Thông tin tài liệu
MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.1.Lý chọn đề tài 1.2.Mục đích nghiên cứu 1.3.Đối tượng nghiên cứu .1 1.4.Phương pháp nghiên cứu NỘI DUNG .…………………………………………………………… 2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ………………………………… …2 2.1.1 Số oxi hóa ………………………………………………… …… … 2.1.2 Cân phản ứng oxi hóa – khử……………… ………………………3 2.2 THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ…………………………………… … ….4 2.2.1 Về phía giáo viên………………………………… ………………….….4 2.2.2 Về phía học sinh………………………………………………………….4 2.2.3 Kết chưa thực đề tài……………….…………………….….5 2.2.4 Nguyên nhân thực trạng trên………………………………… ……5 2.3 GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN………………………….…… 2.3.1 Xác định số oxi hóa………………………………… ………………… 2.3.2 Cân nhẩm phản ứng oxi hóa - khử……………….………….…8 2.4 HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN………………………… ………… … 17 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ……………… …………………… 18 Kết luận…………………………………………………… ……………….18 Kiến nghị………………………………………………………………… 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………… ………………………….20 1 MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong hóa học nói chung hóa học vơ nói riêng, số lượng phản ứng hóa học phản ứng oxi hóa - khử nhiều, việc hiểu khái niệm bản, hiểu rõ chất xác định số oxi hóa, cân nhanh phản ứng oxi hóa - khử tảng giúp học sinh học tốt mơn hóa học trường phổ thơng Về số oxi hóa, học sinh thường xác định số oxi hóa thơng qua phối hợp bốn quy tắc.Điều có mặt thuận lợi học sinh dễ tính tốn số oxi hóa.Tuy nhiên việc cơng thức hóa đơi làm cho học sinh phải nhớ máy móc, số oxi hóa tính khơng lột tả chất hóa học làm giảm hứng thú tìm hiểu học sinh Đồng thời số oxi hóa tính thường số oxi hóa trung bình (đặc biệt hóa hữu cơ) dẫn đến hiểu nhầm phản ứng oxi hóa - khử Về cân phản ứng oxi hóa - khử, với phương pháp thằng electron phương pháp hữu hiệu để cân phản ứng loại Tuy nhiên việc cân theo bước cụ thể sách giáo khoa hướng dẫn thường dài dòng, gây thời gian cho học sinh, phù hợp với giai đoạn đầu dạy phản ứng oxi hóa – khử Xuất phát từ thực tế chọn đề tài: “Kĩ xác định số oxi hóa thơng qua cơng thức cấu tạo.Cân nhẩm phản ứng oxi hóa – khử.” 1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Với mục đích bổ sung cách nhìn nhận chất hơn, tồn vẹn số oxi hóa, tạo cách nhanh để tính hệ số phản ứng oxi hóa - khử tảng thăng electron.Từ xây dựng cho học sinh số kĩ cân nhẩm phản ứng oxi hóa- khử để kích thích tính chủ động, sáng tạo học sinh.Các em thấy hứng thú học phần kiến thức này.Đó mục đích thơi thúc tơi tìm tịi, nghiên cứu sáng kiến 1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Các phương pháp dạy học tích cực - Phần phản ứng oxi hóa- khử lớp 10 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong trình giảng dạy nghiên cứu kiến thức tập trung vào vấn đề sau: -Một nghiên cứu lí luận : Nghiên cứu kĩ lý thuyết phần phản ứng oxi hóa –khử sách giáo khoa hóa học 10 nâng cao tài liệu có liên quan Tìm hiểu việc vận dụng phương pháp dạy học tích cực số trường phổ thơng -Hai điều tra quan sát :Nghiên cứu khả tiếp thu học sinh lớp dạy để có cách trình bày thật dễ hiểu, phù hợp với đối tượng học sinh -Ba thực nghiệm vận dụng phương pháp dạy học nêu đề tài vào thực tiễn giảng dạy mình, học tập học sinh thu thập ý kiến phản hồi từ học sinh đồng nghiệp, rút kinh nghiệm sửa chữa, bổ sung hoàn 2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN 2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ 2.1.1 Số oxi hóa - Thơng thường học sinh hay tính