Проектирование

Урок по химии окислительно восстановительные реакции. Конспект урока по химии на тему;"Окислительно-восстановительные реакции"

Девиз урока: «Кто-то теряет, а кто-то находит…»

Цели урока:
Обучающие:
закрепить понятия “степень окисления”, процессы “окисления”, “восстановления”;
закрепить навыки в составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса;
научить прогнозировать продукты окислительно-восстановительных реакций.
Развивающие:
Продолжить развитие логического мышления, умений наблюдать, анализировать и сравнивать, находить причинно-следственные связи, делать выводы, работать с алгоритмами, формировать интерес к предмету.
Воспитательные:
Формировать научное мировоззрение учащихся; совершенствовать трудовые навыки;
научить слушать учителя и своих одноклассников, быть внимательным к себе и окружающим, оценивать себя и других, вести беседу.

I. Организационный момент

Объявляется тема урока, обосновывается актуальность данной темы и её связь с жизнью. Окислительно-восстановительные процессы принадлежат к чис¬лу наиболее распространенных химических реакций и имеют огромное значение в теории и практике. С ними связаны процессы обмена веществ, протекающие в жи¬вом организме, гниение и брожение, фотосинтез. Окислительно-восстановительные процессы сопровождают круговороты веществ в приро¬де. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов, при электролизе и выплавке металлов. С их помощью получают щёлочи, кислоты и другие ценные продукты.
Окислительно-восстановительные реакции лежат в основе преобразования энергии взаимодействующих химических веществ в электрическую энергию в гальванических и топливных элементах. Человечество давно пользовалось ОВР, вначале не понимая их сущности. Лишь к началу 20-го века была создана электронная теория окислительно-восстановительных процессов. На уроке предстоит вспомнить основные положения этой теории, а также научиться составлять уравнения химических реакций, протекающих в растворах, и выяснить от чего зависит механизм таких реакций.
II. Повторение и обобщение изученного ранее материала
1. Степень окисления.
Организация беседы, направленной на актуализацию опорных знаний о степени окисления и правилах ее определения, по следующим вопросам:
- Что такое электроотрицательность?
- Что такое степень окисления?
- Может ли степень окисления элемента быть равной нулю? В каких случаях?
- Какую степень окисления чаще всего проявляет кислород в соединениях?
- Вспомните исключения.
- Какую степень окисления проявляют металлы в полярных и ионных соединениях?
По итогам беседы формулируются правила определения степеней окисления
Для закрепления сформулированных правил предлагается определить степень окисления элементов в соединениях:
H2SO4, Н2, H2SO3, HCIO4, Ва, KMnO4, AI2(SO4)3, HNO3, Ba(NO3)2, HCN, K4, NH3, (HN4)2SO4 .
Данное задание с выборочными ответами используется для устного фронтального опроса.
2. Процессы окисления и восстановления. Окислительно-восстановительные реакции.
В ходе беседы происходит актуализация знаний об окислительно-восстановительных процессах.
Укажите тип химической реакции справа. По необходимости расставьте коэффициенты. Если с.о. элементов до и после реакции изменяются, то слева напишите слово «да», если не изменяются, то напишите слово «нет».
I вариант:
Hg + S → Hg S
NaNO3 →NaNO2 + O2
CuSO4 + NaOH →Na 2SO4 + Cu(OH)2
II вариант:
Al(OH)3 → Al 2O3 + H2O
H2O + P2O5 → H3PO4
Fe + HCl → FeCl2 + H2
Все виды работ проверяются вместе с классом. На доске остаются уравнения химических реакций, и далее классу предлагается ответить на вопросы:
1) Во всех ли случаях происходит изменение степеней окисления химических элементов? (нет).
2) Зависит ли это от типа химических реакций по числу реагентов и продуктов реакции? (нет).
Предлагаются вопросы:
- Что называется процессом восстановления?
- Как изменяется степень окисления элемента при восстановлении?
- Что такое окисление?
- Как изменяется степень окисления элемента при окислении?
- Дайте определение понятиям «окислитель» и «восстановитель».
С современной точки зрения изменение степени окисления связано с оттягиванием или перемещением электронов. Поэтому наряду с приведенным можно дать и другое определение: это такие реакции, при которых происходит переход электро¬нов от одних атомов, молекул или ионов к другим.
Делаем вывод: «В чем же заключается суть ОВР?»
Окислительно-восстановительные реакции представляют со¬бой единство двух противоположных процессов - окисления и восста¬новления. В этих реакциях число электронов, отдаваемых восстановителями, равно числу электронов, присоединяемых окислителями. При этом независимо от того, переходят ли электроны с одного атома на другой полностью или лишь частично, оттягиваются к одному из атомов, условно говорят только об отдаче или присоеди¬нении электронов. Вот почему выбран девиз урока: «Кто-то теряет, а кто-то находит…»
3. Функции соединений в ОВР.
1.Вычислив степени окисления элементов, докажите, что данные вещества проявляют свойства окислителей.
Cl2 , HClO4 , H2SO4 , KMnO4 , SO2
2.Вычислите степени окисления элементов, докажите, что данные вещества проявляют свойства восстановителей:
HCl, NH3, H2S, K, SO2
В результате выполнения этой работы учащиеся формируют правила определения функции соединения в ОВР:
1.Если элемент проявляет в соединении высшую степень окисления, то это соединение может быть только окислителем.
2. Если элемент проявляет в соединении низшую степень окисления, то это соединение может быть восстановителем
Решение проблемных вопросов:
- Может ли одно и то же вещество быть как окислителем, так и восстановителем?
- Может ли один и тот же элемент проявлять свойства как окислителя, так и восстановителя?
Формулирование третьего правила.
3. Если элемент проявляет в соединении промежуточную степень окисления, то это соединение может быть как восстановителем, так и окислителем.

