OXI – OZON

CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

2.2.2. Bài tập thực tiễn về oxi – lƣu huỳnh

2.2.2.1. OXI – OZON

Bài 1. Khi lặn càng sâu thì áp suất của nƣớc càng tăng và oxi tan nhiều hơn

trong máu ngƣời thợ lặn. Đƣờng biểu diễn nào trong đồ thị dƣới đây biểu diễn tốt nhất tƣơng quan gần đúng giữa nồng độ oxi trong máu và áp suất?

Nồng độ O2 trong máu IV III II I Áp suất A. I B. II C. III D. IV Hướng dẫn giải Mức tốt: HS chọn đáp án D và giải thích

Do áp suất của nƣớc càng tăng thì oxi tan nhiều hơn trong máu ngƣời thợ lặn, do đó đƣờng biểu diễn phải thể hiện tỉ lệ thuận mối quan hệ áp suất và nồng độ oxi.

Mức đạt: HS chọn đáp án D.

Mức chưa đạt: HS chƣa chọn đáp án đúng.

Phân tích năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hố học

- Đề xuất vấn đề: Nhận ra đƣợc yêu cầu của đề bài tìm biểu diễn mối quan hệ giữa nồng độ của oxi trong máu và áp suất.

- Đƣa ra phán đoán xây dựng giả thuyết: Dựa trên cơ sở, khi lặn càng sâu thì áp suất của nƣớc càng tăng và oxi tan nhiều hơn trong máu ngƣời thợ lặn => Oxi tan trong máu nhiều hơn nếu áp suất tăng => Nồng độ oxi trong máu tỉ lệt thuận với áp suất.

- Giải quyết vấn đề: Dựa trên giả thuyết xây dựng ở trên, quan sát đồ thị và tìm đƣờng biểu diễn phù hợp.

- Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Chọn đáp án D và giải thích.

Gợi ý hình thức sử dụng BTTT:

- Hoạt động hình thành kiên thức vật lí phần oxi. - Hoạt động vận dụng, ứng dụng bài oxi.

- Kiểm tra, đánh giá.

Bài 2. Đọc đoạn thông tin sau: Bể cá cảnh hay các hòn non bộ đƣợc sử dụng khá

nhiều và phổ biến hiện nay. Để duy trì sự sống tốt nhất thì ngồi sự chăm sóc dinh dƣỡng, vệ sinh sạch sẽ còn phải cung cấp đầy đủ oxi cho cá. Khí oxi ít tan trong nƣớc. Để giúp cá khơng bị thiếu oxi thì ngƣời ta thƣờng sử dụng các máy sục khơng khí để cung cấp đủ lƣợng oxi hịa tan trong nƣớc. Khi khơng có điện lƣới bạn có thể sử dụng máy sục khí chạy bằng pin.

1. Lƣợng oxi hịa tan trong nƣớc ở điều kiện 20oC và 1 atm là bao nhiêu?

2. Hãy nêu một số nguyên nhân dẫn đến lƣợng oxi hòa tan trong nƣớc q ít khơng đủ duy trì sự sống cho các loại cá cảnh trong bể cá?

Hướng dẫn trả lời:

Mức tốt:

1. + Khí oxi tan ít trong nƣớc, ở 1 atm độ tan của oxi là 0,0043g trong 100g H2O (hoặc 100ml nƣớc ở điều kiện 20oC và 1 atm hịa tan đƣợc 3,1 ml khí oxi).

2. Trình bày đƣợc các ngun nhân sau:

+ Do oxi có liên kết cộng hố trị khơng cực nên ít tan trong nƣớc. + Do kích thƣớc bể cá của bạn nhỏ đặc biệt là các loại bể cá mini. + Nhiệt độ nƣớc quá cao dẫn đến lƣợng oxi trong nƣớc giảm. + Mật độ cá ni q nhiều.

+ Khơng có hệ thống tạo oxi cho bể cá.