số oxi hóa sau (trang 89 - sgk - Hóa học 10 – Nâng cao): Số oxi hóa nguyên tố số đại số gán cho nguyên tử nguyên tố theo quy tắc sau: Quy tắc 1: Trong đơn chất, số oxi hóa nguyên tố không Quy tắc 2: Trong phân tử, tổng số số oxi hóa nguyên tố nhân với số nguyên tử nguyên tố không Quy tắc 3: Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa ngun tố điện tích ion Trong ion đa nguyên tử, tổng số số oxi hóa nguyên tố nhân với số nguyên tử nguyên tố điện tích ion Quy tắc 4: Trong hầu hết hợp chất, số oxi hóa hiđro +1, trừ hiđrua kim loại (NaH, CaH2, ) Số oxi hóa oxi -2, trừ trường hợp OF2 peoxit (chằng hạn H2O2, ) - Định nghĩa số oxi hóa (phần luyện tập - tr 95 - sgk - Hóa học 10 - Nâng cao): Số oxi hóa nguyên tố phân tử điện tích ngun tử ngun tố giả định liên kết nguyên tử phân tử liên kết ion - Hai cách hiểu mặt hình thức khác nhau, chất lại thống với Bốn quy tắc biểu khác định nghĩa số oxi hóa - Với cách tìm số oxi hóa dựa vào quy tắc có số ưu nhược điểm: + Việc tính tốn định lượng, phải suy nghĩ nhiều + Khơng hiểu số oxi hóa cả, khơng hiểu quy tắc từ đâu mà ra, không liên hệ với kiến thức khác liên kết hóa học, độ âm điện, + Thường tính số oxi hóa trung bình => hiểu nhầm kết luận nhầm phản ứng hóa học + Khơng thuận lợi tính tốn chất hữu - Tính số oxi hóa theo định nghĩa khắc phục nhược điểm 2.1.2 Cân phản ứng oxi hóa – khử Sách giáo khoa Hóa học 10 nâng cao giới thiệu hai phương pháp để cân phản ứng oxi hóa khử: phương pháp thăng electron Phương pháp tăng giảm số oxi hóa (trong phần chữ nhỏ) Thực tế sử dụng phương pháp thăng electron dễ dạy học sinh dễ vận dụng Để thực cân theo phương pháp thăng electron, theo sách giáo khoa cần thực bước, theo nên gộp thành bước: Bước 1: Xác định thay đổi số oxi hóa, từ xác định chất oxi hóa, chất khử, chất mơi trường (nếu có) Bước 2: Viết q trình oxi hóa, q trình khử Tìm hệ số đồng thời Bước 3: Đưa hệ số vào phương trình, kiểm tra lại, thêm điều kiện Tồn q trình tóm tắt ví dụ sau: Thí dụ: Lập phương trình hóa học phản ứng oxi hóa - khử sau: MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O (Thí dụ - trang 101 - SGK Hóa học 10 Nâng cao) BÀI LÀM +4 -1 +2 MnO2(Chấtoxi hóa) +H Cl (Chấtkhử/Môitrường) MnCl +Cl2 +H2O - 1× 2Cl Cl +2e +4 +2 1× Mn +2e Mn t MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O Trình bày thi tự luận cho điểm tối đa cho học sinh Tuy nhiên cân phương trình phản ứng oxi hóa - khử khâu trung gian tốn hóa học, nên khơng có u cầu từ đề khơng phải trình bày cầu kỳ vậy, mà cần nhanh chóng đưa hệ số Cân nhẩm mang lại hiệu mong đợi 2.2.THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ 2.2.1 Về phía giáo viên - Về vấn đề số oxi hóa: đa số giáo viên giới thiệu cách tính số oxi hóa theo bốn quy tắc, làm cho học sinh phải nhớ máy móc, kết tính số oxi hóa trung bình gây nhiều hiểu nhầm cho học sinh Thí dụ: Ca(OH)2 + Cl2 CaOCl2 Tính theo số oxi trung bình số oxi hóa Cl từ sang 0, khơng thay đổi, học sinh thường kết luận phản ứng khơng phải phản ứng oxi hóa - khử Nhưng thực tế số oxi hóa Cl từ sang -1 +1 nên phản ứng phản ứng oxi hóa – khử CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH Nếu tính theo số oxi trung bình số oxi hóa C khơng thay đổi -2, học sinh thường kết luận phản ứng khơng phải phản ứng oxi hóa - khử Nhưng thực tế số oxi hóa C từ -2 sang -3 -1 nên phản ứng phản ứng oxi hóa – khử - Về vấn đề cân phản ứng oxi hóa - khử: Đa số giáo viên giới thiệu cách trình bày theo bước cụ thể vậy, chưa có giải pháp cụ thể để học sinh nhanh chóng tìm hệ số tinh thần thăng electron mà em làm nhuần nhuyễn