Giáo án Hóa học Lớp 10 - Tiết 41, Bài 25: Phản ứng oxi hóa khử - Trường THPT Thái Phiên

Ngày soạn 15-11-2012 Ngày dạy 28-11-2012 Lớp dạy: 10A5 - N1- THPT Thái Phiên. Tiết : 41 Bài 25 . PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ (tiết 2) MỤC TIÊU BÀI DẠY Kiến thức Học sinh biết: - Các bước lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp thăng bằng electron. - Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa - khử trong thực tiễn. b. Học sinh hiểu: - Nguyên tắc của phương pháp thăng bằng electron. c. Học sinh vận dụng: - Lập phương trình hóa học của một số phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp thăng bằng electron. 2.Kĩ năng - Củng cố các kĩ năng xác định số oxi hóa; xác định chất oxi hóa và chất khử, sự oxi hoá và sự khử trong phản ứng oxi hoá - khử cụ thể; xác định phản ứng oxi hóa - khử. - Lập được phương trình hoá học của phản ứng oxi hoá - khử dựa vào số oxi hoá ( theo phương pháp thăng bằng electron). - Tư duy và phản xạ nhanh trong các câu hỏi của phần trò chơi. 3. Tình cảm, thái độ - Thông qua việc tự mình lập phương trình hóa học của một số phản ứng theo từng bước, học sinh sẽ rèn được tính cẩn thận (vì học sinh biết sai một bước thì sẽ dẫn đến kết quả sai). - Việc nắm vững kiến thức bài học sẽ khiến học sinh hứng thú hơn với bộ môn hoá học từ đó có ý thức học tập tích cực. - Qua phần ý nghĩa của phản ứng oxi hóa - khử, học sinh biết liên hệ giữa kiến thức của bài học với thực tiễn đời sống và sản xuất. II. TRỌNG TÂM - Các bước lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp thăng bằng electron. III. CHUẨN BỊ Giáo viên Giáo án word, giáo án power point trình chiếu và phiếu học tập như sau: PHIẾU HỌC TẬP SƠ ĐỒ TÓM TẮT KIẾN THỨC TIẾT 1 PHẦN TRẮC NGHIỆM KIỂM TRA BÀI CŨ Hãy chọn đáp án đúng nhất trong những câu hỏi sau Câu 1. Số oxi hóa của Nitơ trong các chất sau: N2, NO, NO2, HNO3, Cu(NO3)2 lần lượt là: A. 0; +2; +4; +5; +5 B. +2; 0; +4; +5; +5 C. 0; +2; +4; +5; +4 D. 0; +4; +2; +5; +5 Câu 2. Cho phản ứng sau: SO2 + 2H2O + Br2 → H2SO4 + 2HBr Vai trò của SO2 trong phản ứng là: A.Chất oxi hóa B. Chất khử C. Chất bị oxi hóa D. Cả B và C đều đúng Câu 3. Cho phản ứng sau: 2HNO3 + 3H2S → 3S+ 2NO +4H2O Vai trò của HNO3 trong phản ứng là: A.Chất oxi hóa B. Chất bị khử C. Cả A và B đều đúng D. Chất khử. Câu 4. Cho phản ứng: 3Mg + 4H2SO4 → 3MgSO4 + S+ 4H2O Hãy chọn đáp án đúng: A. → + 2e; là quá trình oxi hóa B. +6e → ; là quá trình khử C. → + 2e; là quá trình khử D. Cả A và B đều đúng Câu 5. Phản ứng nào sau đây là phản ứng oxi hóa - khử? A.CaO + CO2 → CaCO3 B. 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 C. NaOH + HCl → NaCl + H2O D. Cu(OH)2 → CuO + H2O PHẦN BÀI TẬP ÁP DỤNG Lập phương trình hóa học của các phản ứng oxi hóa - khử sau theo phương pháp thăng bằng electron. a) H2 S + O2 → SO2 + H2O b) Fe2O3 + CO → Fe + CO2 c) MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O d) Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O e) KMnO4 + HCl ® KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O ***************************************************************** PHẦN DẶN DÒ VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ - Ôn lại các bước lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp thăng bằng electron. - Làm