Biên hoà
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
Đơn vị: Trường THPT Vĩnh Cửu
Mã số:

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
GIẢNG DẠY PHẢN ỨNG OXI HOÁ – KHỬ PHẦN
VÔ CƠ
THEO HƯỚNG DẠY HỌC TÍCH CỰC
Người thực hiện: Th.S Nguyễn Văn Đoàn
Lĩnh vực nghiên cứu:
- Phương pháp giảng dạy
- Phương pháp dạy học bộ môn: Hóa học
Đồng Nai, tháng 01 năm 2014
SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN
1. Họ và tên: Nguyễn Văn Đoàn
2. Ngày tháng năm sinh: 09 – 12 – 1985
3. Nam, nữ: Nam
4. Địa chỉ: 32/5 – Khu phố 3 – Phường Tân Hoà – Biên Hoà – Đồng Nai
5. Điện thoại: 0938978717
6. E-mail: [email protected]
7. Chức vụ: Giáo viên
8. Đơn vị công tác: trường THPT Vĩnh Cửu
II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO
- Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: Thạc sĩ
- Năm nhận bằng: 2013
- Chuyên ngành đào tạo: Hoá vô cơ và ứng dụng
III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC
- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: phương pháp giảng dạy hóa học và
hoá vô cơ, ứng dụng

học phổ thông là: Chương IV: Oxi hoá khử (Lớp 10), trong chương trình học kì II
lớp 10, học kì I lớp 11 và học kì II lớp 12, học sinh được ứng dụng kiến thức oxi
hoá khử.
Phản ứng oxi hoá khử đã được nhiều tác giả nghiên cứu như:
+ “ Dạy học phân hoá bằng hệ thống bài tập ở phần phản ứng oxi hoá
khử và phi kim lớp 10(cơ bản) trung học phổ thông ” Phương Thị Thể - SKKK
2011
Trong đề tài tác giả đã:
Trang 4
+ Nghiên cứu sự phân hoá học sinh theo từng cấp độ và chọn bài tập
phần oxi hoá khử, dạy học sinh định hướng theo các hướng hệ thống bài tập
liên quan.
+ Cuối cùng tác giả đánh giá kết luận của việc thực hiện cho viện
phân hoá bài tập: Bài tập đóng một vai trò hết sức quan trọng trong quá trình
nhận thức của học sinh, nó không chỉ là thước đo khả năng nhận thức, củng cố
kiến thức của học sinh mà còn là phương tiện để rèn cho học sinh các kĩ năng
giải bài tập. Trong quá trình giảng dạy với mỗi đối tượng học sinh giáo viên
nên giao cho các em những loại bài tập vừa sức trong khi giải bài tập cảm
thấy thích thú ngoài ra còn kích thích trí tò mò của các em để khi học sinh
giải xong bài tập này lại muốn giải những bài tập khác ở mức độ cao hơn.
+ “ Một số biện pháp giảng dạy áp dụng trong chương oxi hoá khử lớp 10”
Nguyễn Thị Hồng Nhung – SKKN 2008
Trong đề tài tác giả đã:
+ Tác giả khái quát chương trình hoá học phần oxi hoá khử từ năm
lớp 8 đến lớp 10.
+ Soạn giáo án cho từng bài theo nhiều phương pháp: đàm thoại, nêu
vấn đề, gợi mở…Sau đó tiến hành giảng dạy và khảo sát nội dung chọn lọc
qua các bài kiểm tra của học sinh.
+ Tác giả đánh giá như sau: Đây là phần kiến thức khó và đòi hỏi học
sinh cần có khả năng cao. Giáo viên dạy cần nhấn mạnh và giảng chậm. Ban

, số oxi hoá của Cl bằng 0.
- Khi tham gia hợp chất, số oxi hoá của một số nguyên tố có trị số không đổi như
sau.
+ Kim loại kiềm luôn bằng +1.
+ Kim loại kiềm thổ luôn bằng +2.
+ Oxi ( trừ trong peoxit, supeoxit bằng – 1, +1, +2) luôn bằng - 2.
+ Hiđro ( trừ trong hiđrua kim loại bằng - 1) luôn bằng - 1.
+ Al thường bằng +3.
Chú ý: Dấu của số oxi hoá đặt trước giá trị, còn dấu của ion đặt sau giá trị.
Ví dụ:
Số oxi hoá của
3
eF
+
, ion
3
eF
+

2.1.3 Định nghĩa phản ứng oxi hóa khử :
Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng trong đó có sự trao đổi e giữa các
nguyên tử hoặc ion của các chất tham gia phản ứng, do đó làm thay đổi số oxi hoá
của chúng.
Ví dụ:
0 2 0 2
2 2
Zn Cu Cl Cu ZnCl
+ +
+ → +
- Chất nhường e gọi là chất khử (hay chất bị oxi hoá).

