Giáo án Hóa học 10 - Bài 29: Oxi - Ozon

Bài 29: OXI - OZON I. MỤC TIÊU BÀI HỌC 1.Về kiến thức: Học sinh biết: Tính chất vật lí, tính chất hóa học của oxi và ozon là tính oxi hóa mạnh, trong đó ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi. Phương pháp điều chế oxi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Vai trò của oxi và tầng ozon đối với sự sống trên trái đất Học sinh hiểu: Nguyên nhân tính oxi hóa mạnh của oxi và ozon. Ứng dụng và tầm quan trọng của oxi và ozon trong đời sống. Ảnh hưởng của khí ozon đến đời sống Trái Đất như thế nào? 2.Về kỹ năng Dự đoán tính chất, kiểm tra, kết luận được về tính chất hoá học của oxi. Viết PTHH minh hoạ tính chất và điều chế Giải được một số bài tập tổng hợp có nội dung liên quan Quan sát thí nghiệm, hình ảnh rút ra nhận xét về tính chất và ứng dụng của oxi. 3. Về thái độ Giáo dục học sinh thêm yêu mến môn hóa học. Học sinh có ý thức tự giác trong giờ học tập, giáo dục ý thức bảo vệ môi trường. II. TRỌNG TÂM: Tính oxi hóa mạnh của Oxi. III. CHUẨN BỊ GV: dụng cụ, hóa chất để làm thí nghiệm về tính chất hóa học của oxi. HS: Ôn lại bài cũ và xem bài mới. IV. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC Đàm thoại gợi mở, hỏi đáp. Trực quan nêu vấn đề. V. TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC 1.Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: Không kiểm tra. 3.Giảng bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HỌC SINH NỘI DUNG BÀI HỌC Hoạt động 1: GV yêu cầu học sinh dựa vào BTH sgk trang 37 cho biết nguyên tử của O ở ô số mấy? (8). Vậy số hiệu nguyên tử của oxi là bao nhiêu? (8) Dựa vào số hiệu nguyên tử, yêu cầu HS cho biết cấu hình electron của nguyên tử oxi, từ đó suy ra oxi ở chu kì mấy, nhóm mấy, mấy electron lớp ngoài cùng? (Chu kì 2, nhóm VIA, 6 electron lớp ngoài cùng) GV vẽ obitan nguyên tố oxi cho học sinh quan sát). GV: Yêu cầu học sinh dựa vào kiến thức đã học cho biết CTPT của Oxi là gì? () GV nhắc lại kiến thức cũ liên kết đôi giữa 2 oxi là liên kết cộng quá trị, không cực. A. OXI I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO: Cấu hình electron nguyên tử: 8O:1s22s22p4 Chu kì: 2. Nhóm: VIA. 6 lelectron lớp ngoài cùng. ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ Công thức phân tử và công thức cấu tạo: CTPT: O2 CTCT: O=O Hoạt động 2: GV yêu cầu HS quan sát SGK kết hợp với thực tế trả lời một số câu hỏi liên quan đến tính chất vật lý của oxi: Trạng thái khí, màu sắc, mùi vị? Tính tan trong nước và tỉ khối so với không khí? Áp suất khí quyển và nhiệt độ như thế nào thì oxi hóa lỏng? Hoạt động 3: Yêu cầu học sinh nhắc lại Oxi có mấy electron lớp ngoài cùng? (6) Vậy nó có thể nhận thêm mấy electron nữa để đạt cấu hình e bền vững của khí hiếm? (2 e) Nếu nó nhận thêm e thì nó thể hiện tính khử hay tính oxi hóa? (oxi hóa). GV nhắc lại: KHỬ CHO O NHÂN. GV giới thiệu HS biết độ âm điện của oxi lớn (chỉ kém hơn flo). g có tính oxi hóa mạnh. Nếu nó thể hiện tính oxi hóa thì nó có thể tác dụng với chất có tính gì? (Khử). Vậy những chất khử đó là