Thiết kế bài giảng Hóa 10CB Tập 2 - Cao Cự Giác

Cao cù gi¸c (Chñ biªn) T¹ thÞ kiÒu anh ThiÕt kÕ bμi gi¶ng hãa häc a Nhμ xuÊt b¶n Hμ néi tËp hai Chơng 4 phản ứng oxi hoá Khử Tiết 31 Phản ứng oxi Hoá Khử A. Mục tiêu 1. Giúp HS hiểu đợc các khái niệm về phản ứng oxi hoá khử dựa vào sự thay đổi số oxi hoá (SOXH), bao gồm : Chất khử (bị oxi hoá) là chất nhờng electron SOXH tăng. Chất oxi hoá (bị khử) là chất nhận electron SOXH giảm. Quá trình oxi hoá (sự oxi hoá) là quá trình chất khử nhờng electron. Quá trình khử (sự khử) là quá trình chất oxi hoá nhận electron. Phản ứng oxi hoá khử là phản ứng xảy ra đồng thời quá trình oxi hoá và quá trình khử có sự thay đổi SOXH của nguyên tố. 2. HS hiểu đợc nguyên tắc chung và các bớc cân bằng một phản ứng oxi hoá khử theo phơng pháp thăng bằng electron. 3. Rèn luyện kĩ năng lập phơng trình hoá học của một số phản ứng oxi hoá khử đơn giản. B. Chuẩn bị của GV v HS GV : Máy tính, máy chiếu, giấy trong, các phiếu học tập. HS : Ôn 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 SOXH của các nguyên tố trong hợp chất theo các quy tắc đã học ở chơng 3. C. Tiến trình dạy học Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hoạt động 1 (10 phút) Kiểm tra bài cũ GV : Chiếu nội dung đồng thời phát phiếu học tập số 1 cho đại diện các nhóm HS. HS : Nhận phiếu học tập và chuẩn bị trả lời vào phiếu. a) Xác định SOXH của Cl và Mn trong các chất sau : Cl 2 , HCl, HClO, KClO 3 , KMnO 4 , K 2 MnO 4 , MnO 2 , MnCl 2 , Mn ? a) 11 5 23 Cl , HCl, HClO, K ClO , + + 7 4 KMnO , + 6 24 KMnO, + 4 2 Mn O , + 2 2 MnCl , + o Mn b) Xác định SOXH của Fe, Cr, N, S trong các hợp chất sau : FeO, FeCl 3 , Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 , K 2 Cr 2 O 7 , CrCl 3 , Cr 2 (SO 4 ) 3 , HNO 3 , H 2 SO 4 , H 2 S, Na 2 SO 3 ? GV : Chiếu nội dung phiếu học tập số 2 lên màn hình đồng thời phát phiếu cho đại diện các nhóm. a) 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) ? b) Theo định nghĩa đó, phản ứng sau đây có phải phản ứng oxi hoá khử không ? Giải thích 2Na + Cl 2 2NaCl. GV nhận xét : Mặc dầu không có sự nhờng nhận nguyên tử oxi nhng đây là phản ứng oxi hoá khử. Điều này đợc giải thích dựa trên định nghĩa mới sau đây về phản ứng oxi hoá khử. HS : Nhận phiếu học tập và chuẩn bị trả lời vào phiếu a) CuO + H 2 0 t Cu + H 2 O (chất oxi hoá) (chất khử) b) Theo định nghĩa ở lớp 8 thì phản ứng này không xếp vào phản ứng oxi hoá khử vì không có sự nhờng và nhận oxi. I. Định nghĩa Hoạt động 2 (5 phút) 1. Chất oxi hoá và chất khử GV yêu cầu HS xác định SOXH của các nguyên tố trong phơng trình phản ứng sau : CuO + H 2 Cu + H 2 O HS : 22 12 22 CuO H Cu H O + + ++ GV : Hãy chỉ ra chất oxi hoá và chất khử ? HS : CuO chất oxi hoá H 2 chất khử GV : Hãy nhận xét về sự thay đổi SOXH của chất oxi hoá và chất khử ? HS : SOXH của Cu giảm từ +2 xuống 0 và của H tăng