m« h×nh ®Ỉc hoỈc rçng vỊ ph©n tư H2SO4 trªn mµn chiÕu.
Vµ yªu cÇu HS viÕt CTCT cđa H2SO4, cho biÕt sè oxi ho¸ cđa S trong H2SO4
GV:Cho HS quan sát 2 lä H2SO4 đặc vµ H2O ( mÊt nh·n ). Yªu cÇu HS nghiªng lä, nhÊc lä lªn, quan s¸t mµu s¾c,cđa 2 lä trªn. Cho biÕt tÝnh chÊt vËt lÝ cđa H2SO4 ®Ỉc
GV kĨ mét c©u chuyƯn vui. T«i cã 100 con gµ ®ang ®ãi nh­ng rÊt khoỴ , 100 con gµ ®ãi ¨n víi 100 n¾m thãc th× võa no. Cã 2 ph­¬ng ¸n cho gµ ¨n:
C¸ch 1: Cho 100 con gµ ra tr­íc råi r¾c mét n¾m thãc ra, gµ ¨n hÕt råi l¹i r¾c tiÕp cho ®Õn hÕt thãc, hiƯn t­ỵng g× x¶y ra?
C¸ch 2:R¾c ®Ịu 100 n¾m thãc ra s©n tr­íc vµ th¶ mét con gµ ra mét, hiƯn t­ỵng g× x¶y ra?
Em cho biÕt ph­¬ng ¸n nµo cho gµ ¨n ®¹t hiƯu qu¶?
GV: T«i thay 100 con gµ trªn b»ng H2SO4 ®Ỉc vµ 100 n¾m thãc b»ng n­íc cÊt . H·y nªu c¸ch pha lo·ng H2SO4 ®Ỉc
- H2SO4 đặc tan vô hạn trong nước và toả nhiệt, khi pha loãng ta cho từng giọt H2SO4 đặc vào cốc nước và khuÊy nhĐ b»ng ®ịa thủ tinh, tuyƯt ®èi kh«ng lµm ng­ỵc l¹i .
* Ho¹t ®éng 3 ( träng t©m )
NhËn xÐt ®Ỉc ®iĨm cÊu t¹o cđa H2SO4=> tÝnh chÊt cđa H2SO4
GV:
-§Çu giê c¸c em ®· viÕt c¸c ph¶n øng ho¸ häc x¶y ra ®èi víi dung dÞch H2SO4 lo·ng.
GV yªu cÇu HS nh¾c l¹i tÝnh chÊt cđa dung dÞch axit sunfuric lo·ng
GV: kÕt luËn
- Dung dÞch H2SO4 lo·ng cã tÝnh axit m¹nh do H+ ( nªn H+ chØ oxi ho¸ ®­ỵc nh÷ng kim lo¹i ®øng tr­íc H trong d·y ho¹t ®éng ho¸ häc)
GV: H2SO4 ®Ỉc cã tÝnh chÊt g× kh¸c víi H2SO4 lo·ng. Ta cïng nghiªn cøu
H·y x¸c ®Þnh vai trß c¸c chÊt trong ph¶n øng f) g), rĩt ra kÕt luËn? 
GV: C¸c em quan s¸t c¸c ph¶n øng trªn mµn chiÕu
GV l­u ý:
Fe, Cr, Al bÞ thơ ®éng trong H2SO4 ®Ỉc, nguéi. 
GV kÕt luËn khi cho KL + H2SO4 ®Ỉc, nãng.
GV: §Çu giê c¸c em xÐt 1 sè ph¶n øng cđa H2SO4 ®Ỉc, em cho biÕt H2SO4 ®Ỉc, nãng cßn ph¶n øng víi chÊt nµo n÷a?
GV bỉ sung thªm lµ H2SO4 cßn ph¶n øng víi nhiỊu hỵp chÊt.
C¸c em quan s¸t c¸c ph¶n øng trªn mµn chiÕu
GV : ngoµi tÝnh oxi ho¸ m¹nh, H2SO4 ®Ỉc cßn cã nh÷ng tÝnh chÊt ho¸ häc g× ®Ỉc biƯt, chĩng ta cïng nghiªn cøu thÝ nghiƯm:
Cho từng giọt H2SO4 đặc vào cốc thủy tinh chứa saccarozơ ( ®­êng kÝnh tr¾ng) .
