Giáo án Hóa học lớp 10 Bài 29: Oxi – Ozon

CHƯƠNG 6: OXI – LƯU HUỲNH
Bài 29: OXI – OZON
MỤC TIÊU.
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: Oxi và ozon đều có tính oxi hoá rất mạnh (oxi hoá được hầu hết kim loại, phi kim, nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ), ứng dụng của oxi.
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.
- Viết phương trình hóa học minh hoạ tính chất và điều chế.
- Tính % thể tích khí oxi và ozon trong hỗn hợp .
Vận dụng.
- Giải thích được tính oxi hóa mạnh của oxi. Viết được các phương trình hóa học minh họa.
- Giải thích được ozon có tính oxi hóa mạnh nhưng mạnh hơn oxi. Viết được các phương trình hóa học minh họa.
- Vận dụng giải bài tập: 
 + Phân biệt chất khí.
 + Tính % thể tích hoặc % khối lượng các chất trong hỗn hợp.
Thái độ.
- Học tập tích cực và yêu thích bộ môn hóa học.
- HS thấy được ứng dụng, vai trò to lớn của hóa học trong đời sống.
Phát triển năng lực.
- Sử dụng ngôn ngữ hóa học.
- Phát hiện và giải quyết vấn đề.
- Thực hành hóa học.
PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC.
- Phương pháp đàm thoại gợi mở.
- Nêu và giải quyết vấn đề.
- Phương pháp thuyết trình.
- Làm việc theo nhóm.
- Phát phiếu học tập.
CHUẨN BỊ.
Chuẩn bị của GV:
- Giáo án, hóa chất và dụng cụ thí nghiệm.
- Phiếu học tập.
Chuẩn bị của HS: đọc bài và xem trước bài ở nhà.
NỘI DUNG DẠY HỌC.
Ổn định lớp kiểm tra sĩ số.
Kiểm tra bài cũ.
Cho Z = 8:
Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố?
Xác định vị trí của nguyên tố đó trong bảng tuần hoàn (ô, nhóm, chu kì)? Tù đó cho biết tên nguyên tố?
Từ cấu hình e hãy dự đoán tính chất hóa học đặc trưng của nguyên tố đó?
Trả lời: 
Vào bài:
Người ta có thể nhịn ăn nhiều ngày nhưng không thể nhịn thở trong vài phút, oxi là chất khí rất quan trọng giúp con người có thể thở được, nó duy trì sự sống cho con người, động vật và giúp cây xanh hô hấp. Ngoài ra oxi còn có rất nhiều ứng dụng khác trong cuộc sống. Để hiểu rõ hơn về oxi, hôm nay chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu bài tiết theo, bài 29: OXI – OZON. 
Tiến trình dạy học.
Hoạt động của GV và HS
Nội dung cần đạt
Hoạt động 1: vị trí và cấu tạo của oxi.
- GV yêu cầu HS:
 + Dùng bảng tuần hoàn xác định vị trí của nguyên tố oxi (ô, nhóm, chu kì)?
 + Viết cấu hình electron của nguyên tử oxi? Xác định số e lớp ngoài cùng?
- GV: từ cấu hình electron, để tạo thành phân tử oxi thì mỗi nguyên tử oxi cần đưa ra bao nhiêu electron góp chung? Từ đó yêu cầu HS viết CTCT và CTPT của oxi. 
A – OXI
 I. Vị trí và cấu tạo.
- Vị trí: ô thứ 8, nhóm VIA, chu kì 2.
- Cấu hình e: 1s22s22p4 →có 6e lớp ngoài cùng.
- Cte: 
- CTCT: O=O 
- CTPT: O2 
Hoạt động 2: Tính chất vật lí.
- GV: đưa bình đựng khí oxi đã điều chế sẵn cho HS quan sát và yêu cầu HS dựa vào bình đựng khí oxi và thực tế cho biết tính chất vật lý của oxi?
- HS: là khí không màu, không mùi, không vị.
- GV: tính tỉ khối hơi của oxi so với không khí? Nhận xét?
- HS: 
→ oxi nặng hơn không khí.
- GV: ứng dụng tính chất vật lí để điều chế oxi như thế nào?
- HS trả lời: vì nặng hơn không khí nên có thể thu trực tiếp vào bình, thử oxi đã đầy chưa bằng cách đưa que đóm vào miệng bình, nếu đầy nó sẽ bùng cháy hoặc vì ít tan trong nước có thể thu bằng phương pháp đẩy nước như hình 6.2 – SGK/126.
- GV: chúng ta có thể thấy oxi lỏng trong các bình thở của thợ lặn, bình oxi trong bệnh viện. Người ta nén oxi ở thể lỏng để chứa được nhiều hơn và oxi hóa lỏng ở - 1830C. 
