Giáo án Hóa học Lớp 10 - Bài 17: Phản ứng oxi hóa - Khử - Phạm Thanh Kì

Chương 4: PHẢN ỨNG OXI HOÁ – KHỬ Bài 17: PHẢN ỨNG OXI HOÁ – KHỬ I. MỤC TIÊU. HS hiểu các khái niệm về phân ứng oxi hoá – khử dựa vào sự thay đổi số oxi hoá, bao gồm: Chất khử (bị oxi hoá) là chất nhường e số oxi hoá tăng. Chất oxi hoá (bị khử) là chất nhận e số oxi hoá giảm. Quá trình oxi hoá (sự oxi hoá) là quá trình chất khử nhường e. Quá trình khử (sự khử) l2 quá trình chất oxi hoá nhận e. Phản ứng oxi hoá – khử là phản ứng xảy ra đồng thời quá trình oxi hoá và quá trình khử có sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố. HS hiểu được nguyên tắc chung và các bước cân bằng một phản ứng oxi hoá – khử theo phương pháp thăng bằng electron. HS hiểu ý nghĩa của phản ứng oxi hoá – khử trong thực tiễn. Rèn luyện kĩ năng lập phương trình hoá học của một số phản ứng oxi hoá – khử đơn giản. II. CHUẨN BỊ. GV: Các phiếu học tập. HS: Oân tập các khái niệm về chất oxi hoá, chất khử, sự oxi hoá, sự khử và phản ứng oxi hoá – khử đã học ở THCS. Thực hành xác định số oxi hoá của các nguyên tố trong hợp chất theo các qui tắc đã học ở chương 3. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC HĐ của GV HĐ của HS Hoạt động 1 (kiểm tra bài cũ) (10 phút) GV: Cho câu hỏi: Xác định số oxi hoá của Cl và Mn trong cá chất sau: Cl2, HCl, HClO, KClO3, KMnO4, K2MnO4, MnO2, MnCl2, Mn? Xác định số oxi hoá của Fe, Cr, N, S trong các hợp chất sau: FeO, FeCl3, Fe3O4, Fe2O3, K2Cl2O7, CrCl3, Cr2(SO4)3, HNO3, H2SO4, H2S, Na2SO3? Lấy ví dụ minh hoạ cho chất oxi hoá, chất khử, sự oxi hoá, sự khử và phản ứng oxi hoá khử đã học ở THCS (lớp 8)? Theo định nghĩa trên thì sau đây có phải là phản ứng oxi hoá – khử không? Tại sao? I. ĐỊNH NGHĨA Hoạt động 2 (5 phút) HS: Trả lời: Xác định số oxi hoá. Xác định số oxi hoá. Sự oxi hoá hiđro (chiếm oxi của CuO) CuO + H2 Cu + H2O (chất oh) (chất khử) Sự khử CuO (tách oxi ra khỏi CuO) Theo định nghĩa lớp 8 thì phản ứng này không xếp vào phản ứng oxi hoá – khử vì không có sự nhường và nhận oxi. 1. Chất oxi hoá và chất khử GV: Hãy xác định số oxi hoá trong phương trình: CuO + H2 Cu + H2O GV: Hãy chỉ ra chất oxi hoá và chất khử? GV: Hãy nhận xét về sự thay đổi số oxi hoá của chất oxi hoá và chất khử? GV: Tại sao có sự tăng giảm số oxi hoá? GV: Như vậy có thể dựa vào số oxi hoá để xác định chất oxi hoá và chất khử như thế nào? GV: Giới thiệu định nghĩa: Chất khử là chất nhường e (chất bị oxi hoá) số oxi hoá tăng. Chất oxi hoá là chất nhận e ( chất bị khử) số oxi hoá giảm. Hoạt động 3: (5 phút) 2. Sự oxi hoá và sự khử +2 -2 0 0 +1 -2 HS: CuO + H2 Cu + H2O HS: CuO là chất oxi hoá H2 là chất khử HS: Số oxi hoá của Cu giảm từ +2 xuống 0 và của H tăng từ 0 lên +1. HS: Do có sự cho và nhận e. HS: Chất làm tăng số oxi hoá là chất khử. Chất làm giảm số oxi hoá là chất oxi hoá. HS: Ghi định nghĩa. GV: Giới thiệu định nghĩa: Quá trình chất khử nhường e gọi là quá trình oxi hoá (sự oxi hoá). Quá trình chất oxi hoá nhận e gọi là quá trình khử (sự khử). GV: Hãy biểu diễn quá trình oxi hoá và quá trình khử cho phản ứng trên? GV: Xét phản ứng: 2Na + Cl2 2NaCl Hãy xác định chất khử, chất oxi hoá sự khử, sử oxi hoá? Hoạt động 4: (5 phút) 3. Phản ứng oxi hoá – khử HS: Ghi định nghĩa. 0 +1 HS: Quá trình oxi hoá: H2 2H + 2e +2 0 Quá trình khử: Cu + 2e Cu 2. 