chất nào? (Kim loại, Hidro) Yêu cầu HS lên bảng hoàn thành phương trình Hidro tác dụng với Oxi. GV lưu ý thêm phải có điều kiện nhiệt độ. Yêu cầu HS xác định số oxi hóa để thấy được sự thay đổi số oxi háo của Oxi trong phản ứng. GV làm thí nghiệm phản ứng của Fe tác dụng với O2. Yêu cầu HS quan sát hiện tượng, viết phương trình phản ứng và xác định số oxi hóa của các chất. (Sắt cháy sáng trong Oxi và tạo thành chất rắn màu đen) GV lưu ý sắt tác dụng với Oxi không hoàn toàn tạo thành Oxit Fe(III) hay Fe(II) mà tạo thành hỗn hợp 2 oxit sắt với tỉ lệ 1:1. Yêu cầu HS viết một số phương trình phản ứng của kim loại tác dụng với oxi, xác định số oxi hóa và gọi tên. GV làm TN lưu huỳnh cháy trong oxi và yêu cầu học sinh cho biết hiện tượng phản ứng? (lưu huỳnh cháy trong Oxi cho gọc lửa màu xanh nhạt). Từ đó lên bảng hoàn thành PTPỨ, xác định số oxi hóa và gọi tên sản phẩm tạo thành. Tương tự GV yêu cầu HS viết phương trình phản ứng của oxi tác dụng với một số phi kim khác như: C, P... gọi tên sản phẩm và xác định số oxi hóa. GV yêu cầu HS viết phương trình CO cháy trong không khí và xác định số oxi hóa. GV thông báo đèn cồn khi nãy dùng đốt cháy S trong đó chính là , yêu cầu HS viết phương trình phản ứng, xác định số oxi hóa. Từ đó GV yêu cầu HS rút ra kết luận chung về tính chất của oxi. Hoạt động 4: GV yêu cầu HS nêu một số ứng dụng của oxi mà các em biết. GV yêu cầu các em về nghiên cứu thêm SGK. Hoạt động 5: GV yêu cầu HS cho biết Oxi chiếm bao nhiều phần trăm thể tích không khí? (21%) Oxi chỉ chiếm ¼ thể tích không khí mà nó có nhiều ứng dụng như vậy thì chúng ta có đủ Oxi để đáp ứng nhu cầu sử dụng của con người không? (Không) Vì vậy chúng ta phải điều chế nó. Yêu cầu HS nhắc lại cách điều chế oxi trong phòng thí nghiệm mà các em đã được học, viết phương trình phản ứng. GV giới thiệu ngắn gọn về cách sản xuất oxi trong công nghiệp. Và yêu cầu HS viết phương trình. II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ: Oxi ở trạng thái khí, không màu, không mùi, không vị, nặng hơn không khí: d = ≈ 1,1 Oxi tan ít trong nước, dưới áp suất khí quyển hóa lỏng ở - 183oC. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Oxi là phi kim hoạt động, dễ nhận thêm 2e. Nó thể hiện tính oxi hóa mạnh: 1.Tác dụng với H2: 2.Tác dụng với kim loại: Oxi tác dụng với hầu hết kim loại ( rừ Au, Pt) [Grab your reader’s attention with a great quote from the document or use this space to emphasize a key point. To place this text box anywhere on the page, just drag it.] +8/3 VD: +8/3 (FeO.) (Oxit sắt từ) 0 0 +2 -2 2Mg + O2 2MgO Magie oxit Natri oxit 3. Tác dụng với phi kim: Oxi tác dụng hầu hết các phi kim (trừ halogen). VD: 0 0 +4 -2 S + O2 SO2 Lưu huỳnh đioxit 0 0 +4 -2 C + O2 CO2 Cacbon đioxit 0 0 +5 -2 4P + 5O2 2P2O5 Điphotpho pentaoxit 4.Tác dụng với các hợp chất: Oxi tác dụng nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ: VD: -2 0 +4 -2 -2 C2H5OH + 3O2 2CO2 +3H2O Kết luận: Oxi có tính oxi hóa mạnh, trong các hợp chất nó có số oxi hóa -2 (trừ hợp chất với flo và trong