Bài 33- Tiết 50: Điều chế khí hidro – phản ứng thế

Bài 33- TIẾT 50: ĐIỀU CHẾ KHÍ HIDRO – PHẢN ỨNG THẾ. I. MỤC TIÊU. 1) Kiến thức - HS biết được cách điều chế khí hidro trong phòng thí nghiệm: hóa chất, dụng cụ, phương pháp thu khí, - HS hiểu được khái niệm phản ứng thế. 2) Kỹ năng - Rèn luyện cho HS kỹ năng viết phương trình hóa học điều chế khí hidro. - Rèn luyện cho HS kỹ năng thực hiện thí nghiệm điều chế khí hidro: thu khí bằng phương pháp đẩy khí và đẩy nước. - Rèn luyện cho HS kỹ năng làm các bài toán tính theo phương trình hóa học. 3) Về thái độ tình cảm: - Hình thành thái độ học tập tích cực cho HS thông qua thí nghiệm trực quan và cho HS tự tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của giáo viên. B/ CHUẨN BI: 1.Chuẩn bị của giáo viên: Thí nghiệm điều chế khí hidro - Dụng cụ: đế sứ, ống nghiệm có nhánh, ống dẫn khí bằng cao su, ống vuốt nhọn, đèn cồn, chậu thủy tinh, ống nghiệm, nút nhám. - Hóa chất: Zn, dung dịch HCl. 2. Chuẩn bị của học sinh - Nhớ các kiến thức bài 27: “Điều chế khí oxi – phản ứng phân hủy”. - Đọc trước bài 33 C/ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1) Ổn định tổ chức lớp 2) Kiểm tra bài cũ Nêu các tính chất hóa học của hidro? Viết PT phản ứng hóa học minh họa. Gọi 1 HS lên bảng chữa bài tập 6 trong SGK. 3) Tiến trình bài mới * Đặt vấn đề: Ở tiết trước chúng ta đã được nghiên cứu những ứng dụng của khí hidro trong đời sống và trong sản xuất. Vậy bằng cách nào điều chế được chất khí hữu dụng này? Và phản ứng điều chế khí hiđro thuộc loại phản ứng gì? Bài học hôm nay sẽ cho chúng ta câu trả lời. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Ghi bảng Hoạt động 1: ĐIỀU CHẾ KHÍ HIĐRO 1. Trong phòng thí nghiệm GV: Ở bài “Tính chất - Ứng dụng của Hiđro” thầy đã giới thiệu cho các em cách điều chế khí hiđro rồi. Vậy em nào hãy nhắc cho các bạn biết thầy đã điều chế khí hiđro bằng cách nào? GV: Gọi HS đọc thí nghiệm trong SGK và nêu các buớc tiến hành thí nghiệm GV tiến hành thí nghiệm, Yêu cầu HS quan sát hiện tuợng và điền vào bảng nhóm. Các em hãy nhận xét hiện tượng thí nghiệm quan sát được vào phiếu học tập: a/ Có hiện tượng gì xảy ra khi cho HCl và ống nghiệm có chứa Zn? b/ Khí thoát ra có làm tàn đóm đỏ bùng cháy không? c/ Có hiện tượng gì khi đưa que đóm đang cháy vào luồng khí hiđro thoát ra GV: cô cạn dung dịch này sẽ thu được chất rắn màu trắng đó là ZnCl2. Vậy em hãy viết phương trình hóa học. Từ thí nghiệm trên các em có nhận xét gì về phuơng pháp điều chế khí Hiđro trong PTN? GV: Nêu giới thiệu phương pháp điều chế khí hiđro trong phòng thí nghiệm. - Phương pháp: Cho axit ( HCl , H2SO4 loãng ) tác dụng với kim loại (Zn , Fe , Al, Mg,…) GV làm thí nghiệm điều chế hidro ( cho Zn + dung dịch HCl ) và thu khí hidro bằng 2 cách: Đẩy không khí Đẩy nước GV: Yêu cầu Hs thảo luận nhóm 2 phút và cho biết : Cách thu khí hiđro và khí oxi có gì giống và khác nhau? Phiếu học tập số 1: Bài 1:Hoàn thành các PTHH sau:a) Fe + H2SO4→ b) Al + H2SO4 → c) Zn + H2SO4→ GV giới thiệu Bình Kíp cho Học sinh 2. Trong Công Nghiệp. (SGK) HS: Cho Zn tác dụng với HCl HS: HS quan sát thí nghiệm a/ Bọt khí xuất hiện trên bề