Sáng kiến kinh nghiệm Cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa - khử dựa vào sự thay đổi số oxi hóa

Thực trạng của vấn đề cần nguyên cứu

 2.1.1. Cơ sở lí luận của vấn đề

Trong hoá học, nhiều phản ứng xảy ra theo các cơ chế và chiều hướng rất phong phú và đa dạng. Nhưng xét về nguyên tắc chung để cân bằng một phương trình hoá học thì phải làm sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phương trình trước và sau phản ứng phải bằng nhau.

Như chúng ta đã biết, để cân bằng được phương trình phản ứng oxi hóa khử thì đầu tiên học sinh phải xác định được thế nào là phản ứng oxi hóa khử, học sinh phải nắm chắc các quy tắc xác định số oxi hóa và các bước lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử. Khi học sinh nắm được các kiến thức cơ bản về phản ứng oxi hóa khử rồi thì học sinh sẽ được cung cấp thêm các phương pháp cân bằng khác và các dạng phản ứng oxi hóa khử, trong đó có phương pháp“cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử dựa vào sự thay đổi số oxi hóa’’. Từ đó sẽ giúp cho học sinh biết cân bằng các phản ứng từ đơn giản đến phức tạp, tạo nền tảng cho học sinh làm các bài tập hóa học nhanh gọn.

 2.1.2. Thuận lợi

 - Như chúng ta biết, có rất nhiều sách và tài liệu viết về các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử, đó là nguồn tư liệu quý giá mà tôi tham khảo.

 - Học sinh nhiệt tình, thích thú và say mê học môn hóa học

 2.1.3. Khó khăn

 - Các em học sinh lớp 10 được trang bị kiến thức hóa học còn ít, mơ hồ.

 - Các em có tâm lý sợ phản ứng oxi hóa khử dài và phức tạp

 - Đaị bộ phận học sinh của trường đều có học lực yếu, khả năng phân tích tổng hợp kiến thức còn nhiều hạn chế do đó việc dạy học như thế nào để vừa ngắn gọn, cô động được kiến thức cho học sinh vừa mang lại hiệu quả là vấn đề mà tôi cần giải quyết.

 - Trong chương trình hóa học THPT việc nghiên cứu, vận dụng và mở rộng phản ứng oxi hóa- khử là rất quan trọng là chìa khóa mở ra cho học sinh nắm vững bản chất vấn đề từ đó vận dụng để làm các bài tập trong các kỳ thi nhất là kì thi THPT quốc gia và hơn hết là giúp các em vận dụng giải thích được nhiều vấn đề trong cuộc sống.

 

