Bài 29. Oxi - Ozon

Họ và tên: ĐÀO XUÂN HOÀNG
Lớp: Sư Phạm Hóa Học K07
Bài: OXI – OZON
(tích hợp GD Bảo vệ môi trường)
Bài soạn: GDBVMT trong giảng dạy hóa học
Mặt Trời (The Sun) là 1 trong số 70.000.000.000.000.000.000.000 ngôi sao có trong vũ trụ (đọc sao nhỉ 70 ngàn tỷ tỷ chăng).
Chuyến hành trình dài: Nếu bạn có thể lái máy bay tới mặt trời được thì cũng phải mất 26 năm. Ngay cả ánh sáng, thứ có vận tốc cao nhất, cũng mất 8 phút 19 giây để đi từ Mặt Trời tới Trái Đất.
Bạn thấy Mặt Trời nhỏ vì khoảng cách trung bình giữa Mặt Trời và Trái Đất xấp xỉ 149,6 triệu kilômét.
Nếu Mặt Trời cao bằng cánh cửa thì Trái Đất của chúng ta to cỡ... một đồng xu.
Sao không thấy nhà tớ đâu nhỉ, tớ ở Krong Ana, Đăk Lăk, Việt Nam đó !
Nhân siêu nóng của Mặt Trời có nhiệt độ khoảng 15 triệu độ C, nó gấp 40000 lần nhiệt độ của nước sôi, còn bề mặt mặt trời, phần mình thấy được đó thì nhiệt độ khoảng 5500 độ, gấp 15 lần nước sôi.
Con người sống trên trái đất.
Mặt trời tấn công trái đất bằng bức xạ điện từ có khoảng 53% tia hồng ngoại, 39% ánh sáng khả kiến và 8% tia tử ngoại. Tia tử ngoại có bước sóng trong khoảng 200-400nm, năng lượng tia này có thể cắt đứt một số liên kết hóa học hay phá hủy nhiều hệ sinh học.
Tia tử ngoại do mặt trời phát ra rất nguy hiểm, vậy tại sao trên trái đất vẫn tồn tại sự sống? Cái gì đã bảo vệ trái đất của chúng ta ?
Mặt trời tấn công trái đất bằng bức xạ điện từ. Tia tử ngoại có thể cắt đứt một số liên kết hóa học hay phá hủy nhiều hệ sinh học.
May mắn là hầu hết các tia tử ngoại từ bức xạ mặt trời không đến được bề mặt trái đất, nhờ vào sự hấp thu phần lớn tia tử ngoại của ozon (O3) và oxy (O2).
Thì ra…
Trái đất có áo chống đạn (tia tử ngoại) làm bằng ozon (O3) và oxy (O2).
Không có ozon che chở, chúng ta sẽ bị cháy nắng chỉ trong vòng 5 phút ở ngoài trời.
Tia tử ngoại không đến được bề mặt trái đất, nhờ vào sự hấp thu phần lớn tia tử ngoại của ozon (O3) và oxi (O2).

Ozon chính xác là gì ?
Tầng ozon ở đâu ?
Tại sao ozon và oxi có thể hấp thu tia tử ngoại ?
Tầng ozon bị suy thoái ra sao ? 
Chúng ta cần làm gì ?
Tại sao bảo vệ tầng ozon là trách nhiệm chung của mọi người ?
Bài 29
OXI - OZON
NỘI DUNG BÀI HỌC
1
3
4
VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
TÍNH CHẤT VẬT LÍ
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
ĐIỀU CHẾ
ỨNG DỤNG
A- OXI
NỘI DUNG BÀI HỌC
B- OZON
Oxi ( O)
Lưu huỳnh ( S)
Selen ( Se)
Telu ( Te)
Poloni ( Po : là nguyên tố phóng xạ)
Câu 2: Cho biết cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố thuộc phân nhóm chính nhóm VI?
Câu 1: Hãy cho biết phân nhóm chính nhóm VI gồm những nguyên tố nào?
I - VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
Cấu hình electron lớp ngoài cùng ns2 np4
Câu 3: Trong PNC VI, nguyên tố nào là nguyên tố phổ biến nhất và quan trọng nhất trong tự nhiên?
oxi
Vị trí của nguyên tố Oxi trong bảng tuần hoàn
Kí hiệu hóa học
Số hiệu nguyên tử
Ô
Chu kì
Nhóm
I - VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
Cấu tạo nguyên tử của nguyên tố Oxi
Cấu hình electron:
Số lớp:
Số electron ở lớp ngoài cùng:
Độ âm điện:
Số electron độc thân 2  liên kết trong phân tử là liên kết cộng hóa trị không cực.
Công thức cấu tạo:
I - VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
Số electron độc thân 2  liên kết trong phân tử là liên kết gì ?
trạng thái tồn tại:
màu sắc:
mùi vị:
tính tan:
khí
không màu
không mùi
oxi tan ít trong nước
Oxi nặng hơn không khí khoảng 1,1 lần.
Dựa vào những hiểu biết thực tế về oxi, em hãy cho biết:
Tính tỉ khối của oxi (O2) so với không khí (Mkk=29):
II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ
O2 lỏng có màu xanh nhạt
II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Cấu tạo nguyên tử của nguyên tố Oxi
NHẬN XÉT
Cấu hình electron:
Số lớp:
Số electron ở lớp ngoài cùng:
Độ âm điện:
Để đạt cấu hình bền, nguyên tử oxi có khuynh hướng nhường hay nhận electron? Tính chất hóa học đặc trưng của oxi là gì?
- Để đạt cấu hình bền, nguyên tử oxi có khuynh hướng nhận thêm 2 electron
- Tính chất hóa học đặc trưng của oxi là tính oxi hóa.
NHẬN XÉT
Từ cấu hình electron và độ âm điện của Oxi là 3,44 chỉ kém Flo là 3,98. Suy ra:
- Tính oxi hóa của oxi như thế nào ?
- Số oxi hóa trong hợp chất là bao nhiêu ?
Oxi tác dụng
được với
Kim loại (trừ Au,Pt…)
Phi kim (trừ Halogen)
Hợp chất vô cơ, hữu cơ
- Tính oxi hóa mạnh
- Số oxi hóa trong hợp chất là -2 (trừ hợp chất với Flo)
1. Tác dụng với kim loại
Khi đốt nóng, sắt cháy trong oxi và bắn ra những tia sáng gây nên bởi những vảy hạt Fe3O4 được đốt nóng.
Trong không khí ẩm:
3Fe + 2O2 + nH2O  Fe2O3.nH2O
III - TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Sắt cháy trong oxi.
O2 lỏng có màu xanh nhạt
Viết ptpư, xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong các pưhh sau ?
Nhận xét khả năng phản ứng của oxi với kim loại ?
Nhận xét: Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, pt)
III - TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
2. Tác dụng với phi kim
Quan sát hiện tượng và viết ptpư, xác định số oxi hóa của các nguyên tốn khi C cháy trong oxi.
Chất khử
Chất oxi hóa
Khí cacbonic
Viết ptpư, xác định sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố
Nhận xét: oxi tác dụng với hầu hết các phi kim (trừ halogen)
III - TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
3. Tác dụng với hợp chất
III - TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Viết ptpư, xác định sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trong các phản ứng sau
Kết luận
- Những phản ứng mà oxi tham gia đều là phản ứng oxi hóa khử, trong đó oxi là chất oxi hóa.
- Các quá trình: Sự cháy, sự gỉ sét, sự thối rữa xác động thực vật….cũng là các quá trình xảy ra với sự tham gia của oxi.
MỘT SỐ THÔNG TIN VỀ OXI
Là nguyên tố phổ biến nhất trong thiên nhiên.
Nguyên tố này có vai trò quyết định đối với sự sống của người và động vật
Trong khí quyển: chiếm 23% về thể tích.
Trong nước: chiếm 89% về khối lượng.
Trong cơ thể người: chiếm 65% về khối lượng.
Trong đất sét: chiếm 56% về khối lượng.
Tổng cộng lượng nguyên tố này trong vỏ quả đất là 50% khối lượng hay 53.3% số nguyên tử.
