Giáo án hóa học 10 cánh diều

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Khái niệm oxi hóa

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV giới thiệu: 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.

- GV lấy ví dụ để chỉ cụ thể cho HS hiểu.

- GV yêu cầu HS đọc mục 1 yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Số oxi hóa của một nguyên tố trong hợp chất là gì?

- GV yêu cầu HS thảo luận, trả lời bài luyện tập:

+ Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tố trong hợp chất ion , CA

+ Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử nguyên tố trong hợp chất sau:NO,

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS lắng nghe, nhận nhiệm vụ, thảo luận trả lời câu hỏi.

- GV quan sát quá trình HS thực hiện, hỗ trợ khi HS cần.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- Đại diện 2- 3 HS đứng dậy trình bày câu trả lời

- HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.

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

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS 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?

- GV giảng giải, hướng dẫn HS thực hiện cách 1 thông qua 2 quy tắc, phân tích ví dụ 1, 2 cho HS hiểu.

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi phiếu HT1:

- GV tiếp tục giảng giải hướng dẫn HS xác định số oxi hóa dựa theo công thức cấu tạo, GV phân tích ví du 3, 4 cụ thể để HS hiểu.

- GV yêu cầu HS trả lời:

+ 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 

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin sgk, lắng nghe GV trình bày, trả lời câu hỏi

- GV giảng giải, hướng dẫn HS thực hiện

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- Đại diện 2- 3 HS đứng dậy trình bày kết quả

- HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

I. Số oxi hóa

1. Khái niệm oxi hóa

- 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.

- 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.

Trả lời câu hỏi:

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

: số oxi hóa của Ca là +2, O là -2.

2. 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

Có 2 cách để xác định số oxi hóa của các nguyên tử nguyên tố hóa học trong hợp chất:

- 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.

- Cách 2. Dựa theo công thức cấu tạo

+ Đây là cách tính ddienj 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.

- Trả lời câu hỏi:

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.

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.

PHIẾU HỌC TẬP 1

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 2 e) ở lớp ngoài cùng.

+ Nhóm IA - Công thức chung cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns¹ (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: ns² (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: 2s²2p⁴ (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.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV nêu khái niệm phản ứng oxi hóa – khử, lấy ví dụ cho HS hiểu, yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

+ 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)?

- GV yêu cầu HS trình bày khái niệm: chất khử, chất oxi hóa, quá trình oxi hóa và quá trình khử.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS lắng nghe, tiếp nhận câu hỏi, trả lời

- GV phân tích và hướng dẫn vấn đề HS còn chưa nắm được.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- HS trình bày câu trả lời, ghi chép nội dung chính.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.

II. Phản ứng oxi hóa – khử

1. 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

- Qúa trình oxi hóa là quá trình nhường electron

- Qúa trình khử là quá trình nhận electron.

- Trả lời câu hỏi:

(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.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV trình bày: 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.

+ GV đưa ra ví dụ 1 và đặt câu hỏi: Trong phản ứng ở ví dụ 1, hãy chỉ ra chất khử, chất oxi hóa, quá trình khử và quá trình oxi hóa?

- GV vừa nêu các bước thực hiện, vừa lấy ví dụ cụ thể sgk để phân tích cho HS hiểu.

- GV tiếp tục đưa ra ví dụ 2 và lần lượt hướng dẫn HS thực hiện từng bước như ví dụ 1 để cân bằng phản ứng.

- GV yêu cầu HS thảo luận, trả lời câu hỏi:

+ 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?

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS lắng nghe, tiếp nhận câu hỏi, trả lời

- GV phân tích và hướng dẫn vấn đề HS còn chưa nắm được.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- HS trình bày câu trả lời, ghi chép nội dung chính.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.

II. Phản ứng oxi hóa – khử

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

- Bước 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.

- Trả lời câu hỏi :

+ Ở ví dụ 1:

·        Chất khử: Al, Chất oxi hóa: O

·        Quá trình oxi hóa:

·        Quá trình khử:

+ 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.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 4 nhóm và 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.

- Sau khi các nhóm trình bày, GV đặt câu hỏi, yêu cầu HS suy nghĩ trả lời:

+ 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.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS hình thành nhóm, trao đổi, thảo luận

- GV quan sát quá trình HS thực hiện

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- Đại diện nhóm trình bày kết quả

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung luyện tập.

II. Phản ứng oxi hóa – khử

3. Ý nghĩa của một phản ứng oxi hóa khử quan trọng

- 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.

- Bên cạnh phản ứng oxi hóa – khử có ích thì vẫn có một số phản ứng diễn ra ngoài ý muốn như ăn mòn kim loại, sự tạo gỉ...

- Trả lời câu hỏi:

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:

a) Chất oxi hóa: Ag

Chất khử: Fe

Quá trình oxi hóa:

Quá trình khử:

b) Chất oxi hóa: Hg

Chất khử: Fe

Quá trình oxi hóa:

Quá trình khử:

c) Chất oxi hóa: Cl

Chất khử: As

Quá trình oxi hóa:

Quá trình khử:

d) Chất oxi hóa: N

Chất khử: Al

Quá trình oxi hóa:

Quá trình khử:

Hình thức đánh giá

Phương pháp đánh giá

Công cụ đánh giá

Ghi chú

Đánh giá thường xuyên (GV đánh giá HS, HS đánh giá HS)

- Vấn đáp.

- Kiểm tra viết, kiểm tra thực hành.

- Các loại câu hỏi vấn đáp, bài tập.