+ lập được PTHH của phản ứng oxi hóa khử dựa vào số oxi hóa ( cân bằng theo phương pháp thăng bằng electron).. + nhận biết được các quá trình oxi hóa- khử trong thực tiễn có thể gặp.[r]
Trang 1Chương 4: Phản ứng hóa học Bài 25: phản ứng oxi hóa- khử
Kiến thức cũ liên quan Kiến thức mới cần hình thành
-THCS: thừa nhận định nghĩa sự khử, sự
oxi hóa, chất khử, chất oxi hóa gắn liền
với sự nhường hoặc nhận oxi
-Chương liên kết hóa học:
+ khái niệm số oxi hóa, qui tắc và
cách xác định số oxi hóa
+ liên kết ion và hợp chất ion
-Chương nguyên tử:
+cấu hinh electron
-Định nghĩa được mở rộng: sự khử, sự oxi hóa, chất khử và chất oxi hóa gắn với sự thay đổi số oxi hóa Do đó, phản ứng oxi hóa- khử là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển dịch e giữa các chất phản ứng
-Nguyên tắc và các bước cân bằng phản ứng oxi hóa- khử theo phương pháp thăng bằng electron
-Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa- khử trong thực tiễn
I Mục tiêu:
1 Kiến thức:
- HS nêu được:
Các khái niệm về phản ứng oxi hóa-khử dựa vào sự thay đổi số oxi hóa:
+Chất khử( bị oxi hóa) là chất nhường e → số OXH tăng
+ Chất oxi hóa ( bị khử) là chất nhận e →số OXH giảm
+ Quá trình oxi hóa ( sự oxi hóa) là quá trình nhường e
+ Quá trình khử ( sự khử ) là quá trình nhận e
+ Phản ứng oxi hóa- khử là phản ứng hóa học xảy ra trong đó có sự thay đổi
số oxi hóa của nguyên tố
- HS hiểu được:
+ Nguyên tắc chung và các bước cân bằng 1 phản ứng oxi hóa- khử theo phương pháp thăng băng electron
+ Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa- khử trong thực tiễn
Trang 2- Vận dụng:
+ phân biệt chất OXH, Chất khử, sự OXH, sự khử trong phản ứng OXH- khử cụ thể
+ lập được PTHH của phản ứng oxi hóa khử dựa vào số oxi hóa ( cân bằng theo phương pháp thăng bằng electron)
+ nhận biết được các quá trình oxi hóa- khử trong thực tiễn có thể gặp
2 Kĩ năng:
- Viết PTHH
- Lập PTHH của 1 số phàn ứng oxi hóa- khử đơn giản
- Rèn luyện kĩ năng xác định số oxi hóa của nguyên tố và cân băng phương trình theo phương pháp thăng bằng e
3 Thái độ:
- Thái độ tự giác, học tập tích cực, yêu thích bộ môn hóa học
- Thấy được tầm quan trọng của phản ứng oxi hóa – khử trong sản xuất cũng như với môi trường
4 Định hướng phát triển năng lực:
- NL sử dụng ngôn ngữ hóa học
- NL tư duy hóa học
- NL tính toán
- NL tự học
- NL vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn
II Phương pháp dạy học
- Phương pháp thuyết trình
- Phương pháp vấn đáp tìm tòi
- Phương pháp trực quan
- Kết hợp dạy học qua những trang thơ
III Chuẩn bị
1 Giáo viên:
- KHBH điện tử
- Hình ảnh về ý nghĩa thực tiễn của phản ứng oxi hóa- khử
IV Tiến trình bài học
1 Ổn định tổ chức
2 Kiểm tra bài cũ:
Trang 3Na → Na+ + 1e
1s22s22p 6
1s22s22p63s 1
O + 2e → O2-1s22s22p
4 + 2e → O2
1s22s22p 6
Câu 1: Xác định số oxi hóa của Fe, Cl, Mn trong các hợp chất sau: Cl2, HCl, HClO, KClO3 , KMnO4, K2MnO4, MnO2, Mn, FeO, FeCl3, Fe3O4, Fe2O3? Câu 2: a) Dựa vào kiến thức đã học ở THCS ( lớp 8) hãy lấy ví dụ về phản ứng oxi hóa khử và xác định vai trò của chất khử, chất oxi hóa, sự khử, sự oxi hóa trong phản ứng đó?
b) Theo định nghĩa đã học đó, phản ứng sau có phải phản ứng oxi hóa ko? Vì sao?
