Giáo án Hóa học Lớp 10 - Bài 29: Oxi. Ozon - Năm học 2020-2021 - Phạm Minh Hải

Tuần: 25
Tiết: 
Ngày dạy: 06/03/2021
Lớp: 10CB4
Bài 29: OXI – OZON
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức.
- Trình bày được tổng quan về oxi và ozon ( vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron )
- Mô tả được tính chất vật lí của oxy và ozon ( Trạng thái, màu sắc, mùi vị, độ tan )
- Chứng minh được oxi và ozon có tính oxi hóa mạnh ( qua các phản ứng với phi kim, kim loại, hợp chất )
- Nêu được các ứng dụng của oxi trong đời sống
- Trình bày được nguyên tắc điều chế khí oxi và ozon trong công nghiệp và phòng thí nghiệm.
2. Kỹ năng.
- Dự đoán, kiểm tra, kết luận tính chất hóa học của oxi dựa vào cấu hình electron
- Rèn luyện kĩ năng viết phương trình phản ứng oxi hóa – khử, phương trình phản ứng minh họa tính oxi hóa của oxi và phương trình phản ứng điều chế khí oxy.
- Ứng dụng những tính chất của oxi để giải thích các hiện tượng.
3. Phẩm chất, thái độ.
- Tích cực phát biểu trong giờ học.
- Xây dựng thái độ học tập tích cực, chủ động, hợp tác, có kế hoạch.
- Học sinh thấy được vai trò của oxi và ozon trong đời sống từ đó có các đề xuất hợp lí để bảo vệ môi trường, có ý thức bảo vệ môi trường chung. 
- Rèn luyện cho học sinh vận dụng linh hoạt kiến thức hóa học vào trong cuộc sống.
4. Năng lực chung 
4.1 Năng lực tự học, tự chủ.
4.2. Năng lực giao tiếp và hợp tác.
4.3. Năng lực sáng tạo.
4.4. Năng lực giải quyết vấn đề.
5. Năng lực đặc thù 
5.1. Năng lực nhận thức hóa học.
5.2. Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học vào đời sống.
5.3. Năng lực tìm hiểu tự nhiên thông qua môn hóa học.
II. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
- Phương pháp dạy học hợp tác nhóm, kết hợp với phương pháp đàm thoại, gợi mở, tìm tòi, dạy học giải quyết vấn đề và sử dụng bài tập hóa học.
III. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1. Chuẩn bị của giáo viên.
- Kế hoạch dạy học, sách giáo khoa, sách giáo viên.
- Phiếu học tập, bảng phụ.
- Các dụng cụ, hóa chất để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm và thử tính chất.
2. Chuẩn bị của học sinh.
- Sách giáo khoa.
- Xem trước bài “ OXI – OZON” , và bài “OXI – KHÔNG KHÍ” chương trình lớp 8.
IV. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn định lớp (1 phút): kiểm tra sỉ số, trang phục.
2. Kiểm tra bài cũ: không kiểm tra.
3. Hoạt động dạy học.
THỜI GIAN
HOẠT ĐỘNG CỦA GV
HOẠT ĐỘNG CỦA HS
NỘI DUNG
HOẠT ĐỘNG 1: VÀO BÀI.
Mục tiêu:
- Huy động các kiến thức đã được học của HS và tạo nhu cầu tiếp tục tìm hiểu kiến thức mới của HS.
- HS hoạt động chủ động, tích cực, có hứng thú vào chủ đề bài học.
GV: Đặt vấn đề
Truyện Kiều của Nguyễn Du có câu nói bất hủ: “ Trăm năm trong cõi người ta, chữ tài chữ mệnh khéo là ghét nhau”
Còn sinh viên khoa hóa thì: “Trăm năm trong cõi người ta, muốn sống thì phải thở ra hít vào”.
GV đặt câu hỏi: Vậy người ta thở ra hít vào là khí gì vậy các em?
GV: Oxi ngoài việc giúp con người hô hấp thì nó còn vai trò gì khác không?
GV khẳng định: Oxi có vai trò rất quan trọng trong sự sống của con người. Ở lớp 8, các em đã học khái quát về oxi, hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu kĩ hơn về nguyên tố này và dạng thù hình của nó là ozon.
HS: thở ra khí CO2 và hít vào khí O2.
HS: giúp cây cối và các sinh vật khác hô hấp, dùng làm bình dưỡng khí cho thợ lặn, bệnh nhân.