, MnO
4
2-
, MnO
2
)
-
7
4
K MnO
+
;
6
2 4
K MnO
+
;
4
2
MnO
+
trong môi trường axit (
H
+
) thường bị khử thành muối
Mn
2+
Ví dụ:

+7 +2 +2 +3

2
O) thường bị khử thành mangan đioxit
(MnO
2
)
Ví du:
+7 +4 +4 +6
2KMnO
4
+ 4K
2
SO
3
+ H
2
O → MnO
2
+ K
2
SO
4
+ KOH
Kali pemanganat Kali sunfit Mangan đioxit Kali sunfat
(Chất oxi hóa) (Chất khử)
- KMnO
4
trong môi trường bazơ (OH
-
) thường bị khử tạo K
2

; K
2
CrO
4
(Cr
2
O
7
2-
; CrO
4
2-
)
K
2
Cr
2
O
7
(Kali đicromat; Kali bicromat), K
2
CrO
4
(Kali cromat) trong môi
trường axit (H
+
) thường bị khử thành muối crom (III) (Cr
3+
)
Ví dụ:

Trong môi trường trung tính, muối cromat (CrO
4
2-
) thường bị khử tạo crom (III)
hiđroxit (Cr(OH)
3
)
Ví dụ:
+6 -2 +3 0
2K
2
CrO
4
+ 3(NH
4
)
2
S + 2H
2
O → 2Cr(OH)
3
+ 3S + 6NH
3
+ 4KOH
Kali cromat Amoni sunfua Crom (III) hiđroxit Lưu huỳnh
(Chất oxi hóa) (Chất khử)
Trang 8
- Axit nitric (HNO
3
), muối nitrat trong môi trường axit (NO


Ví dụ:
0 +5 +3 +4
Fe + 6 HNO
3 (đ, nóng)
→ Fe(NO
3
)
3
+ 3 NO
2
+ 3 H
2
O
Sắt Axit nitric Sắt (III) nitrat Nitơ đioxit
(Chất khử) (Chất oxi hóa) (Khí có mùi hắc, màu nâu)
- Axit HNO
3
loãng thường bị khử thành NO (khí nitơ oxit). Các chất khử thường
gặp là: các kim loại, các oxit kim loại hay hợp chất kim loại có số oxi hóa trung
gian (FeO, Fe(OH)
2
, Fe
3
O
4
, Fe
2+
), một số phi kim (S, C, P), một số hợp chất của phi
kim trong đó phi kim có số oxi hoá thấp nhất có số oxi hóa trung gian (SO

O)
Ví dụ:
0 +5 +2 +2
3Cu + 2NO
3
-
+ 8H
+
→ 3Cu
2+
+ 2NO + 4H
2
O
Đồng Muối nitrat trong môi trường axit Muối đồng (II)
Trang 9
(Chất khử) (Chất oxi hóa) (Dung dịch có màu xanh lam)
Khí NO không màu thoát ra kết hợp với O
2
(của không khí) tạo khí NO
2
có màu
nâu đỏ
- Axit sunfuric đậm đặc nóng, H
2
SO
4
(đ, nóng); Khí sunfurơ (SO
2
)
- H

2
O
Đồng Axit sunfuric (đặc, nóng) Đồng (II) sunfat Khí sunfurơ
(Chất khử) (Chất oxi hóa)
Các kim loại mạnh như Mg, Al, Zn không những khử H
2
SO
4
đậm đặc, nóng
thành SO
2
mà còn thành S, H
2
S. H
2
SO
4
đậm đặc nhưng nếu loãng bớt thì sẽ bị khử
tạo lưu huỳnh (S) hay hợp chất của lưu huỳnh có số oxi hóa thấp hơn (H
2
S).
Nguyên nhân của tính chất trên là do kim loại mạnh nên dễ cho điện tử (để H
2
SO
4

nhận nhiều điện tử) và do H
2
SO
4

4
loãng là axit thông thường (tác nhân oxi hóa là
H
+
), chỉ dung dịch H
2
SO
4
đậm đặc, nóng mới là axit có tính oxi hóa mạnh (tác nhân
Trang 10
oxi hóa là
2
4
SO
−
). Trong khi dung dịch HNO
3
kể cả đậm đặc lẫn loãng đều là axit có
tính oxi hóa mạnh (tác nhân oxi hóa là
3
NO
−
)
Ví dụ:
0 +6 +2 0
Fe + H
2
SO
4
(l) → FeSO