doc21 trang | Chia sẻ: thuydung3ka2 | Ngày: 01/03/2022 | Lượt xem: 1032 | Lượt tải: 1Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa - khử dựa vào sự thay đổi số oxi hóa", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
hử dựa vào sự thay đổi số oxi hóa’’. Từ đó sẽ giúp cho học sinh biết cân bằng các phản ứng từ đơn giản đến phức tạp, tạo nền tảng cho học sinh làm các bài tập hóa học nhanh gọn.
 2.1.2. Thuận lợi 
 - Như chúng ta biết, có rất nhiều sách và tài liệu viết về các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử, đó là nguồn tư liệu quý giá mà tôi tham khảo.
 - Học sinh nhiệt tình, thích thú và say mê học môn hóa học
 2.1.3. Khó khăn 
 - Các em học sinh lớp 10 được trang bị kiến thức hóa học còn ít, mơ hồ.
 - Các em có tâm lý sợ phản ứng oxi hóa khử dài và phức tạp
 - Đaị bộ phận học sinh của trường đều có học lực yếu, khả năng phân tích tổng hợp kiến thức còn nhiều hạn chế do đó việc dạy học như thế nào để vừa ngắn gọn, cô động được kiến thức cho học sinh vừa mang lại hiệu quả là vấn đề mà tôi cần giải quyết.
 - Trong chương trình hóa học THPT việc nghiên cứu, vận dụng và mở rộng phản ứng oxi hóa- khử là rất quan trọng là chìa khóa mở ra cho học sinh nắm vững bản chất vấn đề từ đó vận dụng để làm các bài tập trong các kỳ thi nhất là kì thi THPT quốc gia và hơn hết là giúp các em vận dụng giải thích được nhiều vấn đề trong cuộc sống. 
2.2. Các biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề 
 2.2.1. Cân bằng phản ứng oxi hóa khử dựa vào sự thay đổi số oxi hóa
 * Nguyên tắc : Nguyên tắc chung để cân bằng phản ứng oxi hóa khử là số điện tử cho của chất khử phải bằng số điện tử nhận của chất oxi hóa hay số oxi hóa tăng của chất khử phải bằng số oxi hóa giảm của chất oxi hóa. 
 * Các bước thực hiện: 
 	Bước 1: Xác định số oxi hóa các nguyên tố trong phương trình, tìm nguyên tố có thay đổi số oxi hóa.
 Chú ý: Việc xác định số oxi hóa của các nguyên tố là việc làm rất quan trọng quyết định đến các bước tiếp theo trong quá trình cân bằng. Do đó cần phải nhấn mạnh lại qui tắc xác định tắc tính số oxi hóa.
	+ Tổng đại số số oxi hóa của các nguyên tử trong một phân tử bằng 0.
	+ Tổng đại số số oxi hóa của các nguyên tử trong một ion bằng điện tích của ion đó.
	+ Trong hợp chất thường số oxi hóa của hidro là +1; của oxi là -2, của kim loại là điện tích của ion đơn nguyên tử của kim loại đó.
	Dựa vào sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tử trong phản ứng oxi hóa – khử mà ta xác định được sự cho, nhận electron.
Bước 2: Vẽ một mũi tên biễu diễn sự tăng số oxi hóa và ghi ngay trên đó giá trị tăng của số oxi hóa (lấy số oxi hóa lớn ở phía sản phẩm trừ số oxi hóa bé ở chất tham gia) và một mũi tên biễu diễn sự giảm số oxi hóa và ghi ngay trên đó giá trị giảm của số oxi hóa (lấy số oxi hóa lớn ở chất tham gia trừ số oxi hóa bé ở phía sản phẩm), thực ra ở bước này học sinh chỉ cần tính nhẫm, không cần vẽ.
