SKKN: RÈN KỸ NĂNG CÂN BẰNG PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ CHO
HỌC SINH THPT
PHẦN I. MỞ ĐẦU
I - Lý do chọn đề tài
Hoá học là bộ môn khoa học quan trọng trong nhà trường phổ thông. Môn
hoá học cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và
thiết thực đầu tiên về hoá học, giáo viên bộ môn hoá học cần hình thành ở các
em một kỹ năng cơ bản, phổ thông và thói quen học tập và làm việc khoa học
làm nền tảng cho việc giáo dục xã hội chủ nghĩa, phát triển năng lực nhận
thức, năng lực hành động. Có những phẩm chất thiết như cẩn thận, kiên trì,
trung thực, tỉ mỉ, chính xác, yêu chân lí khoa học, có ý thức trách nhiệm với
bản thân, gia đình, xã hội có thể hoà hợp với môi trường thiên nhiên, chuẩn bị
cho học sinh đi vào cuộc sống lao động. Trong môn hoá học thì kĩ năng viết
phương trình phản ứng và cân bằng phương trình có vai trò cực kì quan
trọng.Việc cân bằng các phương trình phản ứng đặc biệt là trong các phản ứng
oxi hóa –khử nhiều khi gặp rất nhiều khó khăn với học sinh và nhiều khi các em
còn rất lúng túng trong phương pháp cân bằng phương trình. Khi học sinh đã
được hướng dẫn và đã nắm chắc các phương pháp cân bằng phương trình đặc
biệt là các phản ứng oxi hóa –khử sẽ gúp cho học sinh cảm thấy tự tin hơn trong
khi học môn hóa học, từ đó sẽ cảm thấy yêu thích môn học hơn và sẽ giúp cho
các em học tốt được môn học này.Với mục đích giúp học sinh nhận dạng, phân
loại và có một phương pháp cân bằng chính xác các phản ứng oxi hóa – khử.
nên tôi đã lựa chọn đề tài “RÈN KỸ NĂNG CÂN BẰNG PHẢN ỨNG OXI
HÓA - KHỬ CHO HỌC SINH THPT”
II. Mục đích và nhiệm vụ của đề tài
1. Mục đích:
- Nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy- học hoá học
- Giúp cho học sinh nắm chắc được bản phản ứng oxi hóa-khử từ đó rèn kỹ năng
cân bằng các phản ứng oxi húa –khử.
- Phát huy tính tích cực và tạo hứng thú cho học sinh trong học tập đặc biệt là
trong việc cân bằng các phương trỡnh phản ứng.
đơn giản đến phức tạp ,tạo nền tảng cho học sinh làm các bài tập hóa học.
II. Thực trạng trước khi thực hiện đề tài
1. Thuận lợi
- Khi viết đề tài này thì có nhiều sách viết về các ví dụ cân bằng phản ứng oxi
hóa –khử. Đây là nguồn tài liệu tham khảo.
- Học sinh nhiệt tình trong học tập hoá học
2. Khó khăn
- Kiến thức hoá học ở các lớp cấp dưới còn ít
- Học sinh rất sợ loại phản ứng oxi hoá khử
- Đối với học sinh lớp 10 các em chưa được học về sự điện li của các chất
trong dung dịch.
III. Phương pháp tiến hành
- Phân loại phản ứng hóa học, xác định phản ứng oxy hóa-khử.
- Cách tính số oxy hóa của các nguyên tố trong phản ứng.
- Lựa chọn phương pháp cân bằng.
Phương pháp cân bằng electron:
- Dạng đơn giản: 2 nguyên tố thay đổi số oxy hóa.
- Dạng phức tạp: nhiều nguyên tố thay đổi số oxy hóa.
- Dạng ẩn số: số oxy hóa là ẩn số.
- Dạng phân số: số oxy hóa là phân số.
- Phản ứng tự oxy hóa khử.
- Phản ứng nội phân tử.
