Giáo án Hóa học Lớp 10 - Chương 6: Oxi, lưu huỳnh - Bài 29: Oxi, ozon (Tiết 1)

Chương 6: OXI – LƯU HUỲNH BÀI 29: OXI – OZON (tiết 1) I.Mục tiêu bài học: 1.Kiến thức Học sinh biết: Vị trí, cấu hình electron lớp ngoài cùng, cấu tạo phân tử oxi. Một số phương pháp điều chế oxi trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm. Những ứng dụng thực tế của oxi trong công nghiệp và trong cuộc sống. Học sinh hiểu: Tính chất hóa học cơ bản của oxi là tính oxi hóa mạnh. Nguyên nhân tính oxi hóa mạnh của oxi. Nguyên tắc điều chế oxi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Học sinh vận dụng: Viết một số phương trình hóa học có liên quan đến tính chất hóa học của oxi. Giải một số bài tập có liên quan như tính thành phần % thể tích các khí, nhận biết các khí. 2.Kĩ năng: Dự đoán tính chất vật lí và tính chất hóa học của oxi. Quan sát hình ảnh, thí nghiệm để rút ra một số nhận xét. Viết phương trình phản ứng hóa học chứng minh tính chất hóa học của oxi. 3.Thái độ, tình cảm: Bài học cho học sinh biết oxi có những ứng dụng rất quan trọng trong cuộc sống hằng ngày từ đó giáo dục học sinh ý thức bảo vệ môi trường đặc biệt là môi trường không khí. Rèn luyện cho học sinh thái độ nghiêm túc, hợp tác, tư duy sáng tạo và tìm tòi. II.Chuẩn bị của giáo viên và học sinh: 1.Chuẩn bị của giáo viên: Một số phim thí nghiệm về điều chế oxi trong phòng thí nghiệm và phản ứng của oxi với một số kim loại và phi kim. Máy tính, phiếu học tập. 2.Chuẩn bị của học sinh: Đọc bài và xem trước bài ở nhà. III.Phương pháp dạy học: - Thuyết trình - Đàm thoại gợi mở - Phương tiện trực quan IV. Năng lực hình thành 1. năng lực tự học - Hình thành khả năng tự ý thức về việc học, ôn tập khiến thức cũ và chủ đông tìm hiểu nội dung kiên thức mới. - Khả năng tìm hiểu tài liệu mới, thu thập và thống kê kiến thức cũ và mới, nắm được nội dung cơ bản của bài học. Ví dụ: mục đích bài học, tính chất vật lí , tính chất hóa học, .. của oxi. 2.Năng lực giải quyết vấn đề -Kết hợp với năng lực tự học trong việc tìm kiếm tài liệu, thông tin để giải quyết vấn đề đặt ra trong quá trình học tập. - Trong quá trình thu nhận thông tin sẽ có những vướng mắc gặp phải, những điểm khác với lí thuyết chuẩn, yêu cầu học sinh phải vận dụng năng lực tư duy sáng tạo để giải quyết vấn đề. 3.Năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán -Thông qua việc lắng nghe GV giảng bài và phát biểu xây dựng bài giúp học sinh trau dồi thêm kĩ năng về sử dụng ngôn ngữ nói chung và ngôn ngữ hóa học nói riêng. -Thông qua bài tập cũng cố rèn luyện được kĩ năng tính toán, độ nhạy bén khi giải bài tập. 4.Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống -Có năng lực hệ thống hóa phân loại kiến thức hóa học, hiểu rõ đặc điểm nội dung, thuộc tính của oxy. -Khả năng phát hiện nội dung kiến thức hóa học được ứng dụng trong thực tế ví dụ: biết được tầm quan trọng của oxi đối sức khỏe con người và hiện trạng ô nhiễm môi trường hiện nay từ đó đề ra giải pháp khắc phục. V.Trọng tâm: Tính chất hóa học cơ bản của oxi là tính oxi hóa mạnh. VI.Tiến trình bài giảng: 1.