Giáo án Hóa học 10 - Oxi - Ozon

Oxi - Ozon
I/.MỤC TIÊU
 1. Về kiến thức
 — HS biết :
 - Vị trí và cấu tạo nguyên tử oxi, cấu tạo phân tử O2.
 - Tính chất vật lí, tính chất hóa học cơ bản của oxi và ozon là tính oxi hóa mạnh, nhưng ozon thể hiện tính oxi hóa mạnh hơn oxi .
 - 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 phương trình phản ứng.
 - Nguyên tắc điều chế O2 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.
 2. Về kỉ năng
 - Quan sát, thí nghiệm, hình ảnh rút ra nhận xét về tính chất và phương pháp điều chế.
 - Viết ptrình hóa học của phản ứng oxi với kim loại, phi kim, các hợp chất, một số pứng của 
ozon
 - Tính % thể tích các khí trong hỗn hợp.
 - Nhận biết các chất khí.
 3. Về giáo dục
 Giúp HS có ý thức bảo vệ môi trường, bảo vệ tầng ozon,
II/.CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS
 — GV : 
Tranh ảnh về ứng dụng của oxi, lớp mù quang hóa bao phủ thành phố, tầng ozon trong tự nhiên.
Hóa chất : Bình chứa oxi, Fe, C, C2H5OH, KMnO4.
Dụng cụ : Ống nghiệm, giá thí nghiệm, cặp gỗ, muối sắt, bát sứ, đèn cồn.
 — HS 
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Tìm hiểu cấu tạo nguyên tử oxicông thức phân tử O2.
Viết và cân bằng các phản ứng oxi – hóa khử.
III/.TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Hoạt động 1 (5 phút)
A. OXI
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
GV yêu cầu HS dựa vào bảng tuần hoàn để xác định vị trí nguyên tố oxi.
GV yêu cầu HS viết cấu hình electron của O từ đó suy ra công thức phân tử, công thức cấu tạo.
HS : Xác định vị trí của nguyên tố oxi.
Số thứ tự : 8
Chu kì : 2
Nhóm VI A.
HS : 8O 1s22s22p4
CTPT CTCT
O2 O = O
Hoạt động 2 (5 phút)
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ.
GV cho HS quan sát bình đựng khí oxi, nghiên cứu SGK để đưa ra các tính chất vật lí. Yêu cầu HS xác định tỉ khối của oxi so với không khí.
Cho học sinh giải thích việc sử dụng máy sục khí trong các bể cá cảnh? Hay dùng ống thở khi lặn dưới nước?
GV giới thiệu thêm về độ tan của khí oxi, nhiệt độ sôi (hóa lỏng) của O2.
HS phát biểu :
- Khí oxi không màu, không mùi, không vị, hơi nặng hơn không khí.
HS : 
- Khí O2 tan ít trong nước.
Hoạt động 3 (2 phút)
III. 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 ? Các số oxi hóa của oxi và số oxi hóa thường gặp? 
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 trong hợp chất.
HS nhận xét : Từ cấu hình electron và độ âm điện của oxi là 3,44 chỉ kém flo là 3,98. Suy ra :
- Oxi là nguyên tố phi kim hoạt động hóa học, dễ nhận 2 electron.
- Tính oxi hóa mạnh :
 O + 2eO2-
- Số oxi hóa trong hợp chất chủ yếu là -2.
Hoạt động 4 (3 phút)
1. Tác dụng với kim loại
GV làm thí nghiệm : Cho dây sắt nóng đỏ cháy trong bình O2.
GV yêu cầu HS quan sát hiện tượng, giải thích bằng phương trình phản ứng. GV yêu cầu HS xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phương trình phản ứng.
HS : Viết phương trình phản ứng :
Nhận xét : Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Ag, Pt).
Hoạt động 5 (2 phút)
2. Tác dụng với phi kim
GV làm thí nghiệm : Đồt cháy một mẫu than (C) ngoài không khí sau đó đưa vào bình khí O2.
Yêu cầu HS quan sát hiện tượng, nhận xét, viết phương trình phản ứng. GV yêu cầu HS xác định sự thay đổi SOXH của các nguyên tố.
HS : Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng :
Nhận xét : Oxi tác dụng với hầu hết các phi kim (trừ halogen).
Hoạt động 6 (5 phút)
Tác dụng với các hợp chất có tính khử
GV làm thí nghiệm : Đốt C2H5OH trong bát sứ với sự có mặt oxi không khí.
Yêu cầu HS quan sát hiện tượng, viết phương trình phản ứng .
GV hướng dẫn HS viết phương trình phản ứng khí CO cháy trong oxi.
GV gợi ý HS rút ra nhận xét
GV kết luận hai ý :
- Oxi có tính oxi hóa.
- Oxi thể hiện tính oxi hóa mạnh.
GV yêu cầu HS giải thích.
HS : Quan sát hiện tượng và giải thích bằng phương trình phản ứng :
Nhận xét : Oxi tác dụng với nhiều hợp chất (vô cơ, hưu cơ) có tính khử.
HS : Oxi có tính oxi hóa vì lớp ngoài cùng có 6edễ nhận thêm 2e.
