Bài giảng Powerpoint hóa học 10 cánh diều

KHỞI ĐỘNG

Quá trình bị gỉ của đinh ốc ngoài không khí được mô tả như hình dưới đây:

Trong quá trình trên, hãy cho biết nguyên tử nguyên tố nào nhường electron, nguyên tử nguyên tố nào nhận electron. Giải thích?

• Do O có cấu hình e lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhận electron
• Do Fe có cấu hình lớp ngoài cùng là nên có xu hướng nhường electron.

CHỦ ĐỀ 4: PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ

 BÀI 13: PHẢN ỨNG OXI HÓA  - KHỬ

NỘI DUNG BÀI HỌC

1. Số oxi hóa

Trong các đơn chất, điện tích của nguyên tử luôn bằng 0, trong phân tử hợp chất, điện tích của nguyên tử nói chung khác không. Do đó, để thuận tiện hơn, người ta sử dụng điện tích giả định thay vì điện tích thực và gọi đó là số oxi hóa.

1. Khái niệm số oxi hóa

Đọc mục 1 SGK trang 71 và trả lời câu hỏi:

Số oxi hóa của một nguyên tố trong hợp chất là gì?

Số oxi hóa của một nguyên tố trong hợp chất là diện tích của nguyên tử nguyên tố đó với giả định đây là hợp chất ion.

SOẠN HÓA HỌC 10 CÁNH DIỀU SOẠN CHI TIẾT KHÁC:

• Tải GA word hóa học 10 cánh diều
• Bài giảng Powerpoint hóa học 10 cánh diều
• Giáo án word chuyên đề hoá học 10 cánh diều cả năm

Ví dụ

• Trong các hợp chất ion: : Số oxi hóa của Na là +1, của Cl là -1.
• Trong các hợp chất cộng hóa trị: H – S – H: Số oxi hóa của H là +1, S là -2.

Thảo luận và trả lời bài luyện tập:

1. Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tố trong hợp chất ion , Ca
2. Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử nguyên tố trong hợp chất sau: NO,

: số oxi hóa của Al là +3, của O là -2.

: số oxi hóa của Ca là +2, O là -2.

Thảo luận và trả lời bài luyện tập:

1. Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tố trong hợp chất ion , Ca
2. Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử nguyên tố trong hợp chất sau: NO,

NO: số oxi hóa của N là +2, của O là -2.

CH4: số oxi hóa của C là -4, của H là +1.

2. Cách xác định số oxi hóa của nguyên tử các nguyên tố trong hợp chất

Đọc thông tin mục 2 SGK trả lời câu hỏi:

Có bao nhiêu cách để xác định số oxi hóa của các nguyên tử nguyên tố hóa học trong hợp chất? Kể tên những cách đó?

Cách 1. Dựa theo số oxi hóa của một số nguyên tử đã biết và điện tích của phân tử hoặc ion

Cách 2. Dựa theo công thức cấu tạo

Cách 1. Dựa theo số oxi hóa của một số nguyên tử đã biết và điện tích của phân tử hoặc ion:

Quy tắc 1. Số oxi hóa của nguyên tử nguyên tố trong đơn chất bằng không

Quy tắc 2. Tổng số oxi hóa của các nguyên tử trong phân tử bằng 0, của một ion đa nguyên tử bằng chính điện tích của ion đó.

Hoàn thành phiếu bài tập sau

SOẠN HÓA HỌC 11 CÁNH DIỀU CHUẨN KHÁC:

• Bài giảng điện tử hóa học 11 cánh diều
• Giáo án hóa học 11 mới năm 2023 cánh diều

PHIẾU HỌC TẬP 1

Câu 1. Dựa theo quy tắc octet, giải thích vì sao số oxi hóa của O là -2, của kim loại nhóm IA là +1, của kim loại nhóm IIA là +2 và Al là +3?

Câu 2. Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử trong hợp chất:

Câu 3. Xác định số Oxi hóa của mỗi nguyên tử trong các ion:

Giải

Câu 1: Theo quy tắc octet, khi hình thành liên kết hóa học, nguyên tử thường có xu hướng đạt tới cấu hình electron bền vững của khí hiếm với 8 electron (của He với 2e) ở lớp ngoài cùng.

