Bài giảng Tiết 37: tính chất của oxi

Ngày soạn: 12/12/2013 CHƯƠNG 4: OXI – KHÔNG KHÍ Tiết 37: TÍNH CHẤT CỦA OXI A. MỤC TIÊU BÀI HỌC 1. Kiến thức: * Học sinh biết: - Ở điều kiện thường (về nhiệt độ và áp suất) oxi là chất khí không màu, không mùi, không tan trong nước, nặng hơn không khí. - Khí oxi là đơn chất rất hoạt động, dễ dàng tham gia phản ứng với nhiều phi kim. Trong các hợp chất hóa học, nguyên tố oxi chỉ có hóa trị II. 2. Kĩ năng: * Rèn cho học sinh: - Kĩ năng viết phương trình hóa học của oxi với S, P. - Kĩ năng quan sát thí nghiệm, giải thích hiên tượng. - Kĩ năng nhận biết khí oxi, biết cách sử dụng đèn cồn và cách đốt một số chất trong oxi. 3. Thái độ: - Giáo dục thái độ yêu thích môn học và có ý thức tìm tòi nghiên cứu bộ môn. B. CHUẨN BỊ. 1. Giáo viên: - Chuẩn bị Giáo án, SGK, STK - Chuẩn bị máy chiếu, máy tính, bút chỉ - Chuẩn bị các thí nghiệm: + Thí nghiệm: quan sát tính chất vật lí của oxi. + Thí nghiệm: đốt lưu huỳnh và đốt photpho trong oxi. - Chuẩn bị dụng cụ,hóa chất: Hóa chất Dụng cụ 4 lọ oxi 2 Muôi sắt Bột S và bột P. Đèn cồn, diêm, nút bấc 2. Học sinh: - Chuẩn bị SGK, vở ghi, đồ dùng học tập. - Học bài cũ và chuẩn bị bài mới. * Phương pháp dạy họ . - Phương pháp nêu vấn đề. - Phuơng pháp thuyết trình. - Phương pháp quan sát thí nghiệm. - Phương pháp lấy học sinh làm trung tâm. C. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số. 2. Kiểm tra bài cũ ( không kiểm tra). 3. Bài mới: Oxi có vai trò quan trọng đối với con người và các sinh vât, nhờ có oxi mà con người và các sinh vật mới có thể tồn tại được. Vậy oxi có những tính chất gì mà quan trọng đến vậy? Để trả lời cho câu hỏi này chúng ta sẽ đi tìm hiểu nội dung bài học hôm nay. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung bài giảng Hoạt động 1: Tìm hiểu sơ lược về ngyên tố oxi ? GV yêu cầu HS trả lời về KHHH, CTPT, NTK, PTK. - GV chiếu sơ đồ tỉ lệ (%) về thành phần khối lượng của các nguyên tố trong vỏ trái đất, giới thiệu thêm về nguyên tố oxi. KHHH: O CTPT: O2 NTK: 16, PTK: 32 KHHH: O CTPT: O2 NTK: 16, PTK: 32 Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất vật lí và hóa họccủa oxi I. Tính chất vật lí - GV chuẩn bị cho 4 nhóm, mỗi nhóm 1 lọ chứa oxi. - GV yêu cầu học sinh quan sát lọ chứa oxi. ? Nhận xét về trạng thái và màu sắc của oxi. - GV nhận xét. - GV yêu cầu HS mỗi nhóm mở lọ chứa khí oxi, lấy tay phẩy nhẹ khí oxi vào mũi của học sinh. ? Nhận xét mùi của khí oxi. GV chiếu lên màn hình. - Ở 20oC: 1 lit nước hòa tan được 31 ml khí oxi. 1 lit nước hòa tan được 700 lit Amoniac (NH3). ? Vậy theo em khí oxi tan nhiều hay tan ít trong nước. ? Cho biết tỉ khối của khí oxi so với không khí. ? Vậy oxi nặng hay nhẹ hơn không khí. GV giới thiệu: ở trạng thái lỏng oxi có màu xanh và được hóa lỏng ở -183oC (chiếu hình ảnh). ? Qua quan sát khí