Biểu đồ tỉ lệ phần trăm về ứng dụng của oxi trong các ngành công nghiệp
IV - ỨNG DỤNG
Hãy kể những ứng dụng của oxi trong thực tế mà các em biết?
oxi lỏng
Oxi lỏng chứa trong bình thép
oxi lỏng làm nhiên liệu cho tên lửa
Oxi thổi vào lò
luyện thép
Thợ lặn dùng bình oxi
để thở được dưới nước
Nguyên tắc: Nhiệt phân các hợp chất giàu oxi kém bền với nhiệt KMnO4, KClO3 …
1. Trong phòng thí nghiệm:
- Thu qua nước (thu trực tiếp bằng cách đẩy không khí)
- Nhận biết O2 (làm bùng cháy mẩu than hồng)
V – ĐIỀU CHẾ
H2O
KMnO4
Khí H2
V – ĐIỀU CHẾ
2. Trong công nghiệp
Từ không khí:Chưng cất phân đoạn không khí lỏng
V – ĐIỀU CHẾ
N2
Không khí khô
không có CO2
Không khí
Không khí lỏng
Ar
O2
Nhiệt độ sôi
-1830C
-1860C
-1960C
Chưng cất phân đoạn
Làm lạnh K.K ở P = 150atm
Loại bỏ hơi nước ở -250C
Loại bỏ CO2 (cho K.K đi qua dd NaOH
Thiết bị sản xuất oxi bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng
Điện phân nước có hoà tan dung dịch H2SO4 hoặc NaOH (để làm tăng tính dẫn điện)
Dụng cụ điện phân nước
2. Trong công nghiệp
a. Từ nước
(catôt) (anôt)
V – ĐIỀU CHẾ
3. Trong tự nhiên
- Nhờ sự quang hợp của cây xanh mà lượng oxi trong không khí hầu như không đổi
Để có môi trường sống trong lành chúng ta cần làm gì ?
- Trồng nhiều cây xanh, chăm sóc và bảo vệ cây xanh trong trường, thành phố.
- Trồng rừng, chăm sóc và bảo vệ rừng….
B- OZON
Liên kết cho – nhận
Liên kết cộng hóa trị
O

O O
Cấu tạo phân tử của ozon
I – TÍNH CHẤT
B- OZON
Ozon là dạng thù hình của oxi
Chất khí màu xanh nhạt,mùi đặc trưng
Hóa lỏng ở nhiệt độ -112o C
Tan trong nước nhiều hơn oxi
I – TÍNH CHẤT
B- OZON
- Ozon kém bền: O3  O2 + O.
 Ozon là chất oxi hoá mạnh, mạnh hơn oxi
Ở điều kiện thường
- O2 không oxi hoá Ag, nhưng O3 oxi hoá Ag thành Ag2O
- O2 không tác dụng với dd KI, nhưng O3 tác dụng với dung dịch KI
Dùng hồ tinh bột để nhận biết I2 thoát ra khỏi phản ứng. Đây là phương trình dùng để nhận biết O3
II– Ozon trong tự nhiên
B- OZON
Ozon tập trung nhiều ở lớp khí quyển trên cao cách mặt đất từ 20-30km
Tầng ozon ở đâu ?
Tầng ozon ở đâu ?
II– Ozon trong tự nhiên
B- OZON
Ozon là một chất khí có trong thiên nhiên, nằm trên tầng cao khí quyển của Trái đất, hấp thụ phần lớn những tia tử ngoại từ Mặt trời.
Chất khí ấy tập hợp thành một lớp bao bọc quanh trái đất, nó tạo thành chiếc áo quý báu bảo vệ sự sống trên trái đất.
II– Ozon trong tự nhiên
B- OZON
Trong khí quyển oxi được tạo thành do có sự phóng điện (tia chớp, sét)
Trên mặt đất, ozon được sinh ra do sự oxi hóa một số chất hữu cơ (nhựa thông, rong biển…)
Ở tầng cao (25-30 km) ozon được tạo thành do các tia rử ngoại.
Sự hình thành ozon ?
I – TÍNH CHẤT
B- OZON
Tác dụng của ozon
Mặt trời tấn công trái đất bằng bức xạ điện từ có khoảng 53% tia hồng ngoại, 39% ánh sáng khả kiến và 8% tia tử ngoại.
Tia tử ngoại có có thể cắt đứt một số liên kết hóa học hay phá hủy nhiều hệ sinh học.
I – TÍNH CHẤT
B- OZON
Tác dụng của ozon
Hầu hết các tia tử ngoại từ bức xạ mặt trời không đến được bề mặt trái đất, nhờ vào sự hấp thu phần lớn tia tử ngoại của ozon (O3) và oxy (O2).
