Giáo án Hóa học 10 - Bài 30: Lưu huỳnh

Bài 30: lưu huỳnh
I. Mục tiêu
1. Về kiến thức
a) Học sinh biết:
- Vị trí của lưu huỳnh trong bảng tuần hoàn và cấu hình electron của nguyên tử lưu huỳnh.
- Hai dạng thù hình của lưu huỳnh; Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lưu huỳnh biến đổi theo nhiệt độ.
- Tính chất hoá học cơ bản của lưu huỳnh là vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử. Trong các hợp chất, lưu huỳnh có số oxi hoá -2, +4, +6. 
b) Học sinh hiểu
 - Vì sao cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lưu huỳnh biến đổi theo nhiệt độ.
 - Vì sao lưu huỳnh vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử.
2. Về kĩ năng
 Rèn luyện kĩ năng quan sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất vật lí của lưu huỳnh và viết PTHH của các phản ứng lưu huỳnh tác dụng với một số đơn chất (Fe, O2, Hg, H2, F2) 
 II. Chuẩn bị
1. Đồ dùng dạy học
 -Hoá chất: Lưu huỳnh, Khí oxi, đồng.
 -Dụng cụ: ống nghiệm, lọ dụng khí, đèn cồn.
 - Tranh ảnh mô tả cấu trúc tinh thể hai dạng tồn tại của lưu huỳnh(Sα ,Sβ).
 - Cấu tạo và sự biến đổi cấu tạo phân tử S theo nhiệt độ.
- Mô phỏng quá trình khai thác lưu huỳnh, 
2. Phương pháp dạy học
 - Đàm thoại,gợi mở.
 - Vấn đáp
 -Thuyết trình
IiI. Tiến trình giảng dạy
Hoạt động của thầy
Hoạt động của trò
Hoạt động 1:
ổn định lớp. Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động 2: Vào bài
I-Tính chất vật lí
1.Hai dạnh thù hình của lưu huỳnh
Hoạt động 3:
GV: giới thiệu S có hai dạng thù hình là lưu huỳnh tà phương và lưu huỳnh đơn tà.
Hỏi: dạng thù hình là gì? Oxi có mấy dạng thù hình? Chúng khác và giống nhau ở điểm nào?
GV: Có thể giới thiệu thêm về các dạng thù hình của cacbon.
GV: - Giới thiệu hai dạng thù hình của lưu huỳnh khác nhau về cấu tạo tinh thể và một số tính chất vật lí, nhưng tính chất hoá học thì giống nhau.
 Cho HS quan sát bảng:cấu tạo tinh thể&tính chất vật lí của hai dạng thù hình.
 Yêu cầu:Nhận xét, rút ra lết luận?
 GV: Bổ sung: Các tinh thể lưu huỳnh tà phương và đơn tà dều được cấu tạo từ các vòng S8.
 2. ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lưu huỳnh.
Hoạt động 4:
 GV: Cho HS quan sát thí nghiệm về ảnh hưởng của nhiệt độ đối với tính chất vật lí và cấu tạo phân tử của lưu huỳnh. 
 GV: Tóm tắt lại thí nghiệm bằng: Bảng biến đổi cấu trúc & tính chất vật lí theo nhiệt độ. HS nhận xét và giải thích? 
 GV: Cho HS nhắc lại và GV củng cố thêm:
 Phân tử S có 8 nguyên tử liên kết với nhau tạo thành vòng
+ ở dưới 130 0C:
 S ở dạng rắn,màu vàng.
+ ở 1130C:
 S bắt đầu bị nóng chảy.
+ ở 1190C:
 S bị nóng chảy thành chất lỏng màu vàng, rất linh động vì ở nhiệt độ này các phân tử S8 chuyển động trợt lên nhau rất dễ dàng.
+ ở trên 1870C:
 S trở nên quánh nhớt và có màu nâu đỏ.Vì ở nhiệt độ này mạch vòng của phân tử S8 bị đứt gãy tạo thành những chuỗi có 8 nguyên tử S. Những chuỗi nguyên tử này liên kết với nhau tạo thành chuỗi phân tử lớn Sn (gồm hàng triệu nguyên tử), những phân tử này chuyển động rất khó khăn.
