Giáo án môn Hóa 10 (nâng cao) Axit sunfuric

 chất căn cứ vào đặc điểm CTCT hợp chất và trạng thái số OXH của một nguyên tố trong hợp chất.
II. Trọng tâm bài học 
- Tính oxi hoá mạnh của axit H2SO4 đặc.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên:
- Phiếu học tập - Giáo án powerpoint 
- Mô hình phân tử H2SO4 (rỗng và đặc)
- Tư liệu: Hình ảnh ứng dụng và chu trình sản xuất axit H2SO4 trong công hiện nay; một số thông tin về quá trính sử dụng axit H2SO4 trong thực tế và hình ảnh về bỏng axit .
- Bảng tính tan. - Phiếu học tập
 - Hoá chất: axit H2SO4 đặc, nước cất, Cu, Fe, CuSO4.5H2O, tờ giấy trắng, các dd: KMnO4, HI, BaCl2, NaCl, Na2SO4, HCl, H2SO4 loãng.
 - Dụng cụ: giá đỡ, ống nghiệm, đèn cồn, kẹp, ống dẫn khí,
2. Học sinh
- Ôn tập về cấu hình của nguyên tử S; các trạng thái số OXH có thể có của S; cách xác định số oxh của một nguyên tố trong hợp chất và cách cân bằng phản ứng OXH-K.
 - Bảng tính tan. - Đọc trước bài mới.
IV. Phương pháp
- Đàm thoại gợi mở : GV – HS - Thuyết trình, giảng giải: GV 
- Thí nghiệm biễu diễn : GV - Thí nghiệm nhóm : HS
- Thảo luận nhóm : HS
V. Tiến hành dạy học
1. Bước 1 : Ổn định lớp (1p)	
2. Bước 2 : Kiểm tra bài cũ (2p)
 Giáo viên mời 1HS lên chơi Trò chơi ô chữ. Ô chữ gồm 6 hàng ngang tương ứng với 6 câu hỏi nhỏ liên quan đến SO2 và SO3; từ chìa khoá là: “AXIT SUNFURIC”.
3. Bước 3 : (Giảng bài mới)
 * Tình huống học tập (3p): (Sau khi giải được từ chìa khoá: “AXIT SUNFURIC”, GV giới thiệu luôn với các em). Axit sunfuric là một hợp chất rất quan trọng có oxi của lưu huỳnh. Đây được xem là hoá chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất. GV cho HS xem đoạn băng “Ứng dụng của axit sunfuric”.
(Xem xong) Vậy tại sao axit Sunfuric lại đóng vai trò quan trọng như vậy, ngoài những ứng dụng quan trọng đó, nó có gây hại gì không. Những điều này liên quan gì đến tính chất lý – hoá của axit sunfuric. Mời các em nghiên cứu tiếp bài: Hợp chất có oxi của lưu hỳnh (t3) – III. Axit sunfuric.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của Học sinh
Phần ghi bảng
III – AXIT SUNFURIC (H2SO4)
1. Cấu tạo phân tử 
* HĐ1:
- Hướng dẫn HS dựa vào cấu hình của S ở trạng thái kích thích, viết CT electron và CTCT của H2SO4.
- Cho HS quan sát mô hình phân tử H2SO4 (rỗng và đặc). GV nêu: Phân tử H2SO4 có dạng tứ diện không đều, nguyên tử S nằm ở tâm tứ diện => Yêu cầu HS nêu nhận xét:
+ Các loại liên kết hoá học trong phân tử H2SO4?
+ Số oxi hoá của S trong H2SO4?
- Trả lời:
+ CT lectron:
+ CTCT:
hoặc:
- Quan sát và trả lời:
+ Liên kết CHT phân cực: S – O và O – H 
Liên kết cho - nhận: S→O
+ Số oxi hoá của S trong H2SO4 là +6.
A- HIĐROSUNFUA (H2S)
 I. Cấu tạo phân tử
3s1
3d2
3p3
áâ
áâ
á
á
3s12
3p4
16S : 1s22s22p63s23p4
S0
S*
+ CT lectron:
+ CTCT:
 hoặc 
=> N/x:
+ Liên kết CHT phân cực: S – O và O – H 
Liên kết cho - nhận: S→O
+ Số oxi hoá của S trong H2SO4 là +6.
2- Tính chất vật lý 
- Cho HS quan sát lọ đựng H2SO4 nguyên chất => Yêu cầu HS kết hợp SGK – trang 182, hãy nêu tính chất vật lý của H2SO4: trạng thái, màu và các tính chất đặc biệt khác,?
- Vậy các tính chất trên đây có liên quan gì đến đặc điểm CTPT của H2SO4?
=> Giải thích: Ở nhiệt độ thường H2SO4 ở thể lỏng, khó bay hơi và có độ nhớt cao do có liên kết hiđro giữa các phân tử.
- Nhờ có tính chất gì, H2SO4 được dùng để điều chế các axit dễ bay hơi như: HCl, HNO3, H2S,?
