Giáo án hóa học lớp10 GV: Lê Thị Thu Hiền Tuần : 15 Giáo viên : Lê Thị Thu Hiền Ngày soạn : 22/11/2008 Ngày dạy : 24/11/2008 Tiết PPCT : 29, 30 Chương IV: PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ Bài 17: PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ I. Mục tiêu bài học: 1. Kiến thức: - Biết: + Chất oxi hóa, chất khử. + Sự oxi hóa, sự khử. + Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phương trình hóa học. - Hiểu: + Định nghĩa mới về phản ứng oxi hóa khử. + Các bước tiến hành lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp thăng bằng electron. 2. Kĩ năng: + Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phương trình hóa học. + Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp thăng bằng electron. 3. Thái độ: + Học tập tích cực và yêu thích bộ môn hóa học. + Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa khử trong sản xuất và bảo vệ môi trường. II. Phương pháp: + Nêu vấn đề. + Đàm thoại. + Vấn đáp. + Sử dụng bài tập. III. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: + Các ví dụ về phản ứng oxi hóa khử. + Các phương trình hóa học. 2. Học sinh: + Ôn lại kiến thức phản ứng oxi hóa khử ở chương trình lớp 8. + Nghiên cứu trước bài trước. IV. Thiết kế các hoạt động dạy học: 1. Ổn định lớp kiểm tra sĩ số: Lớp Sĩ số Học sinh vắng 10A 2 10A 4 10A 5 2. Kiểm tra bài cũ: (2 tiết) + Câu 1: Xác định số oxi hóa của S, Cr, C, P, N, Mn, Cl, Al trong các đơn chất, hợp chất và ion sau: Na 2 SO 3 , K 2 CrO 4 , Cr 2 O 7 2- , HCO 3 , H 2 PO 4 , N 2 , KNO 2 , K 2 MnO 4 , KClO 4 , Al 3+ . + Trả lời: (mỗi câu đúng được 1điểm) Chất Cách tính số oxi hóa Kết quả Na 2 SO 3 2.(+1) + 1.x + 3. (-2) = 0 x = + 4 K 2 CrO 4 2.(+1) + 1.x + 4. (-2) = 0 x = + 6 - 1 - Giáo án hóa học lớp10 GV: Lê Thị Thu Hiền Cr 2 O 7 2- 2.x + 7. (-2) = -2 x = + 6 HCO 3 1.(+1) + 1.x + 3. (-2) = -1 x = + 4 H 2 PO 4 2.(+1) + 1.x + 4. (-2) = -1 x = + 5 N 2 x = 0 x = 0 KNO 2 1.(+1) + 1.x + 2. (-2) = 0 x = + 3 K 2 MnO 4 2.(+1) + 1.x + 4. (-2) = 0 x = + 6 KClO 4 1.(+1) + 1.x + 4. (-2) = 0 x = + 7 Al 3+ x = + 3 x = + 3 + Câu 2: Định nghĩa chất oxi hóa, chất khử. Quá trình oxi hóa, quá trình khử. + Trả lời: Chất khử (chất bị oxi hóa) là chất nhường electron. (1đ) Chất oxi hóa (chất bị khử) là chất thu electron. (1đ) Quá trình khử (sự khử) là quá trình thu electron. (1,5đ) Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình nhường electron. (1,5đ) + Câu 3: Định nghĩa phản ứng oxi hóa khử. + Trả lời: 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. (3đ) 3. Hoạt động dạy và học: Hoạt động của thầy và trò Nội dung ghi bảng Hđ1: Vào bài GV: - Ở chương trình lớp 8 chúng ta đã được nghiên cứu sơ lược về phản ứng oxi hóa khử. Lên lớp 10 chúng ta sẽ nghiên cứu sâu hơn về loại phản ứng này, vậy để xem có gì khác biệt so với chương trình lớp 8. Giới thiệu các đề mục bài học. Hđ2: Ví dụ 1. GV:  Nhắc lại định nghĩa sự oxi hóa ở lớp 8. HS: - Sự tác dụng của oxi với một chất là sự oxi hóa. GV:  Lấy ví dụ. HS: - 2Mg + O 2  2MgO GV:  Xác định số oxi hóa của Mg và O trước và sau phản ứng. HS: - Trước phản ứng: Mg có số oxi hóa