2Na + Cl2→ 2NaCl
3 Thiết kế các hoạt động dạy học:
Hoạt động 1: đặt vấn đề:
Dù không có sự nhường nhận nguyên tử oxi nhưng phản ứng ở bài tập trên là một phản ứng oxi hóa- khử Điều này sẽ được giải thích dựa trên định nghĩa mới về phản úng oxi hóa- khử mà cô và các bạn sẽ cùng nhau đi tìm hiểu trong bài ngày hôm nay Các bạn ghi bài 25: phản ứng oxi hóa khử
Hoạt động 2: Tìm hiểu phản ứng của
Natri với Oxi
GV: yêu cầu HS viết PTHH, xác định
loại phản ứng?
HS: 4Na+ O2→ 2Na2O, đây là phản
ứng oxi hóa- khử
GV: yêu cầu HS nhắc lại định nghĩa
về phản ứng oxi hóa- khử ở lớp 8?xác
định vai trò chất khử và chất oxi hóa
HS: phản ứng oxi hóa- khử là phản
ứng xảy ra đồng thời sự khử và sự oxi
hóa, chất khử là chất chiếm oxi của
chất khác, chất oxi hóa là chất nhường
oxi cho chất khác
Na là chất khử, Oxi là chất oxi hóa
GV: chiếu PTPU lên màn hình
Gv: yêu cầu HS viết cấu hình e cảu
Na, Oxi và nhận xét tính chất cơ bản
của Na, Oxi
HS: viết cấu hình e và từ đó rút ra
I.Phản ứng oxi hóa- khử
1 Phản ứng của Natri với oxi
Phản ứng oxi hóa khử:
Natri: chất khử Oxi: chất oxi hóa Nguyên tử Natri nhường electron:
Nguyên tử Oxi nhận electron:
Trang 4
CuSO4 + Fe0→ Cu + FeSO4+2 0 +2
nhận xét: khi tham gia phản ứng hóa
học, nguyên tử natri dễ dàng nhường
1e, nguyên tử oxi dễ dàng nhận e để
đạt cấu hình bền vững
GV: nhận xét và tổng kết
+ nguyên tử Na nhường e, gọi là chất
khử Sự nhường e của Na gọi là sự oxi
hóa nguyên tử Na
+ nguyên tử oxi nhận e, gọi là chất
oxi hóa Sự nhận e của oxi được gọi là
sự khử nguyên tử oxi
GV: yêu cầu HS xác định số oxi hóa
của Na và Oxi trong phản ứng và rút ra
nhận xét sự thay đổi số oxi hóa của
chất khử và chất oix hóa?
