BÀI 29. OXI – OZON
A. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Về kiến thức
HS biết:
- Vị trí và cấu tạo nguyên tử oxi, cấu tạo phân tử O2.
- Tính chất vật lí, tính chất hóa học cơ bản của oxi và ozon và ozon thể hiện tính oxi hóa mạnh hơn oxi.
- Vai trò của oxi và tầng ozon đối với sự sống trên Trái Đất. HS hiểu:
- Nguyên nhân tính oxi hóa mạnh của O2, O3.
- Nguyên tắc điều chế oxi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.
2. Về kĩ năng
- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh và rút ra nhận xét về tính chất và phương pháp điều chế.
- Viết phương trình phản ứng. - Nhận biết các khí.
3. Về giáo dục đạo đức, tư tưởng
- Giáo dục HS có ý thức bảo vệ môi trường, bảo vệ tầng ozon.
B. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: đàm thoại nêu vấn đề + trực quan + thảo luận nhóm.
- Tích hợp nội dung GDMT vào phần ứng dụng của oxi, ozon trong tự nhiên, ứng dụng của ozon.
- Phương pháp giảng dạy nội dung tích hợp: trực quan + thảo luận nhóm.
C. CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS
- Tranh ảnh, hình vẽ về ứng dụng của oxi, lớp mù quang hóa bao phủ thành phố, tầng ozon,…
- Hóa chất: Bình chứa oxi, Fe, C, C2H5OH, KMnO4.
- Dụng cụ: Ống nghiệm, giá thí nghiệm, cặp gỗ, đèn cồn, bát sứ, muôi sắt. HS:
- Chuẩn bị bài theo SGK.
D. TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
A. OXI
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
Hoạt động 1: Tìm hiểu vị trí và cấu tạo của nguyên tố oxi
- GV yêu cầu HS dựa vào bảng tuần hoàn để xác định vị trí của nguyên tố oxi.
- GV yêu cầu HS viết cấu hình electron của nguyên tử O từ đó suy ra CTPT, CTCT
HS: Xác định vị trí của nguyên tố oxi. - Số thứ tự: 8 - Chu kì: 2 - Nhóm VIA. HS: O (z = 8): 1s22s22p4 - CTPT: O2 - CTCT: O=O II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất vật lý của oxi
- GV cho HS quan sát bình đựng khí oxi, nghiên cứu SGK và yêu cầu HS nêu các tính chất vật lí của oxi. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- GV yêu cầu HS xác định tỉ khối hơi của oxi so với không khí.
- GV giới thiệu thêm: khí oxi tan ít trong nước, nhiệt độ sôi của oxi là -183oC.
HS:
- Khí oxi không màu, không mùi, không vị, nặng hơn không khí. - 2 O /kk 32 d 1,1 29 = = III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Hoạt động 3: Nghiên cứu cấu tạo để suy ra tính chất hóa học của oxi
- GV đặt vấn đề: Từ cấu hình electron của oxi, em hãy cho biết khi tham gia phản ứng hóa học, nguyên tử oxi có khuynh hướng nhường hay nhận electron?
- GV giới thiệu thêm về độ âm điện của oxi (3,44) chỉ kém flo (3,98) và yêu cầu HS kết luận về độ hoạt động hóa học của nguyên tố oxi, số oxi hóa của oxi trong hợp chất.
- HS nhận xét: Nguyên tử oxi có 6e lớp ngoài cùng nên khi tham gia phản ứng hóa học có khuynh hướng dễ dàng nhận thêm 2e.
O + 2e → O2-
- HS: Oxi là nguyên tố phi kim hoạt động hóa học, có tính oxi hóa mạnh.
- Số oxi hóa oxi trong hợp chất là -2.
1. Tác dụng với kim loại
Hoạt động 4 : Tác dụng với kim loại
- GV làm thí nghiệm: Cho dây sắt nóng đỏ cháy trong bình khí oxi.
- GV yêu cầu HS quan sát hiện tượng, giải thích bằng phương trình phản ứng và xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phương trình phản ứng.
- GV kết luận về khả năng phản ứng của oxi với kim loại: Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (-Au, Ag, Pt).