Lưu ý: Đối với các chất tham gia, nếu nguyên tố thay đổi số oxi hóa có nhiều nguyên tử trong cùng một chất thì ta phải nhân số lượng nguyên tử đó trước khi xác định giá trị tăng, giảm.
Bước 3: Tìm hệ số nhân vào làm cho số tăng bằng số giảm, đặt hệ số nhân này trong ngoặc đơn 
Bước 4: Đưa những hệ số nhân này vào phương trình bằng cách: số nhân nào thì đưa vào trước và sau mũi tên đó (trừ khi nguyên tố có nhiều sự thay đổi số oxi hóa trong phương trình đó hoặc 2 mũi tên xuất phát cùng một nơi hoặc đến cùng một điểm)- thực chất là nhân chéo : Vị trí tăng nhân với số giảm và ngược lại
 	 Bước 5: Đếm và kiểm tra lại theo thứ tự: Kim loại – Phi kim (kiểm tra Phi kim khác, sau đó đến H và cuối cùng là kiểm tra O)
2.2.2. Áp dụng phương pháp cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử dựa vào sự thay đổi số oxi hóa 
Dạng 1: Dạng phản ứng oxi hóa – khử thông thường ( có thể có axit, kiềm hay nước tham gia phản ứng là chất môi trường) :
 Với dạng này, phải chú ý chất đóng vai trò môi trường như HNO3, H2SO4 vì ngoài vai trò oxi hóa khử chúng còn tham gia tạo muối nên chưa nhân hệ số mà sẽ đếm ở bước cuối cùng.
Ví dụ 1 : Cân bằng phản ứng oxi hóa khử
 NH3 + O2 ® NO + H2O
- Sau khi xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phương trình ta thấy
 N từ -3 tới N +2 tăng = (+2)- (-3)= 5 
 O từ 0 tới -2 giảm = 2( 0-(-2))= 4 (vì O2 nên nhân 2)
- Ta vẽ 1 mũi tên thể hiện sự tăng, ghi 5 trên mũi tên và 1 mũi tên thể hiện sự giảm, ghi 4 trên mũi tên.
- Làm cho tăng và giảm bằng nhau ( thường là nhân chéo) : mũi tên ghi 5 ta nhân 4, còn mũi tên ghi 4 ta nhân 5.
- Đưa hệ số vào phương trình : đưa số 4 vào các chất trước ( NH3) và sau ( NO) mũi tên nhân 4, đưa hệ số 5 vào chất trước (O2) còn sau mũi tên không nhân ( vì O có ở nhiều chất)-nghĩa là : những phân tử liên quan đến tăng 5 thì ta nhân 4 và ngược lại vị trí giảm 4 ta nhân 5 
 Tăng 5 (x 4)
 -3 0 +2 -2 
 4NH3 + 5O2 ® 4NO + H2O
 giảm 2x2(x5)
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự: Ni tơ, hidro, oxi 
 -3 0 +2 -2 
	 4NH3 + 5O2 ® 4NO + 6 H2O
Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Mg + HNO3 ® Mg(NO3)2 + NO + H2O
- Sau khi xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phương trình ta thấy
 Mg từ 0 tới +2 tăng 2 
 N từ +5 tới +2 giảm 3 
- Ta vẽ mũi tên tăng 2 và mũi tên giảm 3 ( như phương trình)
- Làm cho tăng và giảm bằng nhau : 2 (x3) còn 3 (x2)
- Đưa hệ số vào phương trình : đưa số 3 vào vị trí Mg, đưa số 2 vào NO, riêng chất môi trường ( HNO3) chưa nhân số
 Tăng 2(x 3)
 0 +5 +2 +5 +2 
 3Mg + HNO3 ® 3 Mg(NO3)2 + 2NO + H2O
 Giảm 3(x2)
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự : Kim loại (Mg), phi kim khác (N), hidro, oxi
 0 +5 +2 +5 +2 
 3Mg + 8HNO3 ® 3 Mg(NO3)2 + 2NO + 4 H2O
 Ví dụ 3: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử
HCl + KMnO4 ® KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
- Sau khi xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phương trình ta thấy
