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

chương 6: OXI – LƯU HUỲNH Bài 29: OXI – OZON MỤC TIÊU: Kiến thức: HS biết: 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. HS hiểu: Nguyên nhân tính oxi hoá mạnh của oxi và ozon. Chứng minh bằng pthh. 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. Về giáo dục: Giúp cho hs ý thức bảo vệ môi trường, bảo vệ tầng ozon, CHUẨN BỊ: GV: Hoá chất: Bình chứa khí oxi, Fe, C, C2H5OH, KMnO4. Dụng cụ: Ống nghiệm, giá thí nghiệm, cặp gỗ, sắt, bát sứ, đèn cồn. HS: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. Tìm hiểu cấu tạo oxi công thức phân tử O2. Viết và cân bằng các phản ứng oxi hoá khử. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: HĐ của GV HĐ của HS Hoạt động 1: (5 phút) I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO. GV: Dựa vào BTH xác định vị trí của nguyên tố oxi? GV: Viết cấu hình electron của nguyên tử O công thức phân tử, công thức cấu tạo? Hoạt động 2: (5 phút) II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ. GV: Cho hs quan sát bình đựng khí oxi, nguyên cứu SGK để đưa ra các tính chất vật lí và xác định tỉ khối của oxi so với không HS: Xác định vị trí của nguyên tố oxi. Số thứ tự: 8 Chu kì: 2 Nhóm VIA. HS: O: 1s2 2s2 2p4 CTPT: O2 CTCT: O = O HS: Khí oxi không màu, không mùi, không vị, hơi nặng hơn không khí. khí. Khí oxi tan ít hay nhiều trong nước. III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC. Hoạt động 3: (2 phút) GV: Từ cấu hình electron của oxi hãy cho biết khi tham gia phản ứng hoá học, nguyên tử oxi chủ yếu nhường hay nhận electron? GV: ĐAĐ của oxi = 3,44 có kết luận gì về tính chất hoá học và số oxi hoá trong hợp chất của oxi? Hoạt động 4: (3 phút) 1. Tác dụng với kim loại: GV làm thí nghiệm: Cho dây sắt nóng đỏ cháy trong bình khí O2. GV: Gọi hs nêu hiện tượng và viết pthh? Xác định số oxi hoá và vai trò các chất sau phản ứng? GV: Hãy nhận xét về khả năng phản ứng của oxi? Hoạt động 5: (2 phút) 1. Tác dụng với phi kim: GV làm thí nghiệm: Đốt cháy một mẩu than (C) ngoài không khí sau đó đưa vào bình đựng khí O2. Gọi hs nêu hiện tượng, nhận xét, viết pthh và xác định số oxi hoá. Hoạt động 6: (5 phút) 1. Tác dụng với các hợp chất có tính khử -2 0 +4 -2 -2 GV làm thí nghiệm: Đốt C2H5OH trong bát sứ với sự có mặt của oxi không khí. Gọi hs nêu hiện tượng, nhận xét, viết pthh và xác định số oxi hoá. GV: Gọi hs viết pthh khi cho khí CO cháy trong O2. GV gọi ý cho hs rút ra nhận xét. GV kết luận và gọi hs giải thích: Oxi có tính oxi hoá. Oxi thể hiện tính oxi hoá mạnh. d = = 1,1 t (O2) = -1830C Khí oxi tan ít trong nước. HS: Từ cấu hình electron của oxi nguyên tử oxi dễ nhận electron để đạt cấy hình bền giống khí hiếm. HS: Oxi có tính oxi hoá mạnh: O + 2e O2-. Số oxi hoá trong hợp chất là -2 (trừ hợp chất với flo) 0 0 + -2 HS: Quan sát. HS: 3Fe + 2O2 Fe3O4 Nhận xét: Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Ag, Pt). 