Giáo án Hóa học 10 - Bài 30: Lưu huỳnh - Mai Phương

Bài 30: Lưu huỳnh
Mục tiêu
Kiên thức
Học sinh biết: vị trí, cấu hình electron nguyên tử
 Tính chất vật lý: Các dạng thù hình của lưu huỳnh, tính chất vật lý của lưu huỳnh biến đổi như thế nào theo nhiệt độ
Tính chất hóa học
Ưng dụng của lưu huỳnh, trạng thái tự nhiên và sản xuất lưu huỳnh
Học sinh hiểu:
Vì sao lưu huỳnh có nhiều bậc số oxi hóa
Nguyên nhân gây ra tính chất hóa học của lưu huỳnh: Tại sao lưu huỳnh vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử
Xuất phát từ TCVL và TCHH để giải thích tại sao lưu huỳnh tồn tại ở dạng đơn chất và nguyên tắc của phương pháp khai thác lưu huỳnh từ mỏ
Học sinh vận dụng:
Viết PTPU thể hiện những tính chất hóa học đặc trưng của lưu huỳnh
So sánh và giải thích được khả năng phản ứng của oxi và lưu huỳnh
Giải các bài tập định lượng
Kỹ năng
Dự đoán tính chất, kiểm tra, kết luận được về tính chất hóa học của lưu huỳnh
Rèn luyện cho học sinh kỹ năng viết PTHH và cân bằng các phản ứng oxi hóa khử
Giải các bài tập định lượng
Phát triển tư duy logic: Từ số hiệu nguyên tử suy ra được vị trí, cấu hình electron và dự đoán TCHH của lưu huỳnh
Phát triển tư duy so sánh: So sánh TCHH giữa các nguyên tố trong cùng nhóm ( giữa oxi và lưu huỳnh)
Thái độ và phát triển năng lực
Thái độ:
Khí thải từ các nhà máy, đặc biệt là các nhà máy luyện kim chứa nhiều hợp chất của lưu huỳnh: SO2, H2S độc hại đối với con người động thực vật từ đó giáo dục cho học sinh ý thức bảo vệ môi trường
Học sinh hiểu được nguyên tắc khai thác lưu huỳnh từ mỏ, từ đó ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống
Ngoài ra một số nơi người ta thường dùng lưu huỳnh để sấy một số loại thuốc bắc, thực phẩm, chiếu để chống mốc, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người từ đó giáo dục cho học sinh có ý thức trách nhiệm với những việc làm của mình, không gây ảnh hưởng đến môi trường, đến người khác, đồng thời khi có kiến thức về bài học các em có thể tuyên truyền cho người dân để hạn chế những hành vi như trên
Phát triển năng lực
Năng lực tự học
Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: phân tích được tình huống mà giáo viên đặt ra từ đó dự đoán kết luận về TCHH
Năng lực thể chất: nêu được cơ sở của các biện pháp bảo vệ môi trường ( thu hồi lưu huỳnh từ khí thải của các nhà máy)
Năng lực giao tiếp: sử dụng thành thạo tên gọi của các chất, chủ động giao tiếp, tự tin trình bày ý hiểu của mình trước lớp hoặc biện luận cho câu trả lời của mình
Năng lực hợp tác: làm việc nhóm, giải quyết nôi dung học tập mà bài học đặt ra
Năng lực tính toán: làm bài tập định lượng liên quan đến bài học
Chuẩn bị 
Tiến dạy học
Vào bài: Một nguyên tố được tìm ra từ thời cổ đại, được dùng làm thuốc “ trường sinh ”?
Hoạt động của giáo viên
Hoạt đông của học sinh
Hoạt động 1: I. Vị trí, cấu hình electron nguyên tử:
Lưu huỳnh: 16S32 gọi học sinh lên bảng, viết cấu hình electron và xác định vị trí của lưu huỳnh trong bảng HTTH
Nhân xét về số electron lớp ngoài cùng và số electron độc thân của lưu huỳnh ?
Hoạt động 2: Tính chất vật lý
Hai dạng thù hình của lưu huỳnh
Các em hãy nghiên cứu sách giáo khoa và cho cô biết lưu huỳnh có mấy dạng thù hình, chúng giống và khác nhau ở điểm nào?
Bảng trong sách giáo khoa trang 129 có trình bày cấu trúc của hai dạng thù hình, và số liệu về các đại lượng vật lý, các em tham khảo thêm để thấy rõ sự khác nhau đó
Một bạn hãy cho cô biết là hai dạng thù hình này có thể chuyển hóa lẫn nhau được không? Và nếu có thì sự chuyển hóa xảy trong điều kiện nào?