oxi, nêu kết luận đầy đủ về tính chất vật lí của oxi. - GV yêu cầu học sinh nhận xét. - GV cho HS giải thích bài tập sau: người ta phải bơm sục không khí vào các bể nuôi cá hoặc các chậu cá sống ở các cửa hành bán cá? - GV gọi HS giải thích câu hỏi trên. - GV nhận xét II. Tính chất hóa học 1. Tác dụng với phi kim a. Với lưu huỳnh - GV gọi học sinh đọc thí nghiệm trong SGK. - GV yêu cầu HS: ? Nêu dụng cụ, hóa chất. ? Nêu cách tiến hành thí nghiệm. - GV gọi HS nhận xét. - GV tiến hình thí nghiệm. + Đưa muôi sắt chứa lưu huỳnh vào trong lọ chứa oxi ?Yêu cầu HS quan sát nhận xét hiện tượng. + Đốt muôi sắt có chứa lưu huỳnh trên ngọn lửa đèn cồn, đưa lưu huỳnh đang cháy vào lọ chứa khí oxi - Yêu cầu HS quan sát ? So sánh hiện tượng lưu huỳnh cháy trong oxi và cháy trong không khí. - GV: Khí sinh ra là khí lưu huỳnh đioxit ( SO2 ) còn gọi là khí sunfurơ ? Viết phương trình hóa học xảy ra b.Với photpho - GV yêu cầu HS đọc TN trong SGK. GV yêu cầu HS: ? Nêu dụng cụ hóa chất ? Nêu cách tiến hành TN. - GV gọi HS nhận xét. - GV gọi 1 HS lên tiến hành thí nghiệm - GV hướng dẫn HS làm + Đưa muôi sắt chứa photpho đỏ vào trong lọ chứa oxi. Yêu cầu HS quan sát nhận xét hiện tượng. + Đốt cháy photpho trên ngọn lửa đèn cồn. + Đưa nhanh muôi sắt chứa photpho vào lọ chứa oxi. ? Quan sát và so sánh photpho cháy trong oxi và trong không khí. - GV: P cháy trong oxi tạo ra khói trắng dày đặc bám vào thành lọ dưới dạng bột tan được trong nước. Bột trắng đó là điphotpho pentaoxit (P2O5). ? Viết phương trình hóa học xảy ra. - GV mở rộng: ngoài S và P phản ứng được với oxi thì còn có một số phi kim khác như: H2,C, Si…tạo ra sản phẩm tương ứng H2O, CO2, SiO2 . - GV gọi 2 HS lên viết PTHH - GV gọi HS nhận xét. - Quan sát - Trạng thái: khí - Màu sắc: không màu. - Khí oxi không mùi - Khí oxi tan ít trong nước - Khí oxi nặng hơn không khí - HS nêu kết luận - HS giải thích Vì trong không khí có oxi, oxi tan một phần trong nước à bơm sục không khí vào để bổ sung oxi cho cá hô hấp - Đọc thí nghiệm trong SGK. - Quan sát thí nghiệm biểu diễn của GV và nhận xét. - Không có hiện tượng gì xảy ra. So sánh: - S cháy trong không khí với ngọn lửa nhỏ, màu xanh nhạt. - S cháy trong oxi mãnh liệt. PTHH S + O2 SO2 - HS đọc thí nghiệm. - HS trả lời - Không có hiện tượng gì xảy ra. So sánh: - Photpho cháy trong không khí với ngọn lửa nhỏ - Photpho cháy trong oxi mãnh liệt hơn với ngọn lửa sáng chói, tạo khói trắng dày đặc PTHH: 4P + 5O2 2P2O5 - Nghe giảng - Viết PTHH. I. Tính chất vật lí - Khí oxi là chất khí không màu, không mùi, ít tan trong nước, nặng hơn không khí Oxi hóa lỏng ở -183oC, oxi lỏng có màu xanh nhạt. II. Tính chất hóa học 1. Tác dụng với phi kim a.Với lưu huỳnh * TN(SGK) * Nhận xét: - S cháy trong mạnh trong oxi tạo ra lưu huỳnh đioxit (SO2- khí sunfurơ). PTHH: S + O2 