III- thiết kế hoạt động dạy học
Bài 42 ozon và hiđropeoxit
I- Mục tiêu
– Biết đợc cấu tạo phân tử, tính chất vật lí, hoá học của ozon và hiđro peoxit.
– Hiểu đợc nguyên nhân tính oxi hoá mạnh của ozon, hiđro peoxit. Vận dụng giải thích ứng dụng của chúng.
– Giáo dục thái độ, hành vi đạo đức : bảo vệ tầng ozon là bảo vệ Trái Đất.
II- Chuẩn bị
– Hoá chất : dd H2O2, dd KI, dd KMnO4, dd hồ tinh bột, quỳ tím, dd H2SO4.
– Các t liệu, hình ảnh mô phỏng về tầng ozon, sự phá huỷ tầng ozon, một số hình ảnh về thiên tai lũ lụt, hạn hán, một số bệnh nhân bị ung th mắt, da do ảnh hởng của tia cực tím.
– Nếu có điều kiện, GV chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, hoá chất để HS thực hiện các thí nghiệm cá nhân hoặc theo nhóm nghiên cứu về tính chất hoá học của hiđro peoxit, các phơng tiện máy tính truy cập internet để HS khai thác thông tin trên mạng.
Phiếu học tập
Nội dung 1 : Nghiên cứu về ozon 1. Cấu tạo phân tử : CTPT ?
CT electron ? CTCT ? Liên kết hoá học ? So sánh độ bền các liên kết ? 2. So sánh tính chất hoá học của ozon và oxi ?
3. Chứng minh tính chất hoá học của ozon ?
4. ứng dụng của ozon – vấn đề lỗ thủng tầng ozon và ô nhiễm khí quyển.
Nội dung 2 : Nghiên cứu về hiđro peoxit 1. Cấu tạo phân tử
Công thức electron ? Công thức cấu tạo ? LKHH ? Độ bền LKHH ? Số oxi hoá ? 2. Nghiên cứu tính chất hoá học của Hiđro peoxit
a) Dự đoán tính chất của H2O2 ?
b) Thí nghiệm nghiên cứu tính chất hoá học của H2O2 : Tên TN Cách làm Dự đoán Hiện t-
ợng Giải thích , PTHH H2O2 + KI + quỳ tím 2ml dd H2O2 + 2ml dd KI + quỳ tím H2O2 + KI + hồ tinh bột 2ml dd H2O2 + 2ml dd KI + 2 giọt hồ tinh bột H2O2 + KMnO4 + H2SO4 2 ml dd KMnO4 + 5 giọt H2SO4 + 2ml H2O2
c) Kết luận về tính chất hoá học của H2O2. 3. ứng dụng của H2O2 ?
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1. Tổ chức tình huống học tập GV: Ozon và hiđro peoxit là gì ? Em đã biết gì về những hoá chất đó ?
GV nhận xét các phơng án trả lời và kết luận : ozon là một hoá chất rất quan trọng, có ảnh hởng lớn đến sự sống trên Trái Đất, hiđro peoxit là chất có nhiều ứng dụng quan trọng. Tại sao ozon và hiđro peoxit lại có những vai trò, tác dụng quan trọng nh vậy, điều đó có liên quan gì đến tính chất của chúng ? Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta trả lời đợc câu hỏi này.
Với câu hỏi này học sinh có nhiều phơng án trả lời.
Dự kiến một số phơng án trả lời của học sinh.
HS nắm đợc mục tiêu và định hớng bài học.
Hoạt động 2 : Ozon
GV giới thiệu cho học sinh : giống nh kim cơng và than chì là hai dạng thù hình của nguyên tố cacbon, oxi (O2) và ozon (O3) cũng là hai dạng thù hình của nguyên tố oxi.
GV : Yêu cầu HS trả lời câu hỏi. Nội dung 1.1 trong phiếu học tập. GV chữa bài chú ý cho học sinh so sánh độ bền của các liên kết hoá học trong phân tử ozon để đi đến kết luận : liên kết đơn kém bền hơn liên kết đôi nên phân tử ozon (O3) kém bền hơn phân tử oxi (O2). Ozon là một phân tử không thẳng nên cấu tạo của ozon đợc viết nh trong SGK.
HS trả lời câu hỏi nội dung 1 vào phiếu học tập.
Sau khi GV chữa bài và bổ sung kiến thức, HS rút ra kết luận về cấu tạo phân tử ozon :
- CTCT :
O O O
- Liên kết hoá học : nguyên tử oxi trung
tâm tạo một liên kết cho - nhận với một trong hai nguyên tử oxi và tạo hai liên kết cộng hoá trị với nguyên tử oxi còn lại.