 Cl từ -1 tới 0 tăng 2 (vì Cl2 nên nhân 2) 
 Mn từ +7 tới +2 giảm 5 
- Ta vẽ mũi tên tăng 2 và mũi tên giảm 5 ( như phương trình)
- Làm cho tăng và giảm bằng nhau : 2 (x5) còn 5 (x2)
- Đưa hệ số vào phương trình : đưa số 2 vào vị trí Mn, đưa số 5 vào Cl2, riêng chất môi trường ( HCl) chưa nhân số
 Tăng 2(x 5)
 -1 +7 +2 0 
 HCl + 2KMnO4 ® 2MnCl2 + 2KCl+ 5Cl2 + H2O
 Giảm 5(x2)
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự : Kim loại (Mn), phi kim khác (Cl), hidro, oxi
 16HCl + 2KMnO4 ® 2MnCl2 + 2KCl+ 5Cl2 + 8H2O
Dạng 2 : Phản ứng oxi hóa – khử nội phân tử
Với dạng này, vì 2 mũi tên thể hiện sự tăng và giảm xuất phát cùng một chất nên ta chưa nhân hệ số ở vị trí xuất phát chung đó, mà sẽ đếm ở bước cuối.
Ví dụ 1: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau
 Cu(NO3)2 → CuO + NO2 + O2
- Sau khi xác định số oxi hóa 
 O từ -2 tới 0 tăng 4 (vì O2 nên nhân 2)
 và N từ +5 tới +4 giảm 1 
- Ta vẽ mũi tên tăng 4 và mũi tên giảm 1 ( như phương trình)
- Làm cho tăng và giảm bằng nhau :4(x1) còn 1 (x4)
- Đưa hệ số vào phương trình : đưa số 4 vào vị trí , đưa số 1 vào , 
 Tăng 4 (x1)
 +5 +4 0
Cu(NO3)2 → CuO + 4NO2 + O2
 Giảm 1(x 4)
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự : Kim loại (Cu), Ni tơ, oxi.
2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2
Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau
 HNO3  NO2  +  O2   + H2O
- Sau khi xác định số oxi hóa 
 O từ -2 tới 0 tăng 4 (vì O2 nên nhân 2)
 và N từ +5 tới +4 giảm 1 
- Ta vẽ mũi tên tăng 4 và mũi tên giảm 1 ( như phương trình)
- Làm cho tăng và giảm bằng nhau :4(x1) còn 1 (x4)
- Đưa hệ số vào phương trình : đưa số 4 vào vị trí , đưa số 1 vào , 
 Tăng 4(x1)
 +5 -2 +4 0 
HNO3  4NO2  +  O2   + H2O
 Giảm 1 ( x4)
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự : Nitơ, hiđro, oxi.
 +5 -2 +4 0 
4HNO3  4NO2  +  O2   + 2H2O
Ví dụ 3: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau
 KClO3  KCl  + O2   
- Sau khi xác định số oxi hóa 
 O từ -2 tới 0 tăng 4 (vì O2 nên nhân 2)
 và Cl từ +5 tới -1 giảm 6 
- Ta vẽ mũi tên tăng 4 và mũi tên giảm 6 ( như phương trình)
- Làm cho tăng và giảm bằng nhau :4(x3) còn 6 (x2)
- Đưa hệ số vào phương trình : đưa số 3 vào vị trí O2 , đưa số 2 vào 
 Tăng 4(x3)
 +5 -1 +0 
 KClO3 → 2KCl + 3O2 
 Giảm 6(x 2)
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự : Kim loại (K), oxi.
 2KClO3  2KCl  + 3O2   
Dạng 3 : phản ứng tự oxi hóa – khử
- Với dạng này, vì 2 mũi tên thể hiện sự tăng và giảm xuất phát cùng một chất nên ta chưa nhân hệ số ở vị trí xuất phát chung đó, mà sẽ đếm ở bước cuối.
- Với một phân tử có 2 nguyên tử ( vd: Cl2) thì một nguyên tử cho electron, một nguyên tử nhận electron
Ví dụ 1: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau 
Cl2  +  KOH  ——> KCl  + KClO3  +  H2O
- Tương tự các bước thực hiện như các ví dụ trên, riêng là điểm chung cho 2 mũi tên nên ta không nhân hệ số;
 Giảm 1(x5)
