Bài giảng Chương VI: oxi – lưu huỳnh. bài 29: oxi và ozon

CHƯƠNG 6: OXI – LƯU HUỲNH. Bài 29: Oxi – Ozon. A. Mục tiêu bài học. 1. Về kiến thức. a. Học sinh biết: - Vị trí và cấu tạo nguyên tử oxi, cấu tạo phân tử O2. - Tính chất vật lý, tính chất hóa họccơ bản của oxi và ozon là tính oxi hoámạnh, trong đó ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi. - Vai trò của oxi và tầng ozon với sự sống trên Trái Đất. b. Học sinh hiểu: - Nguyên nhân tính oxi hóa mạnh của oxi và ozon. - Nguyên tắc điều chế oxi trong phòng thí nghiệm. 2. Về kĩ năng. - Rèn luyện kỹ năng viết PTHH của các phản ứng O2 tác dụng với một số đơn chất và hợp chất. 3. Thái độ, tình cảm. - Giúp học sinh có ý thức về bảo vệ môi trường, bảo vệ tầng ozon… - Ý thức được tầm quan trong của oxi đối với đời sống. B. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh. 1. Giáo viên: - Máy tính, phần mềm Microsoft Office Powerpoint, máy chiếu. - Tranh ảnh về ứng dụng của oxi, lớp mù quang hóa bao phủ thành phố, tầng ozon tự nhiên… - Video về thí nghiệm về tính chất và diều chế O2. 2. Học sinh. - Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. - Tìm hiểu cấu tạo nguyên tử oxi công thức phân tử O2. - Viết và cân bằng các phản ứng oxi – hóa khử. C. Hoạt dộng dạy và học. Giáo viên Học sinh A – OXI. I. Vị trí và cấu tạo. GV yêu cầu HS dựa vào bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học để viết cấu hình e của oxi từ đó xác định ví trí của nguyên tố oxi trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học. GV yêu cầu làm bài tập củng cố sau: - Hãy ghép các cấu hình e với nguyên tử thích hợp: 1. 1s22s22p5 a. Cl 2. 1s22s22p4 b. S 3. 1s22s22p63s23p4 c. O 4. 1s22s22p63s23p5 d. F HS: Xác định vị trí của nguyên tố oxi Z=8 - Cấu hình e: 1s22s22p4 - Số thứ tự: 8 - Chu kì: 2 - Nhóm VIA. CTPT CTCT O2 O=O HS 1-a. 2-c. 3-b. 4-d. II. Tính chất vật lý. GV yêu cầu HS nguyên cứu SGK và nêu ra các tính chất vật lý của oxi. HS phát biểu: -Khí oxi không màu, không mùi, không vị, hơi nặng hơn không khí (d= 32/29=1,1). - t0 hóa lỏng : -1830C - Ít tan trong nước ở 200C và 1atm 0,0043g O2 tan trong 100g nước. III. Tính chất hóa học. GV đặt vấn đề từ cấu hình oxi 1s22s22p4 hãy cho biết khi tham gia phản ứng hóa học, nguyên tử oxi nhường hay nhận bao nhiêu electron? Oxi thể hiện tính oxi hóa hay khử trong phản ứng hóa học? GV giới thiệu thêm về độ âm điện của oxi là 3,44 chỉ kém flo là 3,98. => GV kết luận như vậy oxi là một phi kim họa động mạnh có tính oxi hóa mạnh. O +2e O2 - Số oxi hóa trong hợp chất là -2. - Oxi tác dụng với với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt…) và các phi kim (trừ halogen). Oxi còn tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ. HS trả lời: - Oxi là phi kim hoạt động mạnh. - Trong phản ứng hóa học nhận thêm 2e O +2e O2 - Oxi thể hiện tính oxi hóa mạnh. 1. Tác dụng với kim loại. GV cho HS xem video về thí nghiệm Đốt dây sắt trong bình khí O2 yêu cầu HS quan sát và giải thích hiện tượng bằng PTPU? Đồng thời yêu cầu HS xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phương trình? GV hướng dẫn HS nhận xét về khả năng phản ứng của oxi với kim loại. GV yêu cầu HS viết phương trình phản ứng O2 với Mg. HS viết PTPƯ: HS nhận xét: oxi tác dụng với hầu hết các kim loại trừ (Au, Ag, Pt). 