Bài 29: Oxi - Ozon - Giáo án Hóa Học Lớp 10

Tuần 26

Tiết: 49

Ngày soạn: 20/02/2020

Ngày dạy: 02/03/2020

BÀI 29: OXI- OZON (1 TIẾT)

I. Mục tiêu

1.Về kiến thức:

Biết được :

- Oxi : Vị trí, cấu hình lớp electron ngoài cùng ; tính chất vật lí, phương pháp điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, trong công nghiệp.

- Ozon là dạng thù hình của oxi, điều kiện tạo thành ozon, ozon trong tự nhiên và ứng dụng của ozon ; ozon có tính oxi hoá mạnh hơn oxi.

Hiểu được :

- Nguyên nhân tính oxi hóa mạnh của oxi và ozon.

- Nguyên tắc điều chế oxi trong phòng thí nghiệm.

2. Kĩ năng:

- Dự đoán tính chất, kiểm tra, kết luận được về tính chất hoá học của oxi, ozon.

- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh,... rút ra được nhận xét về tính chất, điều chế.

- Rèn luyện kỹ năng viết phương trình hoá học minh họa tính chất và điều chế.

- Tính % thể tích khí oxi và ozon trong hỗn hợp.

Trọng tâm:

Oxi và ozon đều có tính oxi hoá rất mạnh nhưng ozon có tính oxi hoá mạnh hơn oxi.

3. Thái độ:

- Nhận thức rỏ tầm quan trọng của oxi – ozon đối với cuộc sống.

- Ý thức bảo vệ môi trường của HS. Có thái độ học tập tích cực và yêu thích bộ môn.

II. Những năng lực có thể phát triển ở học sinh

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học.

- Năng lực thực hành hóa học.

- Năng lực tự học, năng lực hợp tác.

- Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học.

- Năng lực tính toán hóa học.

- Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống.

III. Phương pháp và KTDH có thể sử dụng:

- Dạy học nhóm, kĩ thuật đặt câu hỏi, đàm thoại, mô tả.

IV. Phương tiện dạy học:

- GV: Chuẩn bị bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, hình ảnh đám cháy rừng,bình đựng khí oxi đã điều chế, hình vẽ thí nghiệm điều chế O 2, tranh ảnh về sự phá thủng tầng ozon, ảnh hưởng của tầng ozon đối với môi trường.- HS: Chuẩn bị phiếu học tập và chuẩn bị nội dung, bài giải của các phiếu học tập ôn tập phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử, bảng HTTH

V. Tổ chức các hoạt động học của học sinh

1. Hoạt động khởi động (2’)

- Mục tiêu: Kích thích sự tò mò, muốn khám phá cái mới của HS.

- Phương thức tổ chức hoạt động: Đàm thoại, giới thiệu gợi mở, tài hiện kiến thức cũ.

- Kết quả mong đợi từ hoạt động: HS hứng thú lắng nghe, bắt đầu tái hiện kiến thức cũ, sẵn sàng tiếp thu bài mới.

GV: Như các em đã biết con người ta có thể nhịn ăn trong vài ngày nhưng không thể nhịn thở trong 5 phút . Vậy vai trò của sự hô hấp là một trong những yếu tố quan trọng nhất của của con người. trên phương diện hóa học thì chất cần trao đổi là oxi. Thế thì oxi có thành phần hóa học ,tính chất lý hóa như thế nào ta vào bài ngày hôm nay.

HS: Lắng nghe, bị kích thích và tái hiện kiến thức trong đầu.

2. Hoạt động hình thành kiến thức (33’)

TGHoạt động của giáo viên và học sinhNội dung cần đạt6’Hoạt động 1: Tìm hiểu về Oxi. Vị trí cấu tạo và tính chất vật lý của oxi.

* Mục tiêu: Biết được vị trí cấu tạo và tính chất vật lý của oxi

* Phương thức tổ chức hoạt động: HS hoạt động cá nhân GVyêu cầu HS :

-Viết CHE nguyên tử nguyên tố Oxi và xác định vị trí trong BTH?

-Viết CTCT và xác định loại liên kết trong phân tử Oxi - Dự kiến một số khó khăn, vướng mắc của HS và giải pháp hỗ trợ: Nội dung này đơn giản HS không gặp phải khó khăn gì

- HS hoạt động nhóm

GVcho HS quan sát bình đựng khí Oxi đã điều chế sắn (nếu không có điều kiện điều chế sẵn khí Oxi thì chiếu hình ảnh bình khí Oxi) yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tạp số 1

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

1/ Cho biết trạng thái tồn tại, màu sắc, mùi vị của khí Oxi?

2/Tại sao nói không khí càng lên cao càng loãng?