từ 0 lên +1. GV : Tại sao có sự tăng giảm SOXH ? HS : Do có sự cho nhận electron. sự oxi hoá H 2 (chiếm oxi của CuO) sự khử CuO ( tách oxi ra khỏi CuO ) GV : Nh vậy có thể dựa vào SOXH để xác định chất oxi hoá và chất khử nh thế nào ? HS : Chất làm tăng SOXH là chất khử. Chất làm giảm SOXH là chất oxi hoá. GV : Chiếu định nghĩa lên màn hình : Chất khử là chất nhờng electron (chất bị oxi hoá) SOXH tăng. Chất oxi hoá là chất nhận electron (chất bị khử) SOXH giảm. HS : Ghi định nghĩa. Hoạt động 3 (5 phút) 2. Sự oxi hoá và sự khử GV chiếu định nghĩa lên màn hình : Quá trình chất khử nhờng electron gọi là quá trình oxi hoá (sự oxi hoá). Quá trình chất oxi hoá nhận electron gọi là quá trình khử (sự khử) HS : Ghi định nghĩa. GV : Hãy biểu diễn quá trình oxi hoá và quá trình khử cho phản ứng trên ? HS : Quá trình oxi hoá : 1 2 H2H2e + + Quá trình khử : 2 Cu 2e Cu + + GV : áp dụng định nghĩa mới này hãy xác định chất oxi hoá, chất khử, sự oxi hoá và sự khử cho phản ứng sau ? 2Na + Cl 2 2NaCl HS : 11 2 2Na Cl 2NaCl + + (chất khử) (chất oxi hoá) Quá trình oxi hoá : 1 Na Na 1e + + Quá trình khử : 1 2 Cl 2e 2Cl + 2 ì 1 e GV : Yêu cầu HS phân tích ví dụ 4 trong SGK : H 2 + Cl 2 2HCl HS : 11 22 HCl 2HCl + + (khử) (oxi hoá) Quá trình oxi hoá : 1 2 H2H2e + + Quá trình khử : 1 2 Cl 2e 2Cl + GV : Thực tế trong phản ứng này không có sự cho nhận electron mà chỉ có sự chuyển dịch electron từ chất khử sang chất oxi hoá vì HCl là hợp chất cộng hoá trị chứ không phải hợp chất ion nh NaCl. Hoạt động 4 (5 phút) 3. Phản ứng oxi hoá khử GV chiếu định nghĩa phản ứng oxi hoá khử lên màn hình : Phản ứng oxi hoá khử là phản ứng hoá học, trong đó có sự chuyển electron của các chất (nguyên tử, phân tử hoặc ion) phản ứng. HS : Ghi định nghĩa. GV : Hãy xác định SOXH của các nguyên tố trong hai phản ứng sau và cho biết phản ứng nào là phản ứng oxi hoá khử ? CaCO 3 CaO + CO 2 (1) 2HgO 2Hg + O 2 (2) GV : Vậy có thể định nghĩa phản ứng oxi hoá khử dựa vào SOXH ? HS : 242 22 42 32 Ca C O CaO CO + + + + + (1) 22 2 2HgO 2Hg O + + (2) Chỉ có phản ứng (2) là có sự thay đổi SOXH (kết quả của sự chuyển dịch electron) (2) là phản ứng oxi hoá khử còn (1) không phải là phản ứng oxi hoá khử. HS : phản ứng oxi hoá khử là phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi SOXH của một số nguyên tố. GV : Có phản ứng oxi hoá khử nào xảy ra mà chỉ có một quá trình oxi hoá hoặc quá trình khử không ? GV kết luận : Phản ứng oxi hoá khử luôn xảy ra đồng thời quá trình oxi hoá và quá trình khử. HS : không có. II. Lập phơng trình hoá học của phản ứng oxi hoá khử Hoạt động 5 (2 phút) 1. Nguyên tắc chung GV đặt vấn đề : Giả sử trong phản ứng oxi hoá khử, chất khử nhờng hẳn electron cho chất oxi hoá, ta có thể cân bằng phơng trình hoá học của phản ứng theo phơng pháp thăng bằng electron . GV : chiếu nguyên tắc bảo toàn electron trong