 0 -1 +5
Cl2  +  KOH   5KCl  + KClO3  +  H2O
 Tăng 5 (x1)
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự : Kim loại (K), phi kim (Cl, H, O)
3Cl2  + 6 KOH   5KCl  + KClO3  +  3H2O
Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau 
S + NaOH  Na2S  + Na2SO3   + H2O
- Tương tự các bước thực hiện như các ví dụ trên, riêng là điểm chung cho 2 mũi tên nên ta không nhân hệ số;
 Giảm 2(x2) 
 0 -2 +4
 S + NaOH  2Na2S  + Na2SO3   + H2O
 Tăng 4(x1)
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự : Kim loại (Na), phi kim (S, H, O)
 3S + 6NaOH  2Na2S  + Na2SO3   + 3H2O
Ví dụ 3: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau
K2MnO4 + H2O → KMnO4 + MnO2 + KOH
- Sau khi xác định số oxi hóa 
 Mn từ +6 tới +7 tăng 1 
 và Mn từ +6 tới +4 giảm 2 
- Ta vẽ mũi tên tăng 1 và mũi tên giảm 2 ( như phương trình)
- Làm cho tăng và giảm bằng nhau :1(x2) còn 2 (x1)
- Đưa hệ số vào phương trình : đưa số 2 vào vị trí , đưa số 1 vào , 
riêng chưa nhân hệ số ( vì nó là điểm chung cho 2 mũi tên)
 Tăng 1(x2)
 +6 +7 +4
K2MnO4 + H2O → 2KMnO4 + MnO2 + KOH
 Giảm 2(x 1)
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự : Kim loại (Mn, K), hidro, oxi.
3K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 + MnO2 + 4 KOH
Dạng 4 : phản ứng  oxi hóa – khử  có số oxi hóa là phân số
Với dạng này, cần lưu ý nhân làm sao cho số nguyên tử (của nguyên tố có thay đổi số oxi hóa) ở 2 vế bằng nhau trước khi xác định tăng giảm số oxi hóa
Ví dụ 1: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau 
Fe3O4   +  HNO3   Fe(NO3)3   +  NO  + H2O
- Trước tiên, ta làm cho Fe bằng nhau ở 2 vế, mỗi vế lúc này có 3 Fe
Fe3O4   +  HNO3   3Fe(NO3)3   +  NO  + H2O
- Số oxi hóa của Fe tăng =3. (+3)- 3.( ) =1; còn N giảm (+5)- (+2) = 3
 Tăng 1(x3)
 +5 +3 +2
3Fe3O4   +  HNO3   3.3Fe(NO3)3   +  NO  + H2O
 Giảm 3 (x1)
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự : Kim loại (Fe), phi kim (N, H, O)
3Fe3O4   +  28HNO3   9Fe(NO3)3   +  NO  + 14H2O
Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau 
CH3 – CH = CH2 + KMnO4 + H2O CH3 – CH(OH) –CH2(OH) + MnO2 + KOH
- Với chất hữu cơ ta chuyển về công thức phân tử:
C3H6 + KMnO4 + H2O C3H8O2 + 2MnO2 + KOH
- Mỗi vế tính 3 nguyên tử C:
 Số oxi hóa của C tăng =3. ( )- 3.(-2 ) =2; còn Mn giảm (+7)- (+4) = 3
 Tăng 2(x3)
 -2 +7 +4
3C3H6 + 2KMnO4 + H2O 3C3H8O2 + 2MnO2 + KOH
 Giảm 3 (x2)
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự : Kim loại (Mn, K), phi kim (C, H, O)
 3C3H6 + 2KMnO4 + 4H2O 3C3H8O2 + 2MnO2 + 2KOH
Dạng 5 : Phản ứng  oxi hóa – khử  có nhiều chất khử
Đối với dạng này, ta vẽ một mũi tên thể hiện sự tăng số oxi hóa ở từng thành phần khử, sau đó cộng tổng lại thành 1 quá trình tăng chung.
Ví dụ 1: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau 
Cu2S + HNO3 → Cu(NO3)2 +CuSO4 + NO + H2O
- Số oxi hóa của Cu tăng = 2.(+2) – 2.(+1) =2; còn S tăng = (+6) – (-2)= 8 nên tổng tăng của Cu2S là 10, và HNO3 là môi trường nên chưa nhân hệ số. 