HS: Na: từ 0 → +1 Na là chất khử Sự
làm tăng số oxi hóa của Na là sự oxi
hóa nguyên tử Na
Oxi: từ 0 → -2 Oxi là chát oxi
hóa Sự làm giảm số oix hóa của Oxi
là sự khử nguyên tử oxi
GV: nhận xét và Kết luận: trong phản
ứng oxi hóa- khử có sự cho- nhận e
hay có sự thay đổi số oxi hóa của một
số nguyên tố
Sự hình thành phân tử Na2O: 2Na+ O2 → Na2O
KL: trong phản ứng oxi hóa- khử có sự cho- nhận electron hay có sự thay đổi
số oxi hóa của một số nguyên tố
Hoạt động 2: phản ứng của sắt với
dung dịch muối đồng sunfat
GV: yêu cầu HS viết PTHH và nhận
xét sự thay đổi số oxi hóa và rút ra kết
luận về chất khử, chất oxi hóa, sự khử,
sự oxi hóa
HS: nghiên cứu và trả lời
GV: nhận xét và kết luận
2.Phản ứng của sắt với dung dịch muối đồng sunfat
- Sự cho-nhận electron:
-nguyên tử sắt nhường electron, là chất khử, số oxi hóa tăng Sự nhường electron( sự làm tăng số oxi hóa) của nguyên tử sắt gọi là sự oxi hóa nguyên
tử sắt
- ion đồng nhận electron, là chất oxi hóa, số oxi hóa giảm sự nhận
electron( sự làm giảm số oxi hóa) của
Trang 5H2 + Cl2 → 2HCl0 0 +1
-1
QT oxi hóa
QT khử
c khử c oxi hóa
ion đồng được gọi là sự khử ion đồng
=> phản ứng trên cũng là phản ứng oxi hóa –khử vì tồn tại đồng thời sự oxi hóa và sự khử
Hoạt động 3: tìm hiểu về phản ứng của
hidro với clo
GV: yêu cầu HS viết PTHH và xác
định số oxi hóa của các chất trước và
sau phản ứng
HS: nghiên cứu va trả lời
GV: trong phân tử HCl là liên kết cộng
hóa trị, vì vậy mà ở phản ứng này
không có sựu nhường và nhận
electron Tuy nhiên có sự thay đổi số
oxi hóa của các chất
Phân tích cho HS thấy rõ sự thay đổi
số oxi hóa của các chất và chỉ ra bản
chất tương tự giống các phản ứng trên
và kết luận đây cũng là phản ứng oxi
hóa khử
3 phản ứng của hidro với clo
Đây là phản ứng oxi hóa khử
Hoạt động 4: tìm hiểu các định nghĩa
GV: yêu cầu HS phát biểu các khái
niệm về chất khử, chất oxi háo, sự
khử, sự oxi hóa, phản ứng oxi hóa-
khử
HS: nêu các định nghĩa
GV: nhận xét và bổ sung, chiếu kết
quả lên màn hình
4.Phản ứng oxi hóa- khử Các định nghĩa (sgk)
Hoạt động 5: tìm hiểu cách lập PTHH
của phản ứng oxi hóa- khử
GV: có rất nhiều phương pháp để lập
PTHH của 1 phản ứng oxi hóa- khử,
bây giờ chúng ta sẽ cùng làm quen với
1 trong các phương pháp đó là phương
pháp thăng bằng electron
GV: nêu nguyên tắc
GV: chiếu các bước để lập PHTT theo
pp thăng bằng e (4 bước)
II Lập PTHH của phản ứng oxi hóa- khử
-Nguyên tắc chung: tổng số electron
do chất khử nhường phải đúng bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận
- các bước:
+Bước 1: xác định số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa thay đổi
+ Bước 2: viết quá trình oxi hóa và
Trang 6GV: lấy ví dụ và hướng dẫn HS thực
hiện theo từng bước:
Fe2O3 + CO→ Fe + CO2
+bước 1:
ở bước 1, GV chiếu lên màn hình
“Bí quyết 1” giúp HS tiết kiệm thời
gian trong việc xác định CK, COXH
và áp dụng vào ví dụ
+Bước 2:
C2+ → C+4 + 2e ( QT oxi hoá)
Fe3+ + 3e → Fe0 ( QT khử)
+Bước 3:
GV: yêu cầu HS nêu cách xác
định hệ số thích hợp?
