I. Mục tiêu bài học
1. Về kiến thức
HS biết:
- Vị trí và cấu tạo của nguyên tử oxi, cấu tạo phân tử oxi. - Tính chất vật lí, tính chất hóa học cơ bản của oxi và ozon .
- Phương pháp điều chế oxi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. - 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. Chứng minh bằng PTPU. - Nguyên tắc điều chế oxitrong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.
2. Về kỹ năng
- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh, rút ra nhận xét về tính chất và phương pháp điều chế.
- Viết PTHH minh họa tính chất và điều chế. - Nhận biết các chất khí.
- Giúp HS có ý thức bảo vệ môi trường, bảo vệ tầng ozon,…
4. Trọng tâm bài
- Oxi và ozon đều có tính oxi hóa rất mạnh nhưng ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi.
II. Phương pháp dạy học
- Dạy học tình huống (Sử dụng các tình huống 8,9,10: Giàn mưa; Bí mật bình dưỡng khí; Máy tạo ozon).
- Đàm thoại nêu vấn đề;
- Phương pháp nghiên cứu, sử dụng bài tập; - Phương pháp trực quan;…
III. Chuẩn bị
Giáo viên:
- Nội dung: giáo án, phiếu học tập, hệ thống câu hỏi. - Phương tiện:
+ Máy tính, máy chiếu.
+ Hóa chất: Oxi, Fe, C, C2H5OH, KMnO4, Na, S.
+ Dụng cụ: Ống nghiệm, giá thí nghiệm, cặp gỗ, bát sứ, đèn cồn.
Học sinh: chuẩn bị bài theo các câu hỏi định hướng
+ Từ cấu hình electron của nguyên tử oxi, hãy dự đoán tính chất hóa học cơ bản của oxi .
IV. Các hoạt động dạy học
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh * Hoạt động 1: Vào bài
GV ngâm nga đoạn thơ vui : “ Trăm năm trong cõi người ta Ai mà chẳng phải hít ra thở vào
Oxi là nguyên tố nào
Giúp ta cứ mãi hít vào khỏe ra’’
Không có oxi thì không có sự sống. Một bạn học sinh lo lắng đến ngày nào đó chúng ta sẽ không còn đủ oxi để thở. Điều này có hợp lý không? Để trả lời câu
hỏi này thì chúng ta nghiên cứu bài mới “ OXI – OZON”
A. Oxi * Hoạt động 2: Tìm hiểu về vị trí
và cấu tạo
- GV cho HS xem bảng hệ thống tuần hoàn và yêu cầu HS xác định vị trí của nguyên tố oxi trong bảng HTTH. I. Vị trí – cấu tạo HS xem bảng HTTH và xác định 8O: 1s22s22p4 - Vị trí: ô thứ 8, nhóm VIA, chu kì 2. - CTPT: O2 - CTCT: O = O * Hoạt động 3: Tìm hiểu về tính chất vật lý - GV: Bằng kiến thức thực tế của mình, em hãy cho biết tính chất vật lý của oxi.
- GV giới thiệu thêm về độ tan của khí oxi, nhiệt độ sôi (hóa lỏng) của O2.
II. Tính chất vật lý
- Là chất khí không màu, không mùi nặng hơn không khí. 2 O KK 32 d = 1,1 29 - Ít tan trong nước.
- Khí oxi duy trì sự cháy và sự sống. - Hóa lỏng ở -1830C (p=1atm).
* Hoạt động 4: Tìm hiểu về tính chất hóa học
- GV đặt vấn đề: Từ cấu hình electron của oxi, hãy cho biết khi tham gia phản ứng hóa học, nguyên tử oxi chủ yếu nhường hay nhận electron.
- GV giới thiệu thêm về độ âm điện của oxi và yêu cầu HS kết luận về độ hoạt động hóa học, tính oxi hóa, số oxi hóa của oxi trong hợp chất.
III. Tính chất hóa học
HS nhận xét: O + 2e → O2- 1s22s22p4 1s22s22p6
→ Là nguyên tố phi kim hoạt động, có tính oxi hóa mạnh nhưng kém flo.
ứng của oxi với kim loại
- GV làm thí nghiệm sắt cháy trong bình khí oxi.
- GV yêu cầu HS quan sát hiện tượng, giải thích bằng PTPU.
- GV yêu cầu HS xác định số oxi hóa của các nguyên tố.
- GV hướng dẫn HS nhận xét về khả năng phản ứng của oxi với kim loại. HS quan sát, nhận xét và viết PTPU. PT: 0 +8 0 0 3 -2 t 3 4 2 3Fe + 2O Fe O HS nhận xét: Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại ,trừ Au, Ag, Pt.