Ổn định lớp: ( 1 phút) 2.Kiểm tra bài cũ: không kiểm tra bài cũ ở đầu giờ. Vào bài: (1 phút) Trong cuộc sống chúng ta có thể ngừng làm việc, ngừng ăn uống nhưng không có ai có thể ngừng thở được. Điều đó cho thấy tầm quan trọng của sự thở đối với quá trình sống và sự thở thực hiện được là nhờ sự tham gia của oxi. Ngoài ra oxi còn được sử dụng trong rất nhiều ngành như luyện gang thép, hóa chất, y dược Oxi có những tính chất gì mà lại quan trọng như vậy, để biết được điều đó hôm nay chúng ta nghiên cứu bài oxi. 3.Bài mới: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung kiến thức Hoạt động 1(3 phút) -GV yêu cầu học sinh nêu cấu hình electron của oxi, xác định số electron ngoài cùng của nguyên tử oxi. Từ cấu hình electron trên, để tạo thành phân tử oxi thì mỗi nguyên tử oxi đưa ra 2 electron để góp chung. - GV yêu cầu HS viết công thức cấu tạo và công thức phân tử của oxi. -HS tham khảo sgk và kiến thức tìm hiểu được trả lời câu hỏi của giáo viên. -HS lên bảng viết công thức cấu tạo và công thức phân tử của oxi I.Vị trí và cấu tạo: 8O16: Z = 8: 1s22s22p4 : Chu kì 2, nhóm VIA, có 6 electron ngoài cùng. - CT electron: - CTCT: O=O - CTPT: O2 Hoạt động 2:(2 phút) -GV hỏi HS về thành phần của không khí , bao gồm những khí nào và khí oxi chiếm bao nhiêu phần trăm về khối lượng. -Từ đó GV yêu cầu HS quan sát trực quan không khí xung quanh kết hợp quan sát bình đựng khí oxi để nêu tính chất vật lí của oxi. -Kết hợp kiến thức tìm hiểu được từ sgk và thực tế cuộc sống HS trả lời các câu hỏi của GV về thành phần của không khí. -HS quan sát trực quan kết hợp kiến thức tìm hiểu từ sgk để trình bày tính chất vật lí của oxi II.Tính chất vật lí: - Khí, không màu, không mùi, nặng hơn không khí ( d = 1,1). - t0hóa lỏng = -1830C . - Ít tan trong nước. Hoạt động 3(10 phút) - GV hỏi HS: oxi có 6 electron ngoài cùng, vậy khi tham gia phản ứng hóa học oxi chủ yếu nhường hay nhận electron để đạt cấu hình bão hòa (có 8e ngoài cùng) -Dựa vào cấu hình electron và độ âm điện của oxi, GV yêu cầu HS dự doán tính chất hóa học của oxi. - GV yêu cầu HS cho biết oxi có thể tham gia phản ứng với những chất nào. -GV yêu cầu HS quan sát phim thí nghiệm Fe + O2 và Na + O2, nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng, xác định số oxi hóa của các hợp chất trong các phản ứng trên. -GV yêu cầu học sinh viết phương trình phản ứng của Mg + O2. GV đưa ra kết luận: Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Pt, Au -HS nhớ lại kiến thức ở phần cấu hình elecstron của các nguyên tố và phần phản ứng oxi hóa khử kết hợp với tài liệu sgk để trả lời. -HS trả lời -HS chú ý quan sát phim thí nghiệm, chú ý vào các hieenh tượng xảy ra HS lên bảng viết phương trình phản ứng , xác định số oxi hóa của từng chất. III.Tính chất hóa học: - Oxi có độ âm điện lớn (3,44) chỉ thấp hơn độ âm điện của Flo. →Tính oxi hóa mạnh: O + 2e ® O2- Tác dụng với kim loại: ( oxit sắt từ) (natri oxit) (magie oxit) → Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Pt, Au. Hoạt động 4:(6 phút) -GV yêu cầu học sinh xem phim thí nghiệm C + O2 nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng hóa học xảy, xác định số oxi hóa của các hợp chất trong các phản ứng trên. -GV yêu cầu học sinh hoàn thành phương trình phản ứng của S+ O2, P + O2. -GV đưa ra kết luận: Oxi tác dụng với hầu hết các phi kim (trừ halogen). -HS chú ý quan sát phim thí nghiệm, chú ý vào các hieenh tượng xảy ra -HS lên bảng viết phương trình phản ứng , xác định số oxi hóa của từng chất. 2.Tác dụng với phi kim: (cacbon đioxit) ( lưu huỳnh đioxit) (đi photpho pentaoxit) → Oxi tác dụng với hầu hết các phi kim (trừ halogen). Hoạt động 5:(6 phút) -GV yêu cầu HS xem phim thí nghiệm về C2H5OH + O2, nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng. -GV lưu ý cho HS: O2 tác dụng với các hợp chất có tính khử (hợp chất trong đó có nguyên tử có số oxi hóa trung gian hoặc thấp nhất). GV kết luận: - Oxi có tính oxi hóa mạnh, tác dụng hầu hết với các kim loại ( trừ Au, Ag, Pt) và các phi kim ( trừ halogen), tác dụng được với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ. - Số oxi hóa của oxi trong các hợp chất là -2 ( trừ OF2, các peoxit như H2O2, Na2O2) -HS chú ý quan sát phim thí nghiệm, chú ý vào các hieenh tượng xảy ra -HS lên bảng viết phương trình phản ứng , xác định số oxi hóa của từng chất. 3.Tác dụng với hợp chất ( hợp chất có tính khử) Kết luận: - Oxi có tính oxi hoá mạnh, oxi hoá được hầu hết các kim loại, một số phi kim và nhiều hợp chất. - Trong hầu hết các hợp chất oxi có số oxi hoá bằng -2.(Ngoại trừ ...) Hoạt động 6:(8 phút) -GV yêu cầu HS nêu nguyên tắc điều chế oxi trong phòng thí nghiệm. -GV cho HS xem phim thí nghiệm điều chế oxi từ KClO3 xúc tác MnO2 và yêu cầu HS quan sát hiện tượng và viết PTPƯ. -GV lưu ý cho HS cách thu khí O2 bằng cách đẩy nước ra khỏi bìnhdo khí oxi ít tan trong nước. -GV yêu cầu HS viết phương trình điều chế oxi trong phòng thí nghiệm bằng cách nhiệt phân KMnO4 và phân hủy H2O2. -GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK rút ra phương pháp điều chế oxi trong công nghiệp. -GV chiếu cho HS xem sơ đồ sản xuất oxi từ không khí và giải thích sơ đồ. -Yêu cầu HS viết phương trình phản ứng điều chế oxi bằng cách điện phân nước. -GV lưu ý :nước có hòa tan chất điện ly như H2SO4 hoặc NaOH để tăng tính dẫn điện của nước. -HS tham khảo sgk để nêu nguyên tắc điều chế -HS chú ý quan sát phim thí nghiệm, chú ý vào các hiện tượng xảy ra -HS lên bảng viết phương trình phản điều chế oxi trong phòng thí nghiệm. -HS tìm hiểu sgk kết hợp kiến thức thực tế để đề xuất phương pháp -HS lên bảng viết phương trình điều chế IV.Điều chế: 1.Trong phòng thí nghiệm: - Nguyên tắc: Nhiệt phân các hợp chất giàu oxi, kém bền đối với nhiệt. - PTPƯ: 2KClO3 2KCl + 3O2↑ 2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+ O2↑ 2H2O2 2H2O +O2↑ -Phương pháp thu khí: thu khí Oxy bằng phương pháp đẩy nước. Trong công nghiệp: — Từ không khí: chưng cất phân đoạn không khí lỏng. — Từ nước: H2O H2↑ + ↑ Hoạt động 7(3 phút) -GV yêu cầu học sinh nêu một số ứng dụng của oxi trong cuộc sống. -GV nhấn mạnh vai trò quan trọng của oxi trong cuộc sống: +Oxi có vai trò quyết định đối với sự sống của người và động vật. +Oxi là nguyên tố phổ biến nhất trong vỏ Trái Đất. -HS dựa hiểu biết để nêu ứng dụng của oxi Ứng dụng: - Oxi cần cho sự cháy và nhu cầu hô hấp - Sử dụng trong công nghiệp, y học, vũ trụ V.Củng cố và dặn dò: 1.Củng cố: (4 phút) Làm các bài tập củng cố sau vào phiếu học tập: Hãy ghép cấu hình với nguyên tử thích hợp: Cấu hình electron: Nguyên tử: 1s22s22p4 a. S 1s22s22p63s23p4 b. O 1s22s22p5 c. Cl 1s22s22p63s23p5 d. F 1s22s22p63s23p3 e. P Oxi là nguyên tố phi kim hoạt động, có tính oxi hóa mạnh là do: A. Oxi có độ âm điện lớn.                    B. Oxi có 6 electron lớp ngoài cùng. C. Oxi có nhiều trong tự nhiên.             D. Oxi là chất khí Dãy gồm các chất có thể phản ứng với oxi là: Cu, S, C2H5OH. Cl2, Mg, CO. Au, Fe, H2. Ag, Zn, P. Người ta điều chế oxi trong phòng thí nghiệm bằng cách nào sau đây? A. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng. B. Điện phân nước. C. Nhiệt phân KMnO4 hay nhiệt phân KClO3 với xúc tác MnO2. D. Cả 3 phương án trên. Có bao nhiêu gam SO2 tạo thành khi cho 128g S tác dụng với 100g oxi? 2.Dặn dò:(1 phút) Làm hết các bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập. Đọc trước phần ozon: so sánh tính oxi hóa của ozon và oxi.