phản ứng oxi hoá khử : e (chất khử cho) = e (chất oxi hóa nhận) HS : Ghi nguyên tắc. Hoạt động 6 (15 phút) 2. Các bớc cân bằng GV chiếu 4 bớc cơ bản khi cân bằng oxi hoá khử lên màn hình và yêu cầu HS cân bằng theo ví dụ 1 (SGK). HS : Cân bằng phản ứng : P + O 2 P 2 O 5 Bớc 1 : Xác định SOXH của các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi hoá và chất khử. Bớc 1 : 52 225 PO PO + + (khử) (oxi hoá) Bớc 2 : Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử. Quá trình oxi hoá : Kh 1 Oxh 1 + ne Quá trình khử : Oxh 2 + me Kh 2 Bớc 2 : Quá trình oxi hoá : 5 PP5e + + Quá trình khử : 2 2 O4e2O + Bớc 3 : Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hoá và chất khử dựa trên nguyên tắc BTE : Kh 1 Oxh 1 + ne ì m Oxh 2 + me Kh 2 ì n m Kh 1 + n Oxh 2 m Oxh 1 + n Kh 2 Bớc 3 : 5 PP5e + + ì 4 2 2 O4e2O + ì 5 52 2 4P 5O 4P 10O + ++ Bớc 4 : Đặt hệ số của chất oxi hoá và chất khử (m, n) vào sơ đồ phản ứng, từ đó tính ra hệ số của các chất khác có mặt trong phơng trình hoá học. Kiểm tra cân bằng các nguyên tố không thay đổi SOXH (nếu có) để hoàn tất việc lập phơng trình hoá học của phản ứng. Bớc 4 : 4P + 5O 2 2P 2 O 5 GV : Phát phiếu học tập số 3 yêu cầu cân bằng phản ứng sau theo 4 bớc : Cu + HNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + NO + H 2 O HS : Xác định SOXH và cân bằng : 52 2 3322 Cu HN O Cu(NO ) N O H O + + + + ++ 2 Cu Cu 2e + + ì 3 52 N3e N + + + ì 2 3Cu + 2HNO 3 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + H 2 O GV : Phơng trình này cha cân bằng vì ngoài 2 phân tử HNO 3 làm chất oxi hoá thì ở vế trái cần thêm vào 6 phân tử HNO 3 làm môi trờng (không thay đổi SOXH) để tạo muối. Hãy hoàn tất việc cân bằng ? HS : 3Cu + 8HNO 3 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O GV nhận xét : Trong 8 phân tử HNO 3 thì : 8HNO 3 3 33 2HNO (oxi hoá) 2NO 6HNO (môi trờng) 6NO Hoạt động 7 (3 phút) Củng cố bài bài tập về nhà GV củng cố toàn bộ tiết thứ nhất, lu ý HS : 1. Phân biệt các khái niệm về phản ứng oxi hoá khử : Chất oxi hoá Chất khử + ne SOXH giảm Quá trình khử Bị khử ne SOXH tăng Quá trình oxi hoá Bị oxi hoá 2. áp dụng thành thạo các bớc cân bằng phản ứng oxi hoá khử. Bài tập về nhà : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 (SGK) D. t liệu tham khảo Ngoài phơng pháp thăng bằng electron đã nêu ở trên, đối với các phản ứng oxi hoá khử xảy ra trong dung dịch, ngời ta còn dùng phơng pháp cân bằng ion electron. Khi cân bằng cũng tiến hành theo 4 bớc trên nhng ở bớc 2 các chất oxi hoá và khử đợc viết dạng ion theo nguyên tắc sau : 1. Nếu phản ứng có axit tham gia : Vế nào thừa nguyên tử O phải thêm H + để vế bên kia thành H 2 O. 2. Nếu phản ứng có bazơ tham gia : Vế nào thừa nguyên tử O phải thêm H 2 O để vế bên kia tạo thành OH . 3. Nếu phản ứng có H 2 O tham gia : a) Sản phẩm tạo ra axit theo nguyên tắc 1. b) Sản phẩm tạo ra bazơ theo nguyên tắc 2. 