 Giảm 3 (x10) 
 +1 -2 +5 +2 +5 +2 +6 +2 
 3Cu2S + HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 3 CuSO4 +10 NO + H2O
 Tăng 1 tăng 1+8
 Tăng 10 (x3)
 - Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự : Kim loại (Cu), phi kim (S, N, H, O)
3Cu2S + 16 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 3 CuSO4 +10 NO + 8 H2O
Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau 
FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO +H2O
- Trước tiên ta nhân H2SO4 với 2 để cho S ở hai vế bằng nhau
FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + NO +H2O
- Số oxi hóa của Fe tăng = (+3) – (+2) =1; còn S tăng = 2(+6) – 2(-1)= 14 nên tổng tăng của FeS2 là 15, và HNO3 là môi trường nên chưa nhân hệ số. 
 Giảm 3(x5)
+2 -1 +5 +3 +5 +6 +2
FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 5NO + H2O
 tăng 1 tăng 14 
 Tăng 15(x1) 
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự : Kim loại (Fe), phi kim (S, N, H, O)
FeS2 + 8 HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 5NO +2 H2O
Dạng 6 : Phản ứng  oxi hóa – khử  có hệ số bằng chữ
Tương tự, ta cũng nhân tạm thời cho các nguyên tố coa thay đổi số oxi hóa ở 2 vế bằng nhau. Và xác định tăng giảm như số bình thường
Ví dụ 1: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau
FeaOb + HNO3 → Fe(NO3)3+ NO + H2O
- Ta nhân Fe(NO3)3 với a
FeaOb + HNO3 → a Fe(NO3)3+ NO + H2O 
 Tăng (3a – 2b)x 3
 +5 +3 +5 +2
 FeaOb + HNO3 → a Fe(NO3)3+ NO + H2O
 Giảm 3x (3a – 2b) 
Sau khi nhân ta được: 
3FeaOb + HNO3 → 3a Fe(NO3)3+(3a-2b) NO + H2O
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự: Kim loại (Fe), phi kim (N, H, O)
 3FeaOb + (12a-2b)HNO3 → 3a Fe(NO3)3+ (3a-2b)NO +(6a-b)H2O
Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau
 FeO + HNO3 → Fe(NO3)3+ NaOb +H2O
Tương tự ví dụ 1 ở dạng 7 :
 Tăng 1x(5a-2b) 
 +2 +5 +3 +5 +2b/a
 FeO + HNO3 → Fe(NO3)3+ NaOb +H2O
 Giảm (5a-2b)x1 
Sau khi nhân ta được: 
(5a-2b)FeO + HNO3 →(5a-2b) Fe(NO3)3+ NaOb +H2O
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự: Kim loại (Fe), phi kim (N, H, O)
(5a-2b)FeO + (16a-6b)HNO3 →(5a-2b) Fe(NO3)3+ NaOb +(8a-3b)H2O
Ví dụ 3: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau
 FexOy + H2SO4 → Fe2(SO4)3+ SO2 +H2O
Tương tự ví dụ 2 ở dạng 7:
 Tăng (3x-2y)x(2) 
 +2y/x +6 +3 +6 +4
FexOy + H2SO4 → Fe2(SO4)3+ SO2 +H2O
 Giảm (2)x(3x-2y)
Sau khi nhân ta được: 
2FexOy + H2SO4 → xFe2(SO4)3+ (3x-2y)SO2 +H2O
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự: Kim loại (Fe), phi kim (S, H, O)
2FexOy + (6x-2y)H2SO4 → xFe2(SO4)3+ (3x-2y)SO2 +(6x-2y)H2O
Dạng 7 : phản ứng  oxi hóa – khử  có só oxi hóa tăng giảm ở nhiều mức
Đối với dạng này, ta cho tỉ lệ các chất mà đề cho vào phương trình trước khi cân bằng
Ví dụ 1: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau 
 Al + HNO3  → Al(NO3)3  +  NO  +  N2O   +  H2O  ( VNO  : VN2O  =  3 :  2)
- Nhân NO với 3 và N2O với 2 theo tỉ lệ đề bài cho, ta sẽ có 3 và 4 