bài 6,7 - Sách giáo khoa (trang 103, 104) - Làm bài 4.13 trang 31 và 4.19, 4.20 trang 32 ( Sách bài tập hóa học 10- Nâng cao). - Tham khảo phần tư liệu: Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp tăng - giảm số oxi hóa. Học sinh - Ôn tập lại phần kiến thức của tiết trước (các định nghĩa chất khử, chất oxi hóa, quá trình khử, quá trình oxi hóa và phản ứng oxi hóa - khử) và phần kiến thức xác định số oxi hóa. - Chuẩn bị phần bài mới: Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử; ý nghĩa của phản ứng oxi hóa - khử. IV. NỘI DUNG BÀI - Ổn định lớp. Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung bài Hoạt động 1. Kiểm tra bài cũ Giáo viên: Chiếu câu hỏi lên màn hình Nêu các định nghĩa chất khử, chất oxi hóa, sự oxi hóa, sự khử, phản ứng oxi hóa - khử? Học sinh: Trả lời các định nghĩa như sách giáo khoa. Giáo viên: Chiếu phần tóm tắt kiến thức của tiết 1 lên màn hình và phát phiếu học tập cho học sinh, yêu cầu làm phần trắc nghiệm. Học sinh: - Lần lượt chọn đáp án các câu hỏi và giải thích. Hoạt động 2. Vào bài Giáo viên: Viết lên bảng sơ đồ phản ứng sau: P + ? ® P2O5. Yêu cầu học sinh: - Bổ sung phần dấu “?” trong sơ đồ phản ứng. - Xác định số oxi hóa của các nguyên tố, qua đó cho biết đây có phải là phản ứng oxi hóa - khử không? - Cân bằng nhanh phản ứng. Học sinh: Đứng tại chỗ thực hiện các yêu cầu, giáo viên ghi theo phần làm của học sinh. 4 + 5 ® 2 Đây là phản ứng oxi hóa khử. Giáo viên: Dẫn dắt để vào bài. - Để lập phương trình hóa học của phản ứng ta cần biết công thức hóa học của các chất tham gia và tạo thành. Sau đó là lựa chọn hệ số thích hợp đặt trước công thức các chất trong phản ứng (tức là cân bằng phản ứng). - Đối với phản ứng trên là phản ứng oxi hóa - khử đơn giản thì các em có thể cân bằng “mò” rất nhanh, nhưng với những phản ứng oxi hóa- khử phức tạp hơn thì việc cân bằng “mò” như vậy trở nên khó khăn; do đó mà chúng ta phải có phương pháp chung để tìm hệ số cho các chất trong phản ứng oxi hóa - khử. Có nhiều phương pháp và hôm nay chúng ta sẽ làm quen với một phương pháp thường được sử dụng đó là: “Phương pháp thăng bằng electron”. Hoạt động 3: Nguyên tắc và các bước thực hiện để lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp thăng bằng electron Giáo viên: Nêu và chiếu lên màn hình phần nguyên tắc của phương pháp thăng bằng electron. Học sinh: Theo dõi và ghi nhanh vào vở. Giáo viên: Vừa nêu từng bước vừa thực hiện một ví dụ mẫu theo từng bước đó. a) Bước 1: H2 + → + H2 Bước 2+3: 2× → + 6e (quá trình oxi hóa ) 3× + 4e → 2 (quá trình khử ) Bước 4: 2 H2S + 3 O2 → 2 SO2 + 2H2O - Trong quá trình làm mẫu đặt ra các câu hỏi phát vấn học sinh, ví dụ như: Tìm các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa ? Nêu các quá trình oxi hóa, quá trình khử ? Chú ý: - Ở bước 3 ta đi tìm “bội số chung nhỏ nhất (BSCNN)” của số electron nhường và số electron nhận; sau đó lấy BSCNN chia cho số electron nhường hoặc số electron nhận ở mỗi quá trình, kết quả thu được chính là hệ số của quá trình đó. Sau khi tìm được hệ số có thể viết luôn vào bên cạnh mỗi quá trình đã viết ở bước 2. Học sinh: Theo dõi và ghi chép. Hoạt động 4:Vận dụng các bước để thực hiện việc lập phương trình hóa học của một số phản ứng. Giáo viên: - Chiếu phần bài tập áp dụng lên