Soạn mới giáo án Hóa học 11 cánh diều bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

* Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí

- GV cho HS quan sát mô hình cấu tạo của phân tử H₂SO₄, tìm hiểu thông tin mục I.1 SGK trang 44, yêu cầu HS nêu tính chất vật lí của sulfuric acid.  

- GV lưu ý HS cách pha loãng dung dịch sulfuric acid đặc để bảo đảm an toàn: Cho từ từ acid đặc vào nước, không được cho nước vào acid

* Tính chất hóa học  

Thí nghiệm 1. Tính oxi hóa của dung dịch sulfuric acid loãng và dung dịch sulfuric acid đặc

- GV cho HS quan sát video thí nghiệm 1, yêu cầu HS quan sát hiện tượng và giải thích. Viết phương trình hóa học minh họa, xác định vai trò của mỗi chất phản ứng.

Tính chất hóa học của dung dịch sulfuric acid loãng

- GV yêu cầu HS nêu các tính chất của sulfuric acid tương tự như tính chất chung của một acid.

- GV yêu cầu HS trả lời Câu hỏi 2 SGK trang 46:

Số oxi hóa lớn nhất cua sulfur trong các hợp chất là +6. Vậy H₂SO₄ có khả năng thể hiện tính khử không? Giải thích.

Tính chất hóa học của dung dịch sulfuric acid đặc

- GV tìm hiểu về tính oxi hóa mạnh của sulfuric acid, yêu cầu HS viết các phương trình hóa học khi cho dung dịch sulfuric acid đặc tác dụng với S và Br₂

Thí nghiệm 2. Tính háo nước và tính oxi hóa của dung dịch sulfuric acid đặc

- GV cho HS quan sát video thí nghiệm 2, yêu cầu HS quan sát hiện tượng. Giải thích và viết phương trình hóa học.

- GV lưu ý HS: Phải hết sức cẩn trọng khi sử dụng dung dịch sulfuric acid đặc. Khi bị dính dung dịch sulfuric acid đặc, vùng cơ thể tiếp xúc với acid sẽ bị tổn thương nặng do các tế bào bị mất nước, bị oxi hóa mạnh, bị đốt nóng từ lượng nhiệt lớn phát ra.

- GV giới thiệu cho HS hình ảnh hồ Kawah ljen (Ka-oa li-en)

* Bảo quản và xử lí bỏng sulfuric acid

- GV yêu cầu HS đọc hiểu thông tin mục I.3 SGK trang 46 – 47, tìm hiểu quy tắc an toàn khi sử dụng sulfuric acid:

+ Cách bảo quản sulfuric acid

+ Nguyên tắc đảm bảo an toàn khi sử dụng sulfuric acid

+ Cách sơ cứu khi bị bỏng sulfuric acid

* Ứng dụng và sản xuất sulfuric acid

- GV cho HS tìm hiểu thông tin mục I.4 SGK trang 47, kết hợp với vốn hiểu biết thực tế, trình bày về ứng dụng của sulfuric acid.

- GV yêu cầu HS viết các phương trình thể hiện các giai đoạn trong quá trình sản xuất sulfuric acid theo phương pháp tiếp xúc

- GV yêu cầu HS trả lời Câu hỏi 3 SGK trang 48:

‘‘Nhờ có chất xúc tác nên phản ứng giữa SO₂ và O₂ ưu tiên diễn ra theo chiều thuận’’ 

Phát biểu trên là đúng hay sai? Giải thích.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS tìm hiểu về sulfuric acid; trả lời Câu hỏi 1, 2, 3 SGK trang 44 – 48

- 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 trình bày kết quả thảo luận, câu trả lời cho Câu hỏi 1, 2, 3 SGK trang 44 – 48.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết các đặc điểm của phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch, trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch.

I. Sulfuric acid

1. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí

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

- Dung dịch sulfuric acid đặc có khả năng hút ẩm nên thường được dùng để làm khô hóa chất.

- Sulfuric acid tan tốt trong nước; quá trình hòa tan tỏa ra một lượng nhiệt lớn.