Al + HNO3  → Al(NO3)3  +  3NO  +  2N2O   +  H2O 
- Số oxi hóa của Al tăng = (+3) – (0) =3; còn N giảm =(5-2).3 + (5-1).4= 25, và HNO3 là môi trường nên chưa nhân hệ số. 
 Tăng 3(x 25)
 0 +5 +3 +5 +2 +1 
 25Al + HNO3  → 25Al(NO3)3  +  (3x)3NO  +  (3x)2N2O   +  H2O 
 giảm 9 giảm 16
 Giảm 25(x3) 
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự : Kim loại (Al), phi kim (N, H, O)
25Al + 96 HNO3  → 25Al(NO3)3  +  (3x)3NO  +  (3x)2N2O   +  48 H2O 
Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử sau 
 FeO  +  HNO3  ——>  Fe(NO3)3  +  NO2   + NO  +  H2O
(Biết tỉ lệ số mol NO2  :  NO  =  a : b )
- Nhân NO2 với a và NO với b theo tỉ lệ đề bài cho
FeO + HNO3  → Fe(NO3)3  +  aNO2  +  bNO   +  H2O 
- Số oxi hóa của Fe tăng = (+3) – (+2) =1; 
còn N giảm =(5-4).a + (5-2).b= a + 3b, và HNO3 là môi trường nên chưa nhân hệ số. 
 Tăng 1x (a+3b) 
 +2 +5 +3 +5 +4 +2 
 (a+3b) FeO + HNO3  → (a+3b)Fe(NO3)3  +  aNO2  +  bNO   +  H2O 
 giảm a giảm 3b
 Giảm (a+3b)x1 
- Đếm, kiểm tra làm cho các nguyên tử 2 vế bằng nhau theo thứ tự : Kim loại (Fe), phi kim (N, H, O)
(a+3b)FeO + (4a + 10b)HNO3 → (a+3b)Fe(NO3)3 + aNO2 + bNO +(2a + 5b)H2O
2.2.3. Kết quả thực hiện có so sánh đối chứng
Đối với đề tài này, sau khi nắm vững phương pháp cân bằng thì học sinh sẽ cân bằng đúng và nhanh các phương trình hóa học, không còn sợ việc cân bằng loại phản ứng này nữa, học sinh không bị áp lực tâm lý khi gặp các phản ứng phức tạp.Việc sử dụng phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử dựa vào sự tăng giảm số oxi hóa đã làm tăng kết quả học tập của học sinh, phát triển được tư duy sáng tạo, yêu thích môn hóa hơn.
Thực tế giảng dạy cho thấy các lớp không hoặc ít áp dụng so với lớp áp dụng phương pháp này thường xuyên có sự khác nhau rõ rệt.
 Ví dụ gần đây nhất qua học kì I năm học 2017-2018 giảng dạy ở trường tôi đã có số liệu cụ thể theo bảng sau: 
Lớp
Mức độ áp dụng đề tài
Thời gian CB
Không khí lớp học
 Kết quả bài kiểm tra khảo sát
Giỏi
(%)
Khá
(%)
TB
(%)
yếu
(%)
Kém
(%)
10A
Thường xuyên
Nhanh
Sôi nổi
25
62,5
12,5
0
0
10B
không thường xuyên 
Chậm
Trầm 
15,8
52,6
15,8
15,8
0
Nhận xét: 
Bài dạy được tiến hành trong 1 tiết, các HS luân chuyển cho nhau hợp lí.
- Sản phẩm các nhóm trong các mảnh ghép được trưng bày trên bảng, các nhóm nhận xét và bổ sung.
Bài học kiến thức đơn giản, có ứng dụng thực tế nhiều, HS nắm bắt kiến thức tốt.
Đa số các em HS đều cho rằng phương pháp này rất hay, bổ ích, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học, giúp cho các em được tranh luận, thảo luận và rèn khả năng nói trước đám đông.
Dựa trên các kết quả thực nghiệm sư phạm và thông qua việc xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm thu được, tôi nhận thấy chất lượng học tập của HS ở lớp thực nghiệm (theo kĩ thuật mảnh ghép có sự đổi mới) cao hơn ở lớp đối chứng.( dạy theo phương pháp kĩ thuật mảnh ghép).
III. KẾT LUẬN
3.1. Ý nghĩa, phạm vi ứng dụng