4. Kiểm tra sự cân bằng điện tích và nguyên tố hai vế. Bớc 4 : Cộng 2 nửa phản ứng thu đợc phơng trình ion, chuyển sang phơng trình phân tử (nếu đề bài yêu cầu). Ví dụ 1 : FeSO 4 + KMnO 4 + H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O Quá trình oxi hoá : 2Fe 2+ 2Fe 3+ + 2e ì 5 Quá trình khử : 4 MnO + 8H + + 5e Mn 2+ + 4H 2 O ì 2 10Fe 2+ + 2 4 MnO + 16H + 10Fe 3+ + 2Mn 2+ + 8H 2 O Phơng trình phân tử : 10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 5Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O Ví dụ 2 : NaCrO 2 + Br 2 + NaOH Na 2 CrO 4 + NaBr + H 2 O Quá trình oxi hoá : 2 CrO + 4OH 2 4 CrO + 2H 2 O + 3e ì 2 [...]... Br2 + 2e 2Br ì3 2 CrO 2 + 3Br2 + 8OH 2 CrO2 + 6Br + 4H2O 4 Phơng trình phân tử : 2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O Ví dụ 3 : Na2SO3 + KMnO4 + H2O Na2SO4 + MnO2 + KOH 2 Quá trình oxi hoá : SO3 + 2OH SO2 + H2O + 2e 4 ì3 Quá trình khử : MnO + 2H2O + 3e MnO2 + 4OH ì 2 4 2 3 SO3 + 2 MnO + H2O 3 SO2 + 2MnO2 + 2OH 4 4 Phơng trình phân tử : 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O 3Na2SO4 + 2MnO2... 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + + 8H2O +2 1 0 +3 +3 2 +5 2 +4 c) Fe S 2 + O2 Fe2 O3 + S O2 (khử) (oxi hoá) +2 1 Fe S 2 Fe + 2 S + 11e 4 2 0 O2 + 4e 2 O 11 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 +5 2 1 0 d) K Cl O3 K Cl + O2 +5 Cl là chất oxi hoá 2 O là chất khử +5 1 Cl + 6e Cl 2 2 6 O 3O2 + 12e 1 2KClO3 2KCl + 3O2 1 0 +5 e) Cl 2 + KOH K Cl + K Cl O3 + H 2 O 0 Cl2 vừa là chất oxi... hớng dẫn giải bi tập SGK 1 Đáp án A 2 Đáp án B 3 Đáp án A 4 Đáp án D 5 Các phản ứng oxi hoá khử là : c, e, g 9 Viết các phơng trình phản ứng a) 2KClO3 2KCl + 3O2 (1) O2 + S SO2 (2) SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O (3) phản ứng (1), (2) là oxi hoá khử b) S + H2 H2S (1) 2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O (2) 2SO2 + O2 2SO3 (3) SO3 + H2O H2SO4 (4) phản ứng (1), (2) , (3) là oxi hoá khử luyện tập : phản ứng oxi... về HS có thể đa ra các phản ứng sau : phản ứng hoá hợp, càng nhiều càng 2H2 + O2 2H2O (1) tốt (2) CaO + CO2 CaCO3 2NO + O2 2NO2 (3) 4Al + 3O2 2Al2O3 (4) SO3 + H2O H2SO4 (5) H2 + Cl2 2HCl (6) CaO + H2O Ca(OH )2 (7) Li2O + CO2 Li2CO3 (8) N2 + 3H2 2NH3 (9) PCl3 + Cl2 PCl5 (10) GV gợi ý HS tính SOXH của các HS : Tính SOXH và kết luận : nguyên tố trong các phản ứng trên từ (1, 3, 4, 6, 9, 10) có... 0,0 127 5 mCu = 64 0,006375 = 0,408 (g) Bài tập làm thêm : 1 a) 4Zn + 5H2SO4 4ZnSO4 + H2S + 4H2O (*) Xem thêm : Cao Cự Giác Phơng pháp giải bài tập Hoá học 10 NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 20 06 b) Zn + 2H2SO4 ZnSO4 + SO2 + 2H2O c) 3Zn + 4H2SO4 3ZnSO4 + S + 4H2O d) Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O e) 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O 2 Các phản ứng : 4FeS2 + 15O2 + 2H2O 