* Lưu ý: H2SO4 đậm đặc nhất có nồng độ 98%, khi tan trong nước tạo thành các hiđrat và toả nhiệt mạnh nên phải hết sức cẩn thận trong việc pha loãng axit H2SO4 vì chỉ vài giọt H2SO4 rơi vào da có thể gây bỏng nặng.
- Làm thí nghiệm hoà tan H2SO4 đặc vào nước => Yêu cầu HS quan sát và cho HS sờ vào thành ống nghiệm nhận xét nhiệt độ trước và sau khi pha loãng? Rút ra nguyên tắc pha loãng axit để tránh không gây nghuy hiểm?
- Nếu làm ngược lại: nước bị sôi đột ngột kéo theo những giọt axit bắn ra xung quanh và gây bỏng nặng => Chiếu hình ảnh về bỏng axit.
- Do dễ hút ẩm nên H2SO4 đặc được dùng làm khô khí ẩm. Vậy có phải tất các các khí ẩm đều có thể làm khô bằng H2SO4 đặc không? H2SO4 đặc và loãng có TCHH gì giống và khác nhau? Vì sao? Mời các em đi tiếp: 3 - TCHH.
- Trả lời:
 + Là chất lỏng sánh như dầu, không bay hơi, nặng gần gấp 2 lần nước (H2SO4 98% có D = 1,84 g/cm3).
+ tan vô hạn trong nước, khi tan toả nhiều nhiệt,
+ Rất háo nước nên được dùng làm khô khí ẩm.
- Nghe và ghi chép.
- Do H2SO4 có tính ít bay hơi.
 Nghe và ghi chép.
- N/x: Ống nghiệm sau khi pha nóng lên nhiều.
- Nguyên tắc pha loãng H2SO4: Rót từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thuỷ tinh, tuyệt đối không làm ngược lại.
- Nghe và xác định mục tiêu tiếp theo của bài học.
2- Tính chất vật lý
- SGK trang 182
* Chú ý: 
- Nguyên tắc pha loãng axit là rót từ từ axit vào nước, tuyệt đối không làm ngược lại..
- H2SO4 đặc được dùng làm khô khí ẩm.
3- Tính chất hoá học
* Dựa vào đặc điểm CTPT, hãy dự đoán TCHH có thể có của H2SO4?
- Vậy thì khi nào nó thể hiện tính axit mạnh, khi nào có tính oxi hoá mạnh?
(GV giải thích rõ khi nghiên cứu tính chất của H2SO4 loãng và đặc).
* Trả lời:
- 2H trong 2 liên kết O – H rất linh động nên H2SO4 có tính axit mạnh.
- Bậc oxi hoá của S trong H2SO4 là tối đa (+6) nên H2SO4 có tính oxi hoá mạnh.
3- Tính chất hoá học
- Tính axit mạnh.
- Tính oxi hoá mạnh.
a. Tính chất của dd axit H2SO4 loãng
* Khi hoà tan vào nước, dưới tác dụng của dung môi nước, phân tử H2SO4 bị ion hoá hoàn toàn, 2H trong 2 liên kết O – H trở lên rất linh động và lúc này H2SO4 có tính axit mạnh.
- Tính axit của H2SO4 loãng HS đã được học ở lớp 9, yêu cầu HS nhắc lại: DD H2SO4 loãng có những tính chất chung gì của axit?
- BT áp dụng: dd H2SO4 loãng tác dụng với dãy chất nào sau đây?
A. MgO ; Al(OH)3 ; NaOH ; NaNO3 ; K2CO3.
B. CuO ; Fe(OH)2 ; FeS ; Fe ; Zn ; KHSO3.
C. BaCO3 ; Ba(OH)2 ; Cu ; FeO.
D. S ; Na2O ; KOH ; Na2SO3.
=> Yêu cầu HS về nhà viết PTPƯ minh hoạ ?
* Lưu ý: H2SO4 là đi axit nên khi phản ứng với dd bazơ tạo 2 loại muối: muối axit và muối trung hoà.
- Nghe và ghi chép.
- Trả lời:
+ Đổi màu quỳ tím thành đỏ.
+ Tác dụng với kim loại hoạt động, giải phóng H2.
+ Tác dụng với oxit bazơ và bazơ.
+ Tác dụng với muối của axit yếu hơn.
- Đáp án: A và B
. a. Tính chất của dd axit H2SO4 loãng
- Có tính axit mạnh.
b. Tính chất của axit H2SO4 đặc 
* Bậc oxi hoá của S trong H2SO4 là tối đa (+6) nên H2SO4 chỉ thể hiện tính oxi hoá mạnh. Nhưng ở bậc oxi hoá +6 của S, phân tử khá bền (do có S ở trạng thái lai hoá sp3) nên H2SO4 chỉ thể hiện tính oxi hoá khi đặc và nhất là khi đặc nóng đồng thời mất hẳn khả năng này khi loãng. 
- Làm các TNBD chứng minh tính oxi hoá mạnh của H2SO4 đặc.
1. Cu + H2SO4 đặc, nóng
2. Fe + H2SO4 đặc nguội và đặc nóng.
3. S + H2SO4 đặc, nóng.
4. HI + vài giọt hồ tinh bột + H2SO4 đặc, nóng .
→ Khí thoát ra trong các TN trên được dẫn qua dd KMnO4.