2. Tính chất hóa học

Thí nghiệm 1. Tính oxi hóa của dung dịch sulfuric acid loãng và dung dịch sulfuric acid đặc

Hiện tượng:

- Ống nghiệm 1: Không thấy xuất hiện hiện tượng gì

- Ống nghiệm 2: Mảnh đồng tan dần, có khí không màu thoát ra, sau phản ứng thu được dung dịch có màu xanh

Phương trình hóa học:

H₂SO₄ đóng vai trò là chất oxi hóa

Cu đóng vai trò là chất khử

a) Tính chất hóa học của dung dịch sulfuric acid

 Dung dịch sulfuric acid loãng có các tính chất chung của một acid:

- Đổi màu quỳ tím thành đỏ

- Tác dụng với những kim loại hoạt động trong dãy hoạt động hóa học

- Tác dụng với oxide base và base

- Tác dụng với nhiều muối

Trả lời Câu hỏi 2 SGK trang 46:

 Trong hợp chất H₂SO₄, sulfur có số oxi hóa là +6, đây là số oxi hóa cao nhất của sulfur do đó H₂SO₄ không thể hiện tính khử

b) Tính chất hóa học của dung dịch sulfuric acid đặc

Tính oxi hóa mạnh

 Dung dịch sulfuric acid đặc có tính oxi hóa rất mạnh; oxi hóa được hầu hết các kim loại (trừ vàng, platinum); nhiều phi kim và hợp chất

Ví dụ:

Tính háo nước

Thí nghiệm 2. Tính háo nước và tính oxi hóa của dung dịch sulfuric acid đặc

- Hiện tượng: Đường kính hoặc bột gạo hay bột mì dần dần hóa than, có hiện tượng sủi bọt đẩy C trào ra ngoài cốc

- Giải thích: Các hợp chất dạng C_n(H₂O)_m bị than hóa do phản ứng tạo ra carbon. Một phần carbon sẽ tiếp tục bị oxi hóa bởi acid tạo thành khí, đẩy C trào ra ngoài

- Phương trình hóa học:

C_n(H₂O)_m(s) nC(s) + mH₂O(l)

C(s) + 2H₂SO₄(aq)  CO₂(g) + 2SO₂(g) + 2H₂O(l)

* Bảo quản và xử lí bỏng sulfuric acid

- Bảo quản ở nơi ít có nguy cơ bị va chạm, xa nguồn nhiệt và các hóa chất khác.

- Khi sử dụng với sulfuric acid, sử dụng các dụng cụ bảo hộ như áo bảo hộ, kính bảo hộ, găng tay chống thấm,...

- Sơ cứu khi bị bỏng bởi sulfuric acid: Rửa sạch vết bỏng dưới vòi nước sạch trong ít nhất 20 phút

- Tuyệt đối không chườm đá lạnh, không xoa vết bỏng bằng các loại kem, gel, dầu,...     

4. Ứng dụng và sản xuất sulfuric acid

a) Ứng dụng

- Sản xuất phân bón như ammonium, sulfate, calcium dihydrogenphosphate (Ca(H₂PO₄)₂),...

- Sản xuất chất tẩy rửa, sơn, phẩm màu, thuốc trừ sâu, giấy, chế hóa dầu mỏ,...

b) Sản xuất sulfuric acid bằng phương pháp tiếp xúc

S(s) + O₂(g)  SO₂(g)

4FeS₂(s) + 11O₂(g)  2Fe₂O₃(s) + 8SO₂(g)

2SO₂(g) + O₂(g)  2SO₃ (g)

H₂SO₄(aq) + nSO₃(g)  H₂SO₄.nSO₃(l)

H₂SO₄.nSO₃(l) + nH₂O(l)  (n + 1)H₂SO₄(aq)

Trả lời Câu hỏi 3 SGK trang 48:

Phát biểu trên là sai. Do chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng nghịch với số lần bằng nhau, do đó chất xúc tác không làm cân bằng