* Hoạt động 6: Tìm hiểu về phản ứng của oxi với phi kim
- GV làm thí nghiệm lưu huỳnh (hoặc mẩu than gỗ) cháy trong oxi.
- Yêu cầu HS quan sát hiện tượng, nhận xét và viết PTPU. GV yêu cầu HS xác định sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố.
2. Tác dụng với phi kim
HS nêu hiện tượng và viết PTPU.
0 0 0 +4 -2 t 2 2 S + O S O HS nhận xét: Oxi tác dụng hầu hết các phi kim, trừ halogen.
Tình huống 8 : GIÀN MƯA
(Xem nội dung ở trang 54)
* Hoạt động 7: Tìm hiểu về phản ứng của oxi với các hợp
chất có tính khử
- GV làm thí nghiệm: Đốt C2H5OH trong bát sứ với sự có mặt của oxi không khí.
- Yêu cầu HS quan sát hiện tượng, viết PTPU.
- GV gợi ý HS rút ra nhận xét về 3. Tác dụng với hợp chất HS quan sát hiện tượng và giải thích bằng PTPU: 0 -2 0 +4 -2 t 2 5 2 2 2 C H OH + 3O 2C O + 2H O 0 +2 0 +4 -2 t 2 2 2 C O + O 2 C O
HS nhận xét: Oxi tác dụng với nhiều hợp chất (vô cơ, hữu cơ) có tính khử. Oxi có tính oxi hóa vì lớp ngoài cùng có 6e dễ
0
0 0 +1 -2
t
2 2
tính chất của oxi. nhận thêm 2e.
O + 2e → O2-
Oxi có tính oxi hóa mạnh vì có độ âm điện lớn (chỉ kém flo).
GV hướng dẫn trả lời tình huống 8.
(Xem nội dung ở trang 54)
* Hoạt động 8: Tìm hiểu các ứng dụng của Oxi
- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và liên hệ với thực tế, cho biết ứng dụng của oxi trong đời sống, trong công nghiệp.
IV. Ứng dụng của Oxi
HS nêu một vài ứng dụng của oxi
- Nhu cầu thở, hô hấp trong đời sống con người và động vật.
- Sử dụng trong công nghiệp, y học, vũ trụ.
Tình huống 7: BÍ MẬT CỦA BÌNH DƯỠNG KHÍ
(Xem nội dung ở trang 53)
* Hoạt động 9: Tìm hiểu các cách điều chế oxi
- GV yêu cầu HS viết các PTPU có thể dùng để điều chế oxi mà HS đã biết.
- GV bổ sung, sửa chữa dẫn dắt HS rút ra nguyên tắc chung điều chế oxi trong phòng thí nghiệm.
- GV làm thí nghiệm điều chế khí oxi.
- GV gợi ý HS quan sát, rút ra nhận xét về cách thu khí oxi và nhận biết khí oxi và viết PTPU.
V. Điều chế
1. Trong phòng thí nghiệm
HS nêu nguyên tắc điều chế oxi : Phân hủy hợp chất giàu oxi như KMnO4rắn, KClO3rắn, H2O2,…
HS quan sát, nhận xét và viết PTPU.
0 t
4 2 4 2 2
2KMnO K MnO + MnO + O 2 xtMnO 3 2 2KClO 2KCl + O 2 xtMnO 2 2 2 2 2H O 2H O + O
- Thu khí oxi qua nước.
- Cách nhận biết khí oxi : làm bùng cháy mẩu than hồng.
Hướng dẫn trả lời tình huống 7 - BÍ MẬT BÌNH DƯỠNG KHÍ
(Xem nội dung ở trang 54) - GV : Yêu cầu HS đọc SGK và
trình bày phương pháp điều chế oxi trong công nghiệp.
- Dựa vào tính chất vật lý nào của oxi để tách được oxi từ không khí?
- Tại sao khi điện phân nước người ta cần hòa tan một ít H2SO4 hoặc NaOH?
2. Trong công nghiệp
a.Từ không khí: Sơ đồ SGK.
HS nghiên cứu SGK, chỉ rõ cách điều chế oxi từ không khí và trình bày sơ đồ trong SGK.
b. Từnước:
- Điện phân dung dịch nước có hòa tan các chất điện li mạnh như axit mạnh hoặc bazơ mạnh. Dien phan 2 2 2 2H O2H + O B. OZON * Hoạt động 10: Tìm hiểu về tính chất của Ozon
- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK cho biết tính chất vật lý của ozon và tính chất hóa học của ozon. - GV bổ sung ozon là dạng thù hình của oxi; từ đó hình thành khái niệm thù hình cho HS.