0 0 +4 -2 HS: Quan sát, nêu hiện tượng và viết pthh: C + O2 C O2 Nhận xét: Oxi tác dụng với hầu hết các phi kim (trừ halogen). HS: Quan sát, nêu hiện tượng và viết pthh: +2 0 +4 -2 C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O CO + O2 C O2 Nhận xét: Oxi tác dụng với nhiều hợp chất (vô cơ, hữu cơ) có tính khử. HS: Oxi có tính oxi hoá vì lớp ngoài cùng có 6e dễ nhận thêm 2e. O + 2e O2-. Hoạt động 7: (3 phút) IV. ỨNG DỤNG Cho hs đọc SGK và tự nguyên cứu Hoạt động 8: (5 phút) V. ĐIỀU CHẾ 1. Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm. GV: ở lớp 8, oxi được điều chế như thế nào? Viết pthh. GV: Làm thí nghiệm điều chế oxi từ (KMnO4) cho hs quan sát. 2. Sản xuất oxi trong công nghiệp GV: Cho hs nguyên cứu SGK rút ra 2 pp sản xuất trong công nghiệp. Từ không khí: pp vật lí. Từ nước: pp hoá học. Oxi thể hiện tính oxi hoá mạnh vì có độ âm điện lớn (chỉ kém flo). HS: đọc SGK HS: Nhiệt phân các hợp chất giàu oxi, kém bền đối với nhiệt (KMnO4, KClO3, ). KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 HS: 1. Hoá lỏng 2. Chưng cất phân đoạn Không khí O2 đp Điện phân nước: H2SO4 hoặc NaOH 2H2O 2H2 + O2 (catot) (anot) B. OZON (dạng thù hình của oxi): O3 Hoạt động 9: (5 phút) I. TÍNH CHẤT GV cho hs đọc SGK so sánh với oxi về tính chất vật lí và tính chất hoá học. 1. Về tính chất vật lí: Trạng thái? Nhiệt độ hoá lỏng? Tính tan trong nước? 2. Về tính chất hoá học: Tính oxi hoá? Hoạt động 10: (3 phút) II. OZON TRONG TỰ NHIÊN GV giới thiệu sự hình thành ozon trong khí quyển và sự tạo thành tầng ozon. HS: Đọc SGK Khí O3 màu xanh nhạt, mùi đặc trưng, hoá lỏng ở nhiệt độ -1120C, tan trong nước nhiều hơn so với oxi. Tính oxi hoá mạnh và mạnh hơn oxi. Ozon oxi hoá được hầu hết các kim loại: Ag + O2 không xảy ra Ag + O3 Ag2O + O2 Ozon oxi hoá được nhiều phi kim, nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ. KI + O3 + H2O KOH + O2 + I2 HS tóm tắt: Ozon được tạo ra do sự phóng điện (chớp, sét) trong khí quyển. GV nêu vai trò của tầng ozon. Hoạt động 11: (4 phút) III. ỨNG DỤNG GV cho hs nghiên cứu SGK ozon có những ứng dụng gì trong CN, trong y học và trong đời sống, ? Hoạt động 12: (3 phút) Củng cố bài – bài tập về nhà Cần nắm vững: O2 và O3 đều có tính oxi hoá mạnh, O3 có tính oxi hoá mạnh hơn oxi. Phương pháp điều chế oxi. Bài tập về nhà: 1, 2, 3, 4, 5, 6 (SGK) Trên mặt đất, ozon được tạo ra đo sự oxi hoá một số chất hữu cơ (nhựa thông, rong biển, ) Tia tử ngoại Ozon tập trung nhiều ở khí quyển trên cao, cách mặt đất 20 – 30 km. Tầng ozon được hình thành là do tia tử ngoại của Mặt Trời chuyển hoá các phân tử oxi thành ozon. 3O2 2O3 HS: Trong CN: tẩy trắng tinh boat, dầu ăn và nhiều vật phẩm khác. Trong y học: dùng chữa sâu răng. Trong đời sống: dùng sát trùng nước sinh hoạt.