O

0 +5 +3 +4
Fe + 6HNO
3
(đ, nóng) → Fe(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O
Ba kim loại Al, Fe, Cr không bị hòa tan trong dung dịch H
2
SO
4
đậm đặc nguội
(cũng như trong dung dịch HNO
3
đậm đặc nguội) (bị thụ động hóa, trơ)
- Ion H
+

Ion H
+
của axit thông thường oxi hóa được các kim loại đứng trước H trong
dãy
thế điện hóa. Ion H

Bước 1: Viết phương trình phản ứng, nếu chưa biết sản phẩm thì phải dựa vào điều
kiện cho ở đề bài để suy luận.
Bước 2: Xác định số oxi hoá của các nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. Đối với
những nguyên tố có số oxi hoá không thay đổi thì không cần quan tâm.
Bước 3: Viết các phương trình e (cho - nhận e).
Bước 4: Cân bằng số e cho và nhận.
Bước 5: Đưa hệ số tìm được từ phương trình e vào phương trình phản ứng.
Bước 6: Cân bằng phần không tham gia quá trình oxi hoá - khử.
Ví dụ 1: Cho miếng Al vào dung dịch axit HNO
3
loãng thấy bay ra chất khí không
màu, không mùi, không cháy, nhẹ hơn không khí, viết phương trình phản ứng và
cân bằng.
Giải:
Theo đầu bài, khí bay ra là N
2
.
Phương trình phản ứng (bước 1):
Bước 2, 3, 4: 10 Al
0
→Al
3+
+ 3e
3 2N
5+
+ 10e → N
2
Bước 5:
10Al + 6HNO
3

)
3
+ 3N
2
+ 18H
2
O
Dạng ion:
10Al + 36H
+
+
6
3
NO
−
→ 10Al
3+
+ 3N
2
+ 18H
2
O

Chú ý: Đối với những phản ứng tạo nhiều sản phẩm trong đó nguyên tố ở nhiều
số oxi hoá khác nhau, ta viết riêng từng phản ứng đối với từng sản phẩm, sau đó
nhân các phản ứng riêng với hệ số tỷ lệ theo điều kiện đầu bài. Cuối cùng cộng gộp
các phản ứng lại.
Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng:
HNO
3

2
O (2)
Để có tỷ lệ mol trên, ta nhân phương trình (1) với rồi cộng 2 phương trình lại:
17Al + 66HNO
3
→ 17Al(NO
3
)
3
+ 9NO + 3N
2
O + 33H
2
O
2.1.5.2 Các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử:
2.1.5.2.1 Phương pháp đại số :
- Nguyên tắc: Số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế phải bằng nhau.
- Các bước cân bằng:
Thực

hiện

các

bước

sau:
+

Viết

bài

yêu

cầu

bổ
s
ung

phản

ứng

rồi

mới

cân

bằng).
+

Đặt

các

hệ

số


Lập

hệ

phương

trình

toán

học

liên

hệ

giữa

các

hệ

số

này

với

nguyên

bằng

nhau.

Nếu

phản

ứng

ở

dạng

ion

thì

còn

đặt thêm

một

phương

trình

toán



phương

trình

toán.

Thường

số

phương

trình

toán

lập

được

ít

hơn

một

phương

trình


số

nào

đó
bằng

1.

Do

đó

có

số

phương

trình

toán

bằng

số

ẩn



với

cùng

một

số

thích

hợp

để

các

hệ

số

đều

là

số

nguyên.
Ví dụ



+ eNO + fH
2
O
Cu

: a

=

d (1)
N

:

b

=

e

(2)
O

: 3b

=

e


e

=

1
(2)

b

=1 (3)

f

=

2 (4)

c

=

4
(5)

d

=

3/2 (1)



2 c

=

8 d

=

3 e

=

2 f

=

4
3Cu +

2NO
3
-
+ 8H
+
→
3 Cu
2+

+

với

đầy

đủ

tác

chất,

sản

phẩm

(nếu

đầu
bài

yêu

cầu

bổ

sung

phản

ứng,

hóa

thay

đổi.