III. Расстановка коэффициентов в уравнениях ОВР методом электронного баланса.

Отработка навыков определения степени окисления, составления схем окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса (работа у доски и в тетрадях) с развитием навыков рассуждения и анализа через комментарии ответов учащимися.
Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схемах окислительно-восстановительных реакций и укажите процесс окисления и восстановления:
K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 + S + H2O

H2S + K2Cr2O7 + H2SO4 → S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

K2Cr2O7 + HCl → Cl2 + KCl + CrCl3 + H2O

H2O2 + KMnO4 + H2SO4 → O2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O

Вопросы из части С (С1) КИМов ЕГЭ:

NaNO2 + KMnO4 + H2SO4 →NaNO3 + MnSO4 + …+ …

NaNO3 + NaI + H2SO4 →NO + I2 + … + …

KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 → MnSO4 + … + … + …

Проверка - фронтальный опрос, уточнение признаков окислительно-восстановительных реакций.
Вопросы из части В (В2) КИМов ЕГЭ:
Установите соответствие между уравнением реакции и изменением степени окисления окислителя в данной реакции:

A) S02 + N02 = S03+NO 1) -1 → 0
Б) 2NH3 + 2Na = 2NaNH2 + H2 2) 0 → -2
В) 4N02 + 02 + 2H20 = 4HN03 3) +4 → +2
Г) 4NH3 + 6NO = 5N2 + 6Н20 4) +1 → 0
5) +2 → 0
6) 0 → - 1

Уравнение реакции Изменение степени окисления окислителя

A) 2NH3 + 2Na = 2NaNH2 + Н2 1) -1 → 0
Б) H2S + 2Na = Na2S + H2 2) 0 → - 1
4NH3 + 6NO = 5N2 + 6Н20 3) +2→ 0
Г) 2H2S + 302 = 2S02 + 2Н20 4) + 1 → 0
5) +4 → +2
6) 0→ -2
Установите соответствие между уравнением реакции и вещества, являющегося восстановителем в данной реакции
Уравнение реакции Восстановитель
A) NO + N02 + H20 = 2HN02 1) N02
Б) SO2 + 2H2S = 3S + 2H20 2) H2S
Br2 + S02 + 2H20 = 2HBr + H2SO4 3) Br2
Г) 2КI + Вr2 = 2КВг + I2 4) S02
5) NO
6) KI
IV. Этап закрепления знаний (завершается тестом).
Тест
1) Чему равна низшая степень окисления серы?
а) –6; б) –4; в) –2; г) 0; д) +6.

2) Чему равна степень окисления фосфора в соединении Mg3P2?
а) +3; б) +5; в) 0; г) –2; д) –3.

3) Какие элементы имеют постоянную степень окисления +1?
а) Водород; б) литий; в) медь;
г) магний; д) селен.

4) Чему равна высшая степень окисления марганца?
а) –1; б) 0; в) +7; г) +4; д) +6.

5) Чему равна степень окисления хлора в соединении Са(СlO)2?
а) +2; б) +1; в) 0; г) –1; д) –2.

6) Какие из следующих веществ могут являться только окислителями?
а) NH3; б) Br2; в) KClO3; г) Fe; д) HNO3.

7) Как называется представленный ниже процесс и сколько электронов в нем участвует?

а) восстановление, 1е; б) окисление, 2е;
в) восстановление, 2е; г) окисление, 1е.

8) Какие из перечисленных веществ могут являться и окислителями, и восстановителями? Возможно несколько вариантов ответа.
а) SO2; б) Na; в) H2; г) K2Cr2O7; д) HNO2.

9) Как называется представленный ниже процесс и сколько электронов в нем участвует?

а) восстановление, 8е; б) окисление, 4е;
в) окисление, 8е; г) восстановление, 4е.

10) Какие из перечисленных ниже веществ могут быть только восстановителями? Возможно несколько вариантов ответа.
а) Н2S; б) KMnO4; в) SO2; г) NH3; д) Na.

