BÀI 15: PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
Ảnh
HÓA HỌC 10
BÀI 15: PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ
Mục tiêu bài học
Mục tiêu bài học
Hình vẽ
Mục tiêu bài học:
Ảnh
Nêu được khái niệm và xác định được số oxi hóa - khử của nguyên tử các nguyên tố trong hợp chất. Nêu được khái niệm và ý nghĩa của phản ứng oxi hóa - khử. Lập được phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử bằng phương pháp thăng bằng electron. Mô tả được một số phản ứng oxi hóa - khử quan trọng trong cuộc sống.
Khởi động
Khởi động
Ảnh
Khởi động
Trong lò luyện gang, xảy ra phản ứng oxi hóa - khử theo sơ đồ sau: latex(Fe_2O_3 + CO -> Fe + CO_2) Về bản chất oxi hóa - khử là gì? Dấu hiệu nào nhận ra loại phản ứng đó? Nêu cách lập PTHH trên?
I. Số oxi hóa
1. Khái niệm
I. Số oxi hóa
Hình vẽ
1. Khái niệm
Số oxi hóa là điện tích quy ước của nguyên tử. Số oxi hóa được viết ở dạng số đại số, dấu viết trước, số viết sau. Số oxi hóa thường được dùng để lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử.
2. Quy tắc xác định oxi hóa
Ảnh
Quy tắc 1: Trong đơn chất, số oxi hóa của nguyên tử bằng 0. Quy tắc 2: Trong hợp chất, thông thường số oxi hóa của hydrogen là +1, của oxy gen là -2, các kim loại điển hình có số oxi hóa dương và có giá trị bằng số electron hóa trị. Quy tắc 3: Trong hợp chất, tổng số oxi hóa của các nguyên tử trong phân tử bằng 0. Quy tắc 4:Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa của nguyên tử bằng 10 điện tích ion, trong ion đa nguyên tử, tổng số oxi hóa cảu các nguyên tử bằng điện tích ion.
2. Quy tắc xác định oxi hóa
- Câu hỏi và bài tập
Ảnh
Ảnh
Câu hỏi và bài tập:
Câu 1: Xác định số oxi hóa của nguyên tử Fe và S trong các chất sau: a) latex(Fe, FeO, Fe_2O_3, Fe(OH)_3, Fe_3O_4). b) latex(S, H_2S, SO_2, H_2SO_4, Na_2SO_3).
II. Chất oxi hóa, chất khử, phản ứng oxi hóa - khử
1. Chất oxi hóa, chất khử
Hình vẽ
II. Chất oxi hóa, chất khử, phản ứng oxi hóa - khử
1. Chất oxi hóa, chất khử
Chất khử là chất nhường electron, chất oxi hóa là chất nhận electron. Qúa trình oxi hóa là quá trình chất khử nhường electron, quá trình khử là quá trình chất oxi hóa nhận electron.
Ảnh
- Hoạt động: Xác định chất oxi hóa, chất khử
Ảnh
Ảnh
Em hãy tiến hành thực hiện theo hướng dẫn SGK và thực hiện yêu cầu sau: 1. Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử. 2. Xác định chất oxi hóa, chất khử trong hai phản ứng trên.
- Hoạt động: Xác định chất oxi hóa, chất khử
2. Phản ứng oxi hóa - khử
Hình vẽ
2. Phản ứng oxi hóa - khử
Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học xảy ra đồng thời quá trình nhường electron và quá trình nhận electron. Dấu hiệu để nhận biết phản ứng oxi hóa - khử là có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử.
Ảnh
- Câu hỏi và bài tập
Ảnh
Ảnh
- Câu hỏi và bài tập:
Câu 1: Hoàn thành các sơ đồ tạo thành ion: a) latex(Li->Li^+ + ?
Câu 2: Trong không khí ẩm, latex(Fe(OH)_2)màu trắng chuyển dần sang latex(Fe(OH)_3) màu nâu đỏ theo sơ đồ sau: latex(Fe(OH)_2 + O_2 + H_2O -> Fe(OH)_3)
a) Hãy xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa. b) Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử. c) Dùng mũi tên biểu diễn sự chuyển electron từu chất khử sang chất oxi hóa.
III. Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử
- Tìm hiểu
Ảnh
- Các bước lập phương trình hóa học:
III. Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử
Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, từ đó xác định chất oxi hóa, chất khử. Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử. Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa dựa trên nguyên tắc: Tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận. Bước 4: Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng, từ đó tính ra hệ số của các chất khác có mặt trong phương trình hóa học.
- Câu hỏi và bài tập
Ảnh
Ảnh
- Câu hỏi và bài tập:
Câu 1: Hoàn thành các sơ đồ tạo thành ion: a) latex(Li->Li^+ + ?
Câu 3: Xét các phản ứng hóa học xảy ra trong công nghiệp: a) latex(Al(OH)_3 -> Al_2O_3 + H_2O) b) latex(C + CO_2 -> CO)
Phản ứng nào là phản ứng oxi hóa - khử? Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp thăng bằng electron.
IV. Phản ứng oxi hóa - khử trong thực tiễn
1. Sự cháy
IV. Phản ứng oxi hóa - khử trong thực tiễn
1. Sự cháy
Phản ứng cháy là phản ứng oxi hóa - khử xảy ra ở nhiệt độ cao giữa chất cháy và chất oxi hóa. Chất cháy thường là nhiên liệu (than đá, khí thiên nhiên, xăng,...) còn chất oxi hóa thường là oxygen.