=> Yêu cầu HS quan sát, nhận xét hiện tượng=>kết luận sản phẩm ( Khí thoát ra làm mất màu dd KMnO4, vậy khí đó là khí gì ?)
=> HS viết PTPƯ (ghi rõ sự thay đổi số oxi hoá).
- GV bổ sung thêm một số phản ứng khác.
- HS xác định vai trò các chất trong mỗi phản ứn ?
- Yêu cầu HS tự rút ra kết luận về tính oxi hoá của H2SO4 đặc.
* Lưu ý: Lợi dụng tính thụ động của H2SO4 đặc với một số kim loại (Fe, Al,) nên người ta dùng những thùng bằng sắt để đựng và chuyên chở axit H2SO4 đặc.
* Ngoài tính oxi hoá mạnh, H2SO4 đặc còn có tính chất gì nữa không, chúng ta cùng nghiên cứu các TN sau:
- TN5: Nhỏ vài giọt H2SO4 đặc vào tinh thể CuSO4.5H2O (màu xanh)
- TN6: Nhỏ vài giọt H2SO4 đặc vào tờ giấy (cacbohiđrat).
=> Yêu cầu HS quan sát, nhận xét hiện tượng, nêu kết luận về tính chất khác của H2SO4 và viết sơ đồ PƯ.
* Lưu ý: Da thịt tiếp xúc với H2SO4 đặc sẽ bị bỏng rất nặng, vì vậy khi sử dụng axit H2SO4 đặc phải hết sức thận trọng.
- Nghe và ghi chép.
- Quan sát, nhận xét hiện tượng và viết PTPƯ:
* Hiện tượng:
- TN1: dd có màu xanh lam
- TN2: với H2SO4 đặc, nguội không có hiện tượng; Với H2SO4 đặc, nóng: dd thu được có màu vàng.
- TN4: có màu xanh tím đặc trưng.
* Khí thoát ra trong cả 4TN đều làm mất màu dd KMnO4.
- Đó là khí SO2.
* PTPƯ:
- Bổ sung các PƯ vào vở.
- Nhận xét:
+ Chất oxi hoá: H2SO4 đặc
+ Chất khử: Fe, Cu, Mg, Zn, I2, HI,
* Nêu kết luận:
+ H2SO4 đặc, nguội thụ động hoá một số kim loại như: Fe, Al, Cr,
+ H2SO4 đặc, nóng có tính oxi hoá mạnh nên oxi hoá được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), nhiều phi kim (C, S, P,) và hợp chất có tính khử.
+ S+6 trong H2SO4 có thể bị khử xuống mức: -2, 0, +4 tuỳ vào nồng độ của H2SO4, hoạt tính chất khử. Chất khử càng mạnh thì quá trình khử càng sâu.
- Nghe và ghi chép.
- Nhận xét hiện tương:
+ TN5: Tinh thể CuSO4.5H2O màu xanh chuyển dần sang khan, màu trắng.
+ TN6: Tờ giấy chỗ có H2SO4 nhỏ vào bị hoá đen và thủng.
=> Nêu kết luận:
Ngoài tính oxi hoá mạnh, H2SO4 đặc có tính háo nước: H2SO4 đặc chiếm nước kết tinh của nhiều muối hiđrat hoặc chiếm các nguyên tố H và O (thành phần của nước) trong nhiều hợp chất.
- Viết sơ đồ PƯ:
(màu xanh) (trắng)
b. Tính chất của axit H2SO4 đặc 
* Có tính oxi hoá mạnh.
=> Nhận xét:
 + Chất oxi hoá: H2SO4 đặc
+ Chất khử: Fe, Cu, Zn, Mg, I2, HI,
* Kết luận:
+ H2SO4 đặc, nguội thụ động hoá một số kim loại như: Fe, Al, Cr,
+ H2SO4 đặc, nóng có tính oxi hoá mạnh nên oxi hoá được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), nhiều phi kim (C, S, P,) và hợp chất có tính khử, đưa chúng lên số oxi hoá bền cao nhất.
+ Tuỳ vào nồng độ của H2SO4 và hoạt tính chất khử:
 -2 0 +4 +6
 +8e +6e +2e
Chất khử càng mạnh thì quá trình khử càng sâu.
* Tính háo nước:
(màu xanh) (trắng)
=> Kết luận:
H2SO4 đặc chiếm nước kết tinh của nhiều muối hiđrat hoặc chiếm các nguyên tố H và O (thành phần của nước) trong nhiều hợp chất.
4. Ứng dụng
- HS đã được xem đoạn băng ứng dụng của H2SO4 ở phần đầu bài => Yêu cầu HS nghiên cứu SGK kết hợp với hiểu biết của bản thân hãy nêu ứng dụng của H2SO4?
- Trả lời:
+ Trong CN: luyện kim, chất dẻo, tơ sợi, chất tẩy rửa, sơn, dầu mỏ, thuốc nổ,
+ Trong NN: phân bón, thuốc trừ sâu,
+ Trong y khoa: làm dược phẩm,
4. Ứng dụng
- SGK.
4. Củng cố