Ответы. 1 – в; 2 – д; 3 – б, г; 4 – в; 5 – б; 6 – д; 7 – б; 8 – а, в, д; 9 – а; 10 – а, г, д.
V. Углубление и расширение знаний (Лекционная часть урока)
Значение окислительно-восстановительных реакций
Окислительно-восстановительные реакции сопровождают многие процессы, осуществляемые в промышленности и в различных сферах быта: горение газа в газовой плите, приготовление пищи, стирка, чистка предметов домашнего обихода, изготовление обуви, парфюмерных, текстильных изделий…
Зажигаем ли мы спичку, горят ли в небе причудливые фейерверки – все это окислительно-восстановительные процессы.
Для целей отбеливания и дезинфекции пользуются окислительными свойствами таких наиболее известных средств, как пероксид водорода, перманганат калия, хлор и хлорная, или белильная, известь.
Если требуется окислить с поверхности изделия какое-либо легко разрушающееся вещество, применяют пероксид водорода. Он служит для отбеливания шелка, перьев, меха. С его помощью также реставрируют старинные картины. Ввиду безвредности для организма пероксид водорода применяют в пищевой отрасли промышленности для отбеливания шоколада, рубцов и оболочек в производстве сосисок.
Дезинфицирующее действие перманганата калия тоже основано на его окислительных свойствах.
Хлор как сильный окислитель используют для стерилизации чистой воды и обеззараживания сточных вод. Хлор разрушает многие краски, на чем основано его применение при белении бумаги и тканей. Хлорная, или белильная, известь – это один из самых распространенных окислителей как в быту, так и в производственных масштабах.
В природе окислительно-восстановительные реакции чрезвычайно распространены. Они играют большую роль в биохимических процессах: дыхании, обмене веществ, нервной деятельности человека и животных. Проявление различных жизненных функций организма связано с затратой энергии, которую наш организм получает из пищи в результате окислительно-восстановительных реакций.
VI. Подведение итогов.

Выставляются оценки за урок и дается домашнее задание:
А. Определить степени окисления элементов по формулам:
HNO2, Fe2(SO4)3, NH3, NH4Cl, KClO3, Ва(NО3)2, НСlО4
Б. Расставить коэффициенты методом электронного баланса:
KMnO4 +Na2SO3+H2O → MnO2+ Na2 SO4+ KOH
С. KMnO4 + Na2SO3+ KOH → … + K2 MnO4 + …

Литература:

Габриелян О.С. Химия-8. М.: Дрофа, 2002;
Габриелян О.С., Воскобойникова Н.П., Яшукова А.В. Настольная книга учителя. 8 класс. М.: Дрофа, 2002;
Малая детская энциклопедия. Химия. М.: Русское энциклопедическое товарищество, 2001; Энциклопедия для детей «Аванта+». Химия. Т. 17. М.: Аванта+, 2001;
Хомченко Г.П., Севастьянова К.И. Окислительно-восстановительные реакции. М.: Просвещение, 1989.
В.А. Шелонцев. Знаковые модели и задачи: окислительно-восстановительные реакции. ООИПКРО, Омск- 2002
А.Г. Кульман. Общая химия, Москва-1989.
Полный текст материала Конспект урока для 8 класса "Окислительно-восстановительные реакции" смотрите в скачиваемом файле .
На странице приведен фрагмент.

МОУ «Средняя общеобразовательная школа

с углубленным изучением отдельных предметов №32» г. Саранска

Учитель химии: Нуянзина М.И.

Тема урока. Окислительно-восстановительные реакции

Тип урока. Приобретение новых знаний.

Задачи урока:

Обучающие: Познакомить учащихся с новой классификацией химических реакций по признаку изменения степеней окисления элементов - с окислительно-восстановительными реакциями (ОВР); научить учащихся расставлять коэффициенты методом электронного баланса.

Развивающие: Продолжить развитие логического мышления, умений анализировать и сравнивать, формирование интереса к предмету; показать разнообразие и значение ОВР в природе и повседневной жизни.

Воспитательные: Формировать научное мировоззрение учащихся; совершенствовать трудовые навыки.

Методы и методические приемы. Рассказ, беседа, демонстрация средств наглядности, самостоятельная работа учащихся.

Оборудование и реактивы:

· персональный компьютер, видеопроектор, презентация “Окислительно-восстановительные реакции»;

· штатив с пробирками;

· раствор сульфата меди (II), раствор гидроксида натрия, железная кнопка;

· периодическая система Д. И.Менделеева.

Ход урока.

слайд 1

Здравствуйте, уважаемые друзья! Наш урок я назвала: «Кто-то теряет, а кто-то находит…». Ребята, как вы думаете, о чем пойдет речь сегодня на уроке? В течение урока мы постараемся ответить на этот вопрос.

Эпиграфом нашего урока будут слова Станислава Лема:

слайд 2

«Чтобы что-то узнать, нужно уже что-то знать». Давайте выясним, что же мы все-таки знаем. Я предлагаю вам химическую разминку.

На предыдущих уроках мы с вами познакомились с различными видами классификации химических реакций. Итак, какие бывают реакции?

(Обратимые и необратимые, гомогенные и гетерогенные, зкзо- и эндотермические, каталитические и не каталитические, реакции соединения, разложения, замещения и обмена).

Т.о., все химические реакции делятся на:

слайд 3

(даются определения).

слайд 4

Дайте характеристику реакциям по всем известным признакам классификации.

слайд 5

Сегодня мы познакомимся с новой классификацией химических реакций.

Открываем рабочие тетради и записываем тему урока - ОВР. Что означает эта аббревиатура, мы расшифруем позднее.

