- Преподавателю
- Химия
- Урок химии Окислительно-восстановительные реакции
Урок химии Окислительно-восстановительные реакции
Раздел | Химия |
Класс | - |
Тип | Другие методич. материалы |
Автор | Арбузова Н.С. |
Дата | 28.01.2016 |
Формат | docx |
Изображения | Есть |
УРОК«ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ»
Цели урока:
1) повторить основные понятия об окислении и восстановлении, рассмотреть сущность окислительно-восстановительных реакций;
2) Закрепить умение определять степени окисления элементов, окислитель и восстановитель, расставлять коэффициенты методом электронного баланса.
3) выработать умения по составлению уравнений химических реакций, протекающих в различных средах методом электронного баланса;
4) Показать разнообразие и значение ОВР в природе и повседневной жизни.
5)Продолжить подготовку к ЕГЭ по химии.
Задачи:
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 и электронно-ионного 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.
Методическое оснащение урока:
1. Материально-техническая база:
- кабинет химии, персональный компьютер, медиапроектор.
2. Дидактическое обеспечение:
- рабочая тетрадь учащихся;
- материалы для контроля знаний учащихся.
План урока:
-
Организационный момент
-
Повторение и обобщение изученного ранее материала
-
Углубление и расширение знаний. Объяснение новой темы.
-
Закрепление изученного материала.
-
Итоги урока. Домашнее задание.
Ход урока
1. Организационный момент
Учитель: Добрый день! Сегодня мы с вами продолжим изучать окислительно-восстановительные реакции, которые принадлежат к числу наиболее распространенных химических реакций и имеют огромное значение в теории и практике. Важнейшие процессы на планете связаны с этим типом химических реакций. Человечество давно пользовалось ОВР, вначале не понимая их сущности. Лишь к началу XX века была создана электронная теория окислительно - восстановительных процессов. Сегодня на уроке нам предстоит вспомнить, метод электронного баланса, а так же мы научимся составлять ОВР, протекающие в растворах, и выясним от чего зависит механизм таких реакций.
2. Повторение и обобщение изученного ранее материала
Учитель: предлагаю повторить некоторые понятия и умения.
Вопрос: 1.«Что такое степень окисления?». (п/о Степень окисления - это условный заряд атома химического элемента в соединении, вычисленный на основе предположения, что все соединения состоят только из ионов. Степень окисления может быть положительной, отрицательной или равняться нулю, что зависит от природы соответствующих соединений.)
Класс делятся на 4 группы. Каждая группа выбирает карточку с заданием: Определить степень окисления у следующих элементов.
1-я группа: углерода в CH4, CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3, CCl4, CH3OH,
2-я группа: меди в Cu2O, Cu(NO3)2, CuNO3, (CuOH)2CO3,CuCl2
3-я группа: серы в K2SO3, Mg(HS)2, KAl(SO4)2, NaHSO4, K2S, NaHS
4-я группа: азота в NaNO2, KNO3, Ca3N2, N2O, NH4NO3, NH4Cl
Вопрос 2: Что же представляют собой окислительно - восстановительные реакции с точки зрения понятия «степень окисления химических элементов»? (п/о Реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, называются окислительно-восстановительным.)
Учитель: Окислительно-восстановительные реакции представляют собой единство двух противоположных процессов - окисления и восстановления.
Вопрос 3.Когда мы можем говорить ,что в ОВР идёт процесс окисления, а когда восстановления (п/о Окисление - это процесс отдачи электронов, степень окисления при этом повышается, а Восстановление - это процесс присоединения электронов, степень окисления при этом понижается)
Вопрос 4. Как называются атомы, которые отдают электроны и которые их принимают (п/о Атомы, молекулы или ионы, отдающие электроны, окисляются; являются восстановителями, а атомы, ионы или молекулы, принимающие электроны, восстанавливаются; являются окислителями.
Учитель: Для того чтобы разобраться, в каких случаях элементы ведут себя как окислители, а в каких - как восстановители, нужно обратиться к периодической системе Д.И.Менделеева. Если речь идет о простых веществах, то восстановительные свойства должны быть присущи тем элементам, которые имеют больший по сравнению с остальными атомный радиус и небольшое (1 - 3) число электронов на внешнем энергетическом уровне. Поэтому они могут сравнительно легко их отдавать. Это в основном металлы. Наиболее сильными восстановительными свойствами из них обладают щелочные и щелочноземельные металлы, расположенные в главных подгруппах I и II групп (например, натрий, калий, кальций и др.).
Наиболее типичные неметаллы, имеющие близкую к завершению структуру внешнего электронного слоя и значительно меньший по сравнению с металлами того же периода атомный радиус, довольно легко принимают электроны и ведут себя в окислительно-восстановительных реакциях как окислители. Наиболее сильными окислителями являются легкие элементы главных подгрупп VI - VII групп, например фтор, хлор, бром, кислород, сера и др.
Если элемент имеет свою высшую степень окисления, то он может быть только окислителем. Например, в HN+5O3 азот в состоянии + 5 может быть только окислителем и принимать электроны.
Только восстановителем может быть элемент, находящийся в низшей степени окисления. Например, в N-3Н3 азот в состоянии -3 может отдавать электроны, т.е. является восстановителем.
