Giải bài tập Hóa lớp 10 Bài 1: Nhập môn hóa học

Video giải bài tập Hóa lớp 10 Bài 1: Nhập môn hóa học

Mở đầu trang 6 Hóa học 10: 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.

Lời giải:

Hóa học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, 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.

⇒ Nội dung thuộc đối tượng nghiên cứu của hóa học là:

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

I. Đối tượng nghiên cứu của hóa học

1. Chất

Câu hỏi 1 trang 6 Hóa học 10: 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.

Lời giải:

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

- 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).

Câu hỏi 2 trang 7 Hóa học 10: Hãy cho biết loại liên kết trong phân tử nước và trong phân tử muối ăn.

Lời giải:

Liên kết trong phân tử nước (H₂O) là liên kết cộng hóa trị phân cực.

Liên kết trong phân tử muối ăn (NaCl) là liên kết ion.

Câu hỏi 3 trang 7 Hóa học 10: 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.

Lời giải:

2. Sự biến đổi chất

Vận dụng 1 trang 7 Hóa học 10: 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

6CO₂ + 6H₂O $\underset{Diepluc}{\overset{Anhsang}{\to }}$ C₆H₁₂O₆  + 6O₂

Vai trò của phản ứng quang hợp:

+ Cung cấp khí oxygen cho sự sống của các sinh vật trên Trái Đất.

+ 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 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: Phản ứng sản xuất ammonia (NH₃)

N₂ (g) + 3H₂ (g) $\rightleftarrows$ 2NH₃ (g)

Vai trò của phản ứng là tổng hợp NH₃ cho các quá trình sản xuất HNO₃, dược phẩm, phẩm nhuộm, phân bón…         

II. Phương pháp học tập và nghiên cứu hóa học

Câu hỏi 4 trang 7 Hóa học 10: Hãy cho biết sự khác nhau giữa biến đổi hóa học và biến đổi vật lí.

Lời giải:

- Biến đổi hóa học: là quá trình biến đổi có sự tạo thành chất mới.

Ví dụ: Đốt cháy ancohol là biến đổi hóa học do có sự tạo thành chất mới là carbon dioxide và nước.

- Biến đổi vật lí: là quá trình biến đổi nhưng không có sự tạo thành chất mới.

Ví dụ: Hòa tan muối ăn (sodium chloride) vào nước là biến đổi vật lí do không có sự tạo thành chất mới.

Câu hỏi 5 trang 7 Hóa học 10: Hãy nêu vai trò, ứng dụng của nước và oxygen mà em biết.

Lời giải:

- Vai trò, ứng dụng của nước:

+ Nước cần thiết cho các hoạt động đời sống hàng ngày như nấu ăn, tắm rửa, ...

+ Nước cần thiết cho các quá trình sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng và giao thông vận tải,...

+ Nước hòa tan nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể sống, tham gia vào nhiều quá trình hóa học quan trọng trong cơ thể người và động vật.

- Vai trò của oxygen:

+ Oxygen giúp duy trì sự sống của con người, động vật, thực vật.

+ Oxygen giúp duy trì sự cháy của các nhiên liệu như củi, than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên,… Quá trình đốt cháy tỏa nhiều nhiệt, phục vụ cho việc đun nấu, sưởi ấm, chạy động cơ xe, chạy động cơ các loại máy móc thiết bị.

Vận dụng 2 trang 8 Hóa học 10: 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:

Để việc học tập hóa học đạt hiệu quả cao nhất và vận dụng được kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống học sinh 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:

Thông qua tìm hiểu tính chất và ứng dụng của một số nhiên liệu thông dụng học sinh biết được than cháy trong không khí tỏa nhiều nhiệt. Tuy nhiên, trong điều kiện thiếu không khí, than cháy sinh ra khí độc là carbon monoxide. Do đó, học sinh biết rút ra kinh nghiệm, trong những ngày trời lạnh, tuyệt đối không nên sưởi ấm bằng bếp than trong phòng kín vì có nguy cơ bị ngạt thở, thậm chí là tử vong.

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

Lời giải:

Người ta thường dùng thuốc muối (NaHCO₃) để làm giảm cơn đau dạ dày vì trong dạ dày chứa hydrochloric acid (HCl). Khi nồng độ acid này tăng cao sẽ gây ra đau dạ dày. Thuốc muối chứa NaHCO₃ sẽ phản ứng với HCl giúp giảm nồng độ HCl trong dạ dày.

NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂

Thuốc muối

Vận dụng 4 trang 8 Hóa học 10: Vì sao không được đốt than, củi trong phòng kín?

Lời giải:

Trong điều kiện thiếu không khí, than cháy sinh ra khí độc là carbon monoxide (CO).

Khi vào cơ thể, khí CO kết hợp với hemoglobin trong máu làm giảm khả năng hấp thụ và vận chuyển oxygen của hemoglobin. Người hít phải CO vượt ngưỡng cho phép 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 Hóa học 10: Mỗi thực phẩm sau cung cấp nhóm chất dinh dưỡng nào là chủ yếu: thịt, cá, trứng, sữa, rau xanh, trái cây?

Lời giải:

Thịt, cá, trứng, sữa chủ yếu cung cấp chất đạm (protein).

Rau xanh chủ yếu cung cấp chất xơ.

Trái cây chủ yếu cung cấp vitamin và chất khoáng.

2. Trong sản xuất

Vận dụng 5 trang 9 Hóa học 10: Vì sao hydrogen (H₂) được coi là nhiên liệu của tương lai?

Lời giải:

Hydrogen (H₂) được coi là nhiên liệu của tương lai vì sản phẩm của quá trình đốt nhiên liệu này không gây hại đến môi trường, không phát thải khí CO₂ gây hiệu ứng nhà kính. Ngoài ra, hydrogen còn nguồn năng lượng sạch, gần như vô tận và có thể tái sinh được.

Câu hỏi 7 trang 9 Hóa học 10: 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?

Lời giải:

- Phân đạm cung cấp N (nitrogen) cho cây; phân lân cung cấp P (photphorus) cho cây; phân kali cung cấp K (potassium) cho cây.

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

Luyện tập trang 10 Hóa học 10: 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:

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 vì:

+ Ca(OH)₂ có giá thành rẻ.

+ Ca(OH)₂ tác dụng với các khí thải (SO₂, NO₂,...) cũng như các ion kim loại nặng (Fe³⁺, Cu²⁺,...) chuyển hóa thành dạng muối hoặc các kết tủa ít độc hại hơn, dễ dàng thu gom, vận chuyển và xử lí hơn.

Một số phương trình hóa học minh họa:

SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃↓ + H₂O

Fe³⁺ + 3OH^- → Fe(OH)₃↓

Cu²⁺ + 2OH^- → 2Cu(OH)₂↓