HOẠT ĐỘNG 2: TÌM HIỂU VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO CỦA OXI.
Mục tiêu: 
- Nêu được vị trí của oxi trong bảng tuần hoàn, dựa vào cấu hình electron.
- Viết được công thức phân tử, công thức cấu tạo, xác định được loại liên kết trong phân tử oxi.
- GV gọi 1 HS lên bảng viết cấu hình electron của nguyên tử 8O? Xác định vị trí của nguyên tố oxi trong bảng tuần hoàn dựa vào cấu hình electron.
- GV yêu cầu HS viết công thức phân tử và công thức cấu tạo của phân tử O2? Nhận xét về loại liên kết trong phân tử O2?
HS: 
- Cấu hình electron 8O: 1s22s22p4
- Vị trí: Ô 8, chu kỳ 2, nhóm VIA.
HS
- CTCT: O=O
- CTPT: O2
- Liên kết cộng hóa trị không phân cực
A- OXI
I. VỊ TRÍ, CẤU TẠO
- Cấu hình electron 8O: 1s22s22p4
- Vị trí: Ô 8, chu kỳ 2, nhóm VIA.
- Công thức cấu tạo: O=O
- Công thức phân tử: O2
- Liên kết công hóa trị không phân cực
HOẠT ĐỘNG 3: TÌM HIỂU TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA OXI.
Mục tiêu: 
- Trình bày được tính chất vật lý đặc trưng của oxi.
- Giải thích được các hiện tượng thực tế nhờ sự hiểu biết về khí oxi trong tự nhiên. 
- GV đặt vấn đề: Mỗi ngày chúng ta đều hít thở khí oxi, khí oxi có ở xung quanh ta, các em hãy cho thầy biết trạng thái, màu sắc, mùi vị của khí oxi.
GV: Hãy cho biết oxi nặng hay nhẹ hơn không khí? Và cho biết khí oxi có tan trong nước hay không? Từ đó giải thích hiện tượng “Khi vận chuyển cá từ nơi này đến nơi khác ngoài việc cung cấp nước cho cá người ta còn sục khí oxi vào nước (hoặc ngoài chợ người ta thường sục khí oxi vào chậu nước cho tôm, cá). Việc này chứng tỏ điều gì?”
HS: Oxi ở trạng thái khí, không màu, không mùi,không vị.
- HS: Khí oxi nặng hơn không khí
dO2/kk = 1,1.
- HS: Chứng tỏ oxi không tan (ít tan) trong nước nên mới cung cấp khí oxi cho cá, tôm hô hấp được.
II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ
- Ở điều kiện thường, oxi là chất khí không màu, không mùi không vị, nặng hơn không khí. 
- Hóa lỏng ở -1830C.
- Ít tan trong nước.
- Trong không khí, oxi chiếm 20% về hàm lượng.
HOẠT ĐỘNG 4: TÌM HIỂU TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA OXI.
Mục tiêu:
- Trình bày được tính chất hóa học của oxi, viết được các phương trình phản ứng minh họa.
- Chứng minh được oxi có tính oxi hóa mạnh (qua các phản ứng với phi kim, kim loại và hợp chất).
GV yêu cầu HS nhắc lại cấu hình electron của oxi, từ cấu hình electron lớp ngoài cùng của oxi hãy cho biết nguyên tử oxi có thể đạt thêm mấy electron để đạt cấu hình bền của khí hiếm? Số oxi hóa của oxi trong các hợp chất?
- GV yêu cầu HS dựa vào bảng tuần hoàn hãy nhận xét độ âm điện của oxi? Dự đoán tính chất hóa học đặc trưng của oxi.
GV: Giải thích câu nói “Lửa thử vàng, gian nan thử sức”
- Nếu chúng ta đốt vàng trên ngon lựa thì ta thấy có hiện tượng gì không?
- GV liên hệ thực tiễn, yêu cầu HS quan sát các vật dụng bằng sắt xung quanh lớp học, sau đó GV đặt câu hỏi: Tại sao phải sơn lên các vật dụng bằng sắt?
- GV cho HS tham gia trò chơi “ Ai nhanh hơn”.
Luật chơi: Chia lớp làm 2 đội. Mỗi đội cử 7 thành viên ra ngồi ở đầu bàn tham gia trò chơi. Các thành viên trong đội lần lượt lên viết phương trình , thành viên thứ nhất hoàn thành xong, thành viên thứ 2 mới lên bảng. Trong thời gian 2 phút nhóm nào xong trước, viết đúng tất cả các phương trình sẽ giành chiến thắng và nhận một phần quà đặc biệt.
- HS: Oxi dễ dàng nhận thêm 2e để đạt được cấu hình bền của khí hiếm.
- Số oxi hóa của oxi trong hợp chất là -2.
- Độ âm điện của oxi bằng 3,44 (chỉ kém Flo)à tính chất hóa học đặc trưng của oxi là tính oxi hóa mạnh.
HS: Lửa thử vàng có nghĩa là dùng lửa để kiểm tra vàng, xem vàng có bị pha lẫn các kim loại khác không.
- Đốt vàng trên ngọn lửa sẽ không có hiện tượng gì à Vàng không phản ứng với oxi.
HS: sơn lên các vật dụng bằng sắt giúp ngăn sắt tiếp xúc với oxi ngoài không khí, lâu ngày như thế làm cho các vật dụng bằng sắt sẽ bị gỉ, sét. 
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
- Có 6 electron lớp ngoài cùng, có khả năng nhận thêm 2 electron
- Có độ âm điện lớn (nhỏ sau Flo)
 - Oxi trong hợp chất có số oxi hóa là -2
=> Có tính oxi hóa mạnh
BẢNG PHỤ
Viết phương trình phản ứng hóa học, xác định vai trò của các chất tham gia phản ứng, rút ra kết luận về tính chất của oxi?
1. Tác dụng với kim loại (trừ Au, Pt)
à
2. Tác dụng với phi kim (trừ halogen)
à
3. Tác dụng với hợp chất 
à
- GV biểu diễn thí nghiệm đốt cháy cồn.
Yêu cầu HS viết nội dung trong bảng phụ vào vở.
1. Tác dụng với kim loại ( Trừ Au, Pt)
Magie oxit
Oxit sắt từ
à Tính oxi hóa mạnh
2.Tác dụng với phi kim ( Trừ halogen)
Cacbon đioxit
Lưu huỳnh đioxit
à Tính oxi hóa mạnh
3.Tác dụng với hợp chất
- CO cháy trong không khí:
 -Etanol cháy trong không khí:
Thể hiện tính oxi hóa mạnh
HOẠT ĐỘNG 5: TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA OXI.
Mục tiêu:
- Nêu được những ứng dụng của oxi trong thực tiễn.
- GV yêu cầu HS nêu các ứng dụng của oxi trong thực tiễn mà em biết?
- HS: quyết định sự sống của con con người và duy trì sự cháy.
IV. ỨNG DỤNG
- Oxi có vai trò quyết định sự sống của con người và động vật, duy trì sự cháy, đáp ứng nhu cầu cho các ngành công nghiệp. 
HOẠT ĐỘNG 6: TÌM HIỂU ĐIỀU CHẾ OXI.
Mục tiêu:
- Trình bày được nguyên tắc điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, trong công nghiệp. 
- Viết được phương trình điều chế.
- GV dán bảng phụ, sơ đồ điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, quan sát kết hợp sách giáo khoa trả lời các câu hỏi:
+ Oxi trong phòng thí nghiệm được điều chế từ những hóa chất nào?
+ Tại sao khi đun nóng KMnO4 ta phải đặt miếng bông ở đầu ống nghiệm?
- GV yêu cầu HS trình bày phương pháp sản xuất oxi trong công nghiệp.
GV: trong tự nhiên oxi được sinh ra nhờ qua trình quang hợp của cây xanh. Khí oxi rất quan trọng với con người vậy chúng ta cần làm gì để bảo vệ bầu không khí và duy trì lượng oxi cân bằng. 
HS: từ hóa chất KMnO4 (những chất giàu oxi, kém bền với nhiệt)
- Vì để tránh trường hợp các hóa chất lẫn vào ống dẫn khí, nếu không để miếng bông ở đầu sẽ không thu được oxi tinh khiết.
- HS: điều chế từ không khí và nước.
- HS: trồng cây gây rừng, phủ xanh đồi trọc.
V. ĐIỀU CHẾ
1. Trong phòng thí nghiệm.
- Bằng cách phân hủy các hợp chất giàu oxi, ít bền với nhiệt như KMnO4 rắn, KClO3 rắn.
Ví dụ:
2. Trong công nghiệp.
- Từ không khí: chưng cất phân đoạn không khí lỏng.
- Từ nước: Điện phân nước: 
HOẠT ĐỘNG 7: TÌM HIỂU TÍNH CHẤT CỦA OZON.
Mục tiêu: Trình bày được những tính chất cơ bản của ozon.
- GV giới thiệu về ozon.
+ Ozon là một dạng thù hình của oxi. Thù hình là các dạng cấu tạo khác nhau của cùng 1 nguyên tố, ví dụ như Cacbon và Kim cương.
GV yêu cầu HS dựa vào sách giáo khoa nêu các tính chất vật lý của ozon.
- GV đặt câu hỏi: khí O2 và O3 có tính chất hóa học nào giống nhau?
- Yêu cầu HS so sánh tính oxi hóa của O3 và O2. Viết các phương trình phản ứng chứng minh.
- GV đặt vấn đề: vậy để phân biệt oxi và ozon ta làm cách nào?
-HS: khí ozon có màu xanh nhạt và có mùi đặc trưng.
- HS: tính oxi hóa mạnh.
- HS: Cho tác dụng với dung dịch KI
B- OZON 
I. TÍNH CHẤT.
- Ozon là một dạng thù hình của oxi.
- Ozon là chất khí, màu xanh nhạt, có mùi đặt trưng.
- Hóa lỏng ở -1120C
- Tan nhiều trong nước hơn oxi.
- O3 có tính oxi hóa mạnh hơn O2 do
O3 O2 + O
Ví dụ chứng minh:
à Dấu hiệu nhận biết O2 và O3.
HOẠT ĐỘNG 8: TÌM HIỂU OZON TRONG TỰ NHIÊN VÀ ỨNG DỤNG.
Mục tiêu: 
- Nêu và giải thích được các hiện tượng trong tự nhiên.
- Trình bày được các ứng dụng của ozon.
- GV đặt câu hỏi: trong tự nhiên ozon được hình thành như thế nào và áp dụng giải thích hiện tượng “ Tại sao sau cơn mưa có sấm chớp, đường xá, cây cối, bầu trời cũng sạch quang mát mẻ và trong lành hơn?”
- GV đặt vấn đề: “ Ở các rừng thông, không khí thường rất trong lành, dễ chịu và các viện dưỡng lão thường đặt gần các đồi thông”
- GV yêu cầu HS tìm hiểu sách giáo khoa hãy cho biết ozon có những ứng dụng nào?
- HS: gồm 2 nguyên nhân
+ Nước mưa đã làm sạch bụi bẩn làm cho không khí trong sạch.
+ Ozon có tính oxi hóa mạnh, có tính tẩy trắng, diệt khuẩn cao, nên với một lượng ít thì sẽ làm cho không khí trong sạch và tươi mát.
- HS: Vì nhựa thông rất dễ bị oxi hóa để giải phóng một lượng nhỏ ozon, ozon sẽ làm cho không khí trong lành hơn.
II. OZON TRONG TỰ NHIÊN
- Ozon được tạo thành trong khí quyển, khi có sự phóng điện (tia chớp, sấm sét).
tia tử ngoại
O2 O 3
- Trên mặt đất, ozon được sinh ra do sự oxi hóa một số chất hữu cơ.
III. ỨNG DỤNG
- Trong công nghiệp: dùng ozon để tẩy trắng, tinh bột, dầu ăn, 
- Trong y học: ozon được dùng để chữa sâu răng.
- Trong đời sống: dùng ozon để sát trùng nước sinh hoạt.
HOẠT ĐỘNG 9: CỦNG CỐ
Mục tiêu: 
- Xác định, khoanh vùng các kiến thức trọng tâm của bài.
- Rèn luyện khả năng tự học của học sinh.
* NỘI DUNG.
- Oxi và ozon là 2 chất có tính oxi hóa mạnh, nhưng tính oxi hóa của O3 > O2.
- Trong phòng thí nghiệm, điều chế oxi bằng cách phân hủy các hợp chất giàu oxi, ít bền với nhiệt như KMnO4, KClO3, 
- O2 và O3 đều có vai trò rất quan trọng trong đời sống.
Hoạt động 10: Hướng dẫn tự học.
- HS về nhà làm tất cả bài tập trong sách giáo khoa, trang 127,128.
- Học bài “ Oxi – Ozon”, xem trước bài “Lưu huỳnh”.
V. RÚT KINH NGHIỆM
SINH VIÊN THỰC TẬP	GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
 Phạm Minh Hải Trần Thanh Vũ