peoxit). IV. ỨNG DỤNG: Oxi có rất nhiều ứng dụng như: Dùng luyện gang, thép. Công nghiệp hóa chất. Thuốc nổ nhiên liệu tên lửa. Hàn cắt kim loại. Dùng trong y học. V. ĐIỀU CHẾ: 1. Trong phòng thí nghiệm Oxi được điều chế bằng cách nhiệt phân các hợp chất giàu oxi và không bền với nhiệt: VD: 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2KClO3 2KCl + 3O2↑ 2KNO3 2KNO2 + O2↑ 2. Trong công nghiệp Chưng cất phân đoạn không khí lỏng → oxi (phương pháp vật lý). Từ nước: phương pháp hóa học. 2H2Ođiện phân2H2↑+O2↑ Hoạt động 6: GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK trả lời một số câu hỏi về tính chất vật của ozon: Trạng thái, màu sắc, mùi vị? Tính tan trong nước so với oxi? Nhiệt độ hóa lỏng? GV yêu cầu HS quan sát SGK rút ra nhận xét tính chất hóa học của ozon và so sánh với oxi? Viết PTPU chứng minh Ozon có tính oxi hóa mạnh hơn Oxi. Hoạt động 7: GV yêu cầu HS tham khảo SGK và giới thiệu cho HS sự tạo thành ozon trong khí quyển. GV nêu lên vai trò quan trọng của tầng ozon đối với con nguời và sinh vật. Hoạt động 8: GV yêu cầu HS dựa vào kiến thức trong đời sống và nghiên cứu SGK rút ra các kết luận về ứng dụng của ozon. Tầng oxzon bảo vệ con người khỏi tia tử ngoại, yêu cầu HS cho biết nó có quan trọng với đời sống con người không? (Có) Yêu cầu HS cho biết hiện tại tầng ozon đang trong tình trạng nào? (bị thủng, mỏng dần). GV hỏi tiếp tại sao lại thủng? (Do ô nhiễm môi trường). Trước thực trạng trên mình phải làm gì để bảo vệ tầng ozon? (tuyên truyền cho mọi người tích cực bảo vệ môi trường,) B. OZON I. TÍNH CHẤT: Tính chất vật lý: Ozon ở trạng thái khí, màu xanh nhạt, mùi đặc trưng Hóa lỏng ở -1120C. Tan trong nước nhiều hơn oxi khoảng 15 lần. Tính chất hóa học: Ozon có tính oxi hóa rất mạnh và mạnh hơn oxi: Ozon oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt) , nhiều phi kim và nhiều hợp chất hữu cơ, vô cơ. Ozon oxi hóa được Ag ở điều kiện thường ,còn oxi thì không → đây là phương trình phản ứng phân biệt oxi và ozon. X X 2Ag + O3 → Ag2O + O2 Ag + → II. OZON TRONG TỰ NHIÊN: Ozon được tạo thành trong khí quyển khi có sự phóng điện (tia chóp). Trên mặt đất ozon được sinh ra do sự oxi hóa một số chất hữu cơ. 3O2tia tửa ngoại2O3 Tầng ozon hấp thụ tia tử ngoại từ tầng cao của không khí bảo vệ con người và sinh vật trên trái đất. III. ỨNG DỤNG: Tầng ozon bảo vệ con người và sinh vật trên mặt đất khỏi tác hại của các tia tử ngoại. Trong công nghiệp dùng để tẩy trắng tinh bột, dầu ăn,... Trong y học dùng để chữa sâu răng. Trong đời sống dùng để sát trùng nước. VI. CỦNG CỐ, DẶN DÒ 1. Củng cố bài - Nêu tính chất hóa học đặc trưng của Oxi, Ozon (tính oxi hóa mạnh) - CM Ozon có tính oxi hóa mạnh hơn Oxi. 2. Luyện tập: 3, 4, 6 trang 127, 128/SGK 3. Dặn dò: Học thuộc bài cũ và đọc trước Bài 30: Lưu huỳnh. VII.NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Ngày tháng năm Ngày tháng năm DUYỆT GIÁO ÁN CỦA GV HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC TẬP (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) Phạm Thị Hải Ngọc Vũ Thị Trinh