cách làm theo bước, học sinh áp dụng để làm tập gây nhiều thời gian 2.2.2 Về phía học sinh - Đa số em xác định số oxi hóa cân phản ứng oxi hóa khử vô tốt, với phản ứng hữu em thường tỏ bối rối xác định số oxi hóa cân hệ số hóa học hữu thường vài nguyên tử thay đổi số oxi hóa nhiều nguyên tử (thường hay sai xác định số oxi hóa C) - Việc xác định số oxi hóa sai khơng xác định ngồi việc ảnh hưởng đến việc cân phản ứng hóa học cịn ảnh hưởng đến việc nhận định tính chất chất, ví dụ: + Các em không hiểu anđehit lại có tính oxi hóa khử + Các em khơng hiểu từ ancol etylic muốn chuyển thành axit axetic lại phải oxi hóa - Việc cân phản ứng oxi hóa khử chậm làm giảm tốc độ làm tập thi, ảnh hưởng đến việc học tập thi cử em 2.2.3 Kết chưa thực đề tài Qua công tác giảng dạy mơn Hố Học bậc trung học phổ thông từ năm 2002 đến năm 2022 lớp khối 10 mà trực tiếp giảng day thấy hầu hết học sinh hỏi gặp lúng túng cách xác định số oxi hóa cân phản ứng oxi hóa khử Để thấy rõ thực trạng yếu tiến hành khảo sát đề kiểm tra 15 phút với câu hỏi với hai lớp 10A3 10A2 (thuộc loại lớp có chất lượng trung bình trường THPT Hoàng Lệ Kha) thu kết quả: ĐỀ BÀI Cho biết phản ứng sau phản ứng oxi hóa khử (tích chữ v vào cột tương ứng)? Điền hệ số chất tương ứng vào dấu …? Loại phản ứng Phương trình hóa học Oxi hóa – khử …H2S + …O2 …SO2 + …H2O (1) .Ca(OH)2 + Cl2 …CaOCl2 …Fe + …H2SO4 (đặc, nóng) …Fe2(SO4)3 + …SO2 + …H2O (2) (3) Khơng oxi hóa – khử …FeSO4+…KMnO4+…H2SO4 …Fe2(SO4)3+…MnSO4+…K2SO4+…H2O(4) …CH2=CH2 + …H2O …CH3CH2OH (5) ( phát loại phản ứng cho 0,5 điểm/1 phương trình; cân cho 1,5 điểm/1 phương trình) KẾT QUẢ Lớp Số HS Giỏi dự KT SL % Khá TB Yếu SL % SL % SL % SL % 10A2 10A3 Tổng 46 46 92 14 28 24 52 11 13,04 10,86 11,95 0 0 0 15 13,04 19,56 16,30 13,04 17,39 15,21 60,68 52,17 56,52 Kém - Có nhiều học sinh kết luận phản ứng (2) (5) phản ứng oxi hóa - khử - Quan sát thấy tốc độ cân phản ứng chậm 2.2.4 Nguyên nhân thực trạng - Học sinh chưa hiểu chất số oxi hóa nên việc xác định số oxi hóa cịn sai - Nắm khái niệm (chất oxi hóa, chất khử, oxi hóa, ) cịn lơ mơ, khơng chắn - Chưa có phương án nhanh chóng đạt hệ số nên thường làm theo quy trình sách giáo khoa nêu nên khơng đủ thời gian 2.3 GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN Xác định số oxi hóa - Với tất lớp dạy cách xác định số oxi hóa, dạy cách xác định số oxi hóa sách giáo khoa hướng dẫn - Riêng lớp có mặt học tập tốt bổ sung cho em cách xác định số oxi hóa theo định nghĩa theo bước sau: Bước 1: Yêu cầu học sinh nghiên cứu định nghĩa số oxi hóa: (phần luyện tập - tr 95 - sgk - Hóa học 10 - Nâng cao): Số oxi hóa nguyên tố phân tử điện tích nguyên tử nguyên tố giả định liên kết nguyên tử phân tử liên kết ion Bước 2: Phân tích cho học sinh biết chất đặc trưng số oxi hóa: + Số oxi hóa điện tích (thực giả định) + Để xác định số oxi hóa phải giả định số liên kết liên kết ion Bước 3: Tiến trình để xác định số oxi hóa thông qua công thức cấu tạo: + Viết công thức cấu tạo + Ký hiệu liên kết dấu gạch ngang mũi tên: * Liên kết cộng hóa trị khơng phân cực ngun tử nguyên tố dùng dấu gạch ngang (H-H; O=O; ) * Liên kết cộng hóa trị không phân cực nguyên tử nguyên tố khác có hiệu độ âm điện nhỏ 0,41 viết mũi tên hướng nguyên tử có độ âm điện cao (H C;…) * Liên kết cộng hóa trị có cực viết mũi tên hướng nguyên tử có độ âm điện cao (H O;…) Số oxi hóa của nguyên tử X = Tổng số mũi tên – Tổng số mũi tên đến Bước 4: Củng cố nội dung vừa học + Lấy số ví dụ cho học sinh hiểu bài: Thí dụ: Tính số oxi hóa nguyên tử nguyên tố? 1) H H2: H-H, số oxi hóa H (kết