Giáo án Hóa học 10 Bài 12 (Chân trời sáng tạo 2023): Phản ứng oxi hóa – khử và ứng dụng trong cuộc sống

Trường THPT ………….

Tổ: …………………..

Họ và tên giáo viên

BÀI 12: PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ

VÀ ỨNG DỤNG TRONG CUỘC SỐNG

Tuần:

Tiết:

Ngày soạn:

Thời gian thực hiện: 3 tiết

CÂU HỎI KHỞI ĐỘNG

Thiết bị thử nồng độ cồn của cảnh sát giao thông được minh họa như hình bên dưới. em hãy cho biết nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi màu sắc của thiết bị và cho biết đó là phản ứng gì?

DỰ KIẾN CÂU TRẢ LỜI

Nếu trong hơi thở của tài xế có hơi cồn (ethanol) thì sẽ xảy ra phản ứng hóa học làm thay đổi màu sắc từ màu da cam sang màu xanh. Phản ứng này là phản ứng oxi hóa khử.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN

HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

Yêu cầu học sinh hoạt động cá nhân trả lời câu hỏi khởi động.

Nhận nhiệm vụ.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

Theo dõi và hỗ trợ cho HS.

Suy nghĩ và trả lời câu hỏi.

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

Yêu cầu đại diện một học sinh báo cáo kết quả.

Báo cáo sản phẩm.

Bước 4: Kết luận và nhận định

Nhận xét và dẫn dắt vào bài:

Trong cuộc sống cũng như trong tự nhiên có nhiều hiện tượng mà nguyên nhân chính là do phản ứng oxi hoá – khử gây ra. Vậy phản ứng oxi hoá – khử là gì? Chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết trong bài học ngày hôm nay.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

Câu 1: Quan sát Hình 12.1 – SGK Hoá 10, hãy viết quá trình nhường và nhận electron trong phản ứng giữa magnesium và oxygen.

Câu 2: Quan sát hình 12.2a – SGK Hoá 10, hydrogen cháy trong chlorine với ngọn lửa sáng, tạo hợp chất hydrogen chloride (HCl). Nếu cặp electron chung trong hợp chất cộng hóa trị HCl lệch hẳn về phía nguyên tử Cl (Hình 12.2b), hãy xác định điện tích của các nguyên tử trong phân tử HCl.

Kết luận: Số oxi hóa của một nguyên tử trong phân tử là …………………………. nguyên tố đó nếu giả định cặp electron chung thuộc hẳn về nguyê tử của nguyên tố có độ âm điện lớn hơn.

Câu 3:  Nêu điểm khác nhau giữa kí hiệu số oxi hóa và kí hiệu điện tích của ion M trong hình sau:

Câu 4: Dự đoán số oxi hóa của các nguyên tử trong nhóm IA, IIA, IIIA trong các hợp chất. Giải thích.

Luyện tập: Hãy xác định số oxi hóa của các nguyên tử trong các đơn chất, hợp chất và ion sau: Zn, H₂, Cl^–, O^2-, S^2-, HSO₄^–, Na₂S₂O₃, KNO₃.

Vận dụng: Magnetite là khoáng vật sắt từ có hàm lượng sắt cao nhất được dùng trong ngành luyện gang, thép, với công thức hóa học là Fe₃O₄. Hãy xác định số oxi hóa của nguyên tử Fe trong hợp chất trên.

DỰ KIẾN ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

Câu 1: Quá trình nhường electron: Mg → Mg²⁺ + 2e.

Quá trình nhận electron: O₂ + 4e → 2O^2-.

Câu 2: Nếu cặp electron chung trong hợp chất cộng hóa trị HCl lệch hẳn về phía nguyên tử Cl khi đó có thể coi Cl nhận 1 electron và H nhường 1 electron ⇒ Cl mang điện tích 1- và H mang điện tích 1+.

Kết luận: Số oxi hóa của một nguyên tử trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó nếu giả định cặp electron chung thuộc hẳn về nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện lớn hơn

Câu 3: Kí hiệu số oxi hóa: dấu viết trước, số viết sau.

Kí hiệu điện tích ion: số viết trước, dấu viết sau.

Câu 4: Các nguyên tử trong nhóm IA, IIA, IIIA dễ dàng nhường đi 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng. Dự đoán, số oxi hóa của các nguyên tử trong nhóm IA, IIA, IIIA trong các hợp chất lần lượt là +1; +2; +3.

Luyện tập:

– Với các đơn chất:

– Với các ion đơn nguyên tử: Số oxi hóa của nguyên tử Cl, O, S trong Cl^‑, O^2-, S^2- lần lượt bằng -1; -2; -2.

– Với ion đa nguyên tử: HSO₄^–

+ Số oxi hóa của H là +1, của O là -2

+ Số oxi hóa của S là x ta có: 1.(+1) + 1.x + 4.(-2) = -1 ⇒ x = +6

– Với các phân tử hợp chất:

+ Xét phân tử Na₂S₂O₃:

Số oxi hóa của Na là +1; số oxi hóa của O là -2

Số oxi hóa của S là x ta có: 2.(+1) + 2.x + 3.(-2) = 0 ⇒ x = +2

+ Xét phân tử KNO₃:

Số oxi hóa của K là +1; số oxi hóa của O là -2

Số oxi hóa của N là x ta có: 1.(+1) + 1.x + 3.(-2) = 0 ⇒ x = +5

Vận dụng:  

Gọi số oxi hóa của Fe là x ta có:

3.x + 4. (-2) = 0 ⇒ x = 

Vậy số oxi hóa của Fe trong Fe₃O₄ là .

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN

HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

Chia lớp thành 6 nhóm

Yêu cầu học sinh thảo luận và trả lời câu hỏi trong phiếu học tập số 1.

Nhận nhiệm vụ.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

Theo dõi và hỗ trợ cho nhóm HS.

Thảo luận và ghi câu trả lời vào PHT.

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

Yêu cầu đại diện một số nhóm báo cáo kết quả PHT số 1.

Báo cáo sản phẩm thảo luận của nhóm.

Bước 4: Kết luận và nhận định

Nhận xét và chốt kiến thức.

Nhận xét sản phẩm của nhóm khác.

Kiến thức trọng tâm

– Số oxi hóa của một nguyên tử trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó nếu giả định cặp electron chung thuộc hẳn về nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện lớn hơn.

– Số oxi hóa của nguyên tử một nguyên tố là một số đại số được gán cho nguyên tử của nguyên tố đó và thường được xác định theo các quy tắc sau:

Quy tắc 1: Số oxi hóa của nguyên tử trong các đơn chất bằng 0.

Quy tắc 2: Trong một phân tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tử bằng 0.

Quy tắc 3: Trong các ion, số oxi hóa của nguyên tử (đối với ion đơn nguyên tử) hay tổng số oxi hóa các nguyên tử (đối với các ion đa nguyên tử) bằng điện tích của ion đó.

Quy tắc 4: Trong đa số các hợp chất, số oxi hóa của hydrogen là +1, trừ các hydride kim loại như NaH, CaH₂ …. Số oxi hóa của oxygen bằng -2, trừ OF₂ và các peroxide; superoxide (như H₂O₂; Na₂O₂; KO₂ …). Kim loại kiềm (nhóm IA) luôn có số oxi hóa + 1; kim loại kiềm thổ (nhóm IIA) có số oxi hóa +2. Nhôm có số oxi hóa +3. Số oxi hóa của các nguyên tử nguyên tố fluorine trong các hợp chất bằng -1.