- Phản ứng giữa các hợp chất hữu cơ.
Phương pháp cân bằng ion electron:
- Môi trường axit.
- Môi trường bazơ.
- Môi trường trung tính.
Phương pháp Nội dung
Giáo viên hướng dẫn học
sinh tính số oxi hóa của các
2
4222
3
42
OCOCaOCCa
2.Phản ứng kèm theo sự thay đổi số oxi hóa:
Phản ứng oxi hóa-khử:
↑+→+
→+
−+++
−+
0
2
1
2
2110
2
3
3
2
0
2
0
234
HClZnClHZn
OAlOAl
Định nghĩa:
Phản ứng oxi hóa-khử có
thể định nghĩa theo nhiều
nhường electron.
Để cân bằng một phản ứng
oxi hóa - khử, học sinh cần
tính nhanh và chính xác số
oxi hóa của các nguyên tố.
Giáo viên rèn học sinh cách
tính số oxi hóa của các
nguyên tố trong một số hợp
chất KMnO
4
, KClO
3
, BaH
2
,
BaO
2
, K
2
Cr
2
O
7
, NH
4
Cl,
KHSO
4
, CaHPO
4
số oxi hóa của N = -3.
SO
4
2-
x – 2.4 = -2.
x = +6.
số oxi hóa của S = +6.
sinh cách tính số oxi hóa
của Oxi và Hidro trong
peoxit và hidrua kim loại.
- Số oxi hóa của H trong hợp chất là +1.
- Số oxy hóa của O trong hợp chất là -2.
Vd:
21
2
11
,
−+−+
OHClH
Ngoại lệ:
Số oxy hóa của peoxit và hidrua kim loại.
Vd:
1
2
2111
2
21
2
1
2
1
066:
1
6
1
6
−=⇔
=+
+−
x
xHC
số oxi hóa của C là -1.
Giáo viên hướng dẫn học
sinh 4 bước để cân bằng.
CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH PHẢNỨNG
OXI HÓA-KHỬ
A-PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG ELECTRON
vd: Fe
2
+3
O
3
-2
+ H
2
o
Fe
o
+
→ 2 H
+
+ 2. 1e
Bước 4: Đưa hệ số vào phương trình và kiểm tra
số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế
Fe
2
O
3
+ 3H
2
→ 2Fe + 3H
2
O
Áp dụng phương pháp cân bằng electron cho các
phản ứng oxihoá khử các dạng sau
Tìm hệ số phương trình dựa
vào bội số chung nhỏ nhất
của số e cho và số e nhận.
Giáo viên hướng dẫn học
sinh cân bằng phản ứng
dạng đơn giản.
Học sinh tìm chất oxi hóa
và chất hkử.
Viết các quá trình oxi hóa
và quá trình khử.
Tìm hệ số và đưa hệ số vào
phương trình, kiểm tra lại.