- Liên kết đơn (cho - nhận) kém bền hơn hai liên kết cộng hoá trị nên phân tử ozon (O3) kém bền hơn phân tử oxi (O2).
Hoạt động 3 : Tính chất của ozon. ứng dụng của ozon GV : Nêu các tính chất vật lí của ozon.
GV giới thiệu cho HS sự hình thành ozon từ oxi do tác dụng của tia cực tím hoặc sự phóng điện trong cơn dông.
GV : Dựa vào đặc điểm cấu tạo phân tử, dự đoán tính chất hoá học của ozon. GV tổ chức cho HS thảo luận dự đoán về tính chất hoá học của ozon.
HS tham khảo SGK, nêu các tính chất vật lí của ozon.
HS dự đoán tính chất hoá học của ozon có thể theo (t duy logic) : Ozon và oxi đều là đơn chất của nguyên tố oxi. Ozon kém bền hơn oxi nên dễ phản ứng hơn oxi. Oxi là chất oxi hoá mạnh. Vậy ozon phải là chất oxi hoá mạnh và mạnh hơn oxi.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
GV : Vậy ozon có thể tác dụng với những hoá chất nào ?
GV nhận xét các phơng án trả lời của học sinh.
GV : Có thể dùng phản ứng hoá học nào để chứng minh tính oxi hoá của ozon mạnh hơn oxi ?
GV :
1. Trình bày hiểu biết của em về các ứng dụng của ozon.
2. Tại sao khi nồng độ ozon lớn(>10–6%) ozon lại là chất gây ô nhiễm môi trờng ?
HS có thể trả lời :
- Ozon tác dụng với kim loại, hiđro…
- Các chất tác dụng với oxi sẽ tác dụng với ozon.
- Ozon tác dụng với các chất khử…
HS tham khảo SGK dẫn ra phản ứng của ozon với Ag, dd KI và viết PTHH của phản ứng.
HS nhận xét về các sản phẩm tạo thành rút ra : Các ứng của ozon đều sinh ra oxi
(O2) tức là : O3 + 2e → O2 + O2–
liên kết đơn (liên kết cho - nhận) kém bền hơn hai liên kết cộng hoá trị nên khi xảy ra phản ứng liên kết đơn bị phá vỡ thành oxi nguyên tử có tính oxi hoá mạnh hơn oxi phân tử, dễ dàng thu electron hơn tạo thành O2–.
HS thảo luận về các ứng dụng của ozon, vận dụng kiến thức vừa học để giải thích các ứng dụng, tác hại gây ô nhiễm môi trờng của ozon.
Hoạt động 4 : Cấu tạo phân tử hiđropeoxit GV : Hiđro peoxit (nớc oxi già) có công thức phân tử là H2O2. Vậy nớc oxi già có cấu tạo nh thế nào ?
GV cho HS quan sát mô hình phân tử H2O2, giới thiệu cho HS cấu trúc không gian của H2O2 là phân tử không thẳng, tổ chức cho HS thảo luận về cấu tạo của H2O2, trả lời câu hỏi 2.1 trong phiếu học tập.
HS quan sát mô hình phân tử H2O2, cấu trúc không gian của H2O2, thảo luận nhóm theo nội dung 2 của phiếu học tập từ đó rút ra :
- Công thức phân tử hiđro peoxit : H2O2. - Công thức cấu tạo :
H
O O H
- Liên kết giữa nguyên tử H và nguyên tử O là liên kết cộng hoá trị phân cực, liên kết giữa hai nguyên tử O là liên kết cộng hoá trị không phân cục, là liên kết đơn.
Hoạt động 5 : Nghiên cứu tính chất của H2O2
GV cho HS quan sát dd H2O2.
GV : Nêu tính chất vật lí của hiđro peoxit ? GV : Với đặc điểm cấu tạo nh trên, hiđropeoxit có tính chất hoá học gì ?
HS quan sát dd H2O2 kết hợp tham khảo SGK rút ra tính chất vật lí của H2O2. HS tiến hành thảo luận nhóm dự đoán tính chất hoá học của H2O2. HS có thể dự đoán tính chất của H2O2 theo logic
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
GV : Có thể dùng những phản ứng hoá học nào để chứng minh các tính chất của hiđro peoxit ?
GV hớng dẫn các nhóm HS tiến hành thí nghiệm : H2O2 tác dụng với KI (có hồ tinh bột, quỳ tím), H2O2 tác dụng với KMnO4 (có H2SO4).
GV : Tại sao ngời ta lại dùng H2O2 để điều chế oxi (O2) trong PTN ?
GV : Tại sao H2O2 kém bền ?