là 0, O có số oxi hóa là 0. Sau phản ứng: Mg có số oxi hóa là + 2, O có số oxi hóa là -2. GV:  Trong phản ứng này Mg nhường hay nhận electron. HS: - Mg nhường electron. GV: - Viết quá trình nhường electron của Mg. GV:  Quá trình Mg nhường electron gọi là quá trình gì. HS: - Quá trình oxi hóa Mg (sự oxi hóa Mg). Hđ3: Ví dụ 2. Bài 17: PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ I. Định nghĩa VD1: - Quá trình Mg nhường electron là quá trình oxi hóa Mg ( sự oxi hóa Mg). VD2: - 2 - 0 0 +2 -2 2 2Mg + O 2MgO→ 0 +2 Mg Mg + 2e→ 0 +2 Mg Mg + 2e→ Giáo án hóa học lớp10 GV: Lê Thị Thu Hiền GV:  Nhắc lại định nghĩa sự khử ở lớp 8. HS: - Sự tách oxi ra khỏi hợp chất gọi là sự khử. GV:  Lấy ví dụ. HS: - CuO + H 2  Cu + H 2 O GV:  Xác định số oxi hóa của Cu, O và H trước và sau phản ứng. HS: - Trước phản ứng: Cu có số oxi hóa là + 2 , O có số oxi hóa là – 2 và H có số oxi hóa là 0. Sau phản ứng: Cu có số oxi hóa là 0, O có số oxi hóa là -2 và H có số oxi hóa là + 1. GV:  Trong phản ứng này Cu nhường hay nhận electron. HS: - Cu nhận electron. GV: - Viết quá trình nhận electron của GV:  Quá trình nhận electron gọi là quá trình gì. HS: - Quá trình nhận electron gọi là quá trình khử ( sự khử ) GV:  Ở ví dụ 1 Mg đóng vai trò là chất gì. HS: - Mg đóng vai trò là chất khử. GV:  Ở ví dụ 1 oxi đóng vai trò là chất gì. HS: - Oxi đóng vai trò là chất oxi hóa. GV:  Ở ví dụ 2 CuO đóng vai trò là chất gì. HS: - CuO đóng vai trò là chất oxi hóa. GV:  Ở ví dụ 2 hiđro đóng vai trò là chất gì. HS: - H 2 đóng vai trò là chất khử. GV:  Định nghĩa chất khử. HS: - Chất khử (chất bị oxi hóa) là chất nhường electron. GV:  Định nghĩa chất oxi hóa. HS: - Chất oxi hóa (chất bị khử) là chất thu electron. GV:  Định nghĩa quá trình oxi hóa. HS: - Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình nhường electron. GV:  Định nghĩa quá trình khử. HS: - Quá trình khử (sự khử) là quá trình thu electron. GV: - Ta xét các phản ứng không có oxi tham gia. Hđ4: Ví dụ 3. GV:  Viết phương trình phản ứng giữa Na và Cl 2 để tạo thành NaCl. HS: - 2 Na + Cl NaCl→ GV:  Trong phản ứng này nguyên tử nào nhường electron và nguyên tử nào nhận electron và chúng trở thành gì. - Quá trình nhận electron gọi là quá trình khử ( sự khử ) * Tóm lại: - 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 trình nhường electron. - Quá trình khử (sự khử) là quá trình thu electron. VD3: - 3 - 2 Cu + 2 Cu + 2 Cu + 2 Cu + 2 2 0 0 1 2 2 2 Cu O H Cu H O + − + − + → + +2 0 Cu + 2e Cu → +2 0 Cu + 2e Cu → 2 Cu + 2 Cu + 2 Cu + 2 Cu + 2Na + Cl 2 2Na + + 2Cl - 2Na + + 2Cl - 2NaCl +1 -1 00 2. 1e Giáo án hóa học lớp10 GV: Lê Thị Thu Hiền HS: - Trong phản ứng, nguyên tử Na nhường electron để trở thành Na + , nguyên tử Cl thu electron để trở thành Cl - . Hai ion mang điện tích trái dấu này hút nhau tạo thành hợp chất ion NaCl. GV:  Ở đây có xảy ra đồng thời sự oxi hóa – khử không. HS: - Ở đây xảy ra đồng thời sự oxi hóa Na và sự khử Cl. GV:- Trong phản ứng này, cũng xảy ra sự nhường, sự thu electron và có sự thay đổi số oxi hóa. Hđ5: Ví dụ 4. GV:  Trong phản ứng này các nguyên tử có sự nhường