2Fe2(SO4)3 + 2H2SO4... thêm : Cao Cự Giác Hớng dẫn giải nhanh bài tập hoá học (3 tập) NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 20 01 1 a 2 a Theo bài ra : 1 ay 2 1 1 ay = 1,5 ax y = 1,5x 2 2 x = 2 y = 3 1 a(A + 35,5x) = 0,635 a(2A + 96y) A = 56 (Fe) 2 2 a) Các phản ứng : 2Fe + O2 2FeO (1) 4Fe + 3O2 2Fe2O3 (2) 3Fe + 2O2 Fe3O4 (3) Fe + 4 HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (4) 3FeO + 10 HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O (5) Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3... Al2O3 + Fe o 0 +3 2 Al 2 Al + 6e 4 b) FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 +8 / 3 0 3 Fe 3 + 8e 3 Fe 3 Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe t c) FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 o +2 d) KClO3 KCl + O2 to t e) Cl2 + KOH KCl + KClO3 + H2O +7 b) Fe SO 4 + K Mn O 4 + H 2 SO 4 (khử) o +3 (oxi hoá) +2 Fe2 (SO 4 )3 + Mn SO 4 + K 2 SO4 + H 2 O +2 +3 2 Fe 2 Fe + 2e 5 +7 +2 Mn 3 + 5e Mn 2 10FeSO4 + 2KMnO4... NH4NO2 N2 + 2H2O 0 t d) Fe2O3 + 2Al 2Fe + Al2O3 0 +3 3 c) Chất oxi hoá là N , chất khử là N (đều trong phân tử NH4NO2) +3 d) Chất oxi hoá là Fe (trong Fe2O3) và chất khử là Al 8 Dựa vào sự thay đổi SOXH, chỉ rõ HS : Chuẩn bị 2 phút chất oxi hoá, chất khử trong các phản ứng oxi hoá khử sau : a) Cl2 + 2HBr 2HCl + Br2 b) Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + + 2H2O c) 2HNO3 + 3H2S 3S + 2NO + + 4H2O d) 2FeCl2... Cl 2 +4 +7 +6 Mangan trong MnO2, KMnO4, Mn O2 , K Mn O 4 , K 2 Mn O 4 , K2MnO4, MnSO4  +2 Mn SO 4 +6 +3 +3 Crom trong K2Cr2O7, Cr2(SO4)3, K 2 Cr2 O7 , Cr 2 (SO 4 )3 , Cr2 O3 Cr2O3 2 +4 +4 +6 Lu huỳnh trong H2S, SO2, H2SO3, H 2 S, S O2 , H 2 S O3 , H 2 S O 4 , H2SO4, FeS, FeS2 2 1 Fe S, Fe S 2 6 Cho biết đã xảy ra sự oxi hoá và sự HS : Chuẩn bị 2 phút khử những chất nào trong những phản + ứng... 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O xt Đáp án D o B 2NH3 + 3Cl2 N2 + 6HCl t C 2NH3 + 3CuO 3Cu + N2 + o 3H2O D 2NH3 + H2O2 + MnSO4 MnO2 + (NH4)2SO4 ở phản ứng nào NH3 không đóng vai trò chất khử ? 3 Trong số các phản ứng sau : HS : Chuẩn bị 1 phút A HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O Đáp án C B N2O5 + H2O 2HNO3 C 2HNO3 + 3H2S 3S + 2NO + 4H2O Phản ứng nào là phản ứng oxi hoá khử 4 Trong phản ứng : 3NO2 + H2O 2HNO3 . 2H 2 + O 2 2H 2 O (1) CaO + CO 2 CaCO 3 (2) 2NO + O 2 2NO 2 (3) 4Al + 3O 2 2Al 2 O 3 (4) SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 (5) H 2 + Cl 2 2HCl (6) CaO + H 2 O Ca(OH) 2 (7) Li 2 O. CaCO 3 CaO + CO 2 (1) 2HgO 2Hg + O 2 (2) GV : Vậy có thể định nghĩa phản ứng oxi hoá khử dựa vào SOXH ? HS : 24 2 22 42 32 Ca C O CaO CO + + + + + (1) 22 2 2HgO 2Hg O + + (2) Chỉ. CaCO 3 0 t CaO + CO 2 (1) 2KClO 3 0 t 2KCl + 3O 2 (2) 2HgO 0 t 2Hg + O 2 (3) Cu(OH) 2 0 t CuO + H 2 O (4) 2H 2 O điện phân 2H 2 + O 2 (5) 2NaCl đpnc 2Na + Cl 2 (6)