1e HS: 0 0 +1 -1 2Na + Cl2 2NaCl 0 +1 (chất khử) (chất oxi hoá) Quá trình oxi hoá: Na Na + 1e 0 -1 Quá trình khử: Cl2 + 2e 2Cl GV: Giới thiệu định nghĩa: Phản ứng oxi hoá – khử là phản ứng hoá học, trong đó có sự chuyển e của các chất (nguyên tử, phân tử, hoặc ion) phản ứng. GV: Hãy xác định số oxi hoá trong các phản ứng sau và cho biết phản ứng nào là phản ứng oxi hoá- khử: CaCO3 CaO + CO2 (1) HS: Ghi định nghĩa. +2 +4 -2 +2 -2 +4 -2 HS: CaCO3 CaO + CO2 (1) +2 -2 0 0 2HgO 2Hg + O2 (2) 2HgO 2Hg + O2 (2) GV: Vậy h định nghĩa phản ứng oxi hoá- khử dựa vào số oxi hoá? GV: Phản ứng oxi hoá – khử luôn xảy ra đồng thời quá trình oxi hoá và quá trình khử. II. LẬP PHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC CỦA PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ Hoạt động 5: (2 phút) 1. Nguyên tắc chung Chỉ có phản ứng (2) là có sự thay đổi số oxi hoá (2) là phản ứng oxi hoá – khử còn (1) không là phản ứng oxi hoá – khử. HS: Phản ứng oxi hoá – khử là phản ứng hoá học trong đó có sự thay đổi số oxi hoá của một số nguyên tố. GV: Giả sử trong phản ứng oxi hoá – khử, chất khử nhường hẳn e cho chất oxi hoá, ta có thể cân bằng phương trính hoá học theo phương pháp thăng bằng electron. (chất khử cho) = (chất oxi hoá nhận) Hoạt động 6: (15 phút) 2. Các bước cân bằng HS: Nghe giảng và ghi qui tắc. GV: Giới thiệu 4 bước cân bằng phản ứng oxi hoá – khử: Bước 1: Xác định số oxi hoá của các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi hoá và chất khử. Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử. Quá trình oxi hoá: Kh1 Oxh1 + ne Quá trình khử: Oxh2 + ne Kh2 Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hoá và chất khử dựa trên nguyên tắc bảo toàn electron. Bước 4: Đặt hệ số vào chất oxi hoá và chất khử và cân bằng lại (kiểm tra). GV: Cân bằng pthh theo phương pháp thăng bằng e? Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO + H2O HS: Cân bằng phản ứng: P + O2 P2O5 0 0 +5 -2 Bước 1: P + O2 P2O5 khử oxi hoá 0 +5 Bước 2: Quá trình oxi hoá: P P + 5e 0 -2 Quá trình khử: O2 + 4e 2O Bước 3: 0 +5 P P + 5e 4 0 -2 O2 + 4e 2O 5 Bước 4: 4P + 5O2 2P2O5 0 +5 +2 +2 HS: Xác định số oxi hoá và cân bằng. 0 +2 Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO + H2O Cu Cu + 2e 3 +5 +2 N + 3e N 2 GV: Trong 8 phân tử HNO3 thì có bao nhiêu phân tử đóng vai trò là chất oxi hoá, bao nhiêu phân tử đóng vai trò là môi trường? Hoạt động 7 : (15 phút) III. Ý NGHĨA CỦA PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ TRONG THỰC TIỄN GV: Cho hs đọc SGK GV: Hãy liệt kê một vài ví dụ thường gặp có liên quan đến phản ứng oxi hoá – khử? Hoạt động 7: (3 phút) CỦNG CỐ VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ 3Cu + 2HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + H2O HS: 2 phân tử đóng vai trò là chất oxi hoá 6 phân tử đóng vai trò là chất khử HS: Đọc SGK HS: Đốt cháy than, củi. Sự cháy của xăng, dầu. Các phản ứng xảy ra trong pin, ắc quy, GV: Hãy phân biệt chất oxi hoá và chất khử? Nêu định nghĩa phản ứng oxi hoá – khử? GV: Khi cân bằng phản ứng oxi hoá – khử tuân theo mấy bước? Nêu ra? GV: Cân bằng các phản ứng oxi hoá – khử sau: Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2S + H2O Zn + H2SO4 ZnSO4 + SO2 + H2O Zn + H2SO4 ZnSO4 + S + H2O Fe + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O FeO + HNO3Fe(NO3)3 + NO + H2O GV: Làm các bài tập trong SGK. HS: Trả lời. Ở những vùng gần các vỉa quặng pirit sắt FeS2, đất thường bị chua do chứa H2SO4 và muối Fe2(SO4)3, chủ yếu do quá trình oxi hoá chậm FeS2 bởi oxi không khí. Để khắc phục, người ta thường bón vôi trước khi canh tác. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và cho biết phản ứng nào là phản ứng oxi hoá – khử.