Giáo án Hóa học 12 - Bài: Hiđrosunfua

Trường: THPT An Lương Đông Ngày 14 tháng 11 năm 2008 Lớp : 10A7 Sinh viên : Hồ Thị Hà Tiết : Tiết 52 Lớp: Hoá 4A – ĐHSP – ĐH Huế HIĐROSUNFUA I. Mục đích bài học 1. Kiến thức - HS biết: CTCT, tính chất vật lý, tính chất hoá học, trạng thái tự nhiên của H2S. - HS hiểu: Vì sao H2S có tính khử mạnh; dd H2S có tính axit yếu. - HS vận dụng: + Viết PTPƯ minh hoạ cho tính chất của H2S. + Giải thích các hiện tượng liên quan tới H2S, như nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường không khí và biện pháp chống ô nhiễm môi trường không khí, 2. Kỹ năng - Dựa vào độ bền của liên kết S – H trong phân tử H2S để suy ra tính axit yếu của dd H2S. - Dựa vào số OXH của S trong H2S để dự đoán tính chất (tính khử) của H2S. - Viết PTHH minh hoạ tính chất của H2S dựa vào sự thay đổi số OXH của các nguyên tố. - Làm các bài tập về H2S khi phản ứng với dung dich kiềm. - Nhận biết các chất khí (trong đó có H2S). 3. Tư duy - Suy luận: Dự đoán tính chất của một chất căn cứ vào đặc điểm CTCT hợp chất và trạng thái số OXH của một nguyên tố trong hợp chất. 4. Về giáo dục: - Ảnh hưởng của khí H2S đến môi trường. II. Trọng tâm bài học - Nhấn mạnh được: tính chất hoá học cơ bản của H2S đó là tính khử mạnh. II. Chuẩn bị 1. Giáo viên: - Phiếu học tập - Thí nghiệm điều chế và đốt cháy khí H2S trong không khí. - Bảng tính tan. 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 SOXH của một nguyên tố trong đơn chất và hợp chất và cách cân bằng phản ứng OXH-K. -Đọc trước bài mới. IV. Phương pháp - Đàm thoại gợi mở : GV – HS - Thuyết trình, giảng giải: GV - Thí nghiệm biễu diễn : GV - Thảo luận nhóm : HS V. Tiến hành dạy học 1. Bước 1 : Ổn định lớp(1p) 2. Bước 2 : Kiểm tra bài cũ Câu hỏi: Viết các PTPƯ minh hoạ cho chuỗi phản ứng sau: (5) S+6 Đáp án: Các PTPƯ minh hoạ: 1) 2) 3) 4) 5) 3. Bước 3 : (Giảng bài mới) Tháng 11/1950, ở Mexico, một nhà máy ở Pozarica đã thải ra một lượng lớn khí hiđrosunfua, một hợp chất của lưu huỳnh với hiđro. Chỉ trong vòng 30 phút, chất khí đó cùng với sương mù của thành phố đã làm chết 22 người và khiến 320 người bị nhiễm độc. Vậy hiđrosunfua có đặc điểm cấu tạo như thế nào, tính chất lí hoá ra sao, nó có ảnh hưởng gì đến cuộc sống của chúng ta. Mời các em đi vào bài 44: HIĐROSUNFUA. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của Học sinh Phần ghi bảng A- HIĐROSUNFUA I. Cấu tạo phân tử * HĐ1: - Viết cấu hình elctron và cấu hình (AO) của 1H và 16S. - GV cho biết: Phân tử H2S có cấu tạo tương tự phân tử nước => Từ đó gọi HS lên bảng viết CT electron, CTCT của H2S? - GV kết luận: Phân tử H2S có cấu tạo dạng góc với góc nên phân tử phân cực và lai hoá sp3 của S vô cùng yếu, hầu như không lai hoá. Hai cặp (e) chưa chia của S chiếm 2 (AO) phân tử không định hướng rõ trong không gian. - Yêu cầu HS xác định loại liên kết và số oxi hoá của S trong phân tử H2S ? - Trả lời: - CT electron: - CTCT: 1,35Ao S H 92,2o H - Nghe và ghi chép. - Trả lời: - Liên kết S – H là liên kết CHT