3/ Giải thích câu thơ “Những trưa tháng 6-Nước như ai nấu -Chết cả cá cờ -Cua ngoi lên bờ”

4/ Bắt 1 con châu chấu bỏ vào 1 cái lọ, sau 2 phút con châu chấu chết? Vì sao? Điều đó chứng tỏ tính chất gì?

- Dự kiến một số khó khăn, vướng mắc của HS và giải pháp hỗ trợ: HS chỉ trả lời chính xác câu hởi số 1. Còn 3 câu hởi còn lại GV khéo léo dẫn dắt HS tìm ra đáp án

* Sản phẩm mong đợi: Hầu hết HS đều nêu được vị trí và cấu tạo của nguyên tử và phân tử oxi. Trả lời được 80% câu hỏi trong phiếu bài tập số 1.A. OXI (O; M=16)

I/ VỊ TRÍ VÀCẤU TẠO

- O (z =8 ): 1s2 2s22p4

- Oxi thuộc: CK: 2.

- Nhóm: VIA

=>Có 2 e độc thân ở trạng thái cơ bản và 6e lớp ngoài cùng.

- CTCT:;CTPT : O2

II/ TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Oxi là chất khí không màu, không mùi và không vị, hơi nặng hơn không khí

- Dưới áp suất của khí quyển, oxi hóa lỏng ở -1830C

- Khí oxi ít tan trong nước. Độ tan giảm khi nhiệt độ tăng.12’Hoạt động 2: tính chất hóa học và ứng dụng của oxi.

* Mục tiêu:

- Nêu được tính chất hóa học cơ bản của khí Oxi, viết phương trình phản ứng

- Rèn luyện năng lực hợp tác

* Phương thức tổ chức hoạt động: Hoạt động nhóm. Yêu cầu HS hoàn thành phiếu bài tập số 2

PHIẾU BÀI TẬP SỐ 2

Nhóm 1, 3

1/ Dựa vào BTH hãy xác định độ âm điện của nguyên tố Oxi và nhận xét, dựa vào đặc điểm cấu tạo lớp e ngoài cùng của nguyên tử nguyên tố Oxi dự đoán tính chất hóa học cơ bản của Oxi.

2/ Tại sao cuốc, xẻng và các dụng cụ bằng sắt dùng lâu sẽ bị gỉ ? Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra ? Xác định vai trò của các chất trong phản ứng ?

3/Giải thích câu: Lửa thử vàng, gian nan thử sức

Nhóm 2,4

1/ Trước đây hay sử dụng than tổ ong có thành phần chính là C để đun nấu ? Viết phương trình xảy ra ? Xác định vai trò của các chất tham gia phản ứng ? Tai sao ngày nay người ta khuyên không nên dùng ?

2/ Thường thấy nướng mực bằng cồn. Viết phương trình hóa học xảy ra. Xác định vai trò các chất tham gia phản ứng ?

- Các nhóm trình bày kết quả thảo luận, các nhóm khác góp ý bổ sung hoặc chất vấn. GV là người điều khiển, định hướng và giải đáp các thắc mắc mà tất cả HS đều không trả lời được

- Dự kiến một số khó khăn, vướng mắc của HS và giải pháp hỗ trợ: HS có thể chưa hiểu câu lửa thử vàng gian nan thử sức, GV phải dẫn dắt từ việc đốt vàng trên ngọn lửa thì có hiện tượng gì không?

GV yêu cầu Hs hoạt động cá nhân nêu lên các ứng dụng thực tế của oxi mà các em biết được.

* Sản phẩm mong đợi: HS hoàn thành tương đối tốt phiếu học tập, viết được các phương trình phản ứng giữa oxi với các chất và xác định vai trò của oxi trong pt phản ứng. Nêu được ứng dụng của oxi trong thực tế như trong y tế,...

III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA OXI

- Nguyên tử oxi có 6e lớp ngoài cùng, dễ nhận thêm 2e (để đạt cấu hình e của khí hiếm)

ĐAĐ của O = 3,44

Oxi có tính oxi hóa mạnh.

- Vậy : Oxi là nguyên tố phi kim hoạt động mạnh, có tính oxi hóa mạnh.

1. Tác dụng với kim loại ( trừ Au, Ag ở điều kiện thường, ...)

Vd:

2. Tác dụng với hiđro:

Tỉ lệ VH2:VO2 = 2:1  Nổ

3. Tác dụng với phi kim

( trừ halogen)

4. Tác dụng với hợp chất

Oxi là chất oxi hóa.

(Các quá trình oxi hóa đều tỏa nhiệt)

V/ Ứng dụng

5’Hoạt động 3: Điều chế oxi

* Mục tiêu: Biết các phương pháp và nguyên tắc điều chế oxi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Viết được phương trình phản ứng.

* Phương thức tổ chức hoạt động: HS hoạt động cá nhân

GV yêu cầu HS dựa vào SGK cho biết cách điều chế Oxi trong PTN và trong CN.