Что такое СО? (СО - это условный заряд атома ХЭ в соединении, вычисленный на основе предположения, что все соединения состоят только из ионов). СО численно равна валентности. Различие состоит в том, что валентность обозначается римскими цифрами и не имеет знака, а СО - арабскими, имеет знак, который ставится перед значением СО. У простых веществ и неполярных молекул СО равна нулю. Сумма СО атомов в молекуле всегда равна нулю.

слайд 6

Определите СО элементов в следующих веществах:

HNO3, Mg(NO3)2, Zn, H2SO4, Br2, H3PO4, Cu2O, O3, NaNO2, КMnO4.

слайд 7

Лабораторный опыт

Проведите реакции между раствором сульфата меди (II) и:

1) раствором гидроксида натрия

2) железной кнопкой.

Укажите признаки химических реакций, запишите молекулярные уравнения и определите степень окисления каждого элемента.

Сравните эти реакции. Чем они отличаются друг от друга? Изменились ли степени окисления элементов в этих реакциях? (В первом уравнении степени СО не изменились, а во втором изменились - у меди и железа) . По какому признаку можно классифицировать реакции? (По изменению СО).

Вторая реакция относится к окислительно-восстановительным. Попробуйте дать определение окислительно-восстановительных реакций.

(ОВР - реакции, протекающие с изменением СО элементов).

слайд 8

Т.о., многообразие классификаций химических реакций по различным признакам можно дополнить ещё одним - реакции, протекающие с изменением и без изменения СО.

Что же произошло в результате ОВР? До реакции у железа была степень окисления 0, после реакции стала +2. Как видим, СО повысилась, следовательно, железо отдает 2 электрона.

У меди до реакции степень окисления +2, после реакции - 0. Как видим, СО понизилась. Следовательно, медь принимает 2 электрона.

Железо отдает электроны, оно является восстановителем, а процесс передачи электронов называется окислением.

Медь принимает электроны, она - окислитель, а процесс присоединения электронов называется восстановлением. Запишем схемы этих процессов:

Итак, дайте определение понятий «восстановитель» и «окислитель».

Какое определение можно дать процессам восстановления и окисления?

Запишите определения в тетрадь.

слайд 9

ОВР представляют со-бой единство двух противоположных процессов - окисления и восста-новления. В этих реакциях происходит отдача и присоединение электронов. Вот почему выбран девиз урока: « Кто-то теряет, а кто-то находит…»

слайд 10

«Окислитель как отъявленный злодей,

Как пират, бандит, агрессор, Бармалей,

Отнимает электроны - и ОК!

Потерпев урон, восстановитель

Восклицает: «Вот я, помогите!

Электроны мне мои верните!»

Но никто не помогает и ущерб

Не возмещает…»

Запомните!

Отдать электроны - окислиться.

Взять электроны - восстановиться.

Т.о., металлы - это сильные восстановители, а неметаллы - сильные окислители. Поэтому в ПС в периодах слева направо восстановительные свойства будут уменьшаться, а окислительные - увеличиваться; в группах главных подгруппах сверху вниз восстановительные свойства - увеличиваться, а окислительные - уменьшаться.

Для подбора коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций используют метод электронного баланса.

5 K ClO 3 + 6P = 5KCl + 3P 2 O 5

слайд 11

Какие из приведенных схем уравнений можно отнести к ОВР? Определите типы реакций.

1) СаСО3 → СаО + СО2

2) 2KMnO4 → K2MnО4 + MnО2 + О2

3) N2 + 3Н2 → 2NН3

4) N2O5 + H2O → 2HNO3

5) Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

6) AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl

7) 2CuS + 3О2 → 2СuО + 2SО2

слайд 12

Вывод: Окислительно-восстановительными будут являться все реакции замещения, те реакции соединения и разложения, в которых участвует хотя бы одно простое вещество, а также реакции горения.

Все реакции ионного обмена не ОВР.

слайд 13

Окислительно-восстановительные процессы встречаются не только на уроках химии. Это и дыхание, и обмен веществ в организме, порча пищевых продуктов, процессы фотосинтеза у растений, брожения, гниения, сгорание топлива, выплавка металлов и другие процессы.

Напрашивается вопрос, возможно ли было возникновение жизни на нашей планете без участия окислительно-восстановительных процессов? (Нет).

слайды 14-18 (Выполнение тестовых заданий. Проверка.)

слайд 19

Вывод: Т.о., на сегодняшнем уроке мы познакомились с новой классификацией химических реакций по признаку изменения степеней окисления элементов - с окислительно-восстановительными реакциями и выяснили, что коэффициенты в уравнениях ОВР можно расставить методом электронного баланса.

Домашнее задание: §44, упр.1,7 /data/files/d1486492769.pptx (Окислительно-восстановительные реакции.)

Рассмотрите приведённые ниже схемы уравнений реакций. В чём их существенное отличие? Изменились ли степени окисления элементов в этих реакциях?

В первом уравнении степени окисления элементов не изменились, а во втором изменились – у меди и железа .

Вторая реакция относится к окислительно-восстановительным.

Реакции, в результате которых изменяются степени окисления элементов, входящих в состав реагирующих веществ и продуктов реакции, называют окислительно-восстановительными реакциями (ОВР).

СОСТАВЛЕНИЕ УРАВНЕНИЙ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ.