2.Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất vật lý
-Tính chất vật lý của lưu huỳnh thay đổi theo nhiệt độ, tùy từng khoảng nhiệt độ mà S tồn tại ở các trạng thái khác nhau và có màu sắc khác nhau, cụ thể của quá trình đó các em về nhà tìm hiểu trong sách giáo khoa
Hoạt động 3: Tính chất hóa học
Các em hãy so sánh vị trí của S với vị trí của oxi trong bảng HTTH ?
Trên cơ sở đó các em hãy dự đoán tính chất hóa học của lưu huỳnh? Về:
Tính kim loại- tính phi kim
Tính oxi hóa - khử
Oxi có mấy bậc số oxi hóa?
Theo các em dự đoán thì S sẽ có mấy bậc số oxi hóa?
Xác định số oxi hóa của lưu huỳnh trong các hợp chất sau:
H2S, S, SO2, SO3, H2SO4
Kết hợp với SGK các em hãy cho kết luận về các bậc số oxi hóa của lưu huỳnh ?
Lưu huỳnh và oxi thuộc cùng một nhóm vậy tại sao lưu huỳnh lại thể hiện số oxi hóa dương còn oxi thì không?
Các em hãy nghiên cứu sách giáo khoa cho biết giá trị cS ? So sánh giá trị đó với độ âm điện của oxi, flo. 
Với các bậc số oxi hóa như vậy các em hãy dự đoán tính oxi hóa – khử của S
Tính oxi hóa
Ở nhiệt độ cao, lưu huỳnh tác dụng với nhiều kim loại và với khí hidro 
tạo ra hợp chất sunfua
Ví dụ:
Fe + S
Hg + S
H2 + S
Học sinh lên bảng viết phương trình phản ứng và xác định sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố 
Trong các phản ứng trên sự thay đổi thay đổi số oxi hóa của S xảy ra như thế nào? S thể hiện tính chất gì trong các phản ứng đó?
Khi cho oxi tác dụng với Fe thì sản phẩm thu được là gì? Từ đó so sánh khả năng thể hiện tính oxi hóa của S với oxi
Lưu ý
Ở điều kiện thường thủy ngân tồn tại ở trạng thái nào? Và nó có độc hay không?
Việc thu dọn một chất lỏng, đặc biệt là một chất lỏng dễ bay hơi thì dễ hay khó hơn so với việc thu dọn một chất rắn?
Một tình huống đặt ra đó là: trong quá trình làm thí nghiệm một bạn nào đó bất cẩn làm vỡ nhiệt kế ,thủy ngân bị rơi ra ngoài thì chúng ta sẽ xử lý như thế nào ?
Phản ứng thứ (2) xảy ra ngay ở điều kiện thường tạo thành kết tủa rất bền và không độc. Vậy bạn nào có thể đề xuất cách thu gom thủy ngân rơi vãi
Mở rộng: thủy ngân tồn tại ở dạng hạt tròn, sức căng bề mặt rất lớn, khi bị rơi ra ngoài nó sẽ “chạy” ở trên nền nhà sau đó bị phân tách thành những hạt nhỏ hơn và bay hơi, nếu không xử lý kịp thời có thể phải đóng của phòng thí nghiệm một thời gian ( thường là một tháng)
Tính khử
Lưu huỳnh thể hiện tính khử khi tác dụng với các chất có TCHH như thế nào?
Một em lên bảng viết cho cô phản ứng hóa học xảy ra khi cho S tác dụng với oxi, flo trong điều kiện đun nóng
Gọi học sinh khác xác định sự thay đổi số oxi hóa trong các phản ứng đó
Trong các phản ứng hóa học trên sự thay đổi số oxi hóa của S xảy ra như thế nào? S thể hiện tính chất gì trong các phản ứng đó?
®Kết luận: S vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử, trong đó tính oxi hóa là chủ yếu và tính oxi hóa của S yếu hơn của oxi
Hoạt động 4: Ứng dụng
Các em nghiên cứu sách giáo khoa và cho cô biết các ứng dụng chính của lưu huỳnh
Mở rộng: Một số nơi người ta thường sấy một số loại thuốc bắc, thực phẩm, chiếu cói bằng lưu huỳnh để chống mốc, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người
Hoạt động 5: Trạng thái tự nhiên và sản xuất lưu huỳnh
Trạng thái tự nhiên:
Các em nghiên cứu sách giáo khoa và cho biết trong tự nhiên lưu huỳnh tồn tại chủ yếu ở dạng nào? Lấy ví dụ
Điều chế S: 
Cách 1: Bằng pp hóa học (mở rộng)
Khí thải từ các nhà máy, đặc biệt là các nhà máy luyện kim chứa nhiều hợp chất của lưu huỳnh: SO2, xác động thực vật phân hủy tạo H2S, các khí này rất độc đối với con người động thực vật. Vì vậy người ta đã nghĩ ra cách thu hồi lưu huỳnh từ các khí thải này vừa giúp tiết kiệm nguyên liệu vừa bảo vệ môi trường:
H2S + O2 S + H2O
Nếu dùng dư oxi thì có thu được lưu huỳnh không?