mặt mảnh Zn rồi thoát ra khỏi chất lỏng, mảnh Zn tan dần. b/ Khí thoát ra không làm tàn đóm đỏ bùng cháy → không phải khí oxi. c/ Khí thoát ra cháy được trong không khí với ngọn lửa màu xanh nhạt → đó là khí hiđro. - Phương trình hóa học: Zn + 2HCl→ ZnCl2+ H2↑ HS: Trả lời: Cho kim loại tác dụng với dung dịch axit. - Kim loại: Zn , Fe , Al, Mg,… - Axit: HCl, H2SO4 loãng HS thảo luận nhóm: Giống nhau: đều có thể thu bằng cách đẩy không khí và đẩy nước ( vì cả 2 khí này đều ít tan trong nước). Khác nhau: khi thu khí hidro bằng cách đẩy không khí, ta phải úp ngược ống nghiệm, còn thu khí oxi phải ngửa ống nghiệm. Vì: khí hidro nhẹ hơn không khí còn khí oxi nặng hơn không khí. I.Điều chế. 1. Trong PTN: Dụng cụ: Hóa chất: Hiện tượng: Có bọt khí thoát ra, cô cạn dung dịch thu được chất rắn màu trắng. - PTHH: Zn + 2HCl→ ZnCl2+ H2↑ Phương pháp: cho axit ( HCl, H2SO4 loãng) tác dụng kim loại Zn, Al, Fe.. 2. Trong Công nghiệp: SGK Hoạt động 2: PHẢN ỨNG THẾ GV: Sử dụng phương trình của bài tập 1, Yêu cầu Hs cho biết các phản ứng trên có đặc điểm gì giống nhau? → Định nghĩa phản ứng thế. Phản ứng thế là phản ứng hóa học giữa đơn chất và hợp chất, trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố trong hợp chất. Yêu cầu Hs xác định sự thay thế của các nguyên tố trong các phản ứng ở VD Phiếu học tập số 1: Bài 2: : Điền CTHH vào chỗ trống, hoàn thành các PTHH và phân loại phản ứng. Mg+HCl----> …….......... + ……….. …….+CaO ----> CaCO3 H2 + O2 -----> ………............ Cu(OH)2-----> ……..........+ CuO Cu+AgNO3-----> Cu(NO3)2 + ……...... HS: Đều là phản ứng giữa đơn chất với hợ chất. Nguyên tử của nguyên tố đơn chất thay thế nguyên tử của 1 nguyên tố trong hợp chất. HS: Trả lời II. Phản ứng thế: VD: Zn + 2HCl→ ZnCl2+ H2↑ Fe + 2AgNO3→ Fe(NO3)2 + 2Ag Nhận xét: Nguyên tử hiđro , nguyên tử bạc đã được nguyên tử kẽm và nguyên tử sắt thay thế. Kết luận: Phản ứng thế là phản ứng hóa học giữa đơn chất và hợp chất, trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố trong hợp chất. Hoạt động 3: LUYỆN TẬP – CỦNG CỐ Bài tâp 1: Có những chất sau: Zn, Al, H2O, KMnO4, HCl, KClO3, H2SO4 loãng. Liệt kê những chất nào có thể dùng để điều chế: Khí Oxi. Khí Hiđro. Viết các PTHH xảy ra khi điều chế những chất khí nói trên. Bài tập 2: Cho 3,25(g) Zn tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ. a. Tính khối luợng muối thu đuợc sau phản ứng b. Dẫn toàn bộ khí sinh ra cho đi qua 6(g) CuO nung nóng. Chất nào còn dư sau phản ứng (CuO hay H2)? Khối lượng dư là bao nhiêu? Biết O =16, H=1, Zn = 65, Cu = 64 HS thảo luận nhóm và trả lời Những chất có thể dùng để điều chế : Khí oxi: KMnO4, KClO3. Khí Hidro: Zn, Al, HCl, H2SO4 loãng. PTHH: 2KMnO4 → K2MnO4 + O2 + MnO2. 2KClO3→ 2 KCl + 3O2. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 HS chia thành các nhóm nhỏ làm bài vào bảng phụ. nZn = 0,05( mol), nCuO = 0,075(mol) PTHH: Zn + 2HCl à ZnCl2+H2 PT: 1 1 1 ĐB: 0,05 0,05 0,05 a. Khối luợng muối thu đuợc là: mZnCl2 = nZnCl2 x MZnCl2 = 0,05x133= 6,65g b. CuO + H2 → Cu + H2O PT(mol): 1 1 1 ĐB(mol): 0,05 0,05 0,05 Sau phản ứng CuO còn dư. nCuOdư=0,075–0,05=0,025(mol). MCuO dư = 0,025x80 = 2g