Существуют два метода составления окислительно - восстановительных реакций - метод электронного баланса и метод полуреакций. Здесь мы рассмотрим метод электронного баланса .
В этом методе сравнивают степени окисления атомов в исходных веществах и в продуктах реакции, при этом руководствуемся правилом: число электронов, отданных восстановителем, должно равняться числу электронов, присоединённых окислителем.
Для составления уравнения надо знать формулы реагирующих веществ и продуктов реакции. Рассмотрим этот метод на примере.

Расставить коэффициенты в реакции, схема которой:

HCl + MnO 2 = Cl 2 + MnCl 2 + H 2 O

Алгоритм расстановки коэффициентов

1.Указываем степени окисления химических элементов.

Подчёркнуты химические элементы, в которых изменились степени окисления.

2.Составляем электронные уравнения, в которых указываем число отданных и принятых электронов.

За вертикальной чертой ставим число электронов, перешедших при окислительном и восстановительном процессах. Находим наименьшее общее кратное (взято в красный кружок). Делим это число на число перемещённых электронов и получаем коэффициенты (взяты в синий кружок). Значит, перед марганцем будет стоять коэффициент-1, который мы не пишем, и перед Cl 2 тоже -1.
Перед HCl коэффициент 2 не ставим, а считаем число атомов хлора в продуктах реакции. Оно равно - 4.Следовательно, и перед HCl ставим - 4,уравниваем число атомов водорода и кислорода справа, поставив перед H 2 O коэффициент - 2. В результате получится химическое уравнение:

Рассмотрим более сложное уравнение:

H 2 S + KMnO 4 + H 2 SO 4 =S + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

Расставляем степени окисления химических элементов:

Электронные уравнения примут следующий вид

Перед серой со степенями окисления -2 и 0 ставим коэффициент 5, перед соединениями марганца -2, уравниваем число атомов других химических элементов и получаем окончательное уравнение реакции

Основные положения теории окислительно-восстановительных реакций

1. Окислением называется процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом .

Например:

Al – 3e - = Al 3+

Fe 2+ - e - = Fe 3+

H 2 – 2e - = 2H +

2Cl - - 2e - = Cl 2

При окислении степень окисления повышается .

2. Восстановлением называется процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом .

Например:

S + 2е - = S 2-

Сl 2 + 2е- = 2Сl -

Fe 3+ + e - = Fe 2+

При восстановлении степень окисления понижается .

3. Атомы, молекулы или ионы, отдающие электроны называются восстановителями . Во время реакции они окисляются .

Атомы, молекулы или ионы, присоединяющие электроны, называются окислителями . Во время реакции они восстанавливаются .

Так как атомы, молекулы и ионы входят в состав определенных веществ,то и эти вещества соответственно называются восстановителями или окислителями .

4. Окислительно-восстановительные реакции представляют собой единство двух противоположных процессов - окисления и восстановления.

Число электронов, отдаваемых восстановителем, равно числу электронов, присоединяемых окислителем .

ТРЕНАЖЁРЫ

Тренажёр №1 Окислительно-восстановительные реакции

Тренажёр №2 Метод электронного баланса

Тренажёр №3 Тест «Окислительно-восстановительные реакции»

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

№1. Определите степень окисления атомов химических элементов по формулам их соединений: H 2 S , O 2 , NH 3 , HNO 3 , Fe , K 2 Cr 2 O 7

№2. Определите, что происходит со степенью окисления серы при следующих переходах:

А) H 2 S → SO 2 → SO 3

Б) SO 2 → H 2 SO 3 → Na 2 SO 3

Какой можно сделать вывод после выполнения второй генетической цепочки?

На какие группы можно классифицировать химические реакции по изменения степени окисления атомов химических элементов?

№3. Расставьте коэффициенты в УХР методом электронного баланса, укажите процессы окисления (восстановления), окислитель (восстановитель); запишите реакции в полном и ионном виде:

А) Zn + HCl = H 2 + ZnCl 2

Б) Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

№4. Данысхемыуравненийреакций:
СuS + HNO 3 (разбавленная) = Cu(NO 3) 2 + S + NO + H 2 O

K + H 2 O = KOH + H 2
Расставьте коэффициенты в реакциях используя метод электронного баланса.
Укажите вещество - окислитель и вещество - восстановитель.

МОУ «Средняя общеобразовательная школа №9 с углубленным изучением английского языка» Ново – Савиновского района г. Казани

Конспект урока по химии
в 9 классе

«Составление уравнений

Работу выполнила

учитель химии и естествознания

Чекункова Елена Владимировна

Казань, 2011

Конспект урока по химии в 9 классе

Тема урока: « Составление уравнений

окислительно – восстановительных реакций»

Цель урока: продолжить формирование понятий «степень окисления», «окислитель», «восстановитель», «окислительно – восстановительные реакции», «метод электронного баланса»; познакомить учащихся с заданиями ГИА и ЕГЭ, рассматривающих данные вопросы; познакомить учащихся с особенностями протекания окислительно-восстановительных реакций в различных средах.

Образовательные задачи:

- повторить основные понятия об окислении и восстановлении, степени окисления, окислителях и восстановителях, рассмотреть сущность окислительно-восстановительных реакций;
- выработать умения по составлению уравнений химических реакций, протекающих в различных средах методом электронного баланса .