SO2 Khí sunfurơ / lưuhuỳnh đioxit) b. Với photpho * TN(SGK) * Nhận xét: Photpho cháy mạnh trong oxi tạo ra điphotpho pentaoxit (P2O5) PTHH: 4P+ 5O2 2P2O5 (điphotpho pentaoxit) 4.Củng cố. Bài 1: Hiđrô tác dụng với oxi tạo thành nước. Tính thể tích khí Oxi cần dùng (ở đktc) để đốt hết 4,48 lit khí hiđrô. Bài làm Cách 1: PTHH: 2H2 + O2 2H2O (1) Số mol H2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol Theo(1) à Số mol O2 = 1/2 số mol H2 = 0,2/2 = 0,1 mol; à Thể tích khí O2 là: 0,1 . 22,4 = 2,24 lit Cách 2: Vì tỉ lệ số mol chất khí chính là tỉ lệ thể tích. PTHH: 2H2 + O2 2H2O Thể tích theo PT 2 1 Thể tích theo ĐB 4,48 x à x = (4,48 . 1)/2 = 2,24 lit à Thể tích khí oxi là 2,24 lit Bài 2: Đốt cháy hết 3,2 g S trong bình kín chứa 3,36 lit khí O2 (đktc) a. Sau khi đốt, trong bình chứa những chất nào? Tính khối lượng của những chất đó. b. Tính thể tích khí oxi tham gia phản ứng ở đktc? Bài làm Số mol S = 0,1 mol Số mol O2 = 0,15 mol PTHH: S + O2 à SO2 Tính theo số mol S ( theo nguyên tắc: lượng chất phản ứng không nhiều hơn lượng chất đầu bài cho) à S phản ứng hết , O2 dư à Số mol O2 dư = 0,15 - 0,1 = 0,05 mol ; à KL O2 dư = 0,05 . 32 =1,6 g Theo PTHH: số mol SO2 = số mol S = 0,1 mol à KL SO2 là: 0,1 . 64 = 6,4 g Số mol O2 = số mol S = 0,1 mol à Thể tích khí oxi là: 0,1 . 22,4 =2,24 lit 5. Hướng dẫn về nhà. - Hướng dẫn làm bài tập 4 trong SGK (trang 84). Số mol P = 12,4/31 =0,4 mol ; số mol O2 = 17/32 = 0,53 mol PTHH: 4P + 5O2 2P2O5 (1) ( lập tỉ số: 0,4/4 < 0,53/5 à P p/ư hết ; O2 dư ) à Oxi dư, số mol oxi dư = 0,03 mol Chất tạo thành là P2O5 Theo (1) àKhối lượng P2O5 = 0,2 . 142 = 28,4 g - Làm bài tập 5, 6b SGK/ Tr84. - Để chuẩn bị bài “Tính chất của oxi” tiết 2 em hãy trả lời câu hỏi: ? Oxi có phản ứng với Fe, Cu, Al không, dự đoán PTHH. ? Oxi phản ứng được vói những hợp chất nào, dự đoán PTHH. ------------------------------------ Hết ---------------------------------- Ngày soạn: 12/12/2013 CHƯƠNG 4: OXI – KHÔNG KHÍ Tiết 38: TÍNH CHẤT CỦA OXI (tiếp theo) A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: * Học sinh biết: - Ở điều kiện thường ( về nhiệt độ và áp suất ) oxi là chất khí không màu , không mùi, không tan trong nước, nặng hơn không khí. - Khí oxi là đơn chất rất hoạt động, dễ dàng tham gia phản ứng với nhiều kim loại và hợp chất khác. Trong các hợp chất hóa học, nguyên tố oxi chỉ có hóa trị II. 2. Kĩ năng: * Rèn cho học sinh: - Kĩ năng viết phương trình hóa học của oxi với Fe, CH4 . - Kĩ năng quan sát thí nghiệm, giải thích hiên tượng. - Kĩ năng nhận biết khí oxi, biết cách sử dụng đèn cồn và cách đốt một số chất trong oxi. 3. Thái độ: - Giáo dục thái độ yêu thích môn học và có ý thức tìm tòi nghiên cứu bộ môn. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Chuẩn bị Giáo án, SGK, STK. - Chuẩn bị máy chiếu, máy tính, bút chỉ. - Chuẩn bị các thí nghiệm: + Thí nghiệm: đốt sắt trong oxi - Chuẩn bị dụng cụ,hóa chất: Hóa chất Dụng cụ 1 lọ oxi (100ml) Đèn cồn Dây sắt nhỏ, mẩu than, cát Diêm, nút bấc 2. Học sinh: - Chuẩn bị SGK, vở ghi, đồ dùng học tập. - Học bài cũ và chuẩn bị bài mới. * Phương pháp dạy học - Phương pháp nêu vấn đề. - Phương pháp quan sát thí nghiệm. - Phương pháp lấy học sinh làm trung tâm. - Phương pháp thuyết trình. C. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ ?1 Viết phương trình hóa học chứng minh oxi phản ứng được với phi kim. ?2 Gọi 1 HS đứng tại chỗ nêu tính chất vật lí của oxi. 3. Bài mới Tiết học trước chúng ta đã biết oxi tác dụng với một số phi kim như: S, P. Vậy ngoài tính chất oxi tác dụng với phi kim, oxi còn có những tính chất nào khác? Để trả lời cho câu hỏi này chúng ta sẽ đi nghiên cứu nội dung bài học hôm nay. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung bài giảng Hoạt động 1: Tìm hiểu về tính chất hóa học của oxi II. Tính chất hóa học 1. Tác dụng với phi kim. - GV đặt vấn đề: trong gia đình chúng ta thường xuyên sử dụng các đồ vật bằng sắt: dao, kéo…, nếu không cất giữ cẩn thận, vứt vạ vật thì những đồ vật đó có hiện tượng gì? 2. Tác dụng với kim loại. - GV yêu cầu 1 HS đọc thí nghiệm. - GV yêu cầu HS : ? Nêu dụng cụ, hóa chất làm thí nghiệm. ? Nêu cách tiến hành. - GV gọi HS nhận xét. - GV làm thí nghiệm, yêu cầu học sinh quan sát - Đưa dây sắt có gắn mẩu than vào trong lọ chứa oxi. ? GV yêu cầu HS nhận xét hiện tượng? - GV vừa làm thí nghiệm vừa nói: đốt nóng đỏ dây sắt có gắn mẩu than trên ngọn lửa đèn cồn, đưa nhanh vào lọ chứa oxi. ? GV yêu cầu HS quan sát hiện tượng xảy ra. - GV: các hạt nhỏ nóng chảy màu nâu bám trên thành lọ là oxit sắt từ Fe3O4. ? GV gọi 1 HS viết PTHH - GV: ngoài Fe, oxi còn phản ứng được với một số KL khác: Al, Cu, Zn, Mg… - GV gọi 2 HS lên viết PTHH - GV gọi HS nhận xét - GV: Để bảo vệ đồ vật bằng kim loại nói chung tránh bị gỉ (hiện tượng oxi hóa) em phải làm gì? - Nếu HS không trả lời được thì GV giúp HS trả lời. - Đồ vật đó bị gỉ. - HS đọc thí nghiệm. - HS quan sát TN. - Không có hiện tượng gì xảy ra. - Sắt cháy mạnh, sáng chói, không có ngọn lửa, không có khói. - Có các hạt nhỏ nóng chảy màu nâu bám trên thành lọ. PTHH: 3Fe+ 2O2 Fe3O4 - HS viết PTHH. II. Tính chất hóa học 1. Tác dụng với phi kim. 2. Tác dụng với kim loại - Sắt cháy mạnh trong oxi tạo ra oxit sắt từ (Fe3O4) PTHH: 3Fe + 2O2 Fe3O4 (oxit sắt từ) Fe3O4 là hỗn hợp của FeO (Fe có hóa trị II), Fe2O3 (Fe có hóa trị III) Hoạt động 2: Tìm hiểu oxi tác dụng với hợp chất 4.Tác dụng với hợp chất - GV: giới thiệu hợp chất khí phản ứng được với khí oxi: Metan CH4. - GV: khí metan có trong bùn ao, khí bioga cháy trong không khí do tác dụng với khí oxi, tỏa nhiều nhiệt sinh ra khí CO2 và H2O. - GV yêu cầu HS viết PTHH. - GV