I. Tính chất
1. Tính chất vật lý
HS nghiên cứu SGK và nêu tính chất lý hóa của ozon, viết PTPU.
- Là chất khí, mùi đặc trưng, màu xanh nhạt.
- Hóa lỏng ở -1220C.
- Tan nhiều trong nước hơn oxi.
2. Tính chất hóa học
- Ozon có tính oxi hóa rất mạnh và mạnh hơn oxi.
- Oxi hóa hầu hết các kim loại, trừ Au và Pt.
VD: Ag + O2 không xảy ra 2Ag + O3 → Ag2O + O2
- Oxi hóa được ion I- trong dung dịch.
3 2 2 2
2KI +O + H O2KOH +O + I → Phản ứng dùng để nhận biết ozon.
Tình huống 9 : MÁY TẠO OZON
(Xem nội dung ở trang 55)
* Hoạt động 11: Tìm hiểu về Ozon trong tự nhiên
- GV yêu cầu HS cho biết sự hình thành ozon trong khí quyển và sự tạo thành tầng ozon.
II. Ozon trong tự nhiên
HS theo dõi và nêu ứng dụng của ozon.
- Ozon được tạo ra do sự phóng điện trong khí quyển.
- Trên mặt đất ozon tạo ra do sự oxi hóa một số chất hữu cơ.
- Trên cao: 3O2 UV 2O3
Hướng dẫn trả lời tình huống 9
(Xem nội dung ở trang 55)
* Hoạt động 12: Tìm hiểu về ứng dụng của ozon
- GV cho HS nghiên cứu ứng dụng của ozon trong SGK.
III. Ứng dụng
- Trong công nghiệp: tẩy trắng tinh bột, dầu ăn và nhiều vật phẩm khác.
- Trong y học: chữa sâu răng.
- Trong đời sống: sát trùng nước sinh hoạt.
* Hoạt động 13: Củng cố - hướng dẫn tự học
- Củng cố:
1. Oxi tham gia phản ứng với những chất nào sau đây: Mg, Au, Cl2, N2, NO, C2H6. Viết PTPU minh họa.
3. Bằng phương pháp hóa học, hãy nhận biết các khí sau: O2, O3, CO2.
- Dặn dò: HS chuẩn bị bài tiếp theo các yêu cầu của GV.
- Từ số oxi hóa của lưu huỳnh trong H2S, SO2, SO3; hãy dự đoán tính chất hóa học của các chất. Viết PTPU chứng minh.
- Cho biết phương pháp điều chế H2S, SO2, SO3. - Trình bày cách nhận biết H2S, SO2, SO3.
- Mưa axit là gì? Nguyên nhân gây ra mưa axit. Tác hại của mưa axit.
2.4.2 Giáo án bài “Hiđrosunfua - Lưu huỳnh đioxit - Lưu huỳnh trioxit” - Lớp 10
I. Mục tiêu bài học
1. Về kiến thức
HS biết:
- Tính chất vật lý, trạng thái tự nhiên và điều chế của H2S, SO2 và SO3. - Tính axit yếu của axit sunfuhiđric.
- Tính chất của muối sunfua.
- Sự giống nhau và khác nhau về tính chất của H2S, SO2, SO3.
HS hiểu:
- Tính khử mạnh của H2S; tính oxi hóa và tính khử của SO2.
- Viết các phương trình hoá học chứng minh tính chất hóa học của SO2 và SO3.
- Xác định vai trò của các chất trong phản ứng.
2. Về kỹ năng
- Dự đoán, kiểm tra, kết luận được về tính chất hóa học của H2S. - Viết PTPU minh họa của các chất.
- Giải thích được các hiện tượng.
- Phân biệt được khí H2S, SO2, SO3 với các khí khác đã biết.
3. Giáo dục tư tưởng
- Ảnh hưởng của H2S đến môi trường có ý thức bảo vệ môi trường. - Sự ảnh hưởng của SO2 tới sức khỏe và môi trường.
4. Trọng tâm bài
- Tính chất hóa học của H2S (tính khử mạnh) và SO2 (vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử).
- Các dạng bài tập giữa oxit axit và bazơ.
II. Phương pháp dạy học
- Dạy học tình huống (Sử dụng các tình huống 11, 12, 13: Thử tài mua trứng;
Khửmùi hôi nước uống; Vì sao xuất hiện mưa axit).
- Đàm thoại nêu vấn đề.