Развивающие задачи :

Способствовать формированию и развитию познавательного интереса учащихся к предмету;
- способствовать развитию речи учащихся;

- формирование умения анализировать, сопоставлять, и обобщать знания по теме;
- способствовать овладению учащимися всеми видами памяти.

Воспитательные задачи:

Воспитание осознанной потребности в знаниях;
- совершенствовать умение выслушивать мнение каждого члена коллектива, делать самостоятельные выводы;
- развитие любознательности.

Тип урока: комбинированный (словесно – наглядно – практический).

Место данного урока в теме: второй урок в теме «Окислительно-восстановительные реакции» в разделе «Химия в задачах» при изучении элективного курса «Химия-9».

Методическое оснащение урока:

1. Материально-техническая база:

- кабинет химии, персональный компьютер, медиапроектор.

2. Дидактическое обеспечение:

- рабочая тетрадь учащихся;

- презентация в Power Point ;

- материалы для контроля знаний учащихся.

План урока:

Актуализация знаний;

Объяснение новой темы;

Закрепление изученного материала;

Запись домашнего задания.

Ход урока:

1 . Актуализация знаний.

1.1 Беседа по материалам прошлого урока.

Вопросы к беседе:

Какие реакции называются окислительно- восстановительными? (идущие с изменением степеней окисления атомов);

Что такое окисление? (процесс отдачи электронов атомом, ионом или молекулой);

Какой процесс называется восстановлением? (процесс принятия электронов атомом, ионом или молекулой);

Как называются вещества, отдающие электроны? (…восстановителями);

Как называются вещества, принимающие электроны? (…окислителями);

Что такое «степень окисления»? (СЭ – это условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предположения, что оно состоит только из ионов);

Что происходит со степенью окисления элемента в процессе

его восстановления? (степень окисления понижается);

8)Что происходит со степенью окисления элемента в процессе

его окисления? (степень окисления повышается);

9)Как классифицируются ОВР? (ОВР бывают внутримолекулярные, межмолекулярные, реакции диспропорционирования);

10) Какой элемент в ПС является самым сильным окислителем?, восстановителем? (фтор; франций);

11) Какие элементы в ПС имеют постоянные степени окисления и какие конкретно? (щелочные металлы+1; щелочноземельные металлы+2; цинк+2; алюминий+3);

12) Приведите примеры соединений, содержащих в своем составе атомы серы, которые будут проявлять: а) только окислительные, б) только восстановительные; в) и окислительные, и восстановительные свойства? (H 2 SO 4 ; H 2 S ; H 2 SO 3 ) .

Учитель: окислительно-восстановительные реакции и вся теория, которую мы с вами повторили и обобщили, имеют место в заданиях ГИА (В3) и ЕГЭ(А27, В2, С1). Давайте решим сначала задания из ГИА, а затем перейдем к заданиям ЕГЭ, и вы убедитесь, что теоретическая основа, которую мы с вами закладываем на наших уроках сейчас, помогут вам в будущем ответить на вопросы изучаемой темы при сдаче ЕГЭ.

Итак, внимание на экран: работа с заданиями слайдов 7 – 12.

Используются задания из вариантов ГИА и ЕГЭ, разработанных сотрудниками ФИПИ.

Ответьте, пожалуйста, на следующий вопрос: какой элемент по окислительным свойствам стоит на втором месте после фтора? (Ответ учащихся: кислород, и далее, галогены. Причем, окислительные свойства галогенов уменьшаются от хлора к иоду).

Важно так же знать, что помимо кислорода сильными окислительными свойствами обладают соединения, в которых есть кислород. Мы с вами сегодня знакомимся с сильнейшим окислителем – перманганатом калия, формула которого… KMnO 4

Объяснение нового материала.

Перманганат калия является сильным окислителем за счет иона MnO 4 2- , в котором марганец находится в высшей степени окисления +7. Именно поэтому марганец может только восстанавливаться в результате ОВР. И восстанавливаться до конкретных продуктов. (слайд 14)

Наша с вами задача сегодня научиться предугадывать продукты ОВР, в которых принимает участие KMnO 4 .

Рассмотрим сначала восстановление перманганата калия в кислой среде.

(слайд 15)

KMnO 4 + KI + H 2 SO 4

Существует алгоритм по составлению таких реакций. Давайте им воспользуемся…

Сначала проставляют степени окисления элементов:

KMn +7 O 4 + KI -1 + H 2 S +6 O 4

Затем рассуждают, какие элементы и как будут изменять степень окисления. Воспользуемся схемой. Так как реакция протекает в кислой среде, ион MnO 4 2- будет переходить в ион Mn 2+ , понижая степень окисления. Значит, нужно найти элемент, который способен повысить степень окисления. Таким ионом является ион I - .

Mn +7 + 5e- Mn +2 2 пр . восст . окислитель

2I -1 - 2e- I 2 0 5 пр . окисл . восст-ль

Составляем электронный баланс. И далее записываем продукты данной реакции и расставляем коэффициенты. Напоминаю вам о том, что стехиометрические коэффициенты, которые вы получили в электронном балансе, должны иметь место в реакции! (в презентации обозначены красным и зеленым цветами).