Элементы в промежуточных положительных степенях окисления могут, как отдавать, так и принимать электроны и, следовательно, способны вести себя как окислители или восстановители в зависимости от условий. Например, N+3, S+4 . Попадая в среду с сильным окислителем, ведут себя как восстановители. И, наоборот, в восстановительной среде они ведут себя как окислители. Далее ребятам предлагается выполнить задание.
Задание: Каждая команда выбирает карточку в которой нужно установите соответствие между схемой реакции и названием окислителя или восстановителя в ней.
1.Установите соответствие между схемой реакции и названием восстановителя в ней
СХЕМА РЕАКЦИИ ВОССТАНОВИТЕЛЬ
А) Ca + H2 →CaH2 1) кальций
Б) NH3 + Ca →Ca(NH2)2 + H2 2) водород
В) N2 + H2 →NH3 3) аммиак
Г) NH3 + Cl2 →NH4Cl + N2 4) азот
5) хлор
Ответ: А)_______ Б) __________ В) ________ Г) _________
2.Установите соответствие между схемой реакции и формулой окислителя в ней
СХЕМА РЕАКЦИИ ФОРМУЛА ОКИСЛИТЕЛЯ
А) SO2 + O2 →SO3 1) O2
Б) SO2 + H2S →S + H2O 2) SO2
В) SO2 + Cl2 →SO2Cl2 3) H2S
Г) K2SO3 →K2S + K2SO4 4) K2SO3
5)Cl2
3.Установите соответствие между схемой реакции и формулой окислителя в ней
СХЕМА РЕАКЦИИ ФОРМУЛА ОКИСЛИТЕЛЯ
А) NaOH + Br2 →NaBr + NaOBr + H2O 1) NaOH
Б) Br2 + O3 →BrO2 +O2 2) Br2
В) Cl2 + I2 →Icl 3) Cl2
Г) HCl + HclO3 →Cl2 + H2O 4) I2
5)HclO3
6) O3
Ответ: А)_______ Б) __________ В) ________ Г) _________
4.Установите соответствие между схемой реакции и формулой восстановителя в ней
СХЕМА РЕАКЦИИ ФОРМУЛА ВОССТАНОВИТЕЛЯ
А) K2CO3 + Br2 →KBr + KbrO3 + CO2 1) K2CO3
Б) Br2 + Cl2 →BrCl 2) Br2
В) Br2 + I2 →BrI 3) Cl2
Г) HBr + HbrO3 →Br2 + H2O 4) I2
5) HBr
6) HbrO3
3.Углубление и расширение знаний. Объяснение новой темы.
Учитель: В зависимости от того, находятся ли атомы, выполняющие в реакции функцию окислителя и восстановителя (донора электронов) в одном или в различных веществах, все окислительно-восстановительные процессы можно разделить на три типа: межмолекулярные, внутримолекулярные и диспропорционирования. (Учащиеся конспектируют у себя в тетради)
В межмолекулярных (межатомных) реакциях окислительные функции выполняют одни вещества, а восстановительные - другие. Например, в реакции H2S + Cl2 = S + 2HCl электроны от восстановителя - молекулы сероводорода - переходят к окислителю - молекуле Cl2.
В реакциях внутримолекулярного окисления-восстановления одна часть молекулы - окислитель, другая - восстановитель. Простейшими примерами могут служить реакции термического разложения вещества: 2 H2O → 2H2 +O2
Реакции диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления) протекают с одновременным уменьшением и увеличением степени окисления атомов одного и того же элемента. Они характерны для соединений или простых веществ, состоящих из промежуточных степеней окисления данного элемента: CI2 + H2O → HCIO + HCl
4.Закрепление изученного материала.
Далее группам предлагается выполнить задание: Из предложенных уравнений реакций выбрать те, которые относятся к межмолекулярным, внутримолекулярным и диспропорционированным реакциям, определить степень окисления и расставить в них коэффициенты методом ОРВ.
2 Al + Fe2O3 Al2O3 + 2 Fe, C + 4 HNO3(конц) = CO2 + 4 NO2+ 2 H2O, 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O, MnO2 + 4 HCI = MnCI2 + CI2 +2 H2O- межмолекулярные реакции.
(NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + 4 H2O, 2 KNO3 2 KNO2 + O2, (NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + 4H2O, 2 (NH4)2CrO4 = Cr2O3 + N2 +5 H2O + 2 NH3- внутримолекулярные реакции
Cl2 + 2 KOH KCl + KClO + H2O, 2 NO2 + 2 NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O, 4KClO3 3KClO4 + KCl, NH4NO2 N2 + 2H2O.- реакции диспропорционирования.
5. Итоги урока. Делаются соответствующие выводы. Оцениваются учащиеся.
Домашнее задание. Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схемах окислительно- восстановительных реакций и укажите процесс окисления и восстановления и укажите тип реакции.
6 FeSO4 +K2Cr2O7 +7 H2SO4 = 3 Fe2(SO4)3 +Cr2(SO4)3 +K2SO4 +7 H2O;
5 H2O2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 = 5 O2 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O,
2 FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2 H2O,
Cl02 + 6 KOH 5 KCl- + KCl5+O3 + 3H2O.
2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2.
2 KI + 2 KNO2 + 2 H2SO4 = I2 + 2 K2SO4 + H2O.