Giáo án Hóa học 11 (Ban cơ bản) - Bài 29: Oxi - Ozon

CHƯƠNG VI: OXI – LƯU HUỲNH BÀI 29: OXI – OZON Mục tiêu: HS hiểu: Vị trí và cấu tạo nguyên tử oxi, cấu tạo phân tử ozon. Tính chất vật lí, tính chất hoá học cơ bản của oxi và ozon là tính oxi hoá mạnh, nhưng ozon thể hiện tính oxi hoá mạnh hơn oxi. Vai trò của oxi và tầng ozon đối với sự sống trên trái đất. Nguyên nhân tính oxi hoá mạnh của oxi và ozon. Chứng minh bằng phương trình hoá hoc. Nguyên tắc điều chế oxi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp Kĩ năng: Quan sát thí nghiệm, hình ảnh rút ra nhận xét về tính chất và phương pháp điều chế. Viết pthh của phản ứng oxi với kim loại, phi kim, các hợp chất, một số phản ứng của ozon. Tính % thể tích của các khí trong hỗn hợp. Nhận biết các chát khí. Chuẩn bị GV: Chuẩn bị bảng tuần hoàn cở lớn HS: Ôn lại kiến thức về oxi đã được học Tiến trình dạy học Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 1: GV: Yêu cầu HS dựa vào bảng tuần hoàn xác định vị trí của nguyên tố oxi, từ đó viết cấu hình electron của nguyên tử oxi, suy ra công thức phân tử và công thức cấu tạo của phân tử oxi. GV: xác định vị trí của nguyên tố oxi, từ đó viết cấu hình electron của nguyên tử oxi, suy ra công thức phân tử và công thức cấu tạo của phân tử oxi. Hoạt động 2: GV:yêu cầu HS cho nhận xét về tính chất vật lí của oxi. GV:giới thiệu thêm về tính tan và nhiệt độ hóa lỏng của oxi. Hoạt động 3: GV: Giới thiệu về độ âm điện của oxi. Yêu cầu HS dựa vào độ âm điện, cấu hình electron của nguyên tử oxi dự đoán tính chất hóa học của oxi. GV: Yêu cầu HS dự đoán tính chất hóa học của oxi. Hoạt động 4: GV: Giới thiệu oxi tác dụng được với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), Yêu cầu các em viết phương trình phản ứng. Hoạt động 5: GV: Giới thiệu oxi tác dụng được với nhiều phi kim (trừ các halogen). Yêu cầu học sinh viết phương trình phản ứng của oxi tác dụng với S, P, C. Hoạt động 6: GV: Hướng dẫn HS viết phương trình phản ứng oxi tác dụng với C2H5OH và CO. GV: Yêu HS từ các phương trình phản ứng đã viết rút ra kết luận về tính chất hóa học của oxi. Hoạt động 7: 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 8: GV: Yêu cầu HS nhắc lại cách điều chế oxi trong phòng thí nghiệm mà các em đã được học, viết phương trình phản ứng. Hoạt động 9: GV: Giới thiệu ngắn gọn về cách sản xuất oxi trong phòng thí nghiệm. Hoạt động 10: GV: Yêu cầu HS nghiên cứu SGK, so sánh tính chất vật lí, tính chất hóa học của ozon và oxi Hoạt động 11: GV: Yêu cầu HS nghiên cứu SGK, rút ra kết luận về sự tạo ra ozon, tầng ozon trong tự nhiên. . Hoạt động 12: 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. A. Oxi: I. Vị trí và cấu tạo - Vị trí của nguyên tố oxi: + Z = 8 + Chu kì 2 + Nhóm: VIA Cấu hình electron nguyên tử: 8O: 1s22s22p4. Công thức phân tử và công thức cấu tạo: + CTPT: O2. + CTCT: O = O. II. Tính chất vật lí - Oxi ở trạng thái khí, không màu, không mùi, không vị, nặng hơn không khí: - Oxi tan ít trong nước, dưới áp suất khí quyển hóa lỏng ở -183oC. III. Tính chất hóa học Nguyên tử oxi có 6 electron lớp ngoài cùng. Độ âm điện: = 3,44 (chỉ nhỏ hơn độ âm điện của flo là 3,98) Oxi là phi kim hoạt động, dễ nhận thêm 2 electron. Nó thể hiện tính oxi hóa mạnh: O + 2e O2– 1. Tác dụng với kim loại Oxi tác dụng được với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt): VD: 0 0 -2 3Fe + O2 Fe3O4 0 0 –2 Mg + O2 MgO 2. Tác dụng với phi kim Oxi tác dụng được với nhiều phi kim (trừ các halogen): 0 0 -2 S + O2 SO2 0 0 -2 4P + 5O2 2P2O5 0 0 -2 C + O2 CO2 3. Tác dụng với hợp chất Oxi tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ: VD: C2H5OH + 3O22CO2 + 3H2O +2 0 +4 -2 2CO + O2 2CO2. 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 để luyện gang, thép. Dùng trong y học,…(SGK). V. Điều chế oxi: 1. Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm 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. Sản xuất oxi trong công nghiệp a. Từ không khí: 1.Hóa lỏng Không khí sạch O2 2. CCPĐ b. Từ nước: 2H2O 2H2 + O2 B. Ozon: I. Tính chất: * Tính chất vật lí: 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 mạnh và mạnh hơn oxi: Ozon oxi hóa được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), nhiều phi kim và nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ. ở điều kiện thường, oxi không oxi hóa được bạc, còn ozon oxi hóa được bạc: 2Ag + O3 Ag2O + O2 II. Ozon trong tự nhiên Ozon được tạo ra trong khí quyển khi có sự phóng điện. Trên mặt đất, ozon được tạo do sự oxi hóa một số chất hữu cơ. Tầng ozon cách mặt đất 20 - 30 Km. Nó được hình thành do tia tử ngoại của mặt trời chuyển hóa oxi thành ozon: Tia tử ngoại 3O2 2O3 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. Cũng cố GV: yếu cầu HS nắm vững kiến thức về oxi và ozon HS: làm các bài tập SGK