màn hình (phần này có trong phiếu học tập đã phát cho học sinh). - Yêu cầu học sinh làm tiếp phần b và c (phần a giáo viên đã làm mẫu), gọi hai học sinh lên bảng. Học sinh: Hai học sinh lên bảng làm phần b, c. Các học sinh khác làm vào vở. Giáo viên: Gọi học sinh nhận xét, sau đó bổ sung. Chú ý: Ở bước 4 của phần c - Có hai phân tử HCl mà số oxi hóa của clo thay đổi (tức là có hai phân tử HCl đóng vai trò chất khử), nên sau bước 3 thì điền được hệ số như sau: MnO2 + 2HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O Nhưng phản ứng chưa được cân bằng. - Nhận thấy có hai phân tử HCl mà số oxi hóa của nguyên tố clo không thay đổi, chúng đóng vai trò là chất tạo môi trường, nên hệ số của HCl là:“ 2 + 2 = 4 ” Giáo viên: Lưu ý Đối với phản ứng oxi hóa - khử mà chất khử hoặc chất oxi hóa còn đóng vai trò là chất tạo môi trường thì nên: - Điền hệ số (đã tìm ở bước 3) vào chất khử (hoặc chất oxi hóa) mà không có vai trò chất tạo môi trường. - Tiếp theo đối với chất khử (hoặc chất oxi hóa) còn đóng vai trò là chất tạo môi trường thì đặt hệ số (đã tìm ở bước 3) vào bên phía chất tạo thành trước. - Điền hệ số vào các chất còn lại, thường theo thứ tự cân bằng lần lượt như sau: Kim loại, gốc axit, hiđro... (như ở ví dụ c thì nên: Điền hệ số vào MnO2, tiếp theo điền hệ số của Cl2, rồi điền hệ số vào MnCl2, vào HCl và cuối cùng là H2O). Học sinh: Tập trung theo dõi phần giáo viên lưu ý để tự mình hoàn thành phần d. Học sinh: Một học sinh lên bảng làm phần d, các học sinh khác làm vào vở. Giáo viên: Sau khi học sinh làm xong phần d, giáo viên phát vấn thêm: Trong phương trình hóa học này có bao nhiêu phân tử HNO3: Đóng vai trò là chất oxi hóa, đóng vai trò là chất tạo môi trường? Học sinh: Có hai phân tử HNO3 đóng vai trò là chất oxi hóa, sáu phân tử HNO3 đóng vai trò là chất tạo môi trường. Giáo viên: Phát vấn học sinh các bước thực hiện của phần e, sau đó chiếu lên màn hình hoặc yêu cầu học sinh lên bảng làm. Học sinh: Làm tiếp phần e. Giáo viên: Các em đã được nghiên cứu về định nghĩa, cách lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử, vậy hãy nêu một số trường hợp xảy ra phản ứng oxi hóa - khử trong thực tiễn mà em biết? Học sinh: Học sinh liên hệ thực tế để trả lời, ví dụ như: sự cháy của than, củi; sắt gỉ ... Giáo viên: Giáo viên nêu và chiếu lên màn hình một số phản ứng oxi hóa - khử trong thực tiễn: Đốt than, củi C + O2 ® CO2 Sản xuất HCl H2 + Cl2 ® 2HCl Cây xanh quang hợp 6nCO2 + 5nH2O® (C6H10O5)n + 6nO2 (có ánh sáng và chất diệp lục) Sản xuất gang 3Fe2O3 + CO ® 2Fe3O4 + CO2 Fe3O4 + CO ® 3FeO + CO2 FeO + CO ® Fe + CO2 Giáo viên: Yêu cầu học sinh tham khảo sách giáo khoa và liên hệ thực tế để nêu ý nghĩa của phản ứng oxi hóa - khử. Học sinh: Tham khảo sách giáo khoa trả lời. Giáo viên: Chiếu một số hình ảnh về ý nghĩa của phản ứng oxi hóa - khử. - Tuy nhiên một số hiện tượng không có lợi xảy ra trong thực tiễn cũng có cơ sở là phản ứng oxi hóa - khử, giáo viên chiếu một số hình ảnh đó lên màn hình. Học sinh: Theo dõi các hình ảnh trên màn hình. Các định nghĩa: - Chất khử (chất bị oxi hóa) là chất nhường electron hay là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng. - Chất oxi hóa (chất bị khử) là chất nhận electron hay là chất có số oxi hóa giảm sau phản ứng. - Sự oxi