2 KMnO 4 + 10 KI + 8 H 2 SO 4 2 MnSO 4 + 5 I 2 + 6 K 2 SO 4 + 8 H 2 O 4 + KNO 2 + H 2 SO 4

Учащиеся на доске и в тетрадях пишут уравнение реакции и самостоятельно расставляют коэффициенты методом электронного баланса.

А теперь, ребята, когда теоретический материал позади, давайте включим в работу визуальную память. Для этого я вам предлагаю посмотреть реакции восстановления перманганата калия в различных средах.

Учитель демонстрирует реакции взаимодействия растворов KMnO 4 и K 2 SO 3 в нейтральной, кислой и щелочной средах.

Итоги и выводы.

Мы познакомились с особенностями протекания окислительно-восстановительных реакций в различных средах.

Вспомнили, как расставлять коэффициенты методом электронного баланса.

Научились записывать продукты окислительно-восстановительных реакций с участием перманганата калия.

Задание на дом.

Допишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты с помощью метода электронного баланса:

KMnO 4 + HBr

Список использованных источников:

Хомченко Г.П. Пособие по химии для поступающих в ВУЗы. – 4-е изд.,испр. и доп. – М.:ООО «Издательство Новая волна»,2004.-480 с.

Общая химия: Учебник/Под ред. Е.М.Соколовской и Л.С.Гузея. -3-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во Московского университета, 1989. – 640 с.

ГИА 2011. Химия. 9 класс. Государственная итоговая аттестация (в новой форме). Типовые тестовые задания/А.С.Корощенко, Ю.Н.Медведев. –М.:Издательство «Экзамен», 2011. – 94 с.

ЕГЭ – 2011. Химия: типовые экзаменационные варианты: 30 вариантов/под. ред. А.А Кавериной. – М.: Национальное образование, 2011. – 368 с. – (ЕГЭ – 2011. ФИПИ – школе).

Тема:

8 класс

Цели урока:

Познакомить учащихся с новой классификацией химических реакций по признаку изменения степеней окислений элементов – окислительно-восстановительными реакциями, охарактеризовать единство и непрерывность процессов окисления и восстановления, систематизировать знания о типах химических реакций, о степени окисления химических элементов.

Тип урока: комбинированный (урок + презентация).

Задачи урока:

Образовательная – рассмотреть сущность окислительно-восстановительных процессов, научить применять «степени окисления» для определения процессов окисления и восстановления. Научить учащихся уравнивать записи окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса.

Воспитательная - п родолжить развитие логического мышления, умения наблюдать, анализировать, сравнивать, находить причинно-следственные связи, делать выводы. Формировать основы научного мировоззрения, совершенствовать трудовые навыки, культуру межличностных отношений, умение слушать друг друга, оценивать свою работу.

Методы обучения:

частично-поисковый – самостоятельная работа в группах, беседа с целью ответа на поставленные проблемные вопросы, фронтальный опрос. Урок включает в себя элементы ИКТ (на протяжение всего урока используется презентация).

Контроль: оценочно-стимулирующий – тестирование.

Ход урока:

I . Организационный момент, актуализация знаний.

Проверка домашнего задания. Фронтальный опрос.

Даны вещества:

NaOH, MgCl 2 , K 2 CO 3 , AlCl 3 , H 3 PO 4 , K 2 SO 4 , HNO 3 , CuSO 4 , Zn(NO 3 ) 2 .

В формулах этих веществ определите:

а) заряды ионов;

б) степени окисления всех химических элементов, входящих в состав.

Вещество

Заряд ионов

Степень окисления элементов

NaOH

Na + , OH -

1 -2 +1

Na O H

MgCl 2

Mg 2+ , 2 Cl -

2 -1

Mg Cl 2

K 2 CO 3

2 K + , CO 3 2-

1 +4 -2

K 2 C O 3

AlCl 3

Al 3+ , 3 Cl 1-

3+ -1

Al Cl 3

H 3 PO 4

3 H + , PO 4 3-

1 +5 -2

H 3 P O 4

K 2 SO 4

2 K 1+ , SO 4 2-

1 +6 -2

K 2 S O 4

HNO 3

H 1+ , NO 3 1-

1 +5 -2

H N O 3

CuSO 4

Cu 2+ , SO 4 2-

2 +6 -2

Cu S O 4

Zn(NO 3 ) 2

Zn 2+ , 2 NO 3 1-

2 +5 -2

Zn (N O 3 ) 2

II . Изучение нового материала.

1. Слайд 2. Понятие ОВР.

Многообразие классификаций химических реакций по различным признакам (направлению, числу и составу реагирующих и образующих веществ, использованию катализатора, тепловому эффекту) можно дополнить еще одним признаком. Этот признак – изменение степени окисления атомов химических элементов, образующих реагирующие вещества.

1 +5 -2 +1 -1 +1 -1 +1 +5 -2

AgNO 3 + HCl = AgCl + HNO 3

В этой реакции степени окисления атомов химических элементов после реакции не изменились.