 O + 2eO2-
Oxi có tính oxi hóa mạnh vì có độ âm điện lớn (chỉ kém flo).
Hoạt động 7 (3 phút)
IV. ỨNG DỤNG
GV chiếu một số hình ảnh về ứng dụng của oxi 
- Oxi dùng luyện gang, thép.
- Oxi dùng cho thợ lặn, nhà du hành vũ trụ, cấp cứu.
- Biểu đố tỉ lệ % về ứng dụng của oxi trong công nghiệp (hình 6.1 SGK)
HS quan sát và rút ra ứng dụng.
Hoạt động 8 (5 phút)
V. ĐIỀU CHẾ
1. Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm
GV sử dụng phiếu học tập : Trong các chất sau, những chất nào được dùng để điều chế oxi : KMnO4, Na2SO4, KClO3, HgO.
GV hướng dẫn HS làm và rút ra nguyên tắc.
GV làm thí nghiệm điều chế O2 bằng cách nhiệt phân KMnO4.
GV gợi ý HS quan sát, rút ra nhận xét về cách thu khí oxi và nhận biết khí oxi, giải thích cách làm, viết phương trình phản ứng. 
HS : Nhiệt phân các hợp chất giàu oxi, kém bền đối với nhiệt.
HS : 
- Thu qua nước (hoặc thu trực tiếp bằng phương pháp đẩy không khí).
- Làm bùng cháy mẫu than hồng.
- Phương trình phản ứng.
 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2
2. Sản xuất oxi trong công nghiệp
GV giới thiệu ngắn gọn về sản xuất oxi trong công nghiệp :
- Từ không khí.
- Từ nước.
1.hóa lỏng
2.chưng cất phân đoạn.
HS : 
- Không khí	 O2
- Điện phân nước.
 đp
H2SO4 hoặc NaOH
H2O H2+O2
Hoạt động 9 (5 phút)
B. OZON
I. TÍNH CHẤT
GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, từ đó so sánh với oxi về tính chất vật lí và tính chất hóa học.
1. Về tính chất vật lí :
- Trạng thái.
- Nhiệt độ hóa lỏng ?
- Tính tan trong nước ?
2. Về tính chất hóa học.
- Tínhh oxi hóa ?
GV bổ sung : Ozon là dạng thù hình của oxi.
-Mở rộng phản ứng 
2KI + O3 + H2O →2 KOH + I2 + O2 
=> Nêu hiện tượng khi cho ozon qua dd có chứa KI và hồ tinh bột?
=> cách phân biệt oxi và ozon
HS tóm tắt :
1. Tính chất vật lí : Khí O3 màu xanh nhạt, mùi đặc trưng, hóa lỏng ở nhiệt độ -1120C, tan trong nước nhiều hơn so với oxi.
2. Tính chất hóa học : Tính oxi hóa mạnh và mạnh hơn oxi.
- Ozon oxi hóa được hầu hết các kim loại: 
 Ag + O2không xảy ra
 2Ag + O3Ag2O + O2
- Ozon oxi hóa được nhiều phi kim, nhiều hợp chất hữu cơ, vô cơ.
- 
Hoạt động 10 (3 phút)
III. OZON TRONG TỰ NHIÊN
GVchiếu hình ảnh tầng ozon trong tự nhiên để giới thiệu.
HS tóm tắt : Tầng ozon.
- Ozon tạo ra do sự phóng điện (chớp, sét) trong khí quyển.
- Trên mặt đất, ozon tạo ra do sự oxi hóa một số chất hữu cơ (nhựa thông, rong biển)
 Hoạt động 11 (4 phút)
III. ỨNG DỤNG
GV chiếu một số hình ảnh :
- Về lớp mù quang hóa bao phủ thành phố và giới thiệu cho HS biết về sự ô nhiễm của O3 do kết hợp với các Oxinitơ tạo nên những lớp mù quang hóa
- Về tầng ozon trong khí quyển.
- Về ứng dụng của ozon.
GV bổ sung thêm tác dụng của ozon :
HS quan sát các hình ảnh trên màn hình, nghiên cứu SGK và rút ra các ứng dụng.
- Ngăn tia tử ngoại.
- Một lượng nhỏ của ozon làm không khí trong lành,
Hoạt động 12 (3 phút)
Củng cố bài – Bài tập về nhà
— GV yêu cầu HS nắm vững 2 ý :
- O3 và O2 đều có tính oxi hóa mạnh, O3 có tính oxi hóa mạnh hơnO2.
- Phương pháp điều chế oxi.
— Bài tập về nhà 2,3,4,5,6 (SGK).
IV/.HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP SGK: 
6. Gọi x,y là số mol của O2, O3 trong hỗn hợp :
 2O3 3O2
 y 
- Số mol hỗn hợp khí ban đầu là (x + y) mol
- Số mol khí oxi sau phản ứng là : (x + ) mol
Số mol khí tăng so với ban đầu là :
 (x + ) – (x + y) = 0,5y
Theo bài ra : 0,5y ứng với 2% y ứng với 4% 
 O3 chiếm 4% và O2 chiếm 96%.