Giáo án Hóa học Lớp 10 - Tiết 49: Oxi - Ozon - Năm học 2019-2020

Nội dung text: Giáo án Hóa học Lớp 10 - Tiết 49: Oxi - Ozon - Năm học 2019-2020

1. 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:
2. - 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’) TG Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung cần đạt 6’ Hoạt động 1: Tìm hiểu về Oxi. Vị trí cấu tạo và tính A. OXI (O; M=16) chất vật lý của oxi. I/ VỊ TRÍ VÀCẤU TẠO * Mục tiêu: Biết được vị trí cấu tạo và tính chất vật lý - O (z =8 ): 1s2 2s22p4 của oxi - Oxi thuộc: CK: 2. * Phương thức tổ chức hoạt động: HS hoạt động cá nhân GVyêu cầu HS : - Nhóm: VIA -Viết CHE nguyên tử nguyên tố Oxi và xác định vị trí =>Có 2 e độc thân ở trạng thái cơ bản trong BTH? và 6e lớp ngoài cùng. -Viết CTCT và xác định loại liên kết trong phân tử Oxi - CTCT:O O ;CTPT : O2 - Dự kiến một số khó khăn, vướng mắc của HS và giải pháp hỗ trợ: Nội dung này đơn giản HS không gặp phảiII/ TÍNH CHẤT VẬT LÍ khó khăn gì - Oxi là chất khí không màu, không - HS hoạt động nhóm mùi và không vị, hơi nặng hơn không khí GVcho HS quan sát bình đựng khí Oxi đã điều chế sắn (nếu không có điều kiện điều chế sẵn khí Oxi thì 32 O 1.1 d 2 chiếu hình ảnh bình khí Oxi) yêu cầu HS hoàn thành KK 29 phiếu học tạp số 1 - Dưới áp suất của khí quyển, oxi hóa
3. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 lỏng ở -1830C 1/ Cho biết trạng thái tồn tại, màu sắc, mùi vị của khí - Khí oxi ít tan trong nước. Độ tan Oxi? giảm khi nhiệt độ tăng. 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. 12’ Hoạt động 2: tính chất hóa học và ứng dụng của oxi.III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA OXI * Mục tiêu: - Nguyên tử oxi có 6e lớp ngoài cùng, - Nêu được tính chất hóa học cơ bản của khí Oxi, viết dễ nhận thêm 2e (để đạt cấu hình e phương trình phản ứng của khí hiếm) - Rèn luyện năng lực hợp tác 0 2 O 2e O * Phương thức tổ chức hoạt động: Hoạt động nhóm. Yêu cầu HS hoàn thành phiếu bài tập số 2 ĐAĐ của O = 3,44 <F = 3,98 PHIẾU BÀI TẬP SỐ 2 Oxi có tính oxi hóa mạnh. Nhóm 1, 3 - Vậy : Oxi là nguyên tố phi kim hoạt động mạnh, có tính oxi hóa mạnh. 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 1. Tác dụng với kim loại ( trừ Au, Ag ngoài cùng của nguyên tử nguyên tố Oxi dự đoán tính ở điều kiện thường, ) chất hóa học cơ bản của Oxi. 0 0 0 1 2 Vd: 4 Na O t 2 Na O 2/ Tại sao cuốc, xẻng và các dụng cụ bằng sắt dùng lâu 2 2 sẽ bị gỉ ? Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy 0 0 2 2 t0 ra ? Xác định vai trò của các chất trong phản ứng ? 2Mg O2  2Mg O 0 0 3 2 3/Giải thích câu: Lửa thử vàng, gian nan thử sức t0 4 Al 3O2  2 Al2 O3 Nhóm 2,4 8 0 0 3 2 t0 1/ Trước đây hay sử dụng than tổ ong có thành phần 3Fe 2O2  Fe3 O4 chính là C để đun nấu ? Viết phương trình xảy ra ? Xác định vai trò của các chất tham gia phản ứng ? Tai sao 2. Tác dụng với hiđro: ngày nay người ta khuyên không nên dùng ? to 2H2 O2  2H2O 2/ Thường thấy nướng mực bằng cồn. Viết phương trình hóa học xảy ra. Xác định vai trò các chất tham gia Tỉ lệ VH2:VO2 = 2:1 Nổ