Mức đạt

1. Trình bày đƣợc lƣợng oxi hịa tan trong nƣớc ở điều kiện 20o

C và 1 atm. 2. Trình bày đƣợc ít nhất 2 ngun nhân trong số các nguyên nhân trên.

Mức chưa đạt

- Trả lời đƣợc 1 trong 2 câu hỏi hoặc khơng trả lời.

- Đề xuất vấn đề: Nhận ra đƣợc phải cần máy sục oxi cho bể cá cảnh do oxi ít tan trong nƣớc, vậy độ tan của oxi trong nƣớc là bao nhiêu? Vì sao oxi lại ít tan trong nƣớc?

- Đƣa ra phán đoán xây dựng giả thuyết: Dựa trên cơ sở cấu tạo phân tử oxi, tính chất vật lí của oxi để tìm độ tan và giải thích tính tan của oxi.

- Giải quyết vấn đề: Dựa trên giả thuyết xây dựng ở trên, kết hợp với kiến thức thực tiễn để tìm câu trả lời.

- Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: rút ra kết luận, báo cáo và thảo luận với các thành viên trong nhóm, lớp.

Gợi ý hình thức sử dụng BTTT:

Sử dụng bài tập trên trong - Hoạt động khởi động.

- Hoạt động hình thành kiên thức vật lí phần oxi. - Hoạt động vận dụng, ứng dụng bài oxi.

- Kiểm tra, đánh giá.

Bài 3. Theo khám phá về giới hạn sinh tồn của con ngƣời, con ngƣời có thể nhịn

uống 3 ngày và nhịn ăn 3 tuần, nhƣng chỉ nhịn thở đƣợc 3 phút. Vì vậy hơ hấp là nhu cầu khơng thể thiếu của con ngƣời để duy trì sự sống. Mọi tế bào trong cơ thể đều cần cung cấp đủ oxi. Nếu khơng có oxi thì tốc độ chuyển hóa tế bào giảm xuống và một số tế bào bắt đầu chết sau khoảng 30s nếu không đƣợc cung cấp đủ oxi.

1. Tại Việt Nam cũng nhƣ trên thế giới, từng ghi nhận nhiều trƣờng hợp tử vong

vì lái xe ngủ quên đã dừng đỗ nhƣng vẫn bật điều hoà. Hãy cho biết nguyên nhân của những tai nạn trên và cách khắc phục?

2. Một bạn lo lắng đến ngày nào đó chúng ta sẽ khơng cịn đủ oxi để thở. Điều

này đúng hay sai? Giải thích ?

3. Cho biết lƣợng khí oxi duy trì sự sống trên trái đất bị ảnh hƣởng trực tiếp bởi

những yếu tố nào? Hãy đề xuất các biện pháp để chúng ta có một bầu khơng khí trong lành hơn?

Mức tốt

1. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tử vong nếu tài xế ngủ trên xe ô tô đã dừng đỗ:

- Với xe thế hệ cũ, điều hồ lấy gió bên ngồi: ngƣời tử vong do hàm lƣợng oxi giảm và khơng khí trong xe bị tăng hàm lƣợng khí cacbon monooxit (CO) gây ngộ độc. Khi khơng lƣu thơng đóng kín cửa bật điều hịa, điều hịa vẫn tự lấy gió ngồi để cân bằng hàm lƣợng khơng khí, nhƣng trƣờng hợp này, điều hòa lại hút trực tiếp lƣợng khí xung quanh xe, vốn bị bao trùm bởi khí xả từ ống pơ với hàm lƣợng CO cao, làm giảm lƣợng oxi, khiến cơ thể không thể hô hấp, mất nƣớc, dịch dẫn tới tử vong.