GV hớng dẫn HS liên hệ liên kết hoá học giữa hai nguyên tử oxi trong HO–OH và trong O=OO để đi đến nhận định H2O2 kém bền là do liên kết đơn O–O trong H2O2 kém bền tơng tự nh trong phân tử ozon.
sau : Số oxi hoá của oxi trong H2O2 là – 1 nên có 2 khả năng :
- Nhận thêm 1 electron để xuống mức oxi hoá –2 thể hiện tính oxi hoá.
- Nhờng đi 1 electron để lên số oxi hoá 0 thể hiện tính khử.
Vậy hiđro peoxit vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử .
HS đề xuất các phản ứng chứng minh dự đoán của mình :
- Nếu H2O2 có tính khử sẽ tác dụng với chất oxi hoá (ví dụ nh dd KMnO4) - Nếu H2O2 có tính oxi hoá sẽ tác dụng đợc với chất khử (ví dụ nh dd KI).
Các nhóm HS tiến hành thí nghiệm, quan sát, nêu hiện tợng, giải thích, viết PTHH, thảo luận về kết quả và khẳng định tính oxi hoá, tính khử của H2O2.
HS nhớ lại nguyên tắc và phơng pháp điều chế oxi trong PTN, giải thích : - Do H2O2 kém bền, dễ bị nhiệt phân huỷ. HS tổng hợp lại các kết quả thí nghiệm, bổ sung kiến thức và đi đến kết luận về tính chất hoá học của hiđro peoxit.
Hoạt động 6 : ứng dụng của hiđropeoxit GV : Nêu ứng dụng của H2O2. Các ứng dụng đó có vận dụng tính chất lí hoá gì của hiđro peoxit ?
HS tham khảo SGK, liên hệ thực tiễn nêu các ứng dụng của H2O2, vận dụng tính chất lí hoá của hiđro peoxit giải thích các ứng dụng đó.
Hoạt động 7 : Tổng kết và vận dụng
HS làm bài tập nhận biết khí oxi và khí ozon; nớc và nớc oxi già.
Bài 43 lu huỳnh
I- Mục tiêu
– Biết cấu tạo tinh thể, tính chất lí, hoá học, ứng dụng và phơng pháp điều chế lu huỳnh .
– Hiểu đợc nguyên nhân lu huỳnh vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử.
– Hoá chất : lu huỳnh, nhôm, nớc cất. – Dụng cụ : đèn cồn, ống nghiệm, giá sắt.
– Tranh vẽ hoặc hình ảnh mô tả cấu trúc tinh thể, sự biến đổi trạng thái phân tử của lu huỳnh theo nhiệt độ, khai thác lu huỳnh trong lòng đất.
Phiếu học tập
Nội dung 1 : Nghiên cứu tính chất vật lí của lu huỳnh.
1. Tính chất vật lí và cấu tạo hai dạng thù hình của lu huuỳnh : - Trạng thái, màu sắc.
- Tính tan (trong nớc, trong dung môi hữu cơ).
- Hai dạng thù hình của lu huỳnh là gì ? Cho biết sự giống và khác nhau về cấu tạo và tính chất giữa hai dạng thù hình.
2. ảnh hởng của nhiệt độ đối với cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lu huỳnh Thí nghiệm : Cho một ít bột lu huỳnh vào ống nghiệm rồi đun nóng.
Ghi kết quả thí nghiệm và điền đầy đủ thông tin và bảng sau :
Nhiệt độ Trạng thái Màu sắc Cấu tạo phân tử < 113 0C 119 0C > 117 0C >445 0C 1400 0C 1700 0C
Nội dung 2 : Tính chất hoá học của lu huỳnh 1. Cấu tạo nguyên tử :
Điền thông tin vào bảng sau :
Oxi Lu huỳnh Cấu hình elctrron (trạng thái cơ bản, kích thích) Độ âm điện Số oxi hoá Tính chất hoá học
2. Các phản ứng hoá học chứng minh tính chất hoá học của lu huỳnh
Tên TN Cách làm Hiện tợng Giải thích, PTHH S + Al Đốt nóng S tới khi xuất hiện
lớp hơi màu nâu đỏ rồi cho 1 mảnh Al vào
S + H2 Dẫn khí H2 qua hơi S đỏ nâu S + O2
Nội dung 3 : ứng dụng và sản xuất lu huỳnh 1. Nêu các ứng dụng của lu huỳnh ?
- Nguyên liệu sản xuất lu huỳnh ? - Nêu biện pháp khai thác S tự do ?
- Nêu nguyên tắc và viết PTHH dùng để điều chế lu huỳnh từ hợp chất ?