Chú ý học sinh cách tính số
oxi hóa của oxi trong
Vd2:
2Cr
+3
Cl
3
+ 3 Na
2
O
2
-1
+ 4 NaOH 2Na
2
Cr
+6
O
4
-2
+
6NaCl + 2 H
2
O
2x Cr
+3
→ Cr
+6
+ 3e
3x 2 O
-1
+2e → 2 O
-2
cũng qua 4 bước tương tự
như trên
Vd1:
3M
o
+ 4nHN
+5
O
3
→ 2N
+2
O + 3M
+n
(NO
3
)n +
2nH
2
O
Chất khử Chất oxihoá
n N
+5
+3e → N
+2
3 M
o
→ M
n+
+ ne
-3e → Fe
+3
3 xN
+5
+ (5x-2y) e → xN
+2y/x+
(5x-2y)Fe + (18x – 6y) HNO
3
→ 3 N
x
O
y
+
(5x-2y)Fe(NO
3
)
3
+ (9x-3y)H
2
O
Với phản ứng có nhiều ẩn
số, cách cân bằng cũng
tương tự qua 4 bước như
trên. Nếu số oxihoá là phân
số để đơn giản ta nhân
phương trình cho mẫu số và
tính tổng số oxihoá ở hai vế
Vd3:
Vd4:
3C
-2
n
H
2n
+ 2KMnO
4
+ 4H
2
O →
3C
2-2n/n
n
H
2n
(OH)
2
+ 2MnO
2
+ 2KOH
2 Mn+ +3e → Mn
+4
3 nC- 2e → nC
(2-2n)/n
Nếu có 3 chất có số oxihoá
thay đổi ta cần tính số oxh
của chúng, cộng hai nửa
Phản ứng nội phân tử
O
2N
-3
-6e → N
2
o
2Cl
+7
+14e → Cl
2
5 2N
-3
+ 2Cl
+7
+ 8e → N
2
+ Cl
2
o
8 P
o
→ P
+5
+ 5e
10N
-3
+ 10Cl
+7
+ 8P
+ 14e → Cl
2
o
7 2O
-2
→ O
2
– 4e
Cl
+7
: Chất oxihoá
O
-2
: Chất khử
Cách cân bằng phản ứng
oxihoá khử dạng phức tạp ta
phải cộng các quá trình
oxihoá và các quá trình khử
sau đó nhân hệ số
2. Dạng phức tạp :
Có nhiều nguyên tố có số oxihoá thay đổi trong
một phản ứng hoá học
Vd1:
2Cr
2
+3
I
3
-1
+3
I
3
-1
→ Cr
+6
+ 3I
+7
+ 27e
27 Cl
2
o
+ 2e → 2Cl
-
Vd2:
2Zn + 6HN
+5
O
3
→ N
+2
O + N
+4
O
2
+ 3H
2
O +
2 Zn(NO
Tính số oxi hóa của C trong
1hchc tímh như hợp chất vô
cơ
Nếu C mang nhóm chức có
s.o.h thay đổi ta tính s.o.h
của C mang nhóm chức
3. Cân bằng phản ứng oxihoá – khử của các
phản ứng hoá học hữu cơ
Vd :
C
2
H
6
O + KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ CH
3
COOH +
MnSO
4
+K
2
SO
4
+ H
2
SO
4
+ 11H
2
O
4 Mn
+7
+ 5e → Mn
+2
5 2C
-2
→ 2C
o
+ 4e
Cách 2:
Tính s.o.h của C trong nhóm chức
5CH
3
-C
-1
H
2
OH + 4KMnO
4
+ 6H
2
SO
4
–KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ION
ELECTRON
Cách tiến hành : Cũng tương tự như pp cân
bằng electron nhưng chất oxihoá và chất khử
tại dưới dạng ion được viết dưới dạng ion.
Bước 1: Xác định nguyên tố có số oxihoá thay
đổi. Viết phương trình electron dưới dạng ion,
chất không tan viết dưới dạng phân tử
Nếu môi trường axit:
Vế nào dư Oxi thêm H
+
Vế còn lại thêm H
2
O
Nếu môi trường bazơ
Vế nào dư Oxi thêm H
2
O
Vế còn lại thêm OH
-
Môi trường trung tính
Nếu sản phẩm sinh ra axit
môi trường axit
Nếu sản phẩm sinh ra bazơ
môi trường bazơ
Bước 2: Cân bằng các phương trình elctron
+ Thêm H
+
hay OH
-
2
SO
4
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
2Br
