Về kiến thức - Nêu được các khái niệm: chất khử, chất oxi hóa, sự khử, sự oxi hóa, phản ứng oxi hóa khử - Hiểu được chất oxi hoá là chất nhận electron, chất khử là chất nhường electron..
Trang 1Bài 17 : PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ
Người soạn: Đỗ Hạnh Dũng Ngày soạn: 29/11/2013
I Mục tiêu
Sau khi học xong bài này, học sinh sẽ:
1 Về kiến thức
- Nêu được các khái niệm: chất khử, chất oxi hóa, sự khử, sự oxi hóa, phản ứng oxi hóa khử
- Hiểu được chất oxi hoá là chất nhận electron, chất khử là chất nhường electron
Sự oxi hoá là sự nhường electron, sự khử là sự nhận electron
- Biết được các bước lập phương trình phản ứng oxi hóa khử, ý nghĩa của phản ứng oxi hóa khử trong thực tiễn
- Phân biệt được các phản ứng oxi hóa khử và các phản ứng không phải là phản ứng oxi hóa khử
2 Về kĩ năng
- Xác định chính xác số oxi hóa của các nguyên tố trong hợp chất từ đó xác định được chất khử, chất oxi hóa
- Lập được phương trình hóa học của các phản ứng oxi hóa khử dựa vào số oxi hóa
- Cân bằng nhanh chóng các phản ứng oxi hóa khử theo phương pháp thăng bằng electron
3 Về tình cảm, thái độ
Trang 2- Xác định thái độ học tập tích cực, chủ động, sáng tạo, nghiêm túc, hợp tác, có
kế hoạch
II Chuẩn bị của giáo viên và học sinh
1 Chuẩn bị của giáo viên
- Phương pháp dạy học: + gợi mở và nêu vấn đề
+ đàm thoại tìm tòi
+ học sinh làm việc cá nhân
- Phương tiện, công cụ dạy học: bảng, phấn
- Học liệu: sách giáo khoa, sách giáo viên
2 Chuẩn bị của học sinh
- Đọc sách giáo khoa bài 25/ trang 98
- Xem lại kiến thức cũ về phản ứng oxi hóa khử đã học ở chương trình hóa học THCS
1 Ổn định trật tự
2 Kiểm tra bài cũ
3 Học bài mới
Hoạt động 1: Tìm hiểu ví dụ qua đó hình thành khái niệm
Trang 3I Định nghĩa
GV: Yêu cầu HS hoàn thành PTPƯ và
xác định số oxi hóa của các chất trước
và sau phản ứng
(1) NaOH + HCl →
(2) Fe + Cl2 →
HS:
(1) NaOH + HCl →NaCl + H2O
(2) Fe + Cl2 → FeCl2
GV hỏi: PTPƯ (1), (2) có điểm gì giống
và khác nhau?
HS:
PTPƯ (1) không có sự thay đổi số oxi
hóa, PTPƯ (2) có sự thay đổi số oxi
hóa
GV dẫn dắt: (2) là phản ứng oxi hóa
khử Để hiểu bản chất của phản ứng oxi
hóa khử chúng ta sang phần tiếp theo:
Phản ứng oxi hóa khử
GV: Xét phản ứng (2) Sau khi HS đã
xác định được số OXH của các chất
GV hỏi tại sao Cl2 có số OXH là 0
HS: Vì Cl2, đơn chất
GV: Tại sao số OXH của Clo trong hợp
chất lại là -1
HS: Vì số oxi hóa của Na trong hợp
chất là + 1 mà để hợp chất NaCl trung
hòa về điện thì SOH của Clo trong hợp
chất là -1
GV: Nguyên tố nào xu hướng nhường
electron
HS: Fe vì kim loại có xu hướng nhường
electron
0 +3
Fe - 3e → Fe
I Định nghĩa
(1) NaOH + HCl →NaCl + H2O (2) Fe + Cl2 → FeCl2
VD2: 2Fe + Cl2 → 2 FeCl3
0 + 3
Fe - 3 e → Fe QT OXH Chất Khử (bị OXH) (Sự OXH)
0 -1
Cl2 + 2 1 → 2Cl- QTkhử Chất OXH (bị khử) (Sự khử)
Trang 40 + 3
Fe - 3 e → Fe QT OXH
Chất Khử (bị OXH) (Sự OXH)
0 -1
Cl2 + 2 1 e → 2Cl- QT khử
Chất OXH (bị khử) (Sự khử)
GV hỏi: nêu cho cô đặc điểm nhận dạng
1 chất khử,
HS: Chất khử là chất nhường e, chất oxi
hóa là chất nhận e
GV: Số oxi hóa trong trường hợp này
tăng hay giảm
HS: Số OXH tăng
GV kết luận: Chất khử (chất bị OXH) là
chất nhường e và ngược lại
GV: Hoàn thành phương trình (3) và
xác định chất khử, chất oxi hóa, quá
trình khử và quá trình OXH
(3)FeCl2 + Cl2 →
HS:
+2 +3
Fe -1 e → Fe (Qúa trình OXH)
Chất khử
Cl2 + 2e → 2Cl- (Qúa trình khử)
Chất OXH
GV: Từ đó nêu kết luận về quá trình
khử, quá trình OXH
GV: PTPƯ(2),(3) là PƯ oxi hóa khử,vậy
PƯ oxi hóa khử là gì?