Cho hỗn hợp khí SO2, H2S phản ứng với nhau, phản ứng giữa S+4 và S-2 thì sản phẩm thu được sẽ là gì?
Phương pháp này giúp thu hồi 90% lưu huỳnh từ khí thải
Cách 2: Khai thác lưu huỳnh từ mỏ
Các em nghiên cứu sách giáo khoa và cho biết quy trình khai thác lưu huỳnh từ mỏ
Hoạt động 6: Củng cố bài học
Giáo viên kết thúc bài
Nhắc lại phần kiến thức trọng tâm: Tính chất hóc học của lưu huỳnh, so sánh TCHH của oxi và lưu huỳnh
Dặn dò cho buổi học sau: Các em về nhà tìm hiểu xem tại sao khi bị cảm chúng ta thường dùng dây bằng bạc để đánh cảm, bài học hôm sau chúng ta sẽ cùng trả lời cho câu hỏi này.
16S32: 1s22s2p63s23p4, S nằm ở ô thứ 16 trong bảng HTTH, chu kì ba, nhóm VIA
6 electron lớp ngoài cùng và có hai electron độc thân
Có hai dạng thù hình: Lưu huỳnh tà phương (Sα), lưu huỳnh đơn tà (Sβ)
Giống nhau: TCHH
Khác nhau: về cấu tạo tinh thể và một số TCVL như khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ bền
Có 
Sα « Sβ
Trên 95,50C: Sα ® Sβ
Dưới 95,50C: Sβ ® Sα
Cùng nhóm, oxi ở chu kì 2, lưu huỳnh ở chu kì 3
Là phi kim
Có tính oxi hóa mạnh
Hai: -2, 0 trừ một số hợp chất với flo
Tương tự oxi S cũng có hai bậc số oxi hóa là -2, 0 
-2, 0, +4, +6
Ngoài ra S còn thể hiện hai bậc số oxi hóa khác là +4, +6
® S có các bậc số oxi hóa: -2, 0, +4, +6
cS= 2,58 thấp hơn độ âm điện của oxi và flo
Vì số oxi hóa của oxi chỉ bé hơn của flo nên oxi không thể hiện số oxi hóa dương còn lưu huỳnh thì có
Lưu huỳnh vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử
Fe0 + S0 Fe+2S-2
Hg0 + S0 Hg+2S-2 (2) 
H20 + S0 H2+1S-2
S0 +2e S-2
Lưu huỳnh thể hiện tính oxi hóa
Khi cho Fe tác dụng với oxi, Fe sẽ lên số oxi hóa cao nhất hoặc tạo hỗn hợp các sản phẩm ® tính oxi hóa của lưu huỳnh yếu hơn của oxi
Thủy ngân tồn tại ở trạng thái lỏng và rất độc
Khó hơn
Rắc bột lưu huỳnh để xảy ra phản ứng, sau đó thu hồi kết tủa 
Khi tác dụng với các phi kim hoạt động hóa học mạnh hơn: flo, oxi, clo 
S0 + F02 S+6F-16
S0 + O02 S+4O-22
 S+6
S0 
 S+4 
Lưu huỳnh thể hiện tính khử
90% lưu huỳnh được dùng để sản xuất axit sunfuric
Lưu hóa cao su, sản xuất diêm, hẩm nhuộm, thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm
Trong tự nhiên lưu huỳnh tồn tại cả ở dạng đơn chất và hợp chất, vì lưu huỳnh là phi kim hoạt động hóa học ở mức trung bình
Đơn chất lưu huỳnh tập trung chủ yếu trong các mỏ lớn ở dưới lòng đất
Một số hợp chất chứa lưu huỳnh như: muối sunfat, sunfua..
Không vì S sẽ phản ứng với oxi tạo SO2
S vì 0 là trạng thái số oxi hóa trung gian giữa S+4 và S-2 
2H2S + SO2 3S + 2H2O 
Bước 1: nén nước siêu nóng ( nước ở 1700C ) xuống dưới mỏ lưu huỳnh để làm mỏ lưu huỳnh nóng chảy
Bước 2: Nén không khí xuống để tạo áp lực đẩy lưu huỳnh lỏng lên mặt đất
Bước 3: Lưu huỳnh được tách khỏi tạp chất và đưa vào các quá trình sản xuất khác.