Nhận

diện

chất

oxi

hóa,

chất

khử.
+

Viết

phản

ứng

cho,

phản


của

nguyên

tố

có

số

oxi

hóa

thay

đổi,

với

số

oxi

hóa

được

để


oxi

hóa

thay

đổi

hai

bên

bằng

nhau.
+

Cân

bằng

số

điện

tử

cho,


oxi hóa

(Hay

số

oxi

hóa

tăng

của

chất

khử

bằng

số

oxi

hóa

giảm

của



điện

tử;

các

hệ

số

cân

bằng

tìm

được;

và
phản

ứng

lúc

đầu

để



các

nguyên

tố

còn

lại

(nếu

có)

như

phản

ứng

trao

đổi.
- Lưu ý:
Khi viết các quá trình oxi hoá và quá trình khử của từng nguyên tố, cần theo đúng
chỉ số qui định của nguyên tố đó.
+ Ví dụ:
Fe + H
2

SO
4
→ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
0
- Các

thí

dụ:

Cân

bằng

các

phản

ứng

sau

4+

FeSO
4+

H
2
SO
4

→

MnSO
4

+

Fe
2
(SO
4
)
3


+2 +3
5 x 2Fe2Fe + 2e (Phản

ứng

oxi

hóa)
2KMnO
4

+

10FeSO
4

+

H
2
SO
4
→
2MnSO
4

+

2
O và ngược
lại.
• Nếu phản ứng có bazơ tham gia: vế nào thừa O phải thêm H
2
O để tạo ra OH
-
- Các bước cân bằng :
+

Viết

phương

trình

phản

ứng

với

đầy

đủ

tác

chất,



tố

có

số

oxi

hóa

thay

đổi.

Nhận

diện

chất
oxi

hóa,

chất

khử.
+

Viết


phân

ly

được

thành

ion

như

chất

không

tan,

chất

khí,

chất

không
điện

ly,


ion

hay

phân

tử

nào

chứa

nguyên

tố

có

số

oxi

hóa

thay

đổi

(ion


đi).
+

Viết

các

phản

ứng

cho,

phản

ứng

nhận

điện

tử

(chính

là

các

phản

số

oxi

hóa

để bên

trên.

Thêm

hệ

số

thích

hợp

để

số

nguyên

tử

của



tử

cho,

nhận.

Số

điện

tử

cho

của

chất

khử

phải

bằng

số
điện

tử



oxi

hóa

giảm

của

chất

oxi

hóa)

bằng

cách

nhân

hệ

số

thích

hợp.

Xong

bằng

điện

tích.

Điện

tích

hai

bên

phải

bằng

nhau.

Nếu

không

bằng
nhau

thì

thêm


axit

hoặc

bazơ.

Tổng

quát

thêm

H+

vào

bên

nào

có

axit

(tác

chất

hoặc


cân

bằng
số

nguyên

tử

H

(cũng

là

cân

bằng

số

nguyên

tử

O).
+

Phối

lúc

đầu

để

bổ

sung

hệ

số

thích

hợp

vào

phản

ứng

lúc

đầu

(Chuyển



lại,

nếu

có,

như

phản

ứng

trao

đổi.
- Các th
í
dụ:
Cân

bằng

các

phản

ứng

sau

3
Trang 17
KMnO
4+

FeSO
4

+

H
2
SO
4

→

MnSO
4

+

Fe
2
(SO
4
)


→
Mn
2+
(Quá trình

khử

)

5 2Fe
2+

→

2Fe
3+
+ 2e (Quá trình

oxi

hóa

)
2MnO
4
-
+

10Fe

2
O
2KMnO
4

+

10Fe
2
(SO
4
)
3

+

8H
2
SO
4

→

2MnSO
4

+

5Fe
2

+ K
2
SO
3
+

KOH
→
K
2
MnO
4

+

K
2
SO
4

+

H
2
O
Chất

oxi

hóa

e→
MnO
4
2-
(Quá trình

khử

)
1 x SO
3
2-
→

SO
4
2-
+ 2e (Quá trình

oxi

hóa

)
2MnO
4
-

2-

+

2OH
-
→

2MnO
4
2-

+

SO
4
2-

+ H
2
O
2KMnO
4

+ K
2
SO
4

+

)
3
+ N
x
O
y
+ H
2
O
(5x – 2y) x 3Fe
+8/3
→ 3Fe
3+
+ e
1 x x N
+5
+ (5x – 2y)e → xN
+2y/x

(5x-2y) Fe
3
O
4
+ (46x-18y) HNO
3
→ (15x-6y) Fe(NO
3
)
3
+ N

-1
→ 2S
+4
+ 2.5e
4 x FeS
2
→ Fe
+3
+ 2S
+4
+ 11e
11 x O
2
0
+ 4e → 2O
2-

4 FeS
2
+ 11 O
2
→ 2 Fe
2
O
3
+ 8 SO
2
2.1.5.3.3 Phản ứng có nguyên tố tăng hoặc giảm số oxi hóa ở nhiều nấc :
Nguyên tắc :
• Cách 1 : Viết mọi phương trình thay đổi số oxi hoá, đặt ẩn số cho từng nấc tăng,