-1
→ Br
2
o
+2e 5
MnO
4
-
+ 8H
+
+ 5e → Mn
2+
+4H
2
O 2
10Br
-1
+ 2MnO
4
+ 8H
2
O
Vd2: Môi trường bazơ
2KCr
+3
O
2
+ 3Br
2
o
+ 8KOH → 2KCr
+6
O
4
+
6KBr + 4H
2
O
3 Br
2
o
+ 2e → 2Br
-1
2 CrO
2-
+ 4OH
-
→ CrO
+3
O
2
+ H
2
O → 3KN
+5
O
3
+
Mn
+4
O
2
+ 2KOH
2 MnO
4
-
+ 2H
2
O + 3e →MnO
2
+ 4OH
-
3 NO
2
-
+ 2OH
H
2
= C
-1
H-CH
3
+ KMnO
4
+ H
2
O →
C
0
H
2
(OH)-C
-1
H(OH)-CH
3
+ MnO
2
+ KOH
Hay
3C
3
H
6
+ 2 KMn
+7
O
C
0
2 Mn
+7
+3e → Mn
+4
Dùng phương pháp cân
bằng ion electronđể cân
bằng phản ứng oxihoá khử
Vd5: Đối với loại phản ứng tạp
2Fe
+2
Cl
2
-1
+ 6H
2
S
+6
O
4
→ 2Cl
2
o
+ 3S
+4
O
2
+ 6H
+ 2FeC
l2
+ 3SO
4
2
- → 2Fe
+3
+2Cl
2
o
+ 3SO
2
+ 6H
2
O
Vd6: Áp dụng pp cân bằng ion electron để cân
bằng phản ứng dưới dạng ion
FeS
2
+ NO
3
-
+ H
+
→ Fe
3+
+ N
2
+2SO
+ 4H
+
+ 6NO
3
-
→ 2Fe
3+
+ 4SO
4
2-
+ 3N
2
+
2H
2
O
Vd7 : NO
3
-
+ H
+
+ Cu → Cu
2+
+ NO + H
2
O
3 Cu → Cu
2+
+2e
2 NO
10C1 38 3 7,89 9 23,69 22 57,89 4 10,53
10C2 39 2 5,13 12 30,77 21 53,85 4 10,25
Kết quả kiểm tra đợt 2: (Đã áp dụng đề tài vào lớp 10C1 )
Lớp Sĩ số
Điểm giỏi Điểm khá Điểm TB Điểm yếu
SL % SL % SL % SL %
10C1 38 14 36,85 19 50 5 13,15 0 0
10C2 39 3 7,69 10 25,65 23 58,97 3 7,69
- Lưu ý : lớp 10C1 có học tăng cường nên có thời gian áp dụng đề tài này vào
phần luyện tập cân bằng phản ứng oxi hóa –khử. Lớp 10C2 không có học tăng
cường nên không có điều kiện áp dụng đề tài.
V. Bài học kinh nghiệm
Qua thực tế giảng dạy chương trình phản ứng oxihoá khử lớp 10 nhiều
năm tôi nhận thấy để cân bằng tốt các phản ứng oxihoá khử lớp 10 từ đơn giản
đến phức tạp học sinh cần thuộc 4 qui tắc về cách tính số oxihoá của các nguyên
tố – nắm vững 4 bước tiến hành cân bằng phản ứng oxihoá khử
Giáo viên cần rèn luyện các em cân bằng nhiều phản ứng để các em có kĩ
năng cân bằng phản ứng từ dạng đơn giản đến dạng phức tạp; nếu đã vững vàng
2 dạng này thì dạng ẩn số đối với các em không còn là khó khăn nữa
Đối với học sinh lớp 10 chưa học thuyết điện li thì việc tiếp thu phương
pháp cân bằng ion electron hơi khó đối với các em- giáo viên cần giúp các em
tách ion từ dung dịch chất điện li và cần xác định rõ môi trường để viết đúng các
nửa phản ứng, từ đó có thể cân bằng phản ứng dưới dạng ion.
PHẦN III. KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ
Cân bằng phản ứng là giúp học sinh hoàn chỉnh phương trình hoá học, là
chìa khoá mở đầu cho mọi bài toán, việc cân bằng phản ứng là cần thiết khi học
hoá, trên đây là một vài kinh nghiệm giúp học sinh cân bằng phản ứng có hiệu
quả
…………., ngày … tháng … năm 20…
Người viết