hợp giải thích quy tắc 1: số oxi hóa nguyên tử đơn chất 0) H H 2) H, C CH4: C H H Số oxi hóa H: - = +1; Số oxi hóa C: - 4= -4 3) H; Cl HCl: H Cl Số oxi hóa H: - = +1; Số oxi hóa Cl: - 1= -1 O H 4) H; O H2O: H Số oxi hóa H: - = +1; Số oxi hóa : - 2= -2 H O O 5) H; O H2O2: H Số oxi hóa H: - = +1; Số oxi hóa O: - 1= -1 6) Na; H NaH: Na H Số oxi hóa H: - = -1; Số oxi hóa Na: - 0= +1 (kết hợp gải thích quy tắc 4: Trong đa số hợp chất số oxi hóa H +1; O -2 Chú thích giải thích nguyên nhân số trường hợp không peoxit; hợp chất hiđrua; ) Cl(1) Ca Cl(2) O 7) Cl; O; Ca CaOCl2: Số oxi hóa Ca: – = +2 Số oxi hóa O: – = -2 Số oxi hóa Cl(1): – = -1 Số oxi hóa Cl(2): – = +1 Từ giải thích cho học sinh rõ phản ứng Cl với Ca(OH)2 điều kiện thường phản ứng oxi hóa – khử O(2) H O(1) N (*) O(3) 8) H; O; N HNO3: Số oxi hóa H: - = +1 Trong ba nguyên tử oxi, nguyên tử O(1) nhận electron từ hai liên kết với H N; nguyên tử O(2) nhận electron từ liên kết đôi với N nguyên tử O(3) tạo liên kết cho nhận với ngun tử N (N cho cịn O nhận), chuyển thành liên kết ion nhận electron nguyên tử oxi có số oxi hóa -2 Nguyên tử N bị electron từ ba liên kết với O (1); O(2) electron từ liên kết cho - nhận với O (3), tổng cộng N electron, N có số oxi hóa +5 HNO3 (Nhấn mạnh cho học sinh: Liên kết cho nhận thực chất liên kết cộng hóa trị, khác nguồn gốc cặp electro dùng chung) H (*) + O N 9) H; O; N NH4NO3: HH O - N O H Liên kết NH4NO3 gồm liên kết ion NH4+ NO3-, Gốc NO3-, số oxi hóa ngun tử khơng biến đổi so với HNO3 xét Trong cation NH4+, N có liên kết cộng hóa trị có cực (phân cực phía N) với ba nguyên tử H liên kết cho nhận (*) với ion H + cịn lại - cặp electron ngun tử N cung cấp Từ nhận xét ta thấy nguyên tử H electron mối liên kết với N chúng có số oxi hóa +1, nguyên tử N nhận electron mối liên kết với nguyên tử H chằng chẳng từ mối liên kết cho - nhận với nguyên tử H lại có số oxi hóa -3 H H 10) H; O; C CH3COOH: C(1) H H C(2) O O H H Số oxi hóa H: - = +1; Số oxi hóa C(1): - 3= -3; Số oxi hóa C(2): - 2= +1; Số oxi hóa O: - 2= -2 + Dựa vào ví dụ vừa lấy nhấn mạnh cho học sinh: bốn quy tắc xuất phát từ chất số oxi hóa; Số oxi hóa tính thường số oxi hóa trung bình Cân nhẩm phản ứng oxi hóa khử - Với tất lớp giáo viên dạy cách cân phản ứng oxi hóa khử theo bốn bước sách giáo khoa ba bước - Giáo viên trình lấy ví dụ cho học sinh nên: + Nhấn mạnh cho học sinh cách phát đâu chất khử; đâu chất oxi hóa; đâu chất mơi trường vai trị phản ứng oxi hóa – khử + Phân loại cho làm quen loại phản ứng oxi hóa khử cụ thể Theo quan điểm tơi, phản ứng oxi hóa - khử nên chia thành dạng sau đây: Dạng 1: Phản ứng oxi hóa – khử có đầy đủ ba thành phần (chất khử, chất oxi hóa mơi trường): Oxh + kh + mt sp từ chất oxh + sp từ chất khử + sp khác + H2O a) FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… b) C6H5CH3 + KMnO4 + H2SO4 C6H5COOH + MnSO4 + K2SO4 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… c) K2SO3 + KMnO4 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Dạng 2: Phản ứng oxi hóa – khử có hai thành phần (chất khử chất oxi hóa): a) H2S + O2 SO2 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… b) Fe2O3 + H2 Fe + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… c) P + KClO3 P2O5 + KCl …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… d) H2S + SO2 S + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… e) CH3CH2OH + CuO t CH3CHO + Cu + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ,t f ) CH3CHO + Ag2O NH CH3COOH + Ag …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Dạng 3: Phản ứng