nhận electron hay góp chung electron và liên kết được hình thành là liên kết gì. HS: - Ở phản ứng này, mỗi nguyên tử H và mỗi nguyên tử Cl góp một electron để hình thành cặp electron chung tạo ra hợp chất cộng hóa trị có cực HCl. GV:  Trong phân tử này cặp electron dùng chung bị hút lệch về phía nguyên tử nào, vì sao. HS: - Trong phân tử HCl, cặp electron chung bị hút lệch về phía nguyên tử Cl, do nguyên tử Cl có độ âm điện lớn hơn. GV: - Trong phản ứng có sự chuyển electron và có sự thay đổi số oxi hóa. Hđ6: Ví dụ 5. GV: - Ở phản ứng này, nguyên tử nhường electron, còn nguyên tử thu electron. GV:  Có sự thay đổi số oxi hóa của mấy nguyên tố. HS: - Như vậy, chỉ có sự thay đổi số oxi hóa của một nguyên tố. GV:  Rút ta nhận xét chung về bản chất các phản ứng từ VD1  VD5. HS: - Các phản ứng từ VD1  VD5, đều có chung bản chất, đó là sự chuyển electron giữa các chất tham gia phản ứng, chúng đều là phản ứng oxi hóa khử. Hđ7: Định nghĩa. GV:  Định nghĩa phản ứng oxi hóa khử. HS: - 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. GV: - Khái niệm “chất” ở đây được hiểu theo nghĩa VD4: VD5: * Định nghĩa: - 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. - 4 - N -3 N +5 Na Na + + 1e Cl + 1e Cl - +1-1 0 0 H 2 + Cl 2 2HCl NH 4 NO 3 N 2 O + 2H 2 O t 0 -3 +5 +1 Giáo án hóa học lớp10 GV: Lê Thị Thu Hiền rộng, có thể là nguyên tử, phân tử hoặc ion. GV: - Sự nhường electron chỉ có thể xảy ra khi có sự nhận electron. Vì vậy, sự oxi hóa và sự khử bao giờ cũng diễn ra đồng thời trong một phản ứng oxi hóa khử. GV: - Trong phản ứng oxi hóa khử bao giờ cũng có chất oxi hóa và chất khử tham gia. Hđ8: Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử. GV: - Giả sử trong phản ứng oxi hóa khử, chất khử nhường hẳn electron cho chất oxi hóa, ta có thể cân bằng phương trình hóa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron. GV: - Phương pháp này dựa trên nguyên tắc: “tổng số electron do chất khử nhường phải đúng bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận. GV:  Cho biết các bước lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử. HS: - Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi hóa và chất khử. HS: - Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. HS: - 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. HS: - Bước 4: Đặt các hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phương trình hóa học. Hđ9: Ví dụ 1 GV: - Lập phương trình hóa học của phản ứng sau. Fe + HNO 3  Fe(NO 3 ) 3 + NO + H 2 O GV: - Hướng dẫn học sinh làm theo từng bước. II. Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử. - Cân bằng theo phương pháp thăng bằng electron. - Nguyên tắc: tổng số electron do chất khử nhường phải đúng bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận. * Các bước lập phương trình hóa học. - 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 thành phương trình hóa học. VD1: - Lập phương trình hóa học của phản ứng sau. Fe + HNO 3  Fe(NO 3 ) 3 + NO + H 2 O - Bước 1: - Số oxi hóa của Fe tăng từ 0  + 3  Fe là chất khử. Số oxi hóa của N giảm từ + 5  + 2  trong HNO 3 là