III- Thiết kế hoạt động dạy học
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1. Tổ chức tình huống học tập
GV: Trong bài học trớc chúng ta đã nghiên cứu về oxi, hợp chất của oxi, bài học hôm nay ta sẽ nghiên cứu về nguyên tố thứ hai trong nhóm đó là nguyên tố lu huỳnh. Vậy lu huỳnh có cấu tạo, tính chất vật lí, hoá học nh thế nào, có gì giống và khác với oxi.
Hoạt động 2 : Tính chất vật lí của lu huỳnh GV cho HS quan sát bột lu huỳnh và yêu cầu HS trả lời câu hỏi nội dung 1.1 trong phiếu học tập.
GV : Chúng ta cùng nghiên cứu về cấu tạo của lu huỳnh vừa quan sát.
GV cho HS quan sát tranh vẽ mô tả hai dạng thù hình của lu huỳnh, giới thiệu cho học sinh hai dạng thù hình của lu huỳnh.
GV hớng dẫn HS làm thí nghiệm nghiên cứu ảnh hởng của nhiệt độ đối với cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lu huỳnh.
GV tổ chức thảo luận chung về kết quả thí nghiệm và đi đến kết luận nhiệt độ có ảnh hởng đến cấu tạo và tính chất vật lí của lu huỳnh đồng thời cho HS phân biệt rõ ý nghĩa của việc viết kí hiệu đơn chất lu huỳnh là S.
HS quan sát bột lu huỳnh, HS làm thí nghiệm thử tính tan của lu huỳnh trong n- ớc, nêu trạng thái, màu sắc, tính tan của lu huỳnh trong nớc vào phiếu học tập. HS quan sát tranh vẽ mô tả hai dạng thù hình của lu huỳnh, tham khảo SGK rút ra sự khác nhau về cấu tạo tinh thể, một số tính chất vật lí, sự giống nhau về tính chất hoá học, sự biến đổi qua lại giữa hai dạng thù hình theo nhiệt độ.
Các nhóm HS làm thí nghiệm, quan sát, nêu hiện tợng, ghi kết quả vào phiếu học tập.
HS thảo luận và rút ra kết luận :
- Nhiệt độ có ảnh hởng đến cấu tạo và tính chất vật lí của lu huỳnh.
- Công thức phân tử của lu huỳnh thực chất là S8, để đơn giản ta dùng kí hiệu là S.
Hoạt động 3 : Tính chất hoá học của lu huỳnh GV : Yêu cầu HS trả lời câu hỏi 2.1
trong phiếu học tập, tổ chức cho HS thảo luận và rút ra kết luận.
GV :
1. Lập sơ đồ biến đổi giữa các trạng thái oxi hoá : S thành 0 −S2; +S4; +S6
2. Theo sơ đồ trên, cho biết lu huỳnh có tính chất hoá học gì.
HS trả lời câu hỏi vào phiếu học tập, thảo luận và rút ra kết luận nh SGK.
HS thực hiện lập sơ đồ biến đổi số oxi hoá
+S6
−S2 S 0 +S4 Từ đó rút ra :
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
GV : Hãy nêu các phản ứng hoá học chứng minh các tính chất trên của lu huỳnh.
GV làm các thí nghiệm lu huỳnh tác dụng với nhôm, hiđro (nếu đảm bảo các điều kiện phòng độc). GV : 1. Viết PTHH, xác định vai trò các chất trong các phản ứng sau: S + O2 →to ? S + F2 →to ?
GV chữa bài của HS, hớng dẫn HS rút ra kết luận về tính chất hoá học của S. GV chú ý cho HS nhận xét về điều kiện phản ứng (nhiệt độ cao) liên hệ với cấu tạo phân tử của S nhằm làm cho HS hiểu rõ S ở trạng thái hơi có khả năng phản ứng rất lớn.
Với đối tợng HS khá, giỏi GV có thể yêu cầu HS xác định CT e, CTCT của SO2, SF6 để HS hiểu sự vận dụng gần đúng của quy tắc bát tử khi giải thích mối liên kết hoá học trong phân tử các chất.
S0 −S2 => S có tính oxi hoá 0 S +S4 => S có tính khử 0 S +S6
HS đã biết lu huỳnh là một phi kim vì vậy đễ dàng đề xuất đợc :
- Lu huỳnh tác dụng với kim loại tạo muối.
- Lu huỳnh tác dụng với hiđro tạo H2S. - Lu huỳnh tác dụng với oxi tạo SO2. Các nhóm HS quan sát thí nghiệm, giải thích hiện tợng và viết PTHH của phản ứng vào phiếu học tập, thảo luận về vai trò của lu huỳnh trong phản ứng và rút ra kết luận :
1. Lu huỳnh tác dụng với nhiều kim loại và hiđro ở nhiệt độ cao :
S thể hiện tính oxi hoá khi phản ứng với