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

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) A. OXI 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 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, lí và xác định tỉ khối của oxi so với không 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) 2. Tác dụng với phi kim: GV: Làm thí nghiệm đốt cháy than trong oxi cho hs quan sát hiện tượng, viết pthh xác định số oxi hoá và nhận xét? không vị, hơi nặng hơn không khí. 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 cấu 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: Nêu hiện tượng và viết pthh. C + O2 CO2 Nhận xét: Oxi tác dụng với hầu hết các phi kim (trừ halogen). Hoạt động 6: (5 phút) 2. Tác dụng với hợp chất có tính khử: GV: Làm thí nghiệm đốt etanol trong bát sứ cho hs quan sát hiện tượng, viết pthh xác định số oxi hoá và nhận xét? GV: Hãy viết pthh của khí CO với O2. GV: Kết luận về tính oxi hoá của oxi. Hoạt động 7: (3 phút) IV. ỨNG DỤNG. GV: Gọi hs nêu một số ứng dụng của oxi trong cuộc sống. -2 0 +4 -2 -2 HS: Nêu hiện tượng và viết pthh. +2 0 +4 -2 C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O 2CO + O2 2CO2 Nhận xét: Oxi tác dụng với nhiều hợp chất (hữu cơ và vô cơ) có tính khử. HS: Nêu ứng dụng và đối chiếu với SGK. Hoạt động 8: (5 phút) V. ĐIỀU CHẾ. 1. Trong phòng thí nghiệm. GV: Cho các chất: KMnO4, Na2SO4, KClO3, HgO. Chất nào dùng để điều chế oxi? Vậy điều chế oxi ta dùng nguyên tắc nào? GV: Hãy viết pthh điều chế oxi từ KMnO4, KClO3 có trộn MnO2. HS: KMnO4, KClO3, Nhiệt phân các hợp chất giàu oxi, kém bền với nhiệt. HS: 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 MnO2 1. Hoá lỏng 2KClO3 2KCl + 3O2 2. Sản xuất trong cộng nghiệp. GV: Trong công nghiệp khí oxi được điều chế từ những chất nào? HS: 2. Chưng cất phân đoạn Không khí O2 đp H2SO4 hoặc NaOH Điện phân nước: 2H2O 2H2 + O2 (catot) (anot) B. OZON. Hoạt động 9: (5 phút) I. TÍNH CHẤT. GV: Hãy so sánh về tính chất của oxi với ozon? 1. Tính chất vật lí: Trạng thái ? Nhiệt độ hoá lỏng? Tính tan trong nước? 2. Tính chất hoá học: Tính oxi hoá? GV: Ozon là dạng thù hình của oxi. HS: Thảo luận Khí ozon màu xanh nhạt, mùi đặc trưng. Hoá lỏng ở nhiệt độ -112 0C. 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 (trừ Au, Pt): Ag + O2 không xảy ra 2Ag + O3 Ag2O + O2 Oxi hoá được nhiều phi kim, hợp chất hữu cơ và vô cơ. 2KI + O3 + H2O KOH + O2 + I2 Hoạt động 10: (3 phút) II. OZON TRONG TỰ NHIÊN. GV: Ozon trong tự nhiên có ở đâu? HS:Thảo luận Tầng ozon. Tia tử ngoại Ozon tạo ra do sự phóng điện (chớp, sét) trong khí quyển. 3O2 2O3 Trên mặt đất, ozon tạo ra do sự oxi hoá Hoạt động 11: (4 phút) III. ỨNG DỤNG. GV: Ozon có lợi hay có hại cho con người? GV: Dựa vào tính oxi hoá mạnh của ozon hãy cho biết ozon có những ứng dụng nào? Hoạt động 12: Củng cố (3 phút) GV: Hãy cho biết tính chất hoá học đặc trưng của O2 và O3? So sánh tính oxi hoá của O2 với O3? Phương pháp điều chế O2? GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP SGK: Bài 1, 2, 3, 4, 5: Gọi từng hs lời. Bài 6: một số chất hữu cơ (nhựa thông, rong biển). HS: Thảo luận: Ozon với lượng nhỏ làm cho không khí trong lành. Nhưng với lượng lơn sẽ có hại cho con người. HS: Thảo luận: Trong CN: tẩy trắng tinh bột, dầu ăn và nhiều vật phẩm khác, Trong y học: dùng chửa sâu răng. Trong đời sống: dùng sát trung nước sinh hoạt. HS: Trả lời như đã học. HS: Trả lời như đã học. HS: Thảo luận và lên bảng trình bày. Gọi x, y là số mol của O2, O3 trong hỗn hợp: Số mol hỗn hợp: x + y 2O3 3O2 Phản ứng: y y Số mol oxi sau phản ứng: x + y Số mol khí tăng so với ban đầu là: (x + y) – (x + y) = 0,5y 0,5y ứng với 2% y ứng với 4% Vậy O3 chiếm 4% và O2 chiếm 96%.