HS: Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng
có sự thay đổi số OXH của 1 số nguyên
tố
GV: Trong phản ứng oxi hóa khử, quá
trình OXH và quá trình khử bao giờ
cũng diễn ra đồng thời
VD3: 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 +2 +3
Fe -1 e → Fe (Qúa trình OXH) Chất khử
Cl2 + 2e → 2Cl- (Qúa trình khử) Chất OXH
Kết luận:
- Chất khử (chất bị oxi hóa) là chất nhường electron
- Chất oxi hóa (chất bị khử) là chất thu electron
- Quá trình oxi hóa ( sự oxi hóa) là quá
Trang 5trình nhường electron
- Quá trình khử (sự khử) là quá trình thu electron
- Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học, trong đó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng, hay phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học, trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố
Hoạt động 2: Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử
II Lập phương trình hóa học của
phản ứng oxi hóa - khử
GV nêu nguyên tắc:
∑ e mà chất khử nhường = ∑ e mà
chất OXH nhận
GV nêu VD:
(4)Al + HNO3( đ,to)→ Al( NO3)3+ NO2
+ H2O
GV lần lượt nêu 4 bước để cân bằng PƯ
OXH-K và áp dụng phương pháp vào ví
dụ (4)
-Bước 1: Xác định số oxi hóa của các
nguyên tố trong phản ứng để tìm chất
oxi hóa và chất khử
- Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá
trình khử, cân bằng mỗi quá trình
- Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất
oxi hóa và chất khử sao cho tổng số
electron do chất khử nhường bằng tổng
số electron mà chất oxi hóa nhận
- Bước 4: Đặt các hệ số của chất oxi hóa
và chất khử vào sơ đồ phản ứng Hoàn
II Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử
Phương pháp: thăng bằng e
Nguyên tắc:∑ e mà chất khử nhường =
∑ e mà chất OXH nhận
VD1:
Al + HNO3(đ, to) → Al( NO3)3 + NO2 + H2O Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi hóa và chất khử
0 +5 +3 +4
Al + HNO3(đ,to)→ Al( NO3)3+ NO2 + H2O Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình
0 +3
Al -3 e → Al Chất khử
+5 +4
N + 1 e → N
Trang 6thành phương trình hóa học.
GV lưu ý :Khi làm bước 1, chỉ xác định
số oxi hóa của những chất có sự thay
đổi số oxi hóa sau phản ứng
GV: Đối với (4) xác định sự thay đổi số
oxi hóa của các chất trước và sau phản
ứng?
HS: 0 +3 +5 +4
Al → Al , N → N
GV: Chất nào là chất khử? chất nào là
chất OXH?