Không có ozon che chở, chúng ta sẽ bị cháy nắng chỉ trong vòng 5 phút ở ngoài trời.
Lỗ thủng tầng ozon
B- OZON
Khi tầng ozon bị thủng
B- OZON
Khi tầng ozon bị thủng tia tử ngoại chiếu thẳng xuống trái đất.
Gây các bệnh về da, mắt…đối với con người, hủy hoại thực vật…
Khi tầng ozon bị thủng
B- OZON
Tiếp xúc với tia tử ngoại
Không tiếp xúc với tia tử ngoại
Nguyên nhân tầng ozon bị thủng
Một số hoá chất dùng khi bay hơi vào khí quyển làm suy thoái tầng ozon. Các chất đó là:
Cloroflorocacbon (CFC),
Halon
Cacbontetraclorua,
Metyl clorofoc,
Metyl bromua…
Chúng được dùng trong tủ lạnh, bình cứu hoả, bình xịt, nhựa xốp, chất làm sạch kim loại v.v…
CFC hủy hoại tầng ozon
Nguyên nhân phá hủy tầng ozon 1 phần là do các khí freon ( cloroflocacbon) như: CFCl3 và CF2Cl2 thường được dùng để làm lạnh.
Cơ chế phá hủy tầng Ozon như sau:
                  CF2Cl2 ---------> CF2Cl. + Cl.
                  Cl. + O3 ---------> ClO.+ O2
                ClO. + O3-------> Cl.+ 2O2
Mỗi gốc Cl có thể phá hủy hàng nghìn phân tử
O3 trước khi nó kịp biến thành chất khác.
Điều mà chúng ta có thể làm để đóng góp vào việc ngăn chặn quá trình suy thoái tầng ozon rất cụ thể và đơn giản
1. Giảm ô nhiễm không khí do xe cộ và các thiết bị khác khi hoạt động xả khí thải vào môi trường.
2. Tiết kiệm năng lượng, nước trong nhà và nơi làm việc.
3. Sử dụng ánh sáng tự nhiên trong nhà và nơi làm việc nếu có thể.
4. Tận dụng phương tiện giao thông công cộng hơn là dùng xe máy cá nhân hoặc taxi nếu có thể. Thỉnh thoảng đi xe đạp hoặc đi bộ đến nơi làm việc.
5. Khi mua các sản phẩm gia dụng, nhất là các loại dùng trong bình xịt, tìm loại ghi trên nhãn “không có CFC”.
6. Sơn nhà, nên sơn bằng cách quét hoặc lăn, không dùng cách phun sơn.
7. Giảm dùng các bao bì bằng nhựa xốp. Nếu có sẵn, nên tận dụng nhiều lần.
Lượng lớn ozon ở tầng thấp
- Mù quang hoá gây đau cơ bắp, là nguồn gốc của căn bệnh khó thở
- Gây khó khăn cho con người khi tham gia giao thông
- Gây hiệu ứng nhà kính
HIỆN TƯỢNG MÙ QUANG HÓA
 Ozon vừa là chất bảo vệ vừa là chất gây ô nhiễm.
III– ỨNG DỤNG
B- OZON
Dùng ozon để tẩy trùng nước, không khí, các sản phẩm….
Tẩy trắng
Chữa sâu răng
…….
Chữa
bệnh
bằng
ozon
Ozon bảo quản thực phẩm
Ozon diệt chất gây ô nhiễm
Câu 1: Tại sao sau cơn mưa không khí trở nên trong lành ?
BÀI TẬP CỦNG CỐ
Trả lời
Vì trong cơn mưa thường hay tạo ra một lượng nhỏ ozon, và lượng ozon này có tác dụng tiệt trùng  làm cho không khí trở nên trong lành.
Mặt khác, nước mưa cũng làm cho bụi bẩn trong không khí lắng xuống.
Câu 2: Nhận biết oxi và ozon bằng phương pháp hóa học ?
Trả lời
Lấy giấy lọc có tẩm KI và hồ tinh bột cho tiếp xúc với các khí cần nhận biết. Ozon sẽ là cho giấy quỳ chuyển màu xanh, còn oxi không làm cho giấy quỳ chuyển màu xanh được.
CỦNG CỐ
BÀI TẬP CỦNG CỐ