yêu cầu HS nhận xét. ? Em có biết ở xã ta có gia đình nào dùng bioga không ? Theo em việc sử dụng bioga có những tác dụng gì ? - GV: ngoài hợp chất là khí metan tác dụng được với khí oxi, còn có một số hợp chất khác như: C2H4, C2H6O,… - GV yêu cầu 2 HS lên viết PTHH. - GV gọi 1 HS nhận xét - GV liên hệ : O2 có khả năng kết hợp với hêmôglôbin trong máu, nhờ thế nó có thể đi nuôi cơ thể con người và động vật, O2 oxi hóa nhiều hợp chất hữu cơ trong cơ thể tạo năng lượng cho cơ thể hoạt động do đó tại sao người ta có thể nhịn ăn được vài ngày mà không chết đói. - GV như vậy chúng ta vừa đi tìm hiểu về tính chất hóa học của oxi. ? Em hãy rút ra kết luận về tính chất của oxi. ( làm bài tập số 2) - GV kết luận về tính chất của oxi chính là phần ghi nhớ SGK/Tr83. - Nghe giảng. PTHH: CH4 + O2 CO2 + H2O Tác dụng : bảo vệ môi trường, tạo nguồn nhiên liêu sạch, tiết kiệm kinh tế. - 2 HS viết phương trình. - Khí oxi là một đơn chất phi kim rất hoạt động, ở nhiệt độ cao dễ dàng tham gia phản ứng với nhiều phi kim, nhiều kim loại và hợp chất. Trong các hợp chất hóa học, nguyên tố oxi có hóa trị II. 4.Tác dụng với hợp chất - Khí metan cháy mạnh trong không khí tỏa nhiều nhiệt. PTHH: CH4 + O2 CO2 + H2O Kết luận: (Ghi nhớ SGK/tr83). 4. Củng cố Bài 1: Chơi trò chơi “Ô chữ bí mật”. Bài 2: Điền cụm từ vào chỗ trống sao cho thích hợp. Khí oxi là một đơn chất ……….., đặc biệt ở nhiệt độ cao, dễ dàng tham gia phản ứng hóa học với nhiều……., nhiều……và…….. . Trong các hợp chất hóa học, nguyên tố oxi có …….. Bài 3: Trong bình ga đun hàng ngày có thành phần chính là Butan (C4H10 ), khi cháy tạo ra khí cacbonic và hơi nước, đồng thời tỏa nhiều nhiệt. Viết phương trình cháy của Butan. Bài làm PTHH: 2C4H10 + 13O2 8CO2 + 10H2O Bài 4: Tính khối lượng oxi cần dùng để tác dụng đủ với 6 gam cacbon ( than)? Bài làm Số mol C = 6/12 = 0,5 mol PTHH: C + O2 CO2 (1) Theo (1) số mol O2 = số mol C = 0,5 mol àKhối lượng oxi là: 0,5 . 32 = 16 g (yêu cầu HS đưa ra cách giải khác). Bài 5: Trong phòng TN, để điều chế 2,32g oxit sắt từ (Fe3O4) bằng cách cho sắt tác dụng với oxi ở nhiệt độ cao. a, Viết PTHH của phản ứng? b, Tính thể tích khí oxi cần dùng ở đktc? c, Tính khối lượng sắt tham gia phản ứng? Bài làm: PTHH : 3Fe + 2O2 Fe3O4 (1) Số mol Fe3O4 : 2,32/232 = 0,01 mol Theo 1 à số mol O2 = 2.số mol Fe3O4 = 0,02 mol àThể tích oxi là: 0,02 . 22,4 =0,448 l Theo 1, số mol Fe = 3. Số mol O2 = 0,03 mol àKhối lượng Fe là: 0,03 . 56 = 1,68 g (Yêu cầu HS giải cách khác) 5. Hướng dẫn về nhà - Hoàn thiện bài tập trong SGK/Tr84. - Để chuẩn bị bài “ Sự oxi hóa – Phản ứng hóa hợp - Ứng dụng của oxi” em hãy trả lời câu hỏi sau: ? Thế nào là sự oxi hóa. ? Thế nào là phản ứng hóa hợp. ? Oxi có những ứng dụng gì trong đời sống của chúng ta. ---------------------------- Hết ---------------------------