oxi hóa – khử có chất oxi hóa chất mơi trường chất oxi khử chất môi trường: a) Fe + H2SO4 (đặc, nóng) Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… b) FeO + H2SO4 (đặc, nóng) Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… c) Fe3O4 + H2SO4 (đặc) Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… d) MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O o o 10 …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… e) KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… f) K2Cr2O7 + HCl KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… g) Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + NO + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… h) Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + N2 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… i) Al + HNO3 Al(NO3)3 + N2O + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… k) Zn + HNO3 Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… l) FeCO3 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Dạng 4: Phản ứng tự oxi hoá – tự khử a) Cl2 + KOH KClO + KCl + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… b) Cl2 + KOH KCl + KClO3 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… c) S + NaOH Na2SO3 + Na2S + H2O 11 …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… d) K2MnO4 + H2O MnO2 + KMnO4 + KOH …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… e) Cl2 + Ca(OH)2 CaOCl2 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Dạng : Phản ứng oxi hóa - khử nội phân tử a) KClO3 KCl + O2 …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… b) NaNO3 NaNO2 + O2 …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… c) Zn(NO3)2 ZnO + NO2 + O2 …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… d) AgNO3 Ag + NO2 + O2 …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… e) NH4NO2 N2 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… f) NH4NO3 N2O + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… g) KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… h) (NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + H2O 12 …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… i) Fe(NO3)2 Fe2O3 + NO2 + O2 …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Dạng 6: Phản ứng có nhiều chất khử nhiều chất oxi hóa a) FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… b) FeS2 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + H2SO4 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… c) Cu2S + HNO3 Cu(NO3)2 + CuSO4 + NO2 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Dạng 7: Phản ứng có hệ số tham số a) FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… b) FexOy + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… c) Fe + HNO3 Fe(NO3)3 + NxOy + H2 O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… d) FeO + HNO3 Fe(NO3)3 + NxOy + H2 O …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… e) FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NaOb + H2 O 13 - Khi học sinh thành thạo cách cân theo quy trình giáo viên giới thiệu cho em cách để nhẩm nhanh hệ số phản ứng oxi hóa - khử theo bước sau đây: Bước 1: Xác định thay đổi số oxi hóa, từ xác định chất khử, chất oxi hóa mơi trường (ghi vắn tắt cạnh chất phương trình; dùng ký hiệu gạch chân khác để ký hiệu chất khử sản phẩm tương ứng (một gạch_); chất oxi hóa sản phẩm tương ứng (hai gạch =) 2+ +7 - = +3 +2 FeSO4(C.Kh) +K MnO4(C.Oxh)+H2SO4(MT) Fe2 (SO4 )3+MnSO4 +K 2SO4 +H2O = - Bước 2: Cân số lượng nguyên tử nguyên tố tương ứng Tính số e nhường nhận tương ứng với