Em hãy nêu hiện tượng, gi¶i thÝch, viết PTHH 
- Giải thích sự trào lên của than?
GV: H2SO4 đặc có tính háo nước nên gây bỏng nặng khi tiếp xúc da thịt, phá hủy vải, giấy, 
Chĩ ý: Kh«ng nªn dïng c¸c nĩt bÊc hoỈc giÊy ( gç muång- chøa xenluloz¬) ®Ĩ ®Ëy c¸c lä ®ùng axit H2SO4 v× sau mét thêi gian , nĩt bÊc ®ã bÞ ph¸ hủ vµ dung dÞch axit trë nªn cã mµu vµng
Chĩ ý: Khi sư dơng H2SO4 ®Ỉc ph¶i hÕt søc cÈn thËn
Liªn hƯ thùc tÕ 
+ §¸nh ghen : t¹t axit H2SO4 ®Ỉc vµo mỈt k×nh ®Þch
§©y lµ viƯc lµm cÇn lªn ¸n v× báng axit th× dÉn ®Õn tµn phÕ kh«ng thĨ håi phơc ®­ỵc, H2SO4 ®Ỉc hĩt n­íc trong c¸c tÕ bµo à ho¹i tư à tÕ bµo kh«ng thĨ håi
phơc ®­ỵc.
GV gi¶i thÝch hiƯn t­ỵng
 Cho muèi CuSO4.5H2O ( mµu xanh) t¸c dơng víi H2SO4 ®Ỉc sÏ biÕn thµnh CuSO4 khan (mµu tr¾ng ). D­íi sù h­íng dÉn cđa GV, HS viÕt pthh
Ho¹t ®éng 4
 Nêu ứng dụng cđa H2SO4
 HS t×m hiĨu s¬ ®å øng dơng cđa H2SO4 trong SGK vµ rĩt ra nhËn xÐt
1. CÊu t¹o ph©n tư 
HS quan s¸t m« h×nh cđa ph©n tư H2SO4
HS vËn dơng kiÕn thøc vỊ liªn kÕt ho¸ häc, tham kh¶o SGK tr¶ lêi c©u hái
CTCT
H - O O 
 S 
 H – O O 
CTCT H – O O
 S 
 H – O O
Trong H2SO4th× S cã sè oxi ho¸ cùc ®¹i lµ +6
2. TÝnh chÊt vËt lÝ
H2SO4 đặc sánh như dầu, kh«ng mµu, không bay hơi
H2SO4 nỈng gÇn gÊp hai lÇn n­íc (H2SO4 98% có D = 1,84 g/cm3 ).
H2SO4 ®Ỉc dƠ hĩt Èm à dïng lµm kh« khÝ Èm ( nh­ CO2 )
H2SO4 + nH2Oà H2SO4.nH2O
To¶ nhiƯt rÊt m¹nh
HS nghe c©u hái vµ tr¶ lêi c¸ch 2 lµ tèt nhÊt
3. TÝnh chÊt ho¸ häc
- Cã 2 nguyªn tư H linh ®éng=> cã tÝnh chÊt cđa axit m¹nh
- S+6 cao nhÊt => cã tÝnh oxi ho¸ m¹nh
a) Tính chất của dung dịch axit 
 sunfuric loãng
HS nh¾c l¹i tính chất cđa dung dÞch axit sunfuric lo·ng
- H2SO4 lµ axit 2 lÇn axit
 + Quì tím hoá đỏ
+ Tác dụng víi KL ®øng trước H ( trong d·y ho¹t ®éng ho¸ häc cđa kim lo¹i )à Muèi sunfat ( KL cã ho¸ trÞ thÊp nÕu KL cã nhiỊu ho¸ trÞ) + H2.
+ Tác dụng dd muối cđa axit yÕu h¬n hoỈc kh«ng bỊn dƠ ph©n hủ, dƠ bay h¬i.