+ Từ 4450C trở lên: 
S sôi ở nhiệt độ này các phân tử lớn Sn bị đứt gãy thành nhiều phân tử nhỏ bay hơi.
KL:Ghi trong bảng sau:
Nhiệt độ
Trạng thái
Màu sắc
Cấu tạo phân tử
<1130C
Rắn
Vàng
S8 dạng vòng
1190C
Lỏng
Vàng
S8 dạng vòng
>1870C
Quánh,
nhớt
Nâu đỏ
S8 vòng"S8 chuỗi"Sn
>4450C
Hơi
Da cam
S6; S4; S2; S tuỳ theo t0.
Chú ý:Để đơn giản trong các phản ứng hoá học người ta dùng kí hiệu S mà không dùng công thức phân tử S8.
II-Tính chất hoá học của lưu huỳnh.
1.Nhận xét chung:
 Hoạt động 5:
 +Yêu cầu HS viết cấu hình e của nguyên tử S. Nhận xét về lớp vỏ e và χS"kết luận về tính chất của S?
 +Sự khác biệt về cấu hình e của S và O? 
Từ đó cho biết S có thể có tính chất ggì khác với oxi?
GV : Từ sự khác biệt đó nên ở trạng thái kích thích các e đã ghép đôi ở phân lớp 3s và 3p có thể chuyển lên phân lớp 3d tao:
+TTKT1:có 4 e độc thân: 1s22s22p43s23p33d1
+TTKT2: có 6 e độc thân: 1s22s22p43s13p33d2
Yêu cầu HS viết công thức ô lượng tử?
NX:
 +Trong các hợp chất cộng hóa trị của S với các nguyên tố khác có độ âm điện nhỏ hơn như KL, hiđrothì S có số OXH -2
 + Trong các hợp chất cộng hóa trị của S với các nguyên tố khác có độ âm điện lớn hơn như O, Fthì S có số OXH +4, +6.
 KL: Đơn chất S có số OXH = 0 là số oxh trung gian giữa -2 và +6, nên khi tham gia phản ứng hóa học S thể hiện 2 tính chất:
 +Tính OXH 
 +Tính khử
2.Tính oxi hoá
 S tác dụng với nhiều kim loaị và hiđro ở nhiệt độ cao cho sản phẩm là muối sunfua hoặc hiđrôsunfua.
 Hỏi:
 Từ đặc điểm CTPT của lưu huỳnh hãy giải thích tại sao trong hầu hết các phản ứng của S lại cần nhiệt độ? 
 Biểu diễn TN (hoặc chiếu phim) phản ứng của S với Fe, H2.
 Yêu cầu HS nhận xét, giải thích và viết phương trình hoá học. Xác định số OXH của các nguyên tố .
Trong các phản ứng trên:
 Số oxi hoá của S giảm từ 0 xuống -2 tức là thể hiện tính OXH."Trong phản ứng với KL và Hiđrô , S thể hiện tính OXH.
3.Tính khử
 ở nhiệt độ thích hợp S tác dụng được với một số phi kim như: O, F, Cl
 Yêu cầu HS viết phương trình hóa học của S với clo, flo, oxi? Xác định số oxh của các nguyên tố trong pư? Cho HS xem movie thí nghiệm của lưu huỳnh với Oxi
"trong các pư trên số OXH của S tăng từ 0 lên +4 hoặc +6"S thể hiện tính khử.
III- ứng dụng của lưu huỳnh.
Hoạt động 6:
Cho HS đọc SGK kết hợp với thực tiễn đời sống, nêu ứng dụng của S?
Cho HS quan sát mô hình một số ứng dụng của S.
GV bổ sung:
+ 90% S được dùng để sản xuất axit sunfuric
+ 10% còn lại dược dùng để: Lưu hoá cao su, sản xuất nhựa ebônit, chế tạo diêm, dược phẩm, thuốc trừ sâu 
+ Khử độc Hg.
IV-Sản xuất lưu huỳnh
1. Phương pháp vật lí 
 +Cho HS đọc SGK 
 +Cho HS xem mô phỏng khai thác lưu huỳnh
 + Giới thiệu đây là phương pháp chủ yếu để sản xuất S trên thế giới.
2. Phương pháp hoá học
Hoạt động 7:
Nhận xét về trạng thái oxh của S? Nêu nguyên tắc đ/c S từ các hợp chất? 