4. phản ứng ? 3. Tác dụng với phi kim - Các nhóm trình bày kết quả thảo luận, các nhóm khác ( trừ halogen) góp ý bổ sung hoặc chất vấn. GV là người điều khiển, 0 0 4 2 t0 định hướng và giải đáp các thắc mắc mà tất cả HS đều C O2  C O2 không trả lời được 0 0 0 4 2 S O t S O - Dự kiến một số khó khăn, vướng mắc của HS và giải 2 2 pháp hỗ trợ: HS có thể chưa hiểu câu lửa thử vàng gian 0 0 5 2 t 0 nan thử sức, GV phải dẫn dắt từ việc đốt vàng trên 4 P 5O2  2 P2 O 5 ngọn lửa thì có hiện tượng gì không? 4. Tác dụng với hợp chất GV yêu cầu Hs hoạt động cá nhân nêu lên các ứng 2 0 4 2 2 t0 dụng thực tế của oxi mà các em biết được. C 2 H 5OH 3O 2  2C O 2 3H 2 O 2 0 4 * Sản phẩm mong đợi: HS hoàn thành tương đối tốt 0 2C O O t 2C O phiếu học tập, viết được các phương trình phản ứng 2 2 2 1 0 3 2 4 giữa oxi với các chất và xác định vai trò của oxi trong to 4 Fe S 2 11O2  2 Fe2 O3 8 S O pt phản ứng. Nêu được ứng dụng của oxi trong thực tế 2 như trong y tế, Oxi là chất oxi hóa. (Các quá trình oxi hóa đều tỏa nhiệt) V/ Ứng dụng 5’ V/ ĐIỀU CHẾ OXI Hoạt động 3: Điều chế oxi * Mục tiêu: Biết các phương pháp và nguyên tắc điều 1. Trong phòng thí nghiệm. chế oxi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. *Nguyên tắc: phân hủy những hợp Viết được phương trình phản ứng. chất giàu oxi và ít bền đối với nhiệt.
5. 0 * Phương thức tổ chức hoạt động: HS hoạt động cá MnO2 ,t Vd: 2KClO3  2KCl 3O2 nhân 2H O MnO2 2H O O GV yêu cầu HS dựa vào SGK cho biết cách điều chế 2 2 2 2 Oxi trong PTN và trong CN. 2KMnO4 K 2MnO4 +2MnO2 * Sản phẩm mong đợi: HS trình bày được nguyên tắc +O2 điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, viết được các 0 2KNO t 2KNO O phương trình phản ứng xảy ra. 3 2 2 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). đp 2H 2O  2H 2 O2 5’ Hoạt động 4: Tìm hiểu về Ozon. Tính chất của ozon B. OZON (O3) Ngày nay cụm từ được nhắc đến nhiều nhất trên thế I. TÍNH CHẤT giới chính là việc trái đất nóng lên kéo theo nhiều hiện 1. Tính chất vật lí tượng tự nhiên ảnh hưởng đến cuộc sống của con người trên trái đất. Một trong những nguyên nhân gây - O3 là chất khí, mùi đặc trưng, màu ra việc làm nóng trái đat chính là suy giảm tầng Ozon. xanh nhạt; Vậy Ozon là gì? Có tính chất như thế nào ? - Hóa lỏng -1120C. * Mục tiêu: Biết được Ozon là một dạng thù hình của Oxi. Nêu được màu sắc, mùi vị và tính chất hóa học cơ - Tan trong nước nhiều hơn O2 bản của ozon. Viết được phương trình hóa học chứng - Phân tử O3 kém bền hơn. minh ozon có tính oxi hóa mạnh hơn cả oxi. - Ozon cũng có thể phân hủy tạo * Phương thức tổ chức hoạt động: HS hoạt động cá thành oxi theo phản ứng: nhân GVyêu cầu HS dựa vào SGK cho biết -trạng thái, màu sắc và tính tan trong nước của ozon. Tính chất hóa
6. học cơ bản của Ozon. O3 O2 + O * Sản phẩm mong đợi: HS nêu được các tính chất vật 2. Tính chất hóa học: lý và hóa học của ozon, đặc biệt chứng minh được Ozon có tính oxi hóa rất mạnh. Mạnh ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi. 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 II. OZON TRONG TỰ NHIÊN. tự nhiên và ứng dụng của nó. -Ozon được tạo thành từ oxi do ảnh * Mục tiêu: Biết được trạng thái tự nhiên của Ozon , hưởng của tia cực tím hoặc sự phóng cách tạo ra Ozon trong tự nhiên. điện trong cơn giông. * Phương thức tổ chức hoạt độngHS hoạt động cả lớp 3O2 2O3 GVyêu cầu HS lắng nghe và ghi chép đồng thời vừa chiếu hình ảnh vừa thuyết minh, phát vấn. -Tầng ozon hấp thụ tia tử ngoại từ tầng cao của không khí bảo vệ con HS trả lời được câu hỏi: Sau mỗi trận mưa to sấm sét người và các sinh vật trên trái đất tại sao bầu trời lại trong lành mát mẻ hơn ? tránh được tác hại của tia này. * Sản phẩm mong đợi: HS trả lời được câu hỏi GV nêu III. ỨNG DỤNG CỦA OZON ra, biết được sự tạo thành của ozon và tác dụng của ozon đối với con người và sinh vật. -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.