* Sản phẩm mong đợi: HS trình bày được nguyên tắc điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, viết được các phương trình phản ứng xảy ra.

V/ ĐIỀU CHẾ OXI

1. Trong phòng thí nghiệm.

*Nguyên tắc: phân hủy những hợp chất giàu oxi và ít bền đối với nhiệt.

Vd:

2KMnO4 K2MnO4 +2MnO2 +O2

2. Trong công nghiệp.

a. Từ không khí:

Không khí

Loại bỏ CO2 ( dùng dd NaOH)

Loại bỏ hơi nước (-250C )

Không khí khô

Hóa lỏng không khí

Không khí lỏng

N2 Ar O2

-1960C -1860C -1830C

b. Từ nước.

Điện phân nước có hòa tan ( H2SO4 hay NaOH tăng tính dẫn điện của nước).

5’Hoạt động 4: Tìm hiểu về Ozon. Tính chất của ozon

Ngày nay cụm từ được nhắc đến nhiều nhất trên thế giới chính là việc trái đất nóng lên kéo theo nhiều hiện tượng tự nhiên ảnh hưởng đến cuộc sống của con người trên trái đất. Một trong những nguyên nhân gây ra việc làm nóng trái đat chính là suy giảm tầng Ozon. Vậy Ozon là gì? Có tính chất như thế nào ?

* Mục tiêu: Biết được Ozon là một dạng thù hình của Oxi. Nêu được màu sắc, mùi vị và tính chất hóa học cơ bản của ozon. Viết được phương trình hóa học chứng minh ozon có tính oxi hóa mạnh hơn cả oxi.

* Phương thức tổ chức hoạt động: HS hoạt động cá nhân GVyêu cầu HS dựa vào SGK cho biết -trạng thái, màu sắc và tính tan trong nước của ozon. Tính chất hóa học cơ bản của Ozon.

* Sản phẩm mong đợi: HS nêu được các tính chất vật lý và hóa học của ozon, đặc biệt chứng minh được ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi.

B. OZON (O3)

I. TÍNH CHẤT

1. Tính chất vật lí

- O3 là chất khí, mùi đặc trưng, màu xanh nhạt;

- Hóa lỏng -1120C.

- Tan trong nước nhiều hơn O2

- Phân tử O3 kém bền hơn.

- Ozon cũng có thể phân hủy tạo thành oxi theo phản ứng:

O3 O2 + O

2. Tính chất hóa học:

Ozon có tính oxi hóa rất mạnh. Mạnh hơn cả oxi.

* Tác dụng với kim loại (trừ Au và Pt): Ở nhiệt độ thường

Ag + O2 Không phản ứng.

2Ag + O3 Ag2O + O2

O2 +KI +H2Okhông pư

O3 +2KI +H2O2KOH + O2 + I2 (Làm hồ tinh bột chuyển thành màu xanh- Nhận biết ozon)5’Hoạt động 5: Tìm hiểu về sự hình thành ozon trong tự nhiên và ứng dụng của nó.

* Mục tiêu: Biết được trạng thái tự nhiên của Ozon , cách tạo ra Ozon trong tự nhiên.

* Phương thức tổ chức hoạt độngHS hoạt động cả lớp GVyêu cầu HS lắng nghe và ghi chép đồng thời vừa chiếu hình ảnh vừa thuyết minh, phát vấn.

HS trả lời được câu hỏi: Sau mỗi trận mưa to sấm sét tại sao bầu trời lại trong lành mát mẻ hơn ?

* Sản phẩm mong đợi: HS trả lời được câu hỏi GV nêu ra, biết được sự tạo thành của ozon và tác dụng của ozon đối với con người và sinh vật.

II. OZON TRONG TỰ NHIÊN.

-Ozon được tạo thành từ oxi do ảnh hưởng của tia cực tím hoặc sự phóng điện trong cơn giông.

3O2 2O3

-Tầng ozon hấp thụ tia tử ngoại từ tầng cao của không khí bảo vệ con người và các sinh vật trên trái đất tránh được tác hại của tia này.

III. ỨNG DỤNG CỦA OZON

-Làm sạch không khí, khử trùng y tế.Tẩy trắng trong công nghiệpvà ngăn tia tử ngoại để bảo vệ trái đất.

-Vai trò của ozon là ngăn không cho tia cực tím chiếu xuống trái đất gây hại cho con người và động vật, thực vật.3. Hoạt động luyện tập (8’)

* Mục tiêu: HS biết cách làm bài tập liên quan đến Oxi, ozon .

- Rèn luyện năng lực hợp tác.

* Phương thức tổ chức hoạt động: HS hoạt động nhóm yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập, đại diện nhóm trình bày, các nhóm khác bổ sung nhận xét, chất vấn. GV chốt kiến thức.