HS: các hệ số thỏa mãn: tổng số e
cho bằng tổng số e nhận, hệ số của quá
trình khử là số e nhường, hệ số của
quá trình oxi hóa là số e nhận
GV: để khi đưa hệ số vào
phương trình mà không cần rút gọn ở
bước cuối cùng thì ta lấy BCNN của
số e nhường và nhận
Chiếu “bí quyết 2”
+ Bước 4: Đặt hệ số vào sơ đồ phản
ứng và hoàn thành PTHH
GV: chiếu: đặt các hệ số của
COXH và CK vào sơ đồ phản ứng Từ
đó tính ra hệ số của các chất khác có
mặt trong PTHH Kiểm tra cân bằng
số nguyên tử của các nguyên tố và cân
bằng điện tích 2 vế để hoàn thành việc
lập PTHH
GV: muốn nhanh và chính xác, các
bạn nên tiến hành theo qui trình sau:
quá trình khử, cân băng mỗi quá trình + Bước 3: tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận
+ Bước 4: đặt hệ số của chất oxi hóa
và chất khử vào sơ đồ phản ứng hoàn thành PTHH
Trang 7 Chiếu “ Bí quyết 3”
GV: yêu cầu HS vận dụng, làm các ví
dụ trong phiếu học tập
Hoạt động 6: ý nghĩa của phản ứng oxi
hóa- khử
GV: phản ứng oxi hóa- khử là loại
phản ứng hóa học phổ biến và có tầm
quan trọng trong đời sống và trong sản
xuất yêu cầu hS lấy ví dụ ( có gợi ý)
HS:
+quá trình đốt than củi: C +O2 → CO2
+ quá trình sắt gỉ:
4Fe + 3O2 + 2nH2O → 2Fe2O3.nH2O
GV: nhận xét và bổ sung:
+ sản xuất HCl: H2+ Cl2→ 2HCl
+sản xuất NH3: H2+ 3N2→ 2NH3
+ sản xuất gang thép:
FeS2 + O2 → FeS + SO2
4FeS + 7 O2 → 2Fe2O3 + 4SO2
Khử chua ở những vùng quặng pirit
sắt: FeS2 Đất bị chua là do:
4FeS2+ 15O2+ 2H2O → 2Fe2(SO4)3
Để khử chua: bón vôi
Ca(OH)2+ H2SO4→ CaSO4 + H2O
III Ý nghĩa của phản úng oxi hóa- khử trong thực tiễn
1 Trong đời sống
2 Trong sản xuất
Hoạt động 7: củng cố bài học
1 Lý thuyết: giới thiệu cho HS bài thơ:
“Bài này nay đã học xong Nắm các định nghĩa trong lòng bàn tay
Oxi hóa – khử thật hay
Số oxi hóa đổi thay lạ kỳ
Có chất được chuyển e đi
Trang 8Đương nhiên phải có chất gì nhận e Mùa đông cho đến mùa hè Nhớ trường, nhớ lớp, nhớ về thăm em
Để nghe em kể mà xem Chất khử là chất cho e thế nào
Số e nhường đi là bao Lấy sau trừ trước thế nào cũng ra
Chất oxi hóa là ta Nhận e của chất khử mà em ơi Oxi hóa – khử đồng thời Hai quá trình đó đời đời bên nhau…”
2 Câu hỏi củng cố:
Yêu cầu HS làm bài tập 4,5,6 SGK trang 103
Hoạt động 8: dặn dò
-học sinh học bài cũ
- làm các bài tập còn lại trong SGK và SBT
- chuẩn bị bài mới
Phụ lục
“Bí quyết 1”
- Nếu oxi, hidro, kim loại trong phản ứng không thay đổi dạng kết hợp thì số OXH không thay đổi nên ta không xét
- Số OXH của kim loại nhóm A khi tham gia phản ứng bằng đúng số thứ tự của nhóm
Trang 9“ Bí quyết 2”
Hệ số của quá trình khử là thương của BCNN chia cho số e nhường
Hệ số của quá trình oxi hóa là thương của BCNN chia cho số e thu
“Bí quyết 3”
-Chất nào phản ứng chỉ biến đổi một dạng kết hợp thì cân bằng trước, nhiều dạng thì cân bằng sau
- Khi cân bằng chất nào trước thì điền hệ của sơ đồ vào vế trái của phản ứng rồi cân bằng nguyên tử ở vế phải
- Còn khi cân bằng chất nào sau thì lại đưa hệ số của sơ đồ vào vế phải của phương trình trước rồi cân bằng các nguyên tử vế trái
Phiếu học tâp: cân bằng PTHH sau:
1) KMnO4 + HCl → MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + H2O
2) Fe3O4 + Al → Al2O3 + Fe
3) Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O+ H2O
4) NH3 + Cl2 → N2 + HCl
5) Cu + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O