• Nhóm IA - Công thức chung cấu hình electron lớp ngoài cùng: (Dễ nhường 1 electron để đạt cấu trúc bền vững của khí hiếm) nên có số oxi hóa là +1.
• Nhóm IIA - Công thức chung cấu hình electron lớp ngoài cùng: (Dễ nhường 1 electron để đạt cấu trúc bền vững của khí hiếm) nên có số oxi hóa là +2.
• O – Công thức chung cấu hình e lớp ngoài cùng: (dễ nhận them 2 e) nên có số oxi hóa là -2.

Câu 2.

• Gọi x là số oxi hóa của Fe, theo quy tắc ta có:

   2.x + 3(-2) = 0 suy ra x = 3

→ Vậy số oxi hóa của Fe là +3, của O là -2

• Gọi x là số oxi hóa của Na, theo quy tắc ta có:

   2.x + 4 + 3.(-2) = 0 suy ra x = 1

→ Vậy số oxi hóa của Na là +1, của C là 4 của O là -2.

• Gọi x là số oxi hóa của Al, theo quy tắc ta có:

   1+ x + 2. [6 + 4.(-2)] = 0 suy ra x = 3

→ Vậy số oxi hóa của Al là 3, của K là +1, của S là +6, của O là -2.

Câu 3.

• Gọi x là số oxi hóa của N, theo quy tắc ta có:

   x + 3.(-2) = -1 suy ra x = 5 → Vậy N là +5, O là -2

• Gọi x là số oxi hóa của N, theo quy tắc ta có:

   x + 4.1 = 1 suy ra x = -3 → Vậy N là -3, H là +1

• Gọi x là số oxi hóa của Mn, theo quy tắc ta có:

   x + 4.(-2) = -1 suy ra x = 7 → Vậy Mn là +7, O là -2.

Cách 2. Dựa theo công thức cấu tạo

Đây là cách tính diện tích các nguyên tử trong hợp chất với giả định đó là hợp chất ion dựa vào công thức cấu tạo.

Cách này dùng được cho mọi trường hợp nhưng cần phải biết công thức cấu tạo của chất.

Hoàn thành các nhiệm vụ:

Câu 1. Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử trong  theo cách 2.

Câu 2. Dựa vào độ âm điện, giải thích vì sao công thức ion giả định của  là  mà không phải là 

Câu 1. Công thức cấu tạo của NH3 là: 

Trong mỗi liên kết N – H thì H góp 1 electron, 1 e này chuyển sang N. Vì có 3 liên kết N – H nên số oxi hóa của N là -3 và của H là +1.

SOẠN GIÁO ÁN TẤT CẢ CÁC MÔN LỚP 11 MỚI:

• Giáo án tất cả các môn lớp 11 chân trời sáng tạo
• Giáo án tất cả các môn lớp 11 cánh diều
• Giáo án tất cả các môn lớp 11 kết nối tri thức

Câu 2. có 2 liên kết cộng hóa trị với 2 nguyên tử F, F có độ âm điện 3,98 lớn hơn độ âm điện của O là 3,44 vì vậy khả năng hút electron của F lớn hơn, tính phi kim mạnh hơn nên F có số oxi hóa – -1, còn số oxi hóa của O là +2.

1. Phản ứng oxi hóa - khử
2. Một số khái niệm

Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi oxi hóa của ít nhất một nguyên tố hóa học.

Chất khử là chất nhường electron

Chất oxi hóa là chất nhận electron

Quá trình oxi hóa là quá trình nhường e

Quá trình khử là quá trình nhận electron

Suy nghĩ và trả lời câu hỏi:

                                   (1)

     (2)

       (3)

• Xác định số oxi hóa của các nguyên tử trong phản ứng (1) và (2). Cho biết nguyên tố nào có sự thay đổi số oxi hóa?
• Nguyên tố Cl thể hiện bao nhiêu số oxi hóa trong phản ứng (3)?

Giải

(1) Nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa là Ag, và Cl.

(2) Không có nguyên tố nào thay đổi số oxi hóa

(3) Nguyên tố Cl thể hiện 3 số oxi hóa

• số oxi hóa của Cl là 0
• NaOCl số oxi hóa của Cl là +1
• NaCl số oxi hóa của Cl là -1

2. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp thăng bằng electron

Phản ứng oxi hóa khử có sự thay đổi số oxi hóa, tức là có các quá trình nhường và nhận electron. Ta có thể cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử theo nguyên tắc trong một phản ứng, tổng số electron nhường phải bằng tổng số electron nhận.