- Với xe thế hệ mới, hệ thống điều hoà chuyển lịch hoạt giữa hai chế độ lấy gió trong và gió ngồi thì ngƣời ngủ qn cũng có thể bị tử vong do xe hết xăng, hoặc máy q nóng vì dừng lâu một chỗ khiến hệ thống làm mát cƣỡng bức không hoạt động dấn đến thiếu oxi ngƣời ngủ trong xe lịm dần và tử vong. Biện pháp khắc phục, nếu bất đắc dĩ cần phải ngủ lại ở trong xe ôtô cần chú ý: - Chọn nơi thống đãng khơng khí lƣu thơng tốt. Nếu thời tiết nóng bức, lái xe cần chọn vị trí râm mát, dƣới gốc cây.

- Để tránh bị chết ngạt khi ngủ trên ôtô, điều quan trọng nhất là cần hé một chút cửa kính để đảm bảo khơng khí bên trong và bên ngồi lƣu thơng, đủ oxy cho ngƣời ngủ trong xe.

- Trƣờng hợp bật điều hịa và đóng kín cửa xe, lái xe cần chọn chế độ lấy gió ngồi, bổ sung oxy cho khoang cabin.

- Hãy đặt báo thức sau mỗi giờ, việc này khiến giấc ngủ bị gián đoạn nhƣng nó giúp bạn kiểm sốt tình huống tốt hơn bởi ngủ trong xe hơi chƣa bao giờ là an tồn.

2. Mặc dù có nhiều hoạt động tiêu thụ khí oxi nhƣng hàm lƣợng oxi trong khơng khí thƣờng khơng đổi nhờ có sự quang hợp của cây xanh.

3. - Oxi trong khơng khí bị ảnh hƣởng trực tiếp bởi những hoạt động của con ngƣời, các q trình này làm giảm lƣợng oxi trong khơng khí. Con ngƣời dùng rất nhiều oxi trong khơng khí cho nhu cầu hơ hấp, dùng oxi trong đời sống và

sản xuất:

Ví dụ: đốt cháy nhiên liệu, hàn cắt kim loại, luyện thép, cơng nghiệp hóa chất, cháy rừng,...Ngồi ra sự phân hủy chất hữu cơ, sự gỉ các kim loại, sấm sét trong tự nhiên cũng làm tiêu hao lƣợng oxi.

- Chúng ta phải trồng nhiều cây, bảo vệ rừng, coi trọng bảo vệ môi trƣờng...Nếu chúng ta làm lƣợng, và các khí thải độc hại tăng lên thậm chí vƣợt mức cho phép, điều đó sẽ đem lại tai họa lớn cho nhân loại.

Mức đạt

1. Nêu đƣợc ít nhất 1 nguyên nhân hoặc 1 biện pháp khắc phục. 2. Trả lời đƣợc nhƣ mức tốt.

3. Nêu ít nhất 2 hoạt động tiêu thụ khí oxi và 2 biện pháp bảo vệ khơng khí.

Mức chưa đạt

- Trả lời không đầy đủ hoặc không đúng.

Phân tích năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hố học

- Đề xuất vấn đề: Nhận ra đƣợc oxi có vai trị rất quan trọng trong cuộc sống, thiếu oxi sẽ gây ra những hậu quả gì? Có khi nào khơng có đủ oxi cho chúng ta thở không?

- Đƣa ra phán đoán xây dựng giả thuyết: Dựa trên cơ sở kiến thức về vai trị của oxi kết hợp tính chất hố học của oxi và kiến thức thực tế để tìm nguyên nhân tủ vong của ngƣời ngủ trên xe ôn tô khi dừng, các hoạt động tiêu thụ và sản sinh ra oxi, đề xuất ra các biện pháp để bảo vệ khơng khí.

- Giải quyết vấn đề: Dựa trên giả thuyết xây dựng ở trên, thu thập thơng tin, xử lí thơng tin để tìm ra câu trả lời chính xác.

- Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Tình bày kết quả tìm hiểu, thảo luận vowisc ác bạn trong nhóm, trong lớp..

Gợi ý hình thức sử dụng BTTT:

Sử dụng bài tập trên trong - Hoạt động luyện tập, củng cố. - Hoạt động ngoài giờ lên lớp.