1-1 0 +2 -1 0

2 HCl + Zn = ZnCl 2 + H 2

А в этой реакции – взаимодействие соляной кислоты с цинком – атомы двух элементов, водорода и цинка, изменили свои степени окисления: водород с +1 на 0, а цинк – с 0 на +2. Следовательно, в этой реакции каждый атом водорода получил по одному электрону

1 0

2 H + 2ē → H 2

А каждый атом цинка – отдал два эектрона

0 +2

Zn - 2ē → Zn

Химические реакции, в результате которых происходит изменение степеней атомов химических элементов или ионов, образующих реагирующие вещества, называют окислительно-восстановительными реакциями.

2. Слайды 3-4. Историческая справка.

Издавна ученые полагали, что окисление - это потеря флогистона (особого невидимого горючего вещества), а восстановление - его приобретение. Но, после создания А.Лавуазье в 1777г. кислородной теории горения, к началу XIX века химики стали считать окислением взаимодействие веществ с кислородом, а восстановлением - их превращения. под действием водорода. Тем не менее, в качестве окислителя могут выступать и другие элементы, например

Fe + 2 HCl = FeCl 2 + H 2

- простейшая реакция железа с соляной кислотой, в ней нет кислорода, тем не менее железо окисляется. В этой реакции окислитель - ион водорода - протон H + , а железо выступает в роли восстановителя. В соответствии с электронно-ионной теорией окисления-восстановления, разработанной Л.В.Писаржевским в 1914 г., окисление - процесс отщепления электронов от атомов или ионов элемента, который окисляется; восстановлением называется процесс присоединения электронов к атомам или ионам элемента, каковой восстанавливается. Например, в реакции

0 0 +2 -1

Zn + Cl 2 → ZnCl 2

атом цинка теряет два электрона, то есть окисляется, а молекула хлора присоединяет их, то есть восстанавливается.

3. Слайды 5-7. Восстановление.

Под восстановлением понимают процесс присоединения электронов атомами, ионами или молекулами. Степень окисления при этом понижается.

Например, атомы неметаллов могут присоединять электроны, превращаясь при этом в отрицательные ионы, т.е. восстанавливаясь:

0 -1

Cl + 1ē → Cl

атом хлора хлорид-ион

Электроны могут присоединяться и к положительным ионам, которые при этом превращаются в атомы:

+2 0

Cu + 2ē → Cu

ион меди (II ) атом меди

Принимать электроны могут и положительные ионы, у которых при этом степень окисления понижается:

+3 +2

Fe + 1ē → F е

ион железа (IV ) ион железа (II )

Атомы, ионы или молекулы, принимающие электроны, называют окислителями.

4. Слайды 8-11. Окисление. Единство двух процессов.

Под окислением понимают процесс отдачи электронов атомами, ионами и молекулами. Например, атомы металлов, теряя электроны, превращаются в положительные ионы, т.е. окисляются:

0 +1

Na - 1ē → Na

атом натрия ион натрия

Отдавать электроны могут отрицательные ионы:

-1 0

Cl - 1ē → Cl

хлорид ион атом хлора

Терять электроны могут и некоторые положительные ионы с низшими степенями окисления:

+1 +2

Cu - 1ē → Cu

ион меди (I ) ион меди (II )

Можно отметить, что при этом степень окисления повышается.

Атомы, ионы или молекулы, отдающие электроны, называются восстановителями.

Окисление всегда сопровождается восстановлением и наоборот, т.е. окислительно-восстановительные реакции представляют собой единство двух противоположных процессов – окисления и восстановления.

5. Слайды 12-17. Электронный баланс.

Суть метода электронного баланса заключается в следующем:

- подсчет изменения степени окисления для каждого из элементов, входящих в уравнение химической реакции;

- элементы, степень окисления которых в результате происшедшей реакции не изменяется – не принимаются во внимание;

- из остальных элементов, степень окисления которых изменилась – составляется баланс, заключающийся в подсчете количества приобретенных или потерянных электронов;

- для всех элементов, потерявших или получивших электроны (количество которых отличается для каждого элемента) находится наименьшее общее кратное;

- найденное значение и есть базовые коэффициенты для составления уравнения.

Визуально алгоритм решения задачи с помощью метода электронного баланса выглядит следующим образом:

подсчитать степень окисления каждого элемента → записать уравнение с указанием вычисленных степеней окисления → выделить элементы, степень окисления которых изменилась → составить электронный баланс → найти наименьшее общее кратное → вставить в уравнение найденные коэффициенты.

6. Слайд 19. Биологическое значение окислительно-восстановительных процессов.

Окислительно-восстановительные реакции являются самыми распространенными и играют большую роль в природе и технике. Они являются основой жизни на Земле. С ними связаны дыхание и обмен веществ в живых организмах, гниение и брожение, фотосинтез в зеленых частях растений и нервная деятельность человека и животных. Они лежат в основе металлургических процессов и круговорота элементов в природе. С их помощью получают аммиак, щелочи, азотную, соляную и серную кислоты и многие другие ценные продукты. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в гальванических и топливных элементах и аккумуляторах. Они широко используются в мероприятиях по охране природы.

III . Закрепление материала.

Фронтальный опрос, тест, домашнее задание.

I вариант

II вариант

К окислительно-восстановительным реакциям не относится реакция, представленная схемой:

А) N 2 + 3Н 2 = 2 N Н 3