+ Tác dụng oxit bazơ vµ bazơ
b) Tính chất của axit sunfuric đặc 
* TÝnh oxi ho¸ m¹nh
 0 +6 +2 +4
Cu+2H2SO4(®)CuSO4+SO2+2H2O
Vai trß cđa c¸c chÊt tham gia ph¶n øng:
ChÊt khư : Cu
ChÊt oxi ho¸: H2SO4
=> H2SO4 ®Ỉc, nãng cã tÝnh oxi ho¸ m¹nh, oxi ho¸ Cu vµ mét sè kim lo¹i ®øng sau H trong d·y ho¹t ®éng cđa kim lo¹i ( Bªkªt«p ) ph¶n øng kh«ng t¹o H2
 0 +6 +3 +4
2Fe+6H2SO4 (đ)Fe2(SO4)3+3SO2+ 6H2O
Vai trß c¸c chÊt tham gia ph¶n øng:
ChÊt khư : Fe
ChÊt oxi ho¸: H2SO4
=> H2SO4 ®Ỉc, nãng cã tÝnh oxi ho¸ m¹nh, oxi ho¸ Fe lªn ho¸ trÞ cao , ph¶n øng kh«ng t¹o H2
 0 +6 +2 0
3Mg + 4H2SO4 à 3MgSO4 + S + 4H2O
 0 +6 +2 -2
4Zn + 5H2SO4 à 4ZnSO4 + H2S + 4H2O
KL( trõ Au, Pt) + H2SO4 ®Ỉc, nãng à Muèi sunfat + H2O + s¶n phÈm khư ( S+4, S0, S-2 ) phơ thuéc vµo ®iỊu kiƯn tiÕn hµnh ph¶n øng vµ ho¹t ®éng cđa chÊt khư.
Chĩ ý: ( muèi sunfat cđa kim lo¹i cã hãa trÞ cao nÕu kim lo¹i cã nhiỊu hãa trÞ)
HS nghe c©u hái vµ tr¶ lêi
H2SO4 ®Ỉc, nãng cßn tham gia ph¶n øng víi phi kim 
 +6 0 +4 
2H2SO4 + S à 3SO2 + 2H2O
 +6 0 +4 +4
2H2SO4 + C à CO2 + 2SO2 + 2H2O
 +6 -1 0 +4
H2SO4 + 2HBr à Br2 + 2H2O + SO2
 +6 -1 0 -2
H2SO4 + 8HI à 4I2 + 4H2O + H2S
* TÝnh h¸o n­íc
HS quan s¸t thÝ nghiƯm, nªu hiƯn t­ỵng tham kh¶o SGK gi¶i thÝch, th¶o luËn vµ rĩt ra H2SO4 ®Ỉc biÕn ®­êng tr¾ng thµnh than ( C ) mµu ®en trµo lªn ®ång thêi cã khÝ tho¸t ra 
=> H2SO4 ®Ỉc chiÕm n­íc kÕt tinh trong ®­êng
C12H22O11+H2SO4 (đ) à 12C +H2SO4.11H2O
sau đó :
0 +6 +4 +4
C+2H2SO4 (đ) CO2 +2SO2+6H2O
- Do khí CO2 và SO2 thoát ra đẩy than ra khỏi cốc
HS nghe GV h­íng dÉn vµ viÕt pthh
CuSO4.5H2OCuSO4 + 5H2O
(mµu xanh) (mµu tr¾ng)
4. øng dơng
HS tr¶ lêi 1 vµi øng dơng cđa H2SO4 ®Ỉc 
 mµ c¸c em biÕt
H2SO4 lµ ho¸ chÊt hµng ®Çu trong nhiỊu ngµnh s¶n xuÊt
øng dơng 
Cđng cè vµ h­íng dÉn vỊ nhµ
* Tãm t¾t tÝnh chÊt ho¸ häc cđa H2SO4
H2SO4
H2SO4(l) lo·ng
H2SO4 ®Ỉc
TÝnh axit
TÝnh oxi hãa m¹nh
TÝnh h¸o n­íc
Lµm ®ỉi mµu quú tÝm
T¸c dơng víi baz¬
T¸c dơng víi oxit baz¬
T¸c dơng víi muèi
T¸c dơng víi kim lo¹i 
(®øng tr­íc H)
Td víi kim lo¹i (- Au, Pt)
T¸c dơng víi phi kim
T¸c dơng víi hỵp chÊt
*KiÕn thøc träng t©m cÇn kh¾c s©u cho HS lµ tÝnh oxi ho¸ m¹nh cđa H2SO4 ®Ỉc nãng
Tuú thuéc vµo nång ®é H2SO4 ®Ỉc ®ang dïng vµ kh¶ n¨ng ho¹t ®éng cđa kim lo¹i mµ s¶n phÈm oxi ho¸ ë gèc SO4