Ví dụ: Phản ứng ứng oxi hóa - khử xảy ra khi đốt cháy carbon trong than đá và butane trong khí gas:
latex(C + O_2 -> CO_2)
latex(2C_2H_10 + 13O_2 -> 8CO_2 + 10H_2O_2)
latex(t^@)
latex(t^@)
2. Sự han gỉ kim loại
Ảnh
2. Sự han gỉ kim loại
Sau thời gian sử dụng, nhiều thiết bị, máy móc, vật dụng bằng kim loại thường bị han gỉ so sự oxi hóa bởi oxygen trong không khí. Ví dụ: Trong không khí ẩm, các vật dụng bằng thép bị oxi hóa tạo gỉ sắt.
latex(4Fe + 3O_2 + xH_2O -> 2Fe_2O_3 . xH_2O)
3. Sản xuất hóa chất
Ảnh
3. Sản xuất hóa chất
Trong công nghiệp, phần lớn các phản ứng hóa học xảy ra trong các quy trình sản xuất là phản ứng oxi hóa - khử. Ví dụ: Sulfuric acid là hóa chất quan trọng trong công nghiệp, được sản xuất chủ yếu từ sulfur hoặc quặng pyrite.
Sơ đồ phản ứng:
S
Hình vẽ
latex(FeS_2)
Hình vẽ
Hình vẽ
Hình vẽ
latex( + O_2, t^@)
latex( + O_2, t^@)
latex( SO_2)
Hình vẽ
latex( SO_3)
latex( H_2SO_4)
Hình vẽ
latex(+ O_2, xt, t^@)
latex(+ H_2O)
4. Chuyển hóa các chất trong tự nhiên
4. Chuyển hóa các chất trong tự nhiên
Trong tự nhiên cũng xảy ra rất nhiều quá trình kèm theo phản ứng oxi hóa - khử.
Ví dụ:
- Tia sét tạo ra tia lửa điện, là điều kiện cho nitrogen phản ứng với oxygen:
latex(N_2 + O_2)
Hình vẽ
2NO
tia lửa điện
- Khí NO sinh ra nhanh chóng chuyển hóa thành latex(NO_2), sau đó tiếp tục bị oxi hóa thành latex(HNO_3).
latex(2NO + O_2 -> 2NO_2) latex(4NO2 + O_2 + 2H_2O -> 4HNO_3)
- Câu hỏi và bài tập
Ảnh
Ảnh
- Câu hỏi và bài tập:
Câu 1: Hoàn thành các sơ đồ tạo thành ion: a) latex(Li->Li^+ + ?
Câu 4: Nêu một số phản ứng oxi hóa - khử có lợi và có hại trong thực tế. Câu 5: Lập phương trình hóa học của các phản ứng trong quá trình sản xuất sulfuric acid theo sơ đồ mục IV.3. Trong các phản ứng đó, phản ứng nào là phản ứng oxi hóa khử?
- Câu 6 (- Câu hỏi và bài tập)
Ảnh
Câu 6: Đèn xì oxygen - acetylene có cấu tạo gồm hai ống dẫn khí: một ống dẫn khí oxygen, một ống dẫn khí acetylene (Hình 15.1). Khi đèn hoạt động, hai khí này được trộn vào nhau để thực hiện phản ứng đốt cháy theo sơ đồ:
latex(C_2H_2 + O_2 -> CO_2 + H_2O)
latex(t^@)
Phản ứng tỏa nhiệt lớn, tạo ra ngọn lửa có nhiệt độ đạt đến latex(3000^@C) nên được dùng để hàn cắt kim loại.
Hãy xác định chất oxi hóa, chất khử và lập phương trình hóa học của phản ứng trên theo phương pháp thăng bằng electron.
- Câu 7 (- Câu hỏi và bài tập)
Câu 7. Trong quá trình luyện gang từ quặng chứa latex(Fe_2O_3), ban đầu không khí nóng được nén vào lò cao, đốt cháy hoàn toàn than cốc kèm thoe tỏa nhiệt nhanh.
latex(C + O_2 -> CO_2)
Khí latex(CO_2) đi lên, gặp các lớp than cốc và bị khử thành CO:
latex(CO_2 + C -> CO)
Khí CO khử latex(Fe_2O_3) thành Fe theo phản ứng tổng quát:
latex(Fe_2O_3 + CO -> Fe + CO_2)
Em hãy lập các phương trình hóa học ở trên, chỉ rõ chất oxi hóa, chất khử.
latex(t^@)
latex(t^@)
latex(t^@)
5. Xác định nồng độ một chất bằng phản ứng oxi hóa - khử
Ảnh
5. Xác định nồng độ một chất bằng phản ứng oxi hóa - khử
Dung dịch thuốc tím latex((KMnO_4)) được sử dụng phổ biến như một tác nhân oxi hóa mạnh để xác định hàm lượng các chất khử như iron(II), hydrogen peroxide,...
Ví dụ: Hàm lượng iron(II) sunfate còn lại trong mẫu được xác định thông quan phản ứng với dung dịch thuốc tím:
latex(10FeSO_4 + 2KMnO_4 + 8H_2SO_4 -> 5Fe_2(SO_4)_3 + K_2SO_4) latex(+ 2MnSO_4 + 8H_2O).
Dặn dò
- Học xong bài này em sẽ
Ảnh
Học xong bài này, em sẽ:
Sử dụng phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử để giải thích một số quá trình liên quan trong thực tiễn.
- Dặn dò
Ảnh
Dặn dò
Ôn lại trọng tậm bài học. Làm bài tập trong SBT. Chuẩn bị bài sau: " Bài 16: Ôn tập chương 4".
- Cảm ơn
Ảnh