số ngun tử vừa cân (viết nhỏ phía sản phẩm): 2+ +7 - = +3 +2 2FeSO4(C.Kh) +K MnO4(C.Oxh)+H2SO4(MT) Fe2 (SO4 )3+MnSO4 +K 2SO4 +H2O = - -2e +5e Bước 3: Giản ước số e nhường nhận ghi phía (đến thành số nguyên tố nhau) Đảo số e nhường thành hệ số chất oxi hóa sản phẩm tương ứng, số e nhận thành hệ số chất khử sản phẩm tương ứng, ta hệ số Thêm hệ số sản phẩm phụ khác ta phương cân bằng: 2+ +7 - = +3 +2 10FeSO4(C.Kh) +2K MnO4(C.Oxh)+H2SO4 (MT) 5Fe2 (SO4 )3 +2MnSO4 +K 2SO4 +H2O = - -2e/2 +5e/5 Thêm hệ số chất phụ phương trình cân bằng: 2+ +7 - = +3 +2 10FeSO4(C.Kh) +2K MnO4(C.Oxh)+8H2SO4(MT) 5Fe2 (SO4 )3+2MnSO4 +K 2SO4 +8H2O - -2e/2 = +5e/5 Tồn q trình thao tác học sinh cần viết nháp với mơ hình: 2+ +7 - = +3 +2 10FeSO4(C.Kh) +2K MnO4(C.Oxh)+8H2SO4(MT) 5Fe2 (SO4 )3+2MnSO4 +K 2SO4 +8H2O - -2e/2 = +5e/5 - Lấy ví dụ tốt lấy lại ví dụ em cân theo bước để luyện tập cho em cách nhẩm Thí dụ: Cân nhẩm số phản ứng oxi hóa – khử: 1) Phản ứng oxi hóa – khử có đầy đủ ba thành phần (chất khử, chất oxi hóa mơi trường): Trong trường hợp này, bốn hệ số cân nhẩm dựa thăng electron, hệ số chất môi trường, sản phẩm trao đổi cân sau 14 -3 +7 +3 +2 5C H C H (C.Kh)+6K MnO (C.Oxh)+8H SO (M T) 5C H C OOH + 6MnSO +3K SO +13H O 5- 4 = = -6e/6 +5e/5 2) Phản ứng oxi hóa – khử có hai thành phần (chất khử chất oxi hóa): Trường hợp đơn giản cần cân bốn hệ số chình +5 - = +5 -1 2P(C.Kh) +K Cl O3(C.Oxh) P2 O5 + K Cl = - -10e/5 +6e/3 Sau đảo hệ số ta phương trình cân bằng: +5 - = +5 -1 6P(C.Kh) +5K Cl O3(C.Oxh) 3P2 O5 + 5K Cl = - 3) Phản ứng oxi hóa – khử có chất oxi hóa chất mơi trường chất oxi khử chất mơi trường: Khi chất oxi hóa (hoặc chất khử) kiêm ln mơi trường nên sau ta nhẩm hệ số chất oxi hóa khử chủ động thêm hệ số phần đóng vai trị mơi trường: + Với phản ứng có chất oxi hóa kiêm ln mơi trường: +6 - = +3 +4 2Fe(C.Kh) +H2 S O4(C.Oxh;MT) Fe SO4 + SO2 + H2O 3 - = -6e/3 +2e/1 Sau sau đảo hệ số, bổ sung hệ số H2SO4 đóng vai trị mơi trường nước ta phương trình cân bằng: +6 - = +3 +4 2Fe(C.Kh) +6H2 S O4(C.Oxh;MT) Fe SO4 + 3SO2 + 6H2O 3 - = + Với phản ứng có chất khử kiêm ln mơi trường: +6 -1 +3 - = K Cr2 O7(C.Oxh) + 2H Cl (C.Kh; MT) 2Cr Cl + Cl + KCl +H2O = - +6e/3 -2e/1 Sau đảo hệ số, thêm hệ số HCl đóng vai trị mơi trường, cân hệ số KCl H2O ta phương trình cân bằng: +6 -1 +3 - = K Cr2 O7(C.Oxh) + 14HCl (C.Kh; MT) 2Cr Cl + 3Cl + 2KCl +7H2O = - 4) Phản ứng tự oxi hoá - tự khử Cl2 + KOH KCl + KClO3+ H2O Trong phản ứng Cl2 đóng vai trị oxi hóa khử nên ta viết tách thành loại Cl sau cân xong ta cộng gộp lại: 0 +5 -1 - = - = Cl (C.Kh)+Cl (C.Oxh) + KOH K Cl O3 +K Cl + H2O -5e/5 +1e/1 15 Sau đảo hệ số, cân chất phụ: KOH; H 2O ta phương trình: 0 +5 -1 - = - = Cl (C.Kh)+5Cl (C.Oxh) + 6KOH K Cl O3+5K Cl + 3H2O -5e/5 +1e/1 Cộng gộp lại phương trình cuối cùng: +5 -1 - = 3Cl + 6KOH K Cl O3 +5K Cl + 3H2O 5) Phản ứng oxi hóa - khử nội phân tử: Với dạng phản ứng chất oxi hóa khử tồn phân tử nên ta thêm hệ số vào trước chất làm thay đổi hệ số chất oxi hóa chất khử, giải pháp cho vấn đề ta điều chỉnh số lượng nguyên tử cho số e nhường nhận phải ta hệ số cân ln: Trong phản ứng nhiệt phân KClO3, với Cl+5 thành Cl-1 nhận vào 6e, cấn nguyên tử O nhận đủ số e hệ số cân +5 -2 -1 t K Cl O3 K Cl + 3/2O2 = - = - +6e +6e Với dạng cảm giác cân nhẩm thông thường nhanh cân theo thăng e 6) Phản ứng có nhiều chất khử nhiều chất oxi hóa: Với dạng sau cân số lượng nguyên tử, ta tính số e nhường tổng cộng nhận tổng cộng, tiến hành nhẩm hệ số dạng phương trình khác +1 -2 +5 +2 +2 +6 +4 Cu2 S(C.Kh1; C.Kh2) +H N O3(C.Oxh;MT) Cu NO3 + CuSO4 + N