2. Tác dụng với phi kim. GV chiếu cho HS xem video thí nghiệm đốt mẩu than ngoài không khí sau đó đưa vào bình O2. GV yêu cầu HS quan sát và nhận xét hiện tượng, viết phương trình phản ứng. Yêu cầu HS xác định sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố. GV thông báo: oxi tác dụng với hầu hết các phi kim ngoại trừ halogen. HS nhận xét hiện tượng: và viết phương trình phản ứng. HS ghi bài. 3. Tác dụng với các hợp chất có tính khử GV chiếu cho HS xem video đốt cháy C2H5–OH trong không khí. Yêu cầu HS quan sát hiện tượng và viết phương trình phản ứng. GV hướng dẫn HS viết phương trình phản ứng với khí CO cháy trong O2. GV thông tin: O2 tác dụng với nhiều hợp chất (vô cơ, hữu cơ) có tính khử. GV kết luận: - Oxi có tính oxi hóa vì trong lớp ngoài cùng có 6e ngoài cùng nên dễ nhận thêm 2e. - Oxi thể hiện tính oxi hóa mạnh vì có độ âm điện lớn chỉ kém flo. HS quan sát và viết phương trình phản ứng: HS nghe giảng và ghi bài. IV. Ứng dụng. GV chiếu một số hình ảnh về ứng dụng của oxi lên màn hình: - Oxi dùng luyện gang thép. - Oxi dùng cho thợ lặn, nhà du hành vủ trụ, cấp cứu. - Oxi theo mạch máu đi nuôi cơ thể. - Biểu đồ tỉ lệ % về ứng dụng của oxi trong công nghiệp (hình 6.1 SGK). HS quan sát và ứng dụng. V. Điều chế. 1. Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm. GV giới thiệu trong phòng thí nghiệm, oxi được điều chế bằng cách phân hủy những hợp chất giàu oxi và ít bền với nhiệt như KmnO4 (rắn), KClO3 (rắn)… GV viết phương trình hóa học: 2KMnO4 K2MnO4 + MnO4 + O2 GV yêu cầu HS viết phương trình điều chế O2 từ KClO3. GV Chiếu cho học sinh xem mô hình thí nghiệm. 2. Điều chế oxi trong công nghiệp. GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK. HS nghe giảng và ghi bài. HS: viết phương trình phản ứng. 2KClO3 2KCl + 3O2 HS: - Điều chế từ không khí O2 - Từ nước 2H2O 2H2 + 2O2 B. OZON. I.Tính chất. GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, từ đó so sánh tính chất hóa học của oxi và ozon về tính chất vật lý và hóa học. GV giới thiệu cho học sinh : giống như kim cương 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. - 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. GV 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–. GV bổ sung thêm phản ứng của ozon với dd KI: -1 0 0 -2 0 2KI + O3 + 4H2O I2 + 2KOH + O2 Đây là phản ứng đặc trưng để so sánh tính oxi mạnh của ozon với oxi, khi có mặt hồ tinh bột nhận biết I2 sinh ra. Trong khi O2 thì không phản ứng với dd KI. HS trả lời: - Khí O3 màu xanh nhạt, mùi đặc trưng, hóa lỏng ở nhiệt độ -1120C, tan trong nước nhiều hơn oxi. - Tính chất hóa học : ozon có tính oxi hóa mạnh và mạnh hơn cả oxi. - Ozon oxi hóa được hầu hết tất cả các kim loại Ag + O2 Không xảy ra Ag + O3 Ag2O + O2 - Ozon oxi hóa được nhiều phi kim nhiều hợp chất hữu cơ, vô cơ. HS nghe giảng và ghi bài: II. Ozon trong tự nhiên. GV yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK và giới thiệu ngắn gọn về ozon trong tự nhiên? HS: ozon trong tự nhiên - Ozon trong khí quyển được sinh ra do có sự phóng điện - Ozon được hình thành trên mặt dất nhờ sự oxi hóa một số chất hữu cơ ( nhựa thông, rong biển…) - Tầng ozon được hình thành do tia tử ngoại (hv)của mặt trời chuyể hóa oxi phân tử thành ozon 3O2 2O3 - Tầng ozon có tac dụng hấp thụ tia tử ngoại bảo vệ mọi người trên mặt đất tránh được tác hại của tia này. III. Ứng dụng. GV chiếu một số hình ảnh về ozon: - Về lớp mù quang hóa và giời thiệu cho HS biết về sự ô nhiệm của O3 do kết hợp với oxit nitơ tạo nên những lớp mù quang hóa - Về tầng ozon trong khí quyển. - Về ứng dụng của ozon. + Trong công nghiệp: như tẩy trắng tinh bột, dầu ăn.... + Trong y học: ozon dùng chữa sâu răng. + Trong đời sống: dùng để sát trùng nước sinh hoạt. HS theo dõi và ghi bài: Củng cố - bài tập về nhà. GV yêu cầu HS nắm vững những ý: - O3 và O2 đều có tính oxihóa mạnh, ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi. - Các phương pháp điều chế oxi trong phòng thí nghiệm. - Phản ứng của đặc trưng so sánh nhận biết tính oxi hóa của ozon mạnh hơn oxi ( phản ứng ozon với dd KI trong hồ tinh bột giải thích hiện tượng). GV yêu cầu HS về nhà làm bài tập về nhà 2, 3, 4, 6 trong SGK/128.