Bươc 1: Xác định sự thay đổi số oxi hóa trước và sau phản ứng của các nguyên tử.

Bước 2: Viết các quá trình oxi hóa và quá trình khử.

Bước 3: Thăng bằng electron bằng cách nhân thêm hệ số vào các quá trình nhường và nhận electron sao cho tổng số electron nhường bằng tổng số electron nhận.

 Bước 4: Hoàn thành phương trình dạng phân tử.

Trong phản ứng ở ví dụ 1 trang 74 SGK, hãy chỉ ra chất khử, chất oxi hóa, quá trình khử và quá trình oxi hóa?

Giải

• Chất khử: Al, Chất oxi hóa: O
• Quá trình oxi hóa:
• Quá trình khử:
• Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử sau. Chỉ ra chất oxi hóa, chất khử, sự oxi hóa, sự khử:

     O

• Các phản ứng trên thường gặp trong cuộc sống và sản xuất. Những phản ứng này thường diễn ra trong quá trình nào?

Giải

Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử:

-> Xuất hiện trong quá trình điều chế sắt.

O

-> Xuất hiện trong quá trình sản xuất axit nitric từ ammoniac.

Ý nghĩa của một phản ứng oxi hóa khử quan trọng

Chia lớp thành 4 nhóm và thực hiện yêu cầu:

• Nhóm 1 + 3: Tìm hiểu phản ứng liên quan đến cung cấp năng lượng.
• Nhóm 2 + 4: Tìm hiểu phản ứng liên quan đến việc lưu trữ năng lượng.

Phản ứng liên quan đến việc cung cấp năng lượng: Qúa trình oxi hóa các phân tử thường giải phóng một lượng năng lượng lớn.

Phản ứng liên quan đến việc lưu trữ năng lượng:

Pin lithium – ion, acquy -> dự trữ năng lượng dưới dạng điện năng.

Phản ứng quang hợp, năng lượng lấy từ ánh sáng mặt trời và tích trữ trong tinh bột.

Tuy nhiên, vẫn có một số phản ứng diễn ra ngoài ý muốn như ăn mòn kim loại, sự tạo gỉ...

Suy nghĩ và trả lời câu hỏi:

Sắt bị gỉ trong không khí ẩm. Đó có phải là phản ứng oxi hóa – khử không? Đề xuất một vài biện pháp hạn chế sự tạo gỉ kim loại nêu trên?

Hãy viết các quá trình thay đổi số oxi hóa của mỗi nguyên tử nguyên tố trong phản ứng oxi hóa hoàn toàn methane.

1. Sắt bị gỉ là phản ứng oxi hóa khử. Một vài biện pháp hạn chế sự tạo gỉ kim loại:

• Mạ: người ta thường mạ một lớp ở ngoài sắt để bảo vệ sắt, ví dụ mạ kẽm.
• Sơn phủ: người ta phủ sơn lớp ngoài cho sắt, ví dụ sơn trộn các chất ức chế rỉ sắt.

2. phản ứng oxi hóa hoàn toàn methane

• Quá trình oxi hóa:

• Quá trình khử:

LUYỆN TẬP

Câu 1: Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử trong các phân tử và ion sau đây:

1. a) b) c)           d)

Câu 2. Xác nhận chất oxi hóa, chất khử, viết quá trình oxi hóa, quá trình khử trong các phản ứng sau:

1. b)
   c) 2As + 3
2. d)

Câu 3. Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử sau đây bằng phương pháp thăng bằng electron:

1. a) NaBr +       
2. b)
3. c) CO +             
4. d)
5. e) +

VẬN DỤNG

Câu 4. Nước oxi già có tính oxi hóa mạnh, có khả năng oxi hóa của hydrogen peroxide ()

1. a) Từ công thức cấu tạo H – O – O – H, hãy xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử
2. b) Nguyên tử nguyên tố nào gây nên tính oxi hóa của . Viết quá trình khử minh họa cho nguyên tử nguyên tố đó.

Giải

1. a) Số oxi hóa của nguyên tử O là -1

    Số oxi hóa của nguyên tử H là +1.

1. b) Nguyên tử nguyên tố gây nên tính oxi hóa của H₂O₂ là O.