- HS quan sát thí nghiệm, nhận xét, viết phương trình phản ứng: o 8 + 0 0 3 -2 t 2 3 4 3Fe +2 O →Fe O
2. Tác dụng với phi kim
Hoạt động 5: Tác dụng với phi kim
- GV làm thí nghiệm: Đốt cháy một mẩu than ngoài không khí sau đó đưa vào bình khí oxi.
- GV yêu cầu HS quan sát hiện tượng, nhận xét, viết phương trình phản ứng, xác định số oxi hóa các nguyên tố.
- GV kết luận về khả năng phản ứng của oxi với phi kim: Oxi tác dụng hầu hết với phi
- HS quan sát thí nghiệm, nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng: o 0 0 +4 -2 t 2 2 C + O →C O
kim (-halogen).
3. Tác dụng với hợp chất
Hoạt động 6: Tác dụng với hợp chất
- GV làm thí nghiệm: Đốt C2H5OH trong bát sứ ( có mặt của oxi không khí).
- GV yêu cầu HS quan sát hiện tượng, viết phương trình phản ứng.
- GV yêu cầu HS viết phương trình phản ứng khí CO cháy trong oxi.
- GV hướng dẫn học sinh rút ra kết luận. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- HS quan sát hiện tượng và viết phương trình phản ứng: o -2 0 +4 -2 -2 t 2 5 2 2 2 C H OH+ 3O →2C O +3H O o 0 +4 -2 t 2 2 2 C O+ O 2C O 2 + →
- HS: Oxi có tính oxi hóa mạnh, tác dụng được với kim loại, phi kim, hợp chất,…
IV. ỨNG DỤNG
Hoạt động 7: Tìm hiểu ứng dụng của oxi
- GV cho HS quan sát một số hình ảnh
+ Hình 1: Môi trường không khí trong lành.
+ Hình 2: Môi trường không khí xung
- HS quan sát và rút ra nhận xét về các hình ảnh
+ Hình 1: Môi trường trong lành, có đủ oxi giúp cây xanh phát triển tốt.
+ Hình 2,3: Môi trường bị ô nhiễm, cây không đủ điều kiện phát triển.
quanh một nhà máy bị ô nhiễm.
+ Hình 3: Cây cối ở vùng bị ô nhiễm. - GV yêu cầu HS nhận xét về tầm quan trọng của oxi đối với sự sống.
- GV cung cấp thêm cho HS một số tư liệu về sự ô nhiễm không khí. Từ đó GV yêu cầu HS đưa ra các biện pháp bảo vệ môi trường ở địa phương.
- GV cho HS quan sát thêm một số hình ảnh về ứng dụng của oxi.
- HS đưa ra ý kiến: Khí oxi rất cần thiết cho sự sống của sinh vật cũng như con người. Không khí bị ô nhiễm sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và các sinh vật,…
- HS đưa ra ý kiến:
+ Trồng cây xanh.
+ Hạn chế việc thải khí độc.
V. ĐIỀU CHẾ
Hoạt động 8: Phương pháp điều chế oxi
1. Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm
- GV làm thí nghiệm điều chế O2 bằng cách nhiệt phân KMnO4.
- GV gợi ý HS quan sát, rút ra nhận xét về cách thu khí oxi và nhận biết khí oxi. Viết phương trình phản ứng.
2. Sản xuất oxi trong công nghiệp
- GV giới thiệu cho HS về sản xuất oxi trong công nghiệp:
+ Từ không khí:
- HS trả lời:
+ Thu qua nước.
+ Làm bùng cháy mẫu than hồng. + Phương trình phản ứng
o (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
t
4 2 4 2 2 2KMnO →K MnO +MnO +O ↑
+ Từ nước
+ Không khí. + Điện phân nước:
dp
2 2 2
2H O→2H ↑+ O ↑
B. OZON
I. TÍNH CHẤT
Hoạt động 9: Tìm hiểu tính chất của ozon
1. Tính chất vật lí
- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, nêu tính chất vật lí của oxi: trạng thái, nhiệt độ hóa lỏng, tính tan trong nước.
2. Tính chất hóa học
- GV yêu cầu HS so sánh tính oxi hóa của oxi và ozon.