phân cực. - Số oxi hoá của S: -2. A- HIĐROSUNFUA (H2S) I. Cấu tạo phân tử 1H: 1s1 16S: 1s22s22p63s23p4 H H S - CT electron: - CTCT: 1,35Ao S H 92,2o H - Liên kết S – H là liên kết CHT phân cực. - Số oxi hoá của S: -2. II- Tính chất vật lý * Hướng dẫn HS nghiên cứu SGK trang 134 và nêu TCVL của H2S, như: Trạng thái, mùi đặc trưng, tỉ khối so với không khí, khả năng tan trong nước,? * Bổ sung: - Do S có độ âm điện bé hơn O nên khả năng hình thành liên kết hiđro giữa các phân tử H2S là yếu hơn nhiều so với giữa các phân tử nước. Do đó, ở điều kiện thường, H2S là chất khí, nóng chảy ở -86oC, sôi ở -60,75oC mà không ở thể lỏng. - Lưu ý tính độc của H2S có ở khí gas, khí núi lửa, bốc ra từ xác động thực vật, nước thải nhà máy, - Khí H2S rất độc: với nồng độ ≥ 0,05 mg/l khí H2S gây ngộ độc chóng mặt, nhức đầu, thậm chí có thể chết nếu thở lâu trong khí H2S. - Giải thích tính độc của H2S: Do ái lực lớn của S với các kim loại, đặc biệt là với Fe2+. H2S vào máu tạo kết tủa với Fe2+ làm cho cấu trúc hemoglobin của máu bị phá huỷ: H2S + Fe2+ (trong máu) → FeS↓+ 2H+ => Không ngửi H2S sinh ra từ bả thải, sự phân huỷ các albumin trong xác động vật. - Trả l ời: - Chất khí, không màu, mùi trứng thối - Nặng hơn không khí (dH2S/kk≈ 1,17). - Tan ít trong nước: SH2S (20oC, 1at) = 0,38g/100g H2O. - Rất độc - Hoá lỏng ở - 60oC. II- Tính chất vật lý - SGK trang 134. III- Tính chất hoá học 1. Tính kém bền - GV hướng dẫn HS: So sánh tính bền của H2S so với H2O từ việc so sánh độ bền liên kết liên kết S – H so với O – H dựa trên sự khác nhau về kích thước và độ âm điện của S so với O? - Thực vậy, chỉ cần đun nóng đến 300oC H2S bắt đầu phân huỷ: (So với H2O phải trên 1000oC mới phân huỷ). - Trả lời: So với H2O, phân tử H2S kém bền hơn vì S có kích thước lớn hơn, độ âm điện nhở hơn O, lai hoá sp3 của S trong H2S vô cùng yếu nên liên kết S – H kém bền hơn liên kết O – H trong H2O. II- Tính chất hoá học 1. Tính kém bền 2. Tính axit yếu - GV liên hệ với bài HCl rồi từ đó dẫn dắt rằng: khí H2S khi tan vào nước tạo dung dịch axit sunfuhiđric là một axit rất yếu, yếu hơn cả axit H2CO3. - Giải thích: Do độ bền liên kết S – H kém hơn O – H nên khi tan vào nước nó bị ion hóa mạnh hơn H2O, dd H2S trở nên có tính axit yếu. - Yêu cầu HS nhắc lại tính chất hoá học của một axit ? - GV khẳng định: Dd H2S có đầy đủ TCHH của 1 axit, tuy nhiên ở mức độ phản ứng yếu hơn => Yêu cầu HS về nhà viết các PTPƯ chứng minh tính axit yếu của H2S. * Lưu ý với HS về phản ứng của H2S với dd NaOH: - H2S là 1 axit 2 lần axit. Vậy, khi cho H2S tác dụng với dd NaOH sẽ tạo ra những muối nào? - Hướng dẫn HS nhận xét: khi nào tạo muối trung hoà và khi nào tạo muối axit? - Nghe giảng và rút ra nhận xét: Khí H2S dd H2S: axit rất yếu (yếu hơn H2CO3). - Trả lời: - Ghi BTVN. - Trả lời: H2S là axit 2 lần axit nên có thể tạo ra 2 loại muối là muối trung hoà và muối axit: H2S + NaOH → NaHS +H2O H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O => Dựa vào tỉ lệ số mol - ≤ 1 : tạo muối NaHS. - ≥ 2 : tạo muối Na2S. - 1<<2: tạo hỗn hợp muối . II- Tính chất hoá học 1. Tính axit yếu Khí H2S dd H2S: axit rất yếu (yếu hơn H2CO3): không làm đỏ giấy quỳ. * H2S + NaOH NaHS +H2O hoặc: H2S + 2NaOH Na2S + 2H2O => N/x: - ≤ 1 : tạo muối NaHS. - ≥ 2 : tạo muối Na2S. - 1<<2: tạo hỗn hợp muối . 