* Kết quả mong đợi: HS hoàn thành tốt phiếu học tập, giải quyết được các câu hỏi liên quan, có tinh thần hợp tác cao, tự tin trình bày ý kiến.

Nhóm 1, 2 Trả lời nhanh các câu hỏi sau vào giấy trả lời, cử đại diện lên trình bày.

Câu hỏiNội dung cần đạtCâu 1/ Hãy chọn phát biểu đúng về Oxi và ozon.

A. Oxi và ozon đều có tính oxi hoá mạnh như nhau.

B. Oxi và ozon đều có số proton và nơtron giống nhau trong phân tử.

C. Oxi và ozon là các dạng thù hình của nguyên tố oxi.

D. Cả oxi và ozon đều phản ứng đuợc với các chất như Ag, KI, PbS ở nhiệt độ thường. ĐA: CCâu 2/ Nguyên tử oxi có cấu hình electron là 1s22s22p4 . Sau phản ứng hoá học, ion O2- có cấu hình electron là:

A. 1s22s22p42p2 B. 1s22s22p43s2

C. 1s22s22p6 D. 1s22s22p63s2 ĐA: CCâu 3/ Ag để trong không khí bị biến thành màu đen do không khí bị nhiễm bẩn chất nào dưới đây?

A. SO2 và SO3. B. HCl hoặc Cl2.

C. H2 hoặc hơi nước. D. Ozon hoặc hiđrosunfua.ĐA: DCâu 4/ Cho m gam Mg phản ứng vừa đủ với O2 sauphản ứng thu được 0,4 gam oxita. Viết phương trình phản ứng

b. Tính giá trị của mnMgO = 0,440=0,1 mol

a. 2Mg + O2 2MgO theo PTPƯ nMg = 0,01 molm = 0,01. 24 = 0,24 gamCâu 5/ Cho 2,24 lít khí ozon (đkc) vào dung dịch KI 0,5M.

a/ Viết pt phản ứng?

b/ Tính thể tích dung dịch KI cần dùng và khối lượng iôt sinh ra?

a/ O3 +2KI +H2O2KOH + O2 + I2

b/

Nhóm 3, 4

Câu hỏiNội dung cần đạtCâu 1/ Oxi có thể thu được từ sự nhiệt phân chất nào sau đây ?

A. CaCO3 B. KClO3

C. (NH4)2SO4 D. NaHCO3ĐA: BCâu 2/ Cặp chất nào dưới đây được gọi là dạng thù hình của nhau?

A. Ôxi lỏng và khí ôxi. B. Nitơ lỏng và khí nitơ.

C. Oxi và ozon. D. Iot tinh thể và hơi iot.ĐA: CCâu 3/ O2 bị lẫn một ít tạp chất Cl2. Chất tốt nhất để loại bỏ Cl2 là

A. H2O. B. KOH. C. SO2. D. KIĐA: BCâu 4/ Cho m gam C phản ứng vừa đủ vớiV lít O2 (ĐKTC) sau phản ứng thu được 4,4 gam oxita. Viết phương trình phản ứngb. Tính giá trị của m

a. C + O2 CO2theo PTPƯ nC = 0,1 molm = 0,1. 12 = 1,2 gamCâu 5/ Cho hỗn hợp khí oxi và ozon. Sau một thờigian, ozon bị phân hủy hết, ta được một chất khí duy nhất có thể tích tăng thêm 2%.a) Hãy giải thích sự tăng lên của hỗn hợp khí.b) Xác định thành phần phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí. (Biết các thể tích khí được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất).Đặt x và y lần lượt là số mol của O2 vàO3 trong hỗn hợp2O3 → 3O2y 1,5yTrước phản ứng (x + y) mol hỗn hợp.Sau phản ứng (x + 1,5y) mol.Số mol tăng là (x + 1,5y) – (x + y) = 0,5y.b) 0,5y tương ứng với 2% => y tương ứng với4%.Vậy thành phần phần trăm khí oxi là 96% vàozon là 4%.4. Hoạt động vận dụng và mở rộng (2’)

- Mục tiêu: Giúp HS vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học trong bài để giải quyết các câu hỏi , bài tập gắn với thực tiễn và mở rộng kiến thức của HS.

- Phương thức tổ chức hoạt động: GV hướng dẫn HS về nhà làm và tìm nguồn tham khảo.

- Kết quả mong đợi: Bài viết của HS.

Câu hỏi:

1/Tại sao Oxi duy trì sự sống?

2/ Tại sao buổi trưa ngủ dưới gốc cây to lại thấy mát mẻ sảng khoái còn buổi tối lại thấy mệt mỏi?

3/ Có nên để hoa rồi đóng kín của hay đốt than trong phòng ngủ không?

4/ Tại sao đi vào rừng thong không khí lại mát mẻ trong sạch hơn?

Giáo viên biên soạn

Lê Kim Ngân