- Phương pháp nghiên cứu, sử dụng bài tập. - Phương pháp trực quan,…
III. Chuẩn bị
Giáo viên:
- Nội dung: giáo án, phiếu học tập, hệ thống câu hỏi. - Phương tiện:
+ Máy tính, máy chiếu.
+ Hóa chất: FeS, dung dịch HCl, Na2SO3tt, H2SO4.
+ Dụng cụ: Ống nghiệm, nút cao su có ống dẫn khí vuốt nhọn.
+ Tranh ảnh (file hình) về trạng thái tự nhiên của hidro sunfua, một số tư liệu về tình hình ô nhiễm môi trường do H2S.
Học sinh: chuẩn bị bài theo các câu hỏi định hướng.
- Từ số oxi hóa của lưu huỳnh trong H2S, SO2, SO3 hãy dự đoán tính chất hóa học của các chất. Viết PTPU chứng minh.
- Cho biết phương pháp điều chế H2S, SO2, SO3. - Trình bày cách nhận biết H2S, SO2, SO3.
- Mưa axit là gì? Nguyên nhân gây ra mưa axit. Tác hại của mưa axit.
IV. Các hoạt động dạy học
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 1: Vào bài
(Xem nội dung ở trang 56)
A. HIDRO SUNFUA * Hoạt động 2: Tìm hiểu tính
chất vật lý của H2S
- Yêu cầu HS nêu tính chất vật lý của H2S.
- GV lưu ý HS thận trọng khi tiếp xúc với H2S.
I. Tính chất vật lý
- Là chất khí không màu, mùi trứng thối, độc.
- Hơi nặng hơn không khí.
- Ít tan trong nước, khi tan tạo dung dịch axit sunfuhiđric.
- Nhận biết trứng ung:
(Xem nội dung ở trang 56) * Hoạt động 3: Tìm hiểu tính
chất hóa học của H2S
- GV giới thiệu khí H2S hòa tan vào nước tạo dung dịch axit rất yếu (yếu hơn H2CO3).
- GV yêu cầu HS thảo luận: Khi cho H2S tác dụng với dung dịch NaOH có thể tạo ra những muối nào? Viết PTPU.
- GV hướng dẫn HS nhận xét khi nào tạo muối trung hòa và khi nào tạo muối axit.
Bài tập áp dụng: Cho 3,4g H2S
II. Tính chất hóa học :
1. Tính axit yếu :
H2S H 2O dd H2S
(axit sunfuhidric có tính axit yếu) - Tác dụng với dd bazơ :
NaOH + H2S NaHS + H2O (1) 2NaOH + H2S Na2S + 2H2O (2)
- Nếu a ≤ 1 → tạo muối NaHS.
- Nếu 1 < a < 2 → tạo 2 muối NaHS và Na2S. -Nếu a ≥ 2 → tạo muối Na2S.
2 NaOH H S n a = n
tác dụng với 120ml dung dịch NaOH 1M. Tính khối lượng muối thu được?
- Giải thích tiếp tình huống 11.
(Xem nội dung ở trang 56) GV yêu cầu HS nhận xét về:
- Số oxi hóa của S trong H2S; tính chất của H2S.
- GV bổ sung: tùy thuộc vào điều kiện phản ứng mà H2S ( 2 S ) có thể bị oxi hóa thành S S0, 4 hoặc 6 S .
- Tại sao dung dịch H2S để lâu trong không khí lại bị vẫn đục màu vàng?
- GV nhấn mạnh dd H2S có khả năng làm mất màu dung dịch clo, brom → dùng để nhận biết H2S. 2. Tính khử mạnh: a. Với oxi H2S + 1 2 O2 cháy chậm S + H2O H2S + 3 2 O2 0 t SO2 + H2O b. Với chất oxi hóa khác : H2S + 4 Br2 + 4 H2O H2SO4 + 8 HBr 2 H2S + SO2 3 S + 2 H2O
Tình huống 12: KHỬ MÙI HÔI CHO NƯỚC UỐNG
(Xem nội dung ở trang 58) * Hoạt động 4: Tìm hiểu về
trạng thái tự nhiên và điều chế
- HS nghiên cứu SGK.
- GV lưu ý trong công nghiệp không điều chế H2S.
- Khi điều chế H2S ta có thể thay axit HCl bằng các axit H2SO4(d), HNO3 được hay không?
III. Trạng thái tự nhiên – Điều chế
HS trả lời và viết PTPU
- H2S có ở khí gas, suối nước nóng, khí núi lửa, xác động thực vật, nước thải nhà máy.
- Phương trình điều chế
Tại sao?
Tiết 2 B. LƯU HUỲNH ĐIOXIT
Tình huống 13: VÌ SAO XUẤT HIỆN MƯA AXIT?