Giải Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Nhập môn Hóa học

Mở đầu

Hoạt động mở đầu (trang 6) SGK Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Nội dung nào dưới đây thuộc đối tượng nghiên cứu của hóa học?

(1) Sự hình thành hệ Mặt Trời

(2) Cấu tạo của chất và sự biến đổi của chất.

(3) Quá trình phát triển của loài người

(4) Tốc độ của ánh sáng trong chân không.

Đáp án: (2)

- Hóa học nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất, sự biến đổi của các đơn chất, hợp chất và năng lượng đi kèm những quá trình biến đổi đó.

I. Đối tượng nghiên cứu của Hóa học

1. Chất

Câu hỏi 1 (trang 6) SGK Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Hãy kể tên một số chất thông dụng xung quanh em và cho biết chất đó được tạo nên từ các nguyên tử của nguyên tố nào.

Trả lời:

- Khí oxygen (O2) được tạo nên từ 2 nguyên tử oxygen (O).

- Nước (H2O) được tạo nên từ 2 nguyên tử hydrogen (H) và 1 nguyên tử oxygen (O).

- Đường glucose (C6H12O6) được tạo nên từ 6 nguyên tử carbon (C), 12 nguyên tử hydrogen (H) và 6 nguyên tử oxygen (O).

- Muối ăn (NaCl) được tạo nên từ 1 nguyên tử sodium (Na) và 1 nguyên tử chlorine (Cl).

Câu hỏi 2 (trang 7) SGK Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Hãy cho biết loại liên kết trong phân tử nước và trong muối ăn.

Trả lời:

- NaCl: liên kết ion.

- H2O: liên kết cộng hóa trị phân cực.

Câu hỏi 3 (trang 7) SGK Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Do có cấu tạo khác nhau mà kim cương, than chì và than đá dù đều tạo nên từ những nguyên tử carbon nhưng lại có một số tính chất vật lí, hóa học khác nhau. Hãy nêu những tính chất khác nhau của chúng mà em biết.

Trả lời:

- Những tính chất vật lí khác nhau:

+ Kim cương: Rất cứng và giòn, hoàn toàn trong suốt, không màu và lấp lánh.

+ Than chì: Màu đen, xếp thành lớp, rất mềm, sờ vào thấy trơn.

+ Than đá (khai thác từ mỏ): Màu đen, nhìn giống nhựa.

- Những tính chất hóa học khác nhau:

+ Kim cương: Rất khó cháy, chỉ cháy trong O2 tinh khiết ở nhiệt độ cao (khoảng 800oC)

+ Than chì: Cũng khó cháy nhưng dễ hơn kim cương

+ Than đá: Dễ cháy, khi cháy có khói, có tàn

2. Sự biến đổi của chất

Vận dụng 1 (trang 7) SGK Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Hãy nêu một số ví dụ về phản ứng hóa học xảy ra trong tự nhiên và trong sản xuất hóa học. Vai trò và ứng dụng của chúng là gì?

Lời giải:

- Ví dụ phản ứng hóa học xảy ra trong tự nhiên: Phản ứng quang hợp

Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Nhập môn Hóa học

Vai trò của phản ứng quang hợp:

+ Cung cấp khí oxygen cho quá trình hô hấp của động vật, thực vật và con người.

+ Chất hữu cơ được tạo ra (C6H12O6) là nguyên liệu sản xuất rất nhiều sản phẩm cho con người: Thuốc, thực phẩm, ...

+ Điều hòa không khí: Cây xanh hấp thụ khí CO2, giải phóng khí O2 và nước giúp điều hòa không khí, giảm hiệu ứng nhà kính và đem lại bầu không khí mát mẻ, trong lành.

- Ví dụ phản ứng hóa học xảy ra trong sản xuất hóa học:

Điện phân hỗn hợp nóng chảy của nhôm oxit và criolit trong bể điện phân:

Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Nhập môn Hóa học

Ứng dụng:

Sản xuất nhôm phục vụ đời sống con người như: làm dây dẫn điện, đồ dùng gia đình (mâm nhôm, chậu nhôm, ấm nhôm,...), làm vật liệu xây dựng,...

II. Phương pháp học tập và nghiên cứu hóa học

Câu hỏi 4 (trang 7) SGK Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Hãy cho biết sự khác nhau giữa biến đổi hóa học và biến đổi vật lí.

Trả lời:

- Biến đổi vật lí: Thay đổi vật lí đề cập đến sự thay đổi trong đó các phân tử được sắp xếp lại nhưng thành phần bên trong của chúng vẫn như cũ.

- Biến đổi hóa học: Là một quá trình trong đó chất biến đổi thành một chất mới. có thành phần hóa học khác nhau.

Câu hỏi 5 (trang 7) SGK Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Hãy nêu vai trò, ứng dụng của nước và oxygen mà em biết

Trả lời:

- Oxygen:

+ Oxygen có vai trò quyết định đối với sự sống của con người và động vật: Dùng O2 để hô hấp

+ Phần lớn (80%) lượng O2 sản xuất ra được dùng để luyện thép và công nghiệp hóa chất, từ đó sẽ tạo ra các sản phẩm phục vụ đời sống con người

+ Phần còn lại, O2 được dùng trong y khoa, hàn cắt kim loại, nhiên liệu cho tên lửa.