Việc cân bằng phản ứng và nhất là phản ứng oxi hóa khử là cần thiết khi học hóa, trên đây là kinh nghiệm của bản thân giúp học sinh cân bằng phản ứng oxi hóa khử đúng, nhanh và hiệu quả. 
 Sau khi áp dụng phương pháp trên để giảng dạy, tôi đã nhận thấy rất nhiều học sinh đã tự tìm và cân bằng các phương trình phản ứng oxi hóa khử dạng khó, nghĩa là phương pháp này đã phát huy được tính tích cực của học sinh trong quá trình học. Vì vậy, việc dựa vào sự thay đổi số oxi hóa để cân bằng phản ứng oxi hóa khử nên được sử dụng thường xuyên trong quá trình giảng dạy hoá học. 
Sáng kiến kinh nghiệm với đề tài này có thể áp dụng đối với học sinh đại trà. Giáo viên có thể áp dụng khi hướng dẫn cho học sinh làm bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử, nhất là vào các giờ luyện tập, ôn tập hoặc những giờ học phụ đạo. 
3.2. Kiến nghị 
Vấn đề đổi mới phương pháp trong giờ học trong trường phổ thông đang là vấn đề bức xúc. Để dạy hóa học trong nhà trường phổ thông có hiệu quả tôi đề nghị một số vấn đề sau:
 - Giáo viên phải kiên trì, đầu tư nhiều tâm huyết, sức lực để tìm hiểu các vấn đề hóa học, vận dụng sáng tạo phương pháp dạy hoá học, để có bài giảng thu hút được học sinh.
 - Nếu có điều kiện tôi rất mong được phát triển sâu hơn về đề tài này, xây dựng nhiều hơn nữa các dạng bài tập có liên quan trong toàn bộ chương trình hóa học phổ thông 
Trong quá trình thực hiện đề tài, mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng vì kinh nghiệm viết sáng kiến kinh nghiệm chưa nhiều nên không thể tránh khỏi những sai sót. Tôi kính mong thầy, cô giáo và các bạn đóng góp ý kiến để đề tài được hoàn thiện hơn để có thể ứng dụng rộng rãi trong công tác giảng dạy.
IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Văn Hồng (2001), Giải toán hóa học 10 (dùng cho học sinh các lớp chuyên), NXB Giáo dục Việt Nam
2. Nguyễn Trọng Thọ- Ngô Ngọc An (2000), Chuyên đề phản ứng oxi hóa khử và sự điện phân, NXB Giáo dục Việt Nam
3. Lê Xuân Trọng (2006), Bài tập Hóa học 10 nâng cao, NXB Giáo dục Việt Nam
4. Lê Xuân Trọng (2006), Sách giáo viên Hóa học 10, NXB Giáo dục Việt Nam.
V. MỤC LỤC
I. MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài..3
1.2. Điểm mới của đề tài..4
1.3. Đối tượng nghiên cứu...4
1.4. Phương pháp nghiên cứu..4
1.5. Giới hạn phạm vi nghiên cứu...5
II. NỘI DUNG
2.1. Thực trạng của vấn đề ần nghiên cứu.6
2.1.1. Cơ sở lý luận của vấn đề.6
2.1.2. Thuận lợi.6
2.1.3. Khó khăn.6
2.2. Các biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề..7
2.2.1. Cân bằng phản ứng oxi hóa khử dựa vào sự thay đổi số oxi hóa..7
2.2.2. Áp dụng phương pháp cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử dựa vào sự thay đổi số oxi hóa...8
2.2.3. Kết quả thực hiện có so sánh đối chứng17
III. KẾT LUẬN 
3.1. Ý nghĩa, phạm vi ứng dụng 19
3.2. Kiến nghị..19

File đính kèm:

  • docsang_kien_kinh_nghiem_can_bang_phuong_trinh_phan_ung_oxi_hoa.doc
Sáng Kiến Liên Quan