7. Nhóm 1, 2 Trả lời nhanh các câu hỏi sau vào giấy trả lời, cử đại diện lên trình bày. Câu hỏi Nội dung cần đạt Câu 1/ Hãy chọn phát biểu đúng về Oxi và ozon. ĐA: C 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. Câu 2/ Nguyên tử oxi có cấu hình electron là ĐA: C 1s22s22p4 . Sau phản ứng hoá học, ion O2- có cấu hình electron là: A. 1s22s22p42p2 B. 1s22s22p43s2 C. 1s22s22p6 D. 1s22s22p63s2 Câu 3/ Ag để trong không khí bị biến thành màu đen ĐA: D 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. 0,4 Câu 4/ Cho m gam Mg phản ứng vừa đủ với O2 sau nMgO = = 0,1 mol phản ứng thu được 0,4 gam oxit 40 0 a. Viết phương trình phản ứng a. 2Mg + O2 2MgOt C b. Tính giá trị của m theo PTPƯ nMg = 0,01 mol m = 0,01. 24 = 0,24 gam Câu 5/ Cho 2,24 lít khí ozon (đkc) vào dung dịch KI 0,5M. a/ Viết pt phản ứng? a/ O3 +2KI +H2O 2KOH + O2 + I2 b/ Tính thể tích dung dịch KI cần dùng và khối lượng b/ iôt sinh ra? Nhóm 3, 4 Câu hỏi Nội dung cần đạt Câu 1/ Oxi có thể thu được từ sự nhiệt phân chất nào ĐA: B sau đây ? A. CaCO3 B. KClO3 C. (NH4)2SO4 D. NaHCO3 Câu 2/ Cặp chất nào dưới đây được gọi là dạng thù ĐA: C hình của nhau? A. Ôxi lỏng và khí ôxi. B. Nitơ lỏng và khí nitơ.
8. C. Oxi và ozon. D. Iot tinh thể và hơi iot. Câu 3/ O2 bị lẫn một ít tạp chất Cl2. Chất tốt nhất để ĐA: B loại bỏ Cl2 là A. H2O. B. KOH. C. SO2. D. KI Câu 4/ Cho m gam C phản ứng vừa đủ với V lít O2 (ĐKTC) sau phản ứng thu được 4,4 gam oxit a. Viết phương trình phản ứng 0 b. Tính giá trị của m a. C + O2 t C CO 2 theo PTPƯ nC = 0,1 mol m = 0,1. 12 = 1,2 gam Câu 5/ Cho hỗn hợp khí oxi và ozon. Sau một thời Đặt x và y lần lượt là số mol của O2 và gian, ozon bị phân hủy hết, ta được một chất khí duy O3 trong hỗn hợp nhất có thể tích tăng thêm 2%. 2O3 → 3O2 a) Hãy giải thích sự tăng lên của hỗn hợp khí. y 1,5y b) Xác định thành phần phần trăm theo thể tích của Trước phản ứng (x + y) mol hỗn hợp. hỗn hợp khí. (Biết các thể tích khí được đo ở cùng Sau phản ứng (x + 1,5y) mol. điều kiện nhiệt độ, áp suất). Số mol tăng là (x + 1,5y) – (x + y) = 0,5y. b) 0,5y tương ứng với 2% => y tương ứng với 4%. Vậy thành phần phần trăm khí oxi là 96% và ozon 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