O2 +H2O = = { 1- 4 4 4- 4- +1e -10e Tiến hành đảo hệ số, thêm phần HNO tham gia môi trường cân hệ số H2O ta phương trình cân bằng: +1 -2 +5 +2 6 +2 +4 Cu2 S(C.Kh1; C.Kh2) +12H N O3(C.Oxh;MT) Cu NO3 + Cu S O4 +10N O2 +6H2O = = { 1- 4 4 4- 4 - 7) Phản ứng có hệ số tham số: Với dạng phản ứng số oxi hóa hệ số tham số x, y, a, b trình cân ta phải làm việc với biểu thức số cụ thể, phải xác cẩn thận biến đổi biểu thức Cịn q trình nhẩm hệ số theo quy trình +2y/x +5 +3 = - +2 Fex Oy (C.K h)+H N O3(C.Oxh;MT) xFe NO3 +N O + H2O - = -(3x-2y)e +3e Đảo hệ số để hệ số chính: 16 +2y/x +5 +3 = - +2 3Fex Oy (C.Kh)+(3x 2y)H N O3(C.Oxh;MT) 3xFe NO3 +(3x 2y) N O + H2O - = Bổ sung số phân tử axit tham gia môi trường (3x) cân hệ số H2O ta phương trình cân bằng: +2y/x +5 +3 = - +2 3Fex Oy (C.Kh)+(6x 2y)H N O3(C.Oxh;MT) 3xFe NO3 +(3x 2y) N O + (3x 2y)H2O - = 2.4 HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Sau áp dụng đề tài việc dạy học sinh khối 10 thân thu kết bước đầu đáng phấn khởi - Về phía giáo viên: Có nhìn sâu sắc chất số oxi hóa, từ giả thích cho học sinh tình dễ hiểu nhầm phản ứng oxi hóa -khử hay khơng oxi hóa - khử Cân nhanh phản ứng oxi hóa khử, điều hữu ích giảng dạy, trao đổi với học sinh - Về phía học sinh: Được cụ thể hóa khái niệm số oxi hóa nêu sách giáo khoa, làm cho em chấp nhận cách thụ động kiến thức Cân nhanh phản ứng oxi hóa - khử giúp em giải nhanh tập mang lại hiệu tích cực học tập thi cử + Bổ sung cách nhìn mẻ, chất số oxi hóa + Giúp em củng cố kiến thức liên kết phân tích liên kết vốn vấn đề quan trọng học tập nghiên cứu Hóa học + Các em khơng phải sử dụng số oxi hóa trung bình, từ tránh hiểu nhầm phản ứng oxi hóa - khử + Các em nhanh chóng cân phản ứng oxi hóa - khử, bước đầu tốn Hóa học gánh nặng cho em học sinh + Việc làm làm lại thí dụ theo cách nhìn khác giúp em học sinh hiểu cách cân theo bước mà em học phần trước + Trong trình vận dụng việc xác định số oxi hóa, cân nhẩm giúp em học sinh khắc sâu khái niệm: chất khử, chất oxi hóa, khử, oxi hóa, …vốn mà học sinh khó nhớ hay nhầm lẫn trình học + Sự hiểu biết sâu sắc phản ứng oxi hóa - khử giúp em hiểu vận dụng định luật bảo toàn electron cách linh hoạt, việc giúp ích em nhiều toán trắc nghiệm 17 - Kết quả: Để kiểm tra khả tiếp thu lĩnh hội kiến thức học sinh, sau áp dụng đề tài đề kiểm tra 15 phút với câu hỏi Trong trình học sinh làm giáo viên quan sát để xem em bị sai nhiều chậm chỗ nào: ĐỀ BÀI Cho biết phản ứng sau phản ứng oxi hóa khử (tích chữ v vào cột tương ứng) ? Điền hệ số chất tương ứng vào dấu …? Loại phản ứng Phương trình hóa học Oxi hóa – khử …Al + …Fe3O4 …Al2O3 + …Fe (1) .CH3CHO + Br2 + H2O …CH3COOH + …HBr …Fe + …HNO3 …Fe(NO3)3 + …N2O + …H2O (2) (3) …CH3CH2OH + …O2 …CH3COOH + …H2O (4) …Mg + …HNO3 …Mg(NO3)2 + NxOy + H2O (5) Khơng oxi hóa – khử ( phát loại phản ứng cho 0,5 điểm/1 phương trình; cân cho 1,5 điểm/1 phương trình) KẾT QUẢ Lớp 10A2 10A3 Tổng Giỏi Số HS dự KT SL % SL % SL % 46 46 92 12 11 23 26,08 23,91 25,00 20 19 39 43,47 41,30 42,39 11 13 24 23,91 28,26 26,08 Khá TB Yếu SL 3 % 6,52 6,52 6,52 Kém SL 0 % 0 Nhìn vào bảng kết ta thấy, tỉ lệ học sinh đạt điểm yếu, giảm phần (từ 11,95% xuống 6,52%), tỉ lệ học sinh đạt điểm khá, giỏi tăng cao (từ 31,51% tăng lên 51,08%) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận: Trên hai nội dung dạy bổ sung vào chương trình hai thời điểm: Cách xác định số oxi hóa thơng qua cơng thức cấu tạo dạy em số oxi hóa thuộc chương liên kết (Chương – sgk – Hóa học 10 – Nâng cao), cách cân nhẩm sau dạy em cách cân thông thường (Chương – sgk – Hóa học 10 – Nâng cao) Sau dạy, phổ biến kinh nghiệm kiểm nghiệm qua thi cụ thể, thấy hầu hết học sinh vững tin thích thú, hiểu biết kiến thức cách toàn diện, nhận định xác tình phản ứng oxi hóa – khử Qua đó, tạo cho em niềm say mê học tập, giảm bế tắc tình khó Tuy nhiên để kết đạt mong muốn đòi hỏi giáo viên phải biết phân luồng học sinh, tác động vào đối tượng với mức độ, dạng tập khác nhau, từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, học yếu phải lặp lại nhiều lần, học tốt lặp lại lần Tạo điều kiện cho em luyện nhiều, đặc biệt tình nhẩm Kết hợp kiểm tra 18 liên tục thời điểm kiểm tra cũ nhằm giúp em vận dụng nhanh thục 3.2 Kiến nghị Với chút kinh nghiệm sau nhiều năm giảng dạy, thân đúc rút trình bày sáng kiến kinh nghiệm: “Kĩ xác định số oxi hóa thơng qua cơng thức cấu tạo.Cân nhẩm phản ứng oxi hóa – khử” với mong muốn cung cấp cho học sinh kiến thức để em có nhìn đầy đủ chương phản ứng hóa học, vốn chương quan trọng việc học Hóa học trường phổ thông Trong điều kiện thời gian ngắn, chắn đề tài tránh khỏi hạn chế Rất mong nhận góp ý đồng nghiệp, hội đồng khoa học bạn đọc Xin trân trọng cảm ơn ! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 10 tháng năm 2022 Tơi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Nguyễn Thị Quỳnh Tâm 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO Cao Cự Giác Thiết kế sử dụng tập hóa học thực nghiệm dạy học hóa học NXB Giáo dục, 2009 Cao Cự Giác Các phương pháp chọn lọc giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học NXB Giáo dục, 2009 Đào Hữu Vinh 500 Bài tập hoá học NXB Giáo dục 1995 Lê Xuân Trọng (Tổng chủ biên), Hoá học 10,11,12 (Ban KHTN, Ban KHXH) NXB Giáo dục Nguyễn Xuân Trường Phương pháp dạy học hóa học trường phổ thông NXB Giáo dục, 2005 Nguyễn Xuân Trường, Cao Cự Giác Các xu hướng đổi phương pháp dạy học hóa học trường phổ thơng Tạp chí Giáo dục, số 128 12/2005 Nguyễn Đức Vận Thực hành hố học vơ cơ, NXB Giáo dục 1984 Sách giáo khoa hóa học lớp 10 20 DANH MỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Nguyễn Thị Quỳnh Tâm Chức vụ đơn vị công tác: Trường THPT Hoàng Lệ Kha TT Tên đề tài SKKN Giải tập hóa học theo phương pháp đổi Xây dựng hệ thống câu hỏi dùng làm câu trắc nghiệm khách quan hóa học 10 Đổi phương pháp sử dụng thí nghiệm trường phổ thông Một số kĩ xây dựng CTCT hợp chất hữu Rèn kĩ giải tập hóa học nhằm phát triển tư sáng tạo cho học sinh Cách thức kĩ xây dựng CTCT hợp chất hữu cơ-Phần Cấp đánh giá xếp loại (Ngành GD cấp huyện/tỉnh; Tỉnh ) Kết đánh giá xếp loại (A, B, C) Năm học đánh giá xếp loại Hội đồng khoa học Ngành B 2005 Hội đồng khoa học Ngành C 2006 Hội đồng khoa học Ngành C 2007 Hội đồng khoa học Ngành C 2016 Hội đồng khoa học Ngành C 2017 Hội đồng khoa học Ngành C 2018 hóa hữu 11 21 22 ... phù hợp với giai đoạn đầu dạy phản ứng oxi hóa – khử Xuất phát từ thực tế chọn đề tài: ? ?Kĩ xác định số oxi hóa thơng qua cơng thức cấu tạo. Cân nhẩm phản ứng oxi hóa – khử. ” 1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU... CaOCl2: Số oxi hóa Ca: – = +2 Số oxi hóa O: – = -2 Số oxi hóa Cl(1): – = -1 Số oxi hóa Cl(2): – = +1 Từ giải thích cho học sinh rõ phản ứng Cl với Ca(OH)2 điều kiện thường phản ứng oxi hóa – khử. .. nghiệm: ? ?Kĩ xác định số oxi hóa thơng qua cơng thức cấu tạo. Cân nhẩm phản ứng oxi hóa – khử? ?? với mong muốn cung cấp cho học sinh kiến thức để em có nhìn đầy đủ chương phản ứng hóa học, vốn chương quan
Ngày đăng: 06/06/2022, 07:40
Xem thêm: (SKKN 2022) kĩ năng xác định số oxi hóa thông qua công thức cấu tạo cân bằng nhẩm phản ứng oxi hóa – khử