- HS: Khí O3 màu xanh nhạt, mùi đặc trưng, hóa lỏng ở nhiệt độ -112oC, tan trong nước nhiều hơn so với oxi.
- HS: Tính oxi hóa của ozon mạnh hơn oxi. - Ozon oxi hóa được hầu hết các kim loại:
Ag + O2 → không xảy ra 2Ag + O3 → Ag2O + O2
- Ozon oxi hóa được nhiều phi kim, nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ.
II. OZON TRONG TỰ NHIÊN
Hoạt động 10: Tìm hiểu ozon trong tự
nhiên
- GV cho HS quan sát những hình ảnh về tầng ozon trong tự nhiên.
- GV chia lớp thành 4 nhóm và giao câu hỏi cho mỗi nhóm.
+ Câu 1: Tầng ozon được hình thành như thế nào?
+ Câu 2: Vai trò của tầng ozon.
+ Câu 3: Nguyên nhân gây suy giảm tầng ozon.
- GV bổ sung thông tin cho HS về hợp chất CFC.
+ Các dẫn xuất hiđrocacbon như CF2Cl2, CFCl3 (còn gọi là CFC),…có tên thương mại là feron.
+ Là chất khí rất bền, đặc biệt không cháy, không ăn mòn kim loại, có tính độc thấp, không có mùi, dễ bay hơi do nhiệt độ sôi thấp (- 30oC).
- HS thảo luận theo nhóm và đưa ra ý kiến. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Câu 1: Sự hình thành tầng ozon
- Ozon tập trung nhiều ở lớp khí quyển trên cao, cách mặt đất từ 20-30 km.
- Tầng ozon được hình thành là do tia tử ngoại của Mặt Trời chuyển hóa các phân tử oxi thành ozon.
Câu 2: Vai trò của tầng ozon
- Lớp vỏ che chắn tia tử ngoại, bảo vệ sự sống trên trái đất
- Giữ ấm trái đất.
Câu 3: Nguyên nhân gây suy giảm tầng ozon Do sự tương tác giữa ozon và các nguyên tử O, gốc OH-, NOx, hợp chất của clo, CFC.
+ CFC được dùng làm chất sinh hàn trong tủ lạnh, máy điều hòa nhiệt độ, chất xịt trong các loại thuốc trừ sâu, các loại sơn, chất chữa cháy, dung môi trong mỹ phẩm. + CFC khi thải vào không khí thuộc tầng đối lưu chúng sẽ khuếch tán lên tầng bình lưu và phá hủy lớp ozon ở tầng này.
+ Câu 4: Hậu quả sự suy giảm tầng ozon.
- GV tổng kết lại các ý kiến của HS và chốt lại nội dung quan trọng.
Câu 4: Hậu quả sự suy giảm tầng ozon - Làm tăng lượng tia cực tím đến bề mặt trái đất gây hủy hoại sinh quyển:
+ Cây trồng bị bệnh, giảm sản lượng. + Góp phần làm tăng hiệu ứng nhà kính. + Gián tiếp gây ra những biến đổi về khí hậu và thời tiết.
+ Gây bệnh ung thư da, các bệnh về mắt đối với con người và động vật.
III. ỨNG DỤNG
Hoạt động 11: Tìm hiểu ứng dụng của khí
ozon
- GV bổ sung thêm cho HS: + Vai trò của khí ozon:
Hàm lượng ozon thấp không gây nguy
hiểm cho con người thậm chí một lượng ít sẽ cải thiện không khí, làm không khí tươi mát. Hàm lượng ozon nhiều (>10-6% theo thể tích) lại rất độc, có hại cho cơ thể con người.
thêm một số ứng dụng khác của ozon.
- Sau đó GV đặt câu hỏi cho HS cùng thảo luận: “Em hãy đưa ra một số giải pháp bảo vệ tầng ozon”.
- HS nêu:
+ Trong công nghiệp: ozon dùng để tẩy trắng tinh bột, dầu ăn, vật phẩm khác… + Trong y học: chữa sâu răng.
+ Trong đời sống: sát trùng nước sinh hoạt.
- HS đưa ra ý kiến:
+ Sử dụng các chất thay thế cho CFC. +Thu hồi và phá hủy CFC.