3. Tính khử mạnh - Nêu vấn đề: Ngoài tính kém bền và tính axit yếu, H2S còn có tính chất gì đặc trưng ? - Yêu cầu HS nhắc lại các trạng thái số oxi hoá của S ? - Dựa vào số oxi hoá của S trong H2S, hãy dự đoán tính chất của H2S (ngoài tính axit yếu) ? * Bổ sung: Tuỳ thuộc vào điều kiện phản ứng mà H2S (S-2) có thể bị oxi hoá lên S0, S+4, S+6. - Vậy H2S có thể tham gia những PƯHH nào? - Chiếu TN chứng minh: Điều chế và đốt cháy H2S trong điều kiện thiếu và đủ oxi => Yêu cầu HS quan sát, nhận xét hiện tượng và gợi ý HS lên viết PTPƯ (có kèm theo sự thay đổi số OXH của các nguyên tố và vai trò của các chất trong phản ứng đã viết)? - Tại sao không tồn tại khí H2S gây độc trong không khí mặc dù trong tự nhiên có rất nhiều nguồn sinh ra nó? - Tại sao dd H2S để lâu trong không khí thì bị vẩn đục màu vàng? - Mô tả TN: Nếu sục khí H2S vào dd Br2 (vàng nâu), dd clo, dd KMnO4 thì thấy các dd này bị mất màu. - Y êu cầu HS viết PTPƯ H2S với nước clo (có kèm theo sự thay đổi số OXH của các nguyên tố)? - Bổ sung 1 số p/ư khác. - BNVN: Viết PTPƯ của H2S với dd Br2, dd FeCl3, khí Cl2, SO2 ? - Hướng dẫn HS kết luận về tính chất của H2S trong phản ứng OXH-K? - Trả lời: Các trạng thái số oxh có thể có của S đó là: S-2, S0, S+4 và S+6. - Trong H2S, S có số oxh -2, là SOXH thấp nhất của S => H2S có tính khử mạnh. - Tuỳ thuộc vào điều kiện phản ứng mà: S0 S+4 S+6 (bị oxh) S-2 - Trả lời: H2S có thể tác dụng với các chất có tính oxh, như: O2, dd nước clo, dd Br2, dd KMnO4, PTPƯ: (*) (thiếu O2) => Có kết tủa vàng. (đủ O2) =>ngọn lửa có màu xanh nhạt. Trong đó: - H2S là chất khử - O2 là chất oxi hoá. - Do xảy ra p/ư (*). - Do bị oxi không khí oxi hoá chậm tạo thành váng S màu vàng. - PTPƯ: (vàng nâu) (không màu) - Ghi BTVN: - Kết luận: Tuỳ thuộc vào điều kiện phản ứng mà H2S (S-2) có thể bị oxi hoá thành S0, S+4 hoặc S+6. -6e 2. Tính khử mạnh -8e => H2S có tính khử mạnh. * Tác dụng với O2: - Cháy trong không khí => ngọn lửa màu xanh nhạt. - Trong điều kiện thuờng (thiếu O2): (vàng) => - H2S là chất khử - O2 là chất oxi hoá. * Tác dụng với nước clo: (vàng nâu) (không màu) => nhận biết H2S. * Chú ý: Dd H2S bị vẩn đục khi để lâu ngoài không khí. * IV. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ 1. Trạng thái tự nhiên - Chiếu hình ảnh về các nguồn sinh ra khí H2S trong tự nhiên =>Yêu cầu HS quan sát kết hợp SGK cho biết trạng thái tự nhiên của H2S? - Có thể cung cấp thêm tư liệu về lượng H2S sản sinh trong tự nhiên: Theo ước tính, các chất hữu cơ trên TĐ sản sinh 33 tấn H2S/ năm. Trong số đó có một lượng lớn từ rác do con người thải vào mội trường. H2S là chất gây ô nhiễm MT nặng nề, có thể gây độc trực tiếp, phần lớn chuyển hoá thành SO2 gây hiện tượng mưa axit. - Theo các em, làm thế nào để giảm lượng H2S thải vào môi trường ? - Nhận xét: H2S có ở khí gas, suối nước nóng, khí núi lửa, xác các động thực vật, nước thải nhà máy, - Trả lời: Trong CN, các khí thải độc hại phải được xử lí; rác thải sinh hoạt phải được thu gom và có biện pháp xử lí giảm thiểu ô nhiễm môi trường. III. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ 1. Trạng thái tự nhiên - SGK trang 135 2. Điều chế - Khí H2S là hoá chất độc hại đối với con người nên người ta không sản xuất nó trong CN mà chỉ điều chế một lượng nhỏ trong phòng TN phục vụ cho mục đích nghiên cứu tính chất lí-hoá của nó. - Trong phần TCHH, HS đã được quan sát TN điều chế H2S từ phản ứng của FeS tác dụng với HCl. Vậy em hãy nêu nguyên tắc điều chế khí H2S trong PTN? - Yêu cầu HS lên viết PTPƯ: FeS + HCl→ ? - Tại sao không dùng axit H2SO4 đặc hoặc HNO3 ? - Nghe và ghi chép. - Nêu nguyên tắc: Cho muối sufua (trừ một số muối sunfua kim loại nặng) tác dụng với dd axit mạnh (HCl, H2SO4 loãng,) - PTPƯ: FeS +2HCl → FeCl2 + H2S↑ - Giải thích: Vì H2SO4 đặc hoặc HNO3 có tính oxi hoá mạnh sẽ oxi hoá ngay H2S vừa tạo ra để sinh ra các sản phẩm của S0 hoặc S+4. 2. Điều chế - Trong CN: không được điều chế. - Trong PTN: FeS + 2HCl→ FeCl2 + H2S↑ V. TÍNH CHẤT CỦA MUỐI SUNFUA - Biễu diễn thí nghiệm: Dd Na2S tác dụng với dd Pb(NO3)2, FeCl2, gạn lấy kết tủa rồi nhỏ vào đó vài giọt dd HCl. - Cho biết tính tan của các muối: Na2S, FeS, PbS và màu sắc của các muối đó? - Dựa vào bảng tính tan và SGK, cho biết tính chất của muối sunfua? - Chiếu cho HS quan sát màu một số muối sunfua. - Muốn nhận biết gốc sunfua có thể dùng hoá chất nào? => Giới thiệu cho HS thuốc thử thường là dùng dd Pb(NO3)2, cho kết tủa đen, không tan trong axit loãng: HCl, H2SO4, HNO3. - Tổ chức cho HS làm TN nhóm phân biệt các lọ mất nhãn: CdCl2, CuCl2 và NaNO3. - Quan sát hiện tượng, giải thích và viết PTPƯ: + Na2S tan trong nước tạo thành dd không màu. + FeS (đen) không tan trong nước nhưng tan trong axit. + PbS (đen) không tan trong nước và cả trong axit. - Trả lời: Muối sunfua của kim loại nhóm IA, IIA (trừ Be) như Na2S, K2S,tan được trong nước và tác dụng với axit (HCl, H2SO4(l),) giải phóng khí H2S. - Muối sunfua của kim loại nặng: CuS (đen), PbS (đen),không tan trong nước và cả trong axit (HCl, H2SO4(l),). - Muối sunfua của một số kim loại khác: ZnS (màu vàng, dùng làm màn huỳnh quang, làm tivi,), FeS (đen),không tan trong nước nhưng tan trong axit (HCl, H2SO4(l),) giải phóng khí H2S. - HS có thể nêu nhiều thuốc thử để nhận biết. V. TÍNH CHẤT CỦA MUỐI SUNFUA (muối của axit H2S): - SGK - Thuốc thử nhận biết gốc S2-: dd Pb(NO3)2. PTPƯ: Na2S + Pb(NO3)2 →PbS↓(đen) + 2NaNO3. 4. Củng cố (5 phút): Giáo viên phát phiếu học tập Viết các PTPƯ hoàn thành chuỗi biến hoá sau: H2S S SO2 H2SO4 CuS Na2S 1 2 3 4 6 5 7 Đáp án: 5. Hướng dẩn học bài và ra bài tập về nhà - GV nhấn mạnh lại trong tâm của tiết học, đó là: Tính khử mạnh của H2S. - Bài tập về nhà: Câu 3 trang 138, câu 8 trang 139.