- Nước:

+ Nước là một phần không thể thiếu trong đời sống, mọi sinh vật đều sử dụng trực tiếp nước dưới dạng thức ăn, đồ uống

+ Nước cũng có vai trò quan trọng trong mọi ngành công nghiệp như để làm nguyên liệu, dung môi, chất rửa, chất làm lạnh…

+ Trong nông nghiệp, nước dùng để tưới cây trồng, tạo môi trường sống cho các loài sống dưới nước…

Vận dụng 2 (trang 8) SGK Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Vì sao cần liên hệ nội dung bài học hóa học với nội dung những môn học khác cũng như các thí nghiệm, quá trình thực tiễn có liên quan? Nêu một ví dụ.

Lời giải:

- Môn hóa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, có sự kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm. Bên cạnh đó hóa học là cầu nối giữa các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lí, sinh học, y dược, môi trường và địa chất học. Vì thế để việc học tập hóa học đạt hiệu quả cao nhất, em cần liên hệ nội dung bài học hóa học với nội dung những môn học khác cũng như các thí nghiệm, quá trình thực tiễn có liên quan

+ Ví dụ: Liên hệ nội dung bài học về ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng hóa học với sự phân hủy tinh bột trong nước bọt nhờ enzyme trong môn sinh học để giải thích vì sao chúng ta cần phải nhai kĩ thức ăn trước khi nuốt?

Giải thích: Enzyme amylase và lipase có trong nước bọt là chất xúc tác đẩy nhanh quá trình tiêu hóa tinh bột và chất béo. Khi nhai kĩ thức ăn được chia nhỏ hơn nhằm tăng diện tích tiếp xúc giữa thức ăn với các enzyme, khiến các phản ứng trong quá trình tiêu hóa chất béo và tinh bột xảy ra nhanh hơn, hiệu quả hơn.

Vận dụng 3 (trang 8) SGK Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Vì sao người ta thường dùng thuốc muối (NaHCO3) để làm giảm cơn đau dạ dày?

Lời giải:

- Trong bệnh đau dạ dày, cơ thể thường tiết ra nhiều dịch vị (acid chlohydric). Natribicarbonat trực tiếp tác dụng với với acid chlohydric tạo thành muối natrichlorua, nước, khí carbonic, làm cho môi trường dạ dày bớt acid nên làm giảm cơn đau.

Vận dụng 4 (trang 8) SGK Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Vì sao không được đốt than, củi trong phòng kín?

Lời giải:

- Khi thiếu oxygen, than (carbon) sẽ xảy ra phản ứng: C + CO2 → 2CO

- Khi vào cơ thể, khí CO kết hợp với hemoglonin trong máu làm giảm khả năng hấp thụ và vận chuyển oxygen của hemoglobin. Người ngộ độc có thể hôn mê, bất tỉnh, để lại di chứng về trí tuệ, thậm chí tử vong nếu không được phát hiện và xử lý kịp thời.

III. Vai trò của hóa học trong thực tiễn

1. Trong đời sống

Câu hỏi 6 (trang 8) SGK Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Mỗi thực phẩm sau cung cấp nhóm chất dinh dưỡng nào là chủ yếu: Thịt, cá, trứng, sữa, rau xanh, trái cây?

Trả lời:

- Thịt, cá, trứng, sữa cung cấp protein.

- Rau xanh cung cấp chất xơ.

- Trái cây cung cấp vitamin và chất khoáng.

2. Trong sản xuất

Vận dụng 5 (trang 9) SGK Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Vì sao hydrogen (H2) được coi là nhiên liệu của tương lai?

Lời giả:

- Hydrogen (H2) được coi là nhiên liệu của tương lai vì:

+ Khi H2 cháy chỉ tạo ra H2O, không có khí thải khác gây ô nhiễm môi trường

2H2 + O2 to\overset{t^{o}}{\rightarrow} 2H2O

 + H2 cũng được sản xuất từ H2O (một nguồn nguyên liệu rất dồi dào)

2H2O dp\overset{dp}{\rightarrow} 2H2 + O2

Câu hỏi 7 (trang 9) SGK Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Một lượng lớn NH3 tổng hợp từ N2 và H2 sẽ được sử dụng để sản xuất phân bón hóa học. Đó là loại phân đạm, lân hay kali?

Trả lời:

- Phương trình hóa học của phản ứng:

N2 + 3H2 Fe,200300atm450500oC\xrightarrow[Fe,200-300 atm]{450-500^{o}C} 2NH3

NH3 được dùng để sản xuất phân đạm như (NH2)2CO (ure), NH4NO3, (NH4)2SO4, ...

Luyện tập (trang 10) SGK Hóa 10 Cánh Diều Bài 1: Vì sao khí thải chứa SO2, NO2,.. cũng như nước thải chứa ion kim loại nặng như Fe3+, Cu2+,… ở một số nhà máy thường được xử lí bằng cách cho qua sữa vôi Ca(OH)2 ?

Lời giải:

- Dùng Ca(OH)2 để xử lí sơ bộ khí thải hoặc nước thải vì nó chuyển hóa khí thành dạng muối kết, nước thải thành các kết tủa ít độc hại hơn, dễ thu gom, xử lí hơn.

+ SO2 + Ca(OH)2  CaSO3 + H2O

+ 4NO2 + Ca(OH)2  Ca(NO3)2 + Ca(NO2)2 + H2O

+ Fe3+ + OH-  Fe(OH)3

+ Cu2+ + OH-  Cu(OH)2