HS: Al là chất khử, HNO3 là chất OXH
GV:Hướng dẫn HS áp dụng nguyên tắc
∑ e mà chất khử nhường = ∑ e mà chất
OXH nhận đặt hệ số cho chất khử và
chất OXH
0 +3
Al -3 e → Al
Chất khử
+5 +4
3 × N + 1 e→ N
Chất OXH
GV: Hướng dẫn HS làm bước 4
0 +5 +3 +4
Al + 6HNO3(đ,to) → Al( NO3)3+ 3NO2
+ 3H2O
GV chú ý: 6 phân tử axit nitric có 3
phân tử axit nitric đóng vai trò là chất
OXH, 3 phân tử HNO3 đóng vai trò môi
trường (Vì vậy khi điền hệ số vàocác
chất không nên điền ngay hệ số vào
những chất vừa đóng vai trò là chất oxi
hóa vừa đóng vai trò là môi trường)
GV: yêu cầu HS lập phương trình hóa
học cho phản ứng
Fe2O3 + CO→ Fe + CO2
Quan sát và nhận xét các bước làm của
Chất OXH Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hóa và chất khử sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng
số electron mà chất oxi hóa nhận
0 +3
Al -3 e → Al
+5 +4
3 × N + 1 e→ N
Bước 4: Đặt các hệ số của chất oxi hóa
và chất khử vào sơ đồ phản ứng Hoàn thành phương trình hóa học
0 +5 +3 +4
Al + 6HNO3(đ,to) → Al( NO3)3+ 3NO2 + 3H2O
NX: 6 phân tử axit nitric có 3 phân tử axit nitric đóng vai trò là chất OXH, 3 phân tử HNO3 đóng vai trò môi trường
Trang 7Hs: Dựa vào ví dụ trên và sự hướng dẫn
của Gv, thực hiện cân bằng phản ứng
theo phương pháp thăng bằng e
GV: Lập phương trình oxi hóa khử của
các chất sau
VD3:
FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 +
SO2 + H2O
Quan sát các cách làm HS
Chữa một vài cách đúng
Đưa ra cách tối ưu
VD2: Lập phương trình hóa học của phản ứng
Fe2O3 +CO → Fe + CO2
Tương tự VD 2 ta có Bước 1:
+3 +2 0 +4
Fe2O3 + CO → Fe + CO2 Bước 2:
+3 0
Fe2 + 2 x 3e → 2Fe (QT khử)
+2 +4
C - 2e → C (QT OXH) Bước 3:
+3 0
Fe2 + 2x 3e → 2Fe +2 +4
3 x | C - 2e → C Bước 4:
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
VD3:
FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 +NO2 + SO2
+ H2O Coi cả (FeS2) có số oxi hóa là 0 rồi làm Bước 1:
0 +5 +3 +4 +4
FeS2 +HNO3 → Fe(NO3)3+ NO2 + SO2 +
H2O Bước 2: Coi Fe(0) nhường 3e lên Fe(+3), S(0) nhường 4e lên S(+4)
0 +3 +4
(FeS2) -11e → Fe + 2S
+5 +4
N + 1e → N
Trang 8GV: Cân bằng phương trình hóa học sau
FeaOb + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2
+H2O
Gợi ý cho HS xác định số oxi hóa theo
a, b rồi làm bình thường
Sau đó chữa bài cho HS
Bước 3:
0 +3 +4
1x | (FeS2) - 11e → Fe + 2S
+5 +4
11x | N + 1e → N Bước 4:
FeS2 + 14HNO3 → Fe(NO3)3 + 11NO2 + 2SO2 + 7H2O
VD 4:
Bước 1:
2b/a +6 +3 +4
FeaOb + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 +
H2O Bước 2:
2b/a +3
Fea - a x e → aFe
+6 +4
S + 2e → S Bước 3:
2b/a +3
2 x | Fea - a x e → a Fe
+6 +4
(3a-2b) x | S + 2e → S Bước 4:
2FeaOb +(6a-2b) H2SO4 → aFe2(SO4)3 + (3a-2b)SO2 + (6a-2b)H2O
Hoạt động 3: Tìm hiểu ý nghĩa của phản ứng oxi hóa khử trong thực tiễn
III Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa
khử
GV: Nói về một vài ứng dụng của phản
ứng oxi hóa khử trong cuộc sống
Sự hô hấp, quá trình thực vật hấp thụ
khí cacbonic giải phóng oxi…
III Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa khử
Trang 9Hoạt động 4: Củng cố,dặn dò
GV: Yêu cầu HS hoàn thành các phản
ứng dưới đây
a.FeCO3 + KMnO4 + H2SO4→
Fe2(SO4)3 + CO2+MnSO4+K2SO4+ H2O
b.Na2SO3 + KMnO4+ KOH→ K2MnO4+
Na2SO4 + K2SO4 + H2O
c Cu2S + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO +
SO2 + H2O
d.CuFeS2 + H2SO4 → CuSO4 + Fe2SO4+
SO2 + H2O
e.C2H4 + KMnO4 + H2O → C2H6O2 +
KOH + MnO2
BTVN: hoàn thành các phản ứng dưới đây
a.FeCO3 + KMnO4 + H2SO4→ Fe2(SO4)3 + CO2+MnSO4+K2SO4+ H2O
b.Na2SO3 + KMnO4+ KOH→
K2MnO4+ Na2SO4 + K2SO4 + H2O
c Cu2S + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO +
SO2 + H2O d.CuFeS2 + H2SO4 → CuSO4 +
Fe2SO4+ SO2 + H2O e.C2H4 + KMnO4 + H2O → C2H6O2 + KOH + MnO2