+5
+ 8e → 2N
+1

(3x+8y) Al + (12x+30y) HNO
3
→(3x+8y) Al(NO
3
)
3
+ 3x NO + 3yNO
2
+ (6x+15y) H
2
O
Cách 2: Tách thành 2 phương trình :
a x Al + 4HNO
3
→ Al(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O
b x 8Al + 30 HNO
3
→ 8Al(NO
3
)

Al + H
2
O → Al(OH)
3
+ H
2

2 x Al
0
→ Al
+3
+ 3e
3 x 2H
+
+ 2e → H
2
2Al + 6H
2
0 → 2Al(OH)
3
+ H
2
(1)
2Al(OH)
3
+ 2NaOH → 2NaAlO
2
+ 4H
2
O (2)

Ví dụ trên thì nhận thấy nguyên tử nitơ có 2 nguyên tử trong hợp chất N
2
O nên khi
xét thì học sinh đa số xét một nguyên tử nitơ, cho nên phương trình cân bằng như
sau:
Trang 22
0 5 5 1
2
3 3 3 2
4 18 4 ( ) 3 9
3 4
Al H N O Al NO N O H O
+ + +
+ → + +
↑ ↓
Nhưng phản ứng trên thì nguyên tố Al, N, H được cân bằng hai vế nhưng
nguyên tố O chưa cân bằng.
Nhằm tạo điều kiện cho hoc sinh nhớ cách cân bằng và vận dụng thành thạo
cho các dạng khác nên tôi đưa ra nguyên tác cân bằng sau:
2.2.2.2 Nội dung qui tắc 5-4:
Bước 1: Xác định số oxi hoá khử của các nguyên tố thay đổi số oxi hoá.
Bước 2: Cân bằng tạm thời và xác định lại số oxi hoá của các nguyên tố thay
đổi số oxi hoá.
Bước 3: Kiểm tra tăng giảm các vị trí thay đổi số oxi hoá.
Bước 4:Nhân chéo hệ số tối giản.
Bước 5: Kiểm tra lại lần lượt số lượng cúa các nguyên tố theo thứ tự sau:
+ Kim loại
+ Phi kim.
+ Hidro
+ Oxi


→
8Al(NO
3
)
3
+ 3N
2
O + H
2
O
+ Kiểm tra nguyên tố phi kim. Trong phản ứng này có sự tham gia của các
nguyên tố phi kim là N, H, O, tuy nhiên N lại nằm trong gốc axit (gốc
−
3
NO
) tức là
để kiểm tra lại bước 3, H và O để kiểm tra lại ở bước 3 và 4 nên trong việc kiểm tra
xem như là không có phi kim.
+ Kiểm tra gốc axit là gốc
−
3
NO
, gốc này có 2 nguyên tố là N và O, kiểm tra
gốc axit tức là kiểm tra nguyên tố N (do oxi kiểm tra lại sau cùng).
Sau phản ứng: 8 phân tử Al(NO
3
)
3
có 24N

)
3
+ 3N
2
O + 15H
2
O
+ Kiểm tra oxi, oxi đã cân bằng.
⇒
Một kinh nghiệm mà học sinh cần chú ý là nếu 1 phản ứng có sự tham gia
của n nguyên tố thì ta chỉ cần cân bằng (n - 1) nguyên tố, nguyên tố cuối cùng sẽ tự
động cân bằng (không cần kiểm tra mất thời gian).
Ví dụ 2.
3Cu + 8HNO
3
3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
O
0 +5 +3 +2
2e 3e
Trang 24
Ví dụ 3.
3Mg + 10HNO
3
4Mg(NO
3

0 +6 +3 +4
3e.2 = 6e 2e
3e 1e
Ví dụ 5.
3FeO + 10HNO
3
3Fe(NO
3
)
3
+ NO + 5H
2
O
+2 +5 +3 +2
1e 3e
Ví dụ 6.
4FeS
2
+ 11O
2
2Fe
2
O
3
+ 8SO
2
+2 0 +3 +4
1e 5e.2 2e.2 = 4e
11e
2.2.3 Ứng dụng phản ứng oxi hoá khử trong chương trình hoá học 11.

2
O
(4) Al + HNO
3

→
Al(NO
3
)
3
+ NH
4
NO
3
+ H
2
O
Bài 2 Khối lượng (gam) Al tạo thành khi Al
3+
đã nhận 0,15 mol electron là:
A. 2,7 B. 1,35 C. 4,05 D. 8,1
Trang 25