- GV: khí oxi ít tan trong nước (ở 20oC, 1atm thì 100ml hòa tan được 3,1 ml khí oxi) vì thế mà khi nuôi cá trong bề người ta phải sục khí oxi vào (thêm hình ảnh minh họa).
II. Tính chất vật lí.
- khí oxi là khí không màu, không vị, hơi nặng hơn không khí ( d = 32/29 = 1,1).
- ít tan trong nước, hóa lỏng ở - 183oC. 
Hoạt động 3: Tính chất hóa học
- GV: dựa vào độ âm điện của oxi (3,44) kết hợp với phần kiểm tra bài cũ, nhấn mạnh lại tính chất oxi hóa mạnh của oxi: nguyên tử oxi có 6e lớp ngoài cùng, dễ dàng nhận thêm 2e để đạt được cấu hình bền vững, đồng thời nguyên tử oxi có độ âm điện(3,44), chỉ kém flo(3,98).
→ oxi có tính oxi hóa mạnh.
- GV: để chứng minh tính oxi hóa mạnh của oxi, các em hãy quan sát cô làm các thí nghiệm sau (hoặc xem movie).
- GV phát phiếu học tập 1 cho HS, làm thí nghiệm hoặc cho HS xem movie thí nghiệm Na, C, C2H5OH tác dụng với O2. Yêu cầu HS quan sát thí nghiệm hoặc movie, thảo luận theo nhóm và hoàn thành phiếu học tập 1.
- GV nhận xét, sửa trên phiếu học tập và đưa ra kết luận:
 +oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt,...).
 + oxi tác dụng hầu hết các phi kim (trừ halogen).
 + oxi tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ.
 + số oxi hóa của oxi trong hợp chất là -2 (trừ F2O, các peoxit như H2O2, Na2O2,...).
III. Tính chất hóa học.
- Oxi có độ âm điện lớn (3,44) chỉ kém flo (3,98) và nguyên tử oxi dễ nhận thêm 2e → tính oxi hóa mạnh:
1. Tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt,...).
2. Tác dụng với hầu hết phi kim (trừ halogen).
3. Tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ.
→ Kết luận: 
- oxi là phi kim có tính oxi hóa mạnh.
- trong các hợp chất, oxi có số oxi hóa là -2 (trừ , , ...) 
Hoạt động 4: điều chế oxi
- GV phát phiếu học tập số 2, yêu cầu HS nghiên cứu sgk và dựa vào kiến thức thực tiễn, thảo luận theo nhóm và hoàn thành phiếu học tập số 2.
- HS thảo luận phiếu học tập số 2.
- GV: nhận xét, sửa và bổ sung trên phiếu.
- GV chú ý: trong PTN oxi được điều chế theo 2 phương pháp là dời nước và dời khí nhưng thường dùng phương pháp dời nước vì nó trực quan, HS dẽ quan sát và phương pháp dời khí thì để ngửa bình vì oxi nặng hơn không khí. Khi điều chế phải để ống nghiệm trúc xuống vì khi nhiệt phân tạo ra hơi nước, nếu để đầu ống ngửa lên thì nước đọng ở dưới đáy ống nghiệm dễ gây vỡ bình.
IV. Điều chế.
1. Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm:
- Nguyên tắc: nhiệt phân hợp chất giàu oxi, kém bền với nhiệt.
- PTPƯ:
2. Sản xuất oxi trong công nghiệp
- Từ không khí: chưng cất phân đoạn không khí lỏng.
- Từ nước: 
3. Trong tự nhiên:
Hoạt động 5: ứng dụng của oxi
- GV: oxi có những ứng dụng gì trong đời sống cũng như trong sản xuất?
- HS trả lời, GV bổ sung : oxi duy trì sự sống và sự cháy, nên khi dập tắt lửa người ta thường dùng cát, khăn, mền ướt...để phủ lên nhằm giảm tiết xúc của đám cháy với oxi trong không khí.( có thể dùng hình ảnh trực quan)
V. Ứng dụng
- Oxi cần cho sự cháy và nhu cầu hô hấp.
- sử dụng trong công nghiệp, y học, vũ trụ...
Hoạt động 6: Tính chất của ozon.
- GV giới thiệu:
 + ozon là một dạng thù hình của oxi. Thù hình là các dạng cấu tạo khác nhau của cùng một nguyên tố, ví dụ như than chì và kim cương là các dạng thù hình của cacbon,...
 + ozon là khí màu xanh nhạt, mùi đặc trưng, hóa lỏng ở -112oC, tan trong nước nhiều hơn oxi.
- GV phát phiếu học tập số 3, yêu cầu học sinh thảo luận và trả lời.
- HS thảo luận và trả lời phiếu học tập.
- GV: nhận xét, sửa và bổ sung ngay trên phiếu và rút ra kết luận: ozon có tính oxi hóa rất mạnh và mạnh hơn oxi.
B. OZON
I. Tính chất.
- ozon là một dạng thù hình của oxi. Khí ozon màu xanh nhạt, mùi dặc trưng.
- ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi do:
Ag + O2 → không phản ứng
- ozon oxi hóa nhiều kim loại (trừ Au, Pt), phi kim và hợp chất vô cơ, hữu cơ.
- nhận biết O3 dùng dd KI + hồ tinh bột: 
→ O3 làm dd KI + hồ tinh bột hóa xanh.
Hoạt động 7: ozon trong tự nhiên và ứng dụng.
- GV yêu cầu HS nghiê cứu sgk và trả lời các câu hỏi sau:
 + ozon có ở đâu? Tác dụng của tẩng ozon đối với trái đất và sinh vật như thế nào?
 + ozon được tạo thành như thế nào?
 + ứng dụng hiện nay của ozon là gì? Dựa vào tính chất nào của ozon mà ta sử dụng nó?
- HS trả lời, GV bổ sung: ozon có thể được tạo thành từ quá trình in giấy, máy phô tô,...
II. Ozon trong tự nhiên. 
- có ở tầng bình lưu, cách mặt đất từ 20 – 30 km. Tầng này hấp thụ tia tử ngoại, bảo vệ con người và sinh vật khỏi tác hại của tia này.
- Ozon được tạo thành từ oxi dưới tác dụng của tia tử ngoại:
III. Ứng dụng.
- Một lượng nhỏ khí ozon sẽ làm không khí trong lành, lượng lớn có hại cho con người.
- tẩy trắng tinh bột, dầu ăn,...
- chữa sâu răng, sát trùng nước sinh hoạt,...
Hoạt động 8: củng cố và dặn dò
I. Củng cố: bằng bài tập:
1. Bài tập 1,2: sgk/127.
2. Dãy gồm các chất có thể phản ứng với oxi là:
Cu, S, C2H5OH
Cl2, CO, Fe.
Au, Mg, H2.
Ag, P, Zn.
Đáp án:A
3. Người ta có thể điều chế oxi trong phòng thí nghiệm bằng cách nào?
A. Điên phân nước.
B. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng.
C. Nhiệt phân KClO3.
D. cả 3 phương án trên.
Đáp án: C
4. Có bao nhiêu gam SO2 tạo thành khi cho 64 gam S tác dụng với 80 gam O2?
Đáp án: 128 gam.
II. Dặn dò: hoàn thành trong sgk và sbt; học bài hôm nay và chuẩn bị bài mới.
Phiếu học tập số 1:
1. Hoàn thành bảng sau:
Na
C
C2H5OH
Hiêu tượng
Viết PTPƯ
Xác định số oxi hóa của các nguyên tố, vai trò của oxi trong phản ứng?
2. Viết ptpư của O2 với Mg, P, S, CO?
3. Hoàn thành ptpư:
So sánh khả năng phản ứng của clo và oxi?
Trả lời:
1. Hiện tượng: Na cháy sáng, ngọn lửa màu vàng rực, tỏa nhiệt mạnh, có khói trắng, dd phenolphtalein không màu chuyển sang màu hồng:
Cacbon cháy đỏ rực, nước vôi trong vẩn đục:
Rượu C2H5OH cháy hết, có hơi nước và có khí CO2 thoát ra:
2. PTPƯ:
3. So sánh: oxi có tính oxi hóa mạnh hơn clo (do χO >χCl )
Phiếu học tập số 2:
1. Trong PTN, hóa chất nào được dùng để điều chế oxi? Chúng có gì đặc biệt? Viết ptpư?
2. Trong CN, những nguyên liệu nào được dùng để sản xuất oxi? Trình bày phương pháp sản xuất?
3. Trong tự nhiên oxi được hình thành như thế nào? Ý nghĩa của nó trong tự nhiên? Viết ptpư?
Trả lời:
1. Hợp chất giàu oxi, ít bền với nhệt như KMnO4 (rắn), KClO3 (rắn),...
PTPƯ: 
2. Nguyên liệu: không khí, nước.
- Từ không khí: chưng cất phân đoạn không khí lỏng.
- Từ nước: điện phân nước (nước có hòa tan một ít H2SO4 hoặc NaOH để tăng tính dẫn điện của nước), người ta thu được khí oxi ở cực dương và khí hiđro ở cực âm:
3. Do quá trình quang hợp của cây xanh. Nó có ý nghĩa làm giảm CO2 trong không khí, chống ô nhiễm môi trường → cần phải ý thức bảo vệ cây xanh, bảo vệ cuộc sống của chúng ta. PTP Ư:
Phiếu học tập số 3:
1. Khí oxi và khí ozon có tính chất hóa học nào giống nhau?
2. Hãy so sánh tính oxi hóa của oxi và ozon? Viết ptpư minh họa?
Trả lời:
1. tính oxi hóa.
2. ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi. PTPƯ:
Ag + O2 → không phản ứng
Rút kinh nghiệm: