CHUYÊN ĐỀ DẠY HỌC
Lượt xem: 106
CHUYÊN ĐỀ OXI – OZON
CHUYÊN ĐỀ: OXI – OZON
I- NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ
– Vị trí, cấu tạo phân tử của oxi và ozon.
– Tính chất vật lý, trạng thái tự nhiên của oxi và ozon.
– Tính chất hoá học của oxi và ozon.
– Điều chế và ứng dụng của oxi và ozon trong cuộc sống.
II- TỔ CHỨC DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ
- 1. Mục tiêu
a/ Kiến thức:
– Biết được:
Oxi: Vị trí, cấu hình lớp electron ngoài cùng; tính chất vật lí, phương pháp điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, trong công nghiệp.
Ozon là dạng thù hình của oxi, điều kiện tạo thành ozon, ozon trong tự nhiên và ứng dụng của ozon; ozon có tính oxi hoá mạnh hơn oxi.
– Hiểu được: Oxi và ozon đều có tính oxi hoá rất mạnh (oxi hoá được hầu hết kim loại, phi kim, nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ), ứng dụng của oxi
b/ Kĩ năng:
– Dự đoán tính chất, kiểm tra, kết luận được về tính chất hoá học của oxi, ozon.
– Quan sát thí nghiệm, hình ảnh…rút ra được nhận xét về tính chất, điều chế.
– Viết phương trình hóa học minh hoạ tính chất và điều chế.
– Tính % thể tích khí oxi và ozon trong hỗn hợp .
c/ Thái độ:
– Giáo dục đạo đức tính cẩn thận chính xác trong thao tác thực hành.
– Nhận thức được vai trò của oxi, ozon trong đời sống.
– Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường thông qua kiến thức về những nguyên nhân và tác hại của lỗ thủng tầng ozon.
d/ Định hướng các năng lực được hình thành:
– Năng lực hợp tác.
– Năng lực giải quyết vấn đề
– Năng lực tính toán hoá học.
– Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào đời sống thực tiễn
– Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học.
– Năng lực thực hành hoá học.
2. Phương pháp dạy học:
– Phương pháp đàm thoại gợi mở
– Phát hiện và giải quyết vấn đề
– Hoạt động nhóm.
– Sử dụng câu hỏi, bài tập
– Trực quan, thí nghiệm hoá học.
3. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh:
3.1 Chuẩn bị của giáo viên:
– Phiếu học tập. Dụng cụ hoá chất để HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm:
+ Hoá chất: Fe kim loại, bình khí O2, than, rượu etylic.
+ Dụng cụ: đèn cồn, chén sứ, kẹp gắp, ống hút.
– Phim thí nghiệm hidro và oxi; hình ảnh về ứng dụng của oxi và ozon;
– Giáo án powerpoint.
3.2 Chuẩn bị của học sinh:
– Chuẩn bị nội dung phiếu học tập
– Tìm kiếm những kiến thức có liên quan đến nội dung bài học.
4. Bảng mô tả câu hỏi
Loại câu hỏi/bài tập
Nhận biết
Thông hiểu
Vận dụng
Vận dụng cao
Câu hỏi / bài tập dịnh tính
– Nêu được: vị trí, cấu hình lớp electron ngoài cùng; tính chất vật lí, phương pháp điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, trong công nghiệp.
– Nắm được các hóa chất dùng điều chế oxi trong phòng thí nghiệm.
– Biết được ứng dụng của khí oxi và ozon trong đời sống hằng ngày.
– Viết được pthh chứng minh oxi và ozon có tính oxi hoá mạnh ( tác dụng với kim loại, với phi kim, với hợp chất , các phản ứng đã lấy làm ví dụ trong SGK).
– So sánh tính oxi hóa giữa oxi và ozon dựa vào phản ứng hóa học.
Dự đoán, kiểm tra và kết luận được về tính chất hóa học của oxi và ozon
Bài tập định lượng
Giải được các bài toán liên quan đến tính chất hóa học, phương pháp điều chế oxi có trong SGK
Giải được các bài toán liên quan đến tính chất hóa học, phương pháp điều chế oxi (ở mức độ cao hơn)
Giải các bài toán liên quan tới tchh, pp điều chế oxi mà phải vận dụng đến các định luật bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng …
Bài tập thực hành/thí nghiệm
Nêu được hiện tượng thí nghiệm xảy ra liên quan đến các phản ứng đã học trong SGK
– Viết được các PTHH điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm, tính toán thể tích khí oxi.
– So sánh lượng khí oxi sinh ra khi sử dụng hóa chất khác nhau để điều chế khí oxi
Giải thích được các hiện tượng thí nghiệm liên quan đến thực tiễn của oxi và ozon
–
5. Bảng mô tả các mức độ nhận thức và câu hỏi/bài tập kiểm tra đánh giá
Câu hỏi bài tập
Biết
Câu 1. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố nhóm oxi lưu huỳnh là
A. ns2np4. B. ns2np5. C. ns2np3. D. (n-1)d10ns2np4.
Câu 2. Chỉ ra phát biểu không đúng:
A. Oxi là nguyên tố phi kim có tính oxi hóa mạnh.
B. Ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi.
C. Oxi có số oxi hóa -2 trong mọi hợp chất.
D. Oxi là nguyên tố phổ biến nhất trên trái đất..
Câu 3. Chọn câu không đúng. Oxi có các tính chất vật lí là:
A. Oxi là chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí
B. Ở điều kiện bình thường, oxi tồn tại ở thể khí
C. Dưới áp suất khí quyển, oxi không hoá lỏng được
D. Khí oxi tan ít trong nước.
Câu 4. Trong công nghiệp, oxi được sản xuất bằng cách nào dưới đây?
A. Nhiệt phân KMnO4 B. Nhiệt phân kaliclorat.
C. Quá trình quang hợp của cây xanh. D. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng.
Câu 5: Ứng dụng nào sau đây không phải của ozon?
A. Tẩy trắng tinh bột, dầu ăn. B. Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm.
C. Sát trùng nước sinh hoạt. D. Chữa sâu răng.
Hiểu:
Câu 1: Để phân biệt O2và O3, người ta thường dùng:
A. nước. B. dung dịch KI và hồ tinh bột.
C. dung dịch CuSO4. D. dd H2SO4.
Câu 2: Những phản ứng nào sau đây chứng minh tính oxi hóa của ozon mạnh hơn oxi ?
1) O3 + Ag (to) 2) O3 + KI + H2O 3) O3 + Fe (to) (4) O3 + CH4 (to)
A. 1, 2. B. 2, 3. C. 2, 4. D. 3, 4.
Câu 3. Chọn câu khôngđúng. Đặc điểm cấu tạo của nguyên tử oxi.
A. Có cấu hình electron là 1s22s22p4
B. Trong hợp chất H2O, oxi có số oxi hoá là -2, chứng tỏ là oxi có 6 electron lớp ngoài cùng
C. Trong hợp chất OF2, oxi có số oxi hoá là +2, chứng tỏ ở trạng thái kích thích, oxi có 2 electron lớp ngoài cùng.
D. Liên kết trong phân tử oxi là liên kết cộng hoá trị không cực.
Câu 4. Trong thí nghiệm oxi được điều chế theo sơ đồ sau:
Nếu lượng KMnO4 là 31,6 gam, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thể tích khí oxi (đktc) thu được là bao nhiêu?
A. 2,24 lít B. 4,48 lít C. 3,36 lít D. 5,6 lít
Vận dụng
Câu 1: Chọn số phát biểu đúng khi nói về oxi
- Dễ dàng nhận 2 electron thể hiện tính oxi hóa mạnh.
- Tác dụng với tất cả các kim loại tạo oxit bazơ.
- Là chất khí quyết định sự sống con người và động vật trên trái đất.
- Khi nhiệt phân hợp chất chứa oxi đều thu được khí oxi.
- Trong tự nhiên khí oxi sinh ra do quá trình quang hợp của cây xanh.
- Oxi rất cần cho sự sống nên trong phòng ngủ đóng kín cửa cần đặt nhiều cây xanh.
- Khi trời nắng nóng, đứng dưới những tán cây xanh sẽ mát hơn khi tránh nắng ở những nơi làm bằng vật liệu xây dựng. Vì cây xanh quang hợp cho ra nhiều khí O2 và hơi nước.
A. 2 B. 3 C.5 D. 4
Câu 2. Nếu nhiệt phân hoàn toàn cùng một lượng KClO3 và KMnO4 thì thể tích khí thu được tương ứng là V1và V2 (đktc). Khẳng định nào sau đây đúng.
A. V1 = V2 B. V1> V2 C. V1< V2 D. Không xác định được.
Vận dụng cao :
Câu 1: Hãy giải thích vì sao sau cơn mưa chúng ta thường cảm thấy không khí trong lành, mát mẻ và dễ chịu hơn?
Câu 2: Trong tự nhiên, quá trình quang hợp của cây xanh xảy ra theo phương trình sau:
6nCO2 + 5nH2O (C6H10O5)n + 6nO2. Từ 1 tấn CO2 có thể thu được bao nhiêu m3 khí O2 (đktc)?
A. 509,1 B. 409,1 C. 601,2 D. 410,3
Câu 3: Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam. Thể tích dung dịch H2SO4 1M vừa đủ để phản ứng hết với Y là
A. 57 ml. B. 75 ml. C. 55 ml. D. 90 ml.
6. Thiết kế các tiến trình dạy học chuyên đề
Vào bài: GV cho HS xem một đoạn phim về vai trò của oxi
* Hoạt động 1: Vị trí, cấu tạo của oxi và ozon
– Phương pháp: đàm thoại.
– Cách thức hoạt động: học sinh cả lớp tham gia
– Năng lực hướng đến:năng lực ghi nhớ
Câu hỏi dẫn dắt: + Cho biết số hiệu nguyên tử và nguyên tử khối của oxi
+ Viết cấu hình electron
+ Dựa trên cấu hình electron, xác định vị trí của oxi trong bảng tuần hoàn
( Kết thúc: GV cho HS sử dụng bảng tuần hoàn để xác nhận câu trả lời của bạn)
+ Viết công thức cấu tạo của oxi và ozon ( đã học trong phần liên kết hoá học)
* Hoạt động 2: Tính chất vật lý, trạng thái tự nhiên của oxi và ozon
– Phương pháp: hoạt động nhóm
– Năng lực hướng đến:
+ Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học.
+ Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề.
+ Năng lực so sánh, phân tích.
– Cách thức hoạt động: GV phát phiếu học tập. Các nhóm chuẩn bị trước ở nhà. GV chọn 1 nhóm đại diện lên trình bày. Các nhóm khác nhận xét.
– Nội dung phiếu học tập:
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
1. Đọc bài viết sau đây:
Ôzôn (O3) là một dạng thù hình của ôxy, trong phân tử của nó chứa ba nguyên tử ôxy thay vì hai như thông thường.Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn ôzôn là một chất khí có màu xanh nhạt.
Ôzôn hóa lỏng màu xanh thẫm ở -112°C, và hóa rắn có màu xanh thẫm ở -193°C. Ôzôn có tính ôxy hóa mạnh hơn ôxy, do nó không bền, dễ dàng bị phân huỷ thành ôxy phân tử và ôxy nguyên tử.
Ví dụ: O3= O2 + O
Ôzôn là một chất độc có khả năng ăn mòn và là một chất gây ô nhiễm chung. Nó có mùi hăng mạnh.Nó tồn tại với một tỷ lệ nhỏ trong bầu khí quyển Trái Đất. Nó có thể được tạo thành từ O2 do phóng tĩnh điện, tia cực tím, ví dụ như trong các tia chớp, cũng như bởi tác động của bức xạ điện từ trường cao năng lượng. Ôzôn được điều chế trong máy ôzôn khi phóng điện êm qua ôxi hay qua không khí khô, tinh khiết.Trong thiên nhiên, ôzôn được tạo thành khi có sự phóng điện trong khí quyển (sấm, sét), cũng như khi ôxi hóa một số chất nhựa của các cây thông.
Một số thiết bị điện có thể sản sinh ra ôzôn mà con người có thể ngửi thấy dễ dàng. Điều này đặc biệt đúng với các thiết bị sử dụng điện cao áp, như ti vi và máy phôtôcopy. Các động cơ điện sử dụng chổi quét cũng có thể sản sinh ôzôn do sự đánh lửa lặp lại bên trong khối. Các động cơ lớn, ví dụ những chiếc được sử dụng cho máy nâng hay máy bơm thủy lực, sản sinh nhiều ôzôn hơn các động cơ nhỏ. Mật độ tập trung cao nhất của ôzôn trong khí quyển nằm ở tầng bình lưu(khoảng 20 đến 50 km tính từ mặt đất), trong khu vực được biết đến như là tầng ôzôn.Tại đây, nó lọc phần lớn các tia cực tím từ Mặt Trời, là tia có thể gây hại cho phần lớn các loại hình sinh vật trên Trái Đất.
2. Quan sát hình ảnh thí nghiệm điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, cách thu khí oxi:
Dựa trên sự hiểu biết của em về oxi, kết hợp với những thông tin tiếp nhận được từ bài viết, hãy hoàn thành bảng so sánh sau:
OXI
OZON
Trạng thái, màu sắc
Mùi vị
Tính tan trong nước
* Hoạt động 3: Tìm hiểu, so sánh tính chất hoá học của oxi và ozon
– Phương pháp: hoạt động nhóm. Thí nghiệm trực quan
– Năng lực hướng đến:
+ Năng lực quan sát.
+ Năng lực thực hành hoá học
+ Năng lực hợp tác.
+ Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề.
– Cách thức hoạt động:
GV chia lớp thành 4 nhóm.Phát phiếu học tập và hoá chất làm thí nghiệm.
Hđ 3.1:Củng cố tính chất hoá học của oxi
Tiến trình:
+ GV cho HS xem một đoạn phim ngắn
+ Đặt vấn đề: Những chi tiết trong đoạn phim muốn nói đến tính chất gì của oxi? Dự đoán các phản ứng liên quan.
+ HS tiếp nhận vấn đề.Thực hiện nội dung phiếu học tập, trên cơ sở đó giải thích các hiện tượng liên quan được nhắc đến trong đoạn phim.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
(Cử đại diện nhóm thực hiện các thí nghiệm)
STT
THÍ NGHIỆM
HIỆN TƯỢNG- PTHH- GIẢI THÍCH
VAI TRÒ CỦA OXI
1
Sắt tác dụng với oxi
………………………………………………………….
2
Cacbon tác dụng oxi
3
Rượu etylic tác dụng oxi
4
H2 tác dụng O2( phim)
– Kết luận về tính chất hoá học của oxi
Câu hỏi liên hệ thực tế:
1/ Vì sao cuốc, xẻng và các dụng cụ bằng sắt để lâu ngày trong không khí sẽ có màu nâu?
2/ Vì sao các khí ga có thể cháy trong không khí để tạo thành khí đốt?
3/ Giải thích câu: “ lửa thử vàng, gian nan thử sức”?
4/ Trời lạnh, khi ngủ có nên đóng cửa, đốt than sưởi ấm trong phòng hay không?
Hđ 3.2: So sánh tính chất hoá học của oxi và ozon
– Phương pháp: thí nghiệm trực quan
– Năng lực hướng đến:
+ Năng lực quan sát, phân tích, so sánh.
+ Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học.
– Cách thức tổ chức:
Đặt vấn đề: làm thế nào để phân biệt hai bình đựng khí oxi và ozon?
GV cho học sinh quan sát đoạn phim thí nghiệm so sánh tính oxi hoá của oxi và ozon với dung dịch KI ( hồ tinh bột).
OXI
OZON
Giống
Khác
Bảng đáp án
OXI
OZON
Giống
Đều có tính oxi hoá mạnh
Khác
Oxi không oxi hoá được Ag ở điều kiện thường
Ozon oxi hoá được Ag
Oxi không phản ứng
Ozon phản ứng với dung dịch KI
* Hoạt động 4: Ứng dụng của oxi và ozon
– Phương pháp:hoạt động nhóm. Tổ chức trò chơi.
– Năng lực hướng đến: năng lực quan sát, ghi nhớ.
– Cách thức hoạt động:
+ Tổ chức theo hình thức trò chơi “Ai nhanh hơn”.Chia lớp thành 4 nhóm thi đua.
+ GV cho HS quan sát một loạt hình ảnh các ứng dụng thường gặp của oxi và ozon trong thời gian 30 giây, sau đó kết thúc hình ảnh.
+ HS các nhóm quan sát, ghi nhớ thông tin. Cử đại diện ghi vào bảng kết quả nhóm
+ GV cho HS đối chiếu lại hình ảnh và nhận xét kết quả.