Bài 4. Khơng khí chứa một lƣợng nhỏ ozon (dƣới 10-6 % theo thể tích) có tác dụng làm cho khơng khí trong lành. Hãy cho biết lý do vì sao?

1. Sau những cơn mƣa có sấm chớp, đƣờng xá, khu phố, rừng cây … bầu trời xanh cũng nhƣ sạch quang, mát mẻ, trong lành hơn?

2. Ở các rừng thông khơng khí thƣờng rất trong lành, dễ chịu và các viện dƣỡng lão thƣờng đƣợc đặt ở gần các đồi thông?

Hướng dẫn giải

-Mức tốt:

1. Do trong khơng khí có 20% O2 nên khi có sấm chớp tạo điều kiện: Tạo ra một lƣợng nhỏ O3, O3 có khả năng sát trùng nên ngồi những hạt mƣa cuốn theo bụi thì O3 là tác nhân làm mơi trƣờng sạch sẽ và cảm giác tƣơi mát hơn.

2. Vì nhựa thơng rất dễ bị oxi hóa để giải phóng 1 lƣợng nhỏ ozon, ozon sẽ làm cho không khí trong lành hơn. Do đó các khu điều dƣỡng hoặc chữa bệnh thƣờng đƣợc bố trí rất gần các rừng thơng.

Mức đạt:

1. Do sau cơn mƣa có sấm chớp trong khơng khí có 1 lƣợng nhỏ ozon có tác dụng sát trùng và sau cơn mƣa các bụi bẩn đƣợc rửa trôi nên làm môi trƣờng mát mẻ, trong lành hơn.

2. Có thể là do có ozon.

Mức chưa đạt: trả lời khơng đủ hoặc trả lời sai.

Phân tích năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hố học

- Đề xuất vấn đề: Nhận ra vai trò của ozon trong khí quyển, vậy trong tự nhiên ozon đƣợc sinh ra trong những điều kiện nào?

- Đƣa ra phán đốn xây dựng giả thuyết: Dựa trên tính chất hố học của ozon và phản ứng điều chế ozon => Viết PTHH điều chế ozon từ oxi khơng khí. Dựa vào tính chất oxi hố mạnh của ozon để giải thích ứng dụng của nó, vận dụng vào trông thực tiễn cuộc sống.

- Giải quyết vấn đề: Dựa trên giả thuyết xây dựng ở trên, tìm hiểu thêm trong sách báo hoặc trên internet để giải thích.

- Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Đƣa ra phƣơng án trả lời, thảo luận với các bạn trong nhóm và trong lớp.

Gợi ý hình thức sử dụng BTTT:

+ Hoạt động củng cố, luyện tập để củng cố tính oxi hố mạnh của ozon, vận dụng trong cuộc sống.

+ Trong kiểm tra, đánh giá.

Bài 4. Hiện nay trên thị trƣờng có quảng cáo và bán các loại máy tạo ozon, hoạt

động bằng cách phóng điện qua khơng khí khơ dƣới điện áp 4000V, sau đó dẫn vịi có khí tạo ra qua nƣớc ngâm rau, quả, thịt, dụng cụ nhà bếp, nƣớc uống...có tác dụng khử trùng, khử mùi, tiêu độc, tẩy trắng...

1. Hãy cho biết PTHH xảy ra? Giải thích vì sao khí tạo ra có tác dụng khử trùng, khử mùi, tiêu độc, tẩy trắng.

2. Hãy nêu PP nhận biết lƣợng ozon dƣ trong nƣớc.

3. Bạn có thực sự an tồn khi sử dụng loại máy tạo ozon này không?

Hướng dẫn giải

Mức tốt:

1. Phản ứng tạo ozon khi phóng điện qua khơng khí khơ dƣới điện áp 4000V: 3O2 to 2O3

Lƣợng ozon sinh ra có tính oxi hóa mạnh do dễ phân hủy ra oxi nguyên tử. O3  O2 + O

Vì vậy ozon có tác dụng diệt khuẩn, khử mùi, tiêu độc và tẩy trắng.