chất oxi hóa. - 5 - N +5 0 +5 +3 +2 3 3 3 2 Fe + H NO Fe(NO ) + N O + H O → Giáo án hóa học lớp10 GV: Lê Thị Thu Hiền Hđ4: Ví dụ 2 GV: - Lập phương trình hóa học của phản ứng sau. Al + HNO 3  Al(NO 3 ) 3 + N 2 O + H 2 O GV: - Hướng dẫn học sinh làm theo từng bước. Hđ5: Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa khử trong thực tiễn. - Bước 2: (quá trình khử) - Bước 3: - Bước 4: VD2: - Lập phương trình hóa học của phản ứng sau. Al + HNO 3  Al(NO 3 ) 3 + N 2 O + H 2 O - Bước 1: - Số oxi hóa của Al tăng từ 0  + 3  Al là chất khử. Số oxi hóa của N giảm từ + 5  + 1  trong HNO 3 là chất oxi hóa. - Bước 2: (quá trình khử) - Bước 3: - Bước 4: III. Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa - 6 - +5 +3 +2 Fe Fe + 3e (quá trình oxi hóa) N + 3e N 0 +5 +3 +2 Fe Fe + 3e N + 3e N 0 31 1 3 N +5 Al Al + 3e (quá trình oxi hóa) 2N + 8e 2N 0 +3 +5 +1 Al Al + 3e 2N + 8e 2N 0 +3 +5 +1 8 3 3 3 3 2 Fe + 4HNO Fe(NO ) + NO + 2H O → 0 +5 +3 +1 2 3 3 3 2 Al + H NO Al(NO ) + N O + H O → 3 3 3 2 2 8Al + 30HNO 8Al(NO ) + 3N O + 15H O → Giáo án hóa học lớp10 GV: Lê Thị Thu Hiền GV:  Cho biết ý nghĩa của phản ứng oxi hóa khử trong thực tiễn. HS: - Phản ứng oxi hóa khử là loại phản ứng hóa học khá phổ biến trong tự nhiên và có tầm quan trọng trong sản xuất và đời sống. HS: - Trong đời sống, phần lớn năng lượng ta dùng là năng lượng của phản ứng oxi hóa khử. Sự cháy của xăng dầu trong các động cơ đốt trong, sự cháy của than, củi, các quá trình điện phân, các phản ứng xảy ra trong pin, ắc quy…. Đều là quá trình oxi hóa khử. HS: - Trong sản xuất, nhiều phản ứng oxi hóa khử là cơ sở của các quá trình sản xuất hóa học như luyện gang, thép, luyện nhôm, sản xuất các hóa chất cơ bản như xút, axit clohđric, axit nitric, sản xuất phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, dược phẩm, v.v… khử trong thực tiễn. - Trong đời sống: Sự cháy của xăng dầu trong các động cơ đốt trong, sự cháy của than, củi, các quá trình điện phân, các phản ứng xảy ra trong pin, ắc quy…. - Trong sản xuất: các quá trình sản xuất hóa học như luyện gang, thép, luyện nhôm, sản xuất các hóa chất cơ bản như xút, axit clohđric, axit nitric, sản xuất phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, dược phẩm, v.v… 4. Củng cố: + Chất khử chất oxi hóa. + Quá trình khử, quá trình oxi hóa. + Các bước lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử. + Cân bằng phương trình hóa học sau: Mg + HNO 3  Mg(NO 3 ) 2 + N 2 O + H 2 O 5. Dặn dò và bài tập về nhà: + Học bài, làm bài tập 7,8 SGK/trang83. + Đọc trước bài phân loại phản ứng trong hóa học vô cơ. 6. Bài học kinh nghiệm: - 7 - . một phản ứng oxi hóa khử. GV: - Trong phản ứng oxi hóa khử bao giờ cũng có chất oxi hóa và chất khử tham gia. Hđ8: Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử. GV: - Giả sử trong phản ứng. nghĩa: - 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. electron giữa các chất tham gia phản ứng, chúng đều là phản ứng oxi hóa khử. Hđ7: Định nghĩa. GV:  Định nghĩa phản ứng oxi hóa khử. HS: - Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học, trong đó có sự chuyển