Từ các sản phẩm phụ của công nghiệp luyện kim (SO2), khí tự nhiên (H2S)"Nêu biện pháp điều chế S.
+PP1: Đốt hiđro sunfua với điều kiện thiếu oxi:
2H2S + O2 " 2S + 2H2O+
+PP2: Dùng hiđro sunfua khử sunfuđioxit:
2H2S + SO2 " 3S + 2H2O
PP này vừa để điều chế S , vừa có ý nghĩa bảo vệ môi trường.
Hoạt động 8:củng cố bài học
Bài tập 1: Chọn các giá trị thích hợp ở hai cột?
Nhiệt độ (0C)
CTPT
A.100
B.119
C.190
D.500
E.1400
F.1700
1.S
2.S2
3.S3
4.S4
5.S5
6.S6
7.S7
8.S8
9.S9
Bài tập 2: Hãy giải thích thí nghiệm sau:
TN1: Cho 0,5g bột lưu huỳnh vào 1lít nước cất, đun nóng 2 phút, thì thấy không có hiện tượng gì xảy ra.
TN2: Cho 0,5g bột lưu huỳnh vào 1lít dd nớc Clo, đun nóng 2 phút thấy lưu huỳnh tan ra.
BTVN: 1,2,3,4 SGK; 2,3 SBT
HS: Thù hình là những dạng tồn tại trong tự nhiên của một đơn chất.
Oxi có hai dạng thù hình là Oxi và Ozon. Chúng khác nhau về cấu tạo phân tử, tính chất vật lí và giống nhau về tính chất hoá học đặc trưng.
NX:-Sα bền hơn Sβ 
Sα có KLR lớn hơn Sβ
Sα nóng chảy ở t0 nhỏ hơn Sβ 
 NX:
t<1130C : S là chất rắn, màu vàng.
t=1190C:S là chất lỏng, màu vàng, rất linh động.
t>1870C: S quánh nhớt, màu nâu đỏ.
t>4450C:S ở thể hơi, màu da cam
Giải thích:
t<1130C : 
S có 8 nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết CHT và ở dạng mạch vòng.
t=1190C:
 Vẫn là S8 vòng nhng có thể trợt lên nhau dễ dàng.
t>1870C: 
Từ S8 vòng bị gãy thành S8chuỗi,các chuỗi S8 này liên kết với nhau tạo thành phân tử lớn Sn chuyển động rất khó khăn.
t>4450C:
 Sn bị đứt gãy tạo thành phân tử nhỏ bay hơi
Cấu hình e của S: 1s22s22p43s23p4.
χS=2.6"phi kim hoạt động có khả năng nhận 2e"thể hiện tính oxh.
ở S có phân lớp 3d còn ở O thì không.
Sự khác biệt về tính chất
TL:χO =3,5.
Cấu hình e:1s22s22p4.
Có hai e độc thân"tạo 2 liên kết CHT trong hợp chất CHT.
Có xu hớng nhận hai e để tạo cấu hình bền của khí hiếm"thể hiện tính OXH.
Trong các hợp chất (trừ với F) oxi có số OXH -2.
Tl:để phá vỡ liên kết của phân tử S8 thành nguyên tử để phản ứng.
*Fe+S:
hh nóng đỏ do phản ứng toả nhiệt mạnh.
Ptpư:
 Fe+S " FeS
Số oxi hóa 0 0 +2 -2 
*H2+S:
giấy quỳ hồng,giấy tẩm dd muối chì hoá đen là do pư sinh ra H2S
Ptpư:
 H2 + S " H2S
số oxh 0 0 +1 -2
 0 0 +4 -2 
 S + O2" SO2 
 0 0 +6 -1 
 S + 3F2 " SF6 
ứng dụng: Sản xuất axit sunfuric, làm diêm, lưu hoá cao su, đ/c chất dẻo, thuốc trừ sâu,phẩm nhuộm.
Nguyên tắc điều chế S
+ OXH S2- thành S
+ Khử S+4,S+6 thành
,B:8
C:9
D:3,4,5,6,7
E:2
F:1
Không có pư sảy ra
PƯ:
3Cl2 + 4H2O +S "8HCl + H2SO4