hóa (quá trình oxi hóa) một chất là làm cho chất đó nhường electron hay làm tăng số oxi hóa của chất đó. - Sự khử (quá trình khử) một chất là làm cho chất đó nhận electron hay làm giảm số oxi hóa của chất đó. - 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. *Phần trắc nghiệm Đáp án: 1-A; 2- D; 3- C; 4- D; 5- B Phản ứng oxi hóa - khử Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử. Nguyên tắc - Tổng số electron do chất khử nhường phải đúng bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận. 2. Các bước thực hiện 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 quá trình khử, cân bằng 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 phương trình hóa học. PHẦN BÀI TẬP ÁP DỤNG Lập phương trình hóa học của các phản ứng oxi hóa - khử sau theo phương pháp thăng bằng electron. b) Bước 1: O3 + O → + O2 Bước 2+3: 3× → +2e (quá trình oxi hóa ) 2× + 3e → (quá trình khử ) Bước 4: Fe2O3 + 3 CO ® 2 Fe + 3 CO2 c) Bước 1: O2 + H → + + H2O Bước 2+3: 1× 2 → + 2e (quá trình oxi hóa ) 1× + 2e → (quá trình khử ) Bước 4: MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O d) Bước 1: +HO3 → (O3)2 + O + H2O Bước 2+3: 3× → + 2e (quá trình oxi hóa ) 2× + 3e → (quá trình khử ) Bước 4: 3Cu +8HNO3 ® 3Cu(NO3)2 +2NO + 4H2O e) Bước 1: KO4 +H ® KCl +Cl2+ + H2O Bước 2+3: 5× 2 ® + 2e (quá trình oxi hóa ) 2× + 5e ® (quá trình khử ) Bước 4: 2KMnO4 + 16HCl® 2KCl + 2MnCl2 +5Cl2+ 8H2O Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa - khử. - Sự hô hấp, sự quang hợp của cây xanh, sự trao đổi chất và hàng loạt quá trình sinh học khác đều có cơ sở là các phản ứng oxi hóa - khử. - Sự đốt cháy nhiên liệu trong động cơ, các quá trình điện phân,...Hàng loạt quá trình sản xuất như luyện kim, chế tạo hóa chất,...đều không thực hiện được nếu thiếu các phản ứng oxi hóa - khử. Hoạt động 5:Củng cố Trò chơi ô chữ: A Ó H I X O T Ấ H C Chìa khóa: THĂNG BẰNG ELECTRON T Ắ S N O R T C E L E M Ô I G N Ờ T Ư R B N Ố G N Ồ Đ I A H Hàng ngang 1: (10 chữ cái) Vai trò của Oxi trong phản ứng: C + O2 ® CO2 ? Hàng ngang 2: (3 chữ cái) Chất khử trong phản ứng: 2Fe + 3Cl2 ® 2FeCl3 Hàng ngang 3: (3 chữ cái) Số phân tử HNO3 đóng vai trò là chất oxi hóa trong phản ứng: Cu + HNO3 ® Cu(NO3)2 + NO + H2O? Hàng ngang 4: (4 chữ cái) Cho phản ứng: CuO + NH3 ® ? + N2 + H2O Tên gọi của chất trong dấu “?” là gì? Hàng ngang 5: (3 chữ cái) Trong phản ứng :Fe2O3 + CO ® Fe + CO2 Tổng hệ số nguyên tối giản của Fe2O3 và CO là: Hàng ngang 6: (9 chữ cái) Vai trò của H2SO4 trong phản ứng: 3SO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 ® K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O ? Hàng ngang 7: (8 chữ cái) Điền vào dấu “...” sau: Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển ... giữa các chất phản ứng. Chìa khóa: Có 17 chữ cái, liên quan đến bài học, chữ cái màu đỏ trên các hàng ngang là một số gợi ý (đây là một số chữ cái có trong phần “chìa khóa”). Hoạt động 6:Dặn dò và bài tập về nhà - Ôn lại các bước lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp thăng bằng electron. - Làm bài 6,7 - Sách giáo khoa (trang 103, 104) - Làm bài 4.13 trang 31 và 4.19, 4.20 trang 32 ( Sách bài tập hóa học 10- Nâng cao). - Tham khảo phần tư liệu: Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp tăng - giảm số oxi hóa.