2. Lấy một ít nƣớc đó, nhỏ dd KI vào lắc đều, rồi giọt hồ tinh bột. Nếu trong nƣớc có ozon dƣ thì dung dịch có màu xanh tím.

O3 + 2KI + H2O  O2 +I2+ 2KOH 3. Không thực sự an toàn.

Theo các chuyên gia máy tạo ozon khơng thực sự an tồn vì ngồi ozon nó cịn tạo ra một lƣợng nhỏ NO2 làm nƣớc rửa có mơi trƣờng axit, gây hại cho sức khỏe và mơi trƣờng. Để kiểm tra xem máy tạo ozon có NO2 khơng ta có thể cho quỳ tím để thử nƣớc rửa rau, nếu quỳ tím chuyển sang màu đỏ điều đó có nghĩa là trong khí tạo ra có lƣợng khí NO2.

Mặt khác, các nhà khoa học chỉ ra rằng, khí ozon chỉ có thể tiêu diệt sạch vi khuẩn, hoá chất độc hại bám trên bề mặt, loại trừ bớt phần nổi chất độc, còn đối với các chất độc đã ngấm sâu vào thực phẩm thì chúng hồn tồn "bất lực”. Thậm chí, ngay cả khi tiếp xúc trực tiếp máy ozon (máy khử độc ozon) cũng không loại bỏ đƣợc hết các độc tố, vi khuẩn vì có hàng nghìn chất độc, hàng nghìn hóa chất trong khi chỉ mình ozon sẽ khơng thể phá hủy đƣợc tất cả.

Mức đạt:

1. Viết đƣợc PTHH: 3O2to 2O3

- Có khả năng khử trùng, tẩy độc, làm trắng là do O3 có tính oxi hố rất mạnh. 2. Dùng dung dịch KI có hồ tinh bột.

3. Khơng thực sự an tồn

Mức chưa đạt: Trả lời khơng chính xác, hoặc trả lời đƣợc 1 trong các câu ở trên.

Phân tích năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hố học

- Đề xuất vấn đề: Nhận ra đƣợc yêu cầu của đề viết pƣơng trình phản ứng tạo ozon, giải thích ứng dụng của ozon; cách nhận biết hàm lƣợng ozon có trong nƣớc; Đánh giá sự an toàn khi sử dụng máy tạo ozon.

- Đƣa ra phán đoán xây dựng giả thuyết: Dựa trên cơ sở hoạt động của máy tạo ozon trong đề bài và phản ứng điều chế ozon => Viết PTHH điều chế ozon từ oxi khơng khí. Dựa vào tính chất oxi hố mạnh của ozon để giải thích ứng dụng của nó và nhận biết sự có mạt của ozon trong nƣớc, đánh giá về độ an toàn khi sử dụng máy tạo ozon trong gia đình.

- Giải quyết vấn đề: Dựa trên giả thuyết xây dựng ở trên, tìm hiểu thêm trong sách báo hoặc trên internet để giải thích, đánh giá về việc sủa dụng máy tạo ozon.

- Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Đƣa ra phƣơng án trả lời, thảo luận với các bạn trong nhóm và trong lớp.

Gợi ý hình thức sử dụng BTTT:

+ Hoạt động củng cố, luyện tập để củng cố tính oxi hố mạnh của ozon. + Trong giờ thực hành.

+ Trong kiểm tra, đánh giá.

Bài 5. Không những tủ lạnh, máy lạnh cần dùng đến freon mà trong dung dịch giặt tẩy, các loại sơn, bình cứu hoả cũng sử dụng freon và các chất thuộc dạng freon. Đây là những hóa chất thiết yếu, trong q trình sản xuất và sử dụng khơng tránh khỏi thất thoát. Cơ chế phân hủy ozon bởi freon (thí dụ CF2Cl2) theo cơ chế gốc đƣợc viết nhƣ sau:

CF2Cl2  Cl.