Конспект урока по теме: «Окислительно – восстановительные реакции. »

Урок : « Окислительно - восстановительные реакции».

Разработан учителем химии

Мельяновской Ириной Сергеевной

МБОУ СОШ №3 г. Суража , Брянской обл

2014 г.

ТЕМА УРОКА : ОКИСЛИТЕЛЬНО - ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ.

Цели: 1.0бразовательные:

В ходе исследовательской деятельности учащихся сформировать представление о влиянии различных факторов на процессы окислительно восстановительных реакций , совершенствовать умение учащихся с помощью метода электронного баланса расставлять коэффициенты в уравнениях реакций .

2. Развивающие:

Развивать умение логически рассуждать, грамотно выражать свои мысли. Способствовать повышению интереса к предмету.

2. Воспитательные:

Способствовать личному совершенствованию , формированию навыков творческого подхода к изучению предмета.

Задачи: организовать работу, направленную на формирование исследовательских умений учащихся, приобщить школьников к методам научного познания .

Методы обучения: проблемно- поисковый и исследовательский.

Тип урока: Изучение нового материала.

Вид урока: Семинар- практикум.

Оборудование: цинк, железо, магний , медь, раствор соляной кислоты (20%, 10%,5%), р-р хлорида железа(2), р-р хлорида железа(З), р-р иодида калия , р-р пермангоната калия , р-р дихромата калия , р-р сульфита калия ,р-р серной кислоты, р-р гидроксида калия.

ХОД УРОКА

1.ОЦЕНОЧНО - МОТИВАЦИОННЫЙ ЭТАП.

Учитель: Обратите внимание на рожицы , которые выражают эмоциональное состояние человека. Выберите ту , которая выражает ваше эмоциональное состояние .

Что нужно сделать чтобы может быть не до конца понятый материал был полностью осмыслен, понят..?

Цель нашего урока - продолжить знакомство с окислительно- восстановительными реакциями . Выяснить могут ли какие -то факторы оказывать влияние на ход окислительно - восстановительных реакций . Доказать это экспериментальным путем .

2. АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ:

1 .Перед нашей работой вспомним:

• Какие реакции относятся к группе окислительно - восстановительных ?

• Дать характеристику окислителям.

• Дать характеристику процессу восстановления.

• Дать характеристику восстановителям.

• Какой процесс называется процессом окисления.

2. Проанализируйте схемы и определите окислители и восстановители:

Fe°-> Fe⁺² Mn⁺⁷ -> Mn⁺²

S^-2-> S° Cr⁺⁶ -> Cr⁺³

2N^-3-> N₂⁰ CI⁺¹ -> СГ¹

2. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

Постановка проблемы урока: Внимательно прослушайте характеристику химической реакции : Известно, что при взаимодействии серной концентрированной кислоты с металлами может выделяться сернистый газ , сероводород или выпадать в осадок сера. При взаимодействии раствора серной кислоты с металлами, стоящими в ряду активности до водорода , происходит выделение водорода.

Вопрос:- Как вы думаете, что влияет на продукты данных окислительно-восстановительных реакций?

(учащиеся выдвигают предположения )

- Какие еще еще факторы могут оказывать влияние на ход окислительно -восстановительных реакций ?

Вывод: Итак мы можем с вами предположить ,что на ход окислительно-восстановительных реакций оказывают влияние различные факторы.

1)Выдвигается гипотеза-факторы оказывающие влияние на протекание окислительно - восстановительных реакций:

-активность реагентов

- концентрация реагентов

- степень окисления реагентов

-среда растворов

-температура

Сегодня вы будете работать в группах. Каждая проведет собственное исследование согласно инструкциям , которые лежат на столах. Координаторы групп подготовят отчет о проделанной работе.

2. Проведение эксперимента: (учащиеся работают в группах согласно инструкциям - смотри приложение.Распределение учащихся по группам проводится в зависимости от уровня обученности:1уровень- работа 1 , 2 , 3 групп; 2 уровень- работа 4 группы; 3 уровень - работа 5 и 6 групп.). На работу групп отводится 5-7 минут.

Группа №1 и №2:

Цель: Установить зависимость протекания окислительно-восстановительных реакций от активности реагентов.

Ход работы:

В четыре пробирки налить по 2 - 3 мл раствора соляной кислоты одинаковой концентрации.

В пробирке соответственно опустить цинк, железо, магний, медь.

Какие металлы реагируют с кислотой? Расположите металлы в порядке уменьшения их активности взаимодействия с раствором кислоты.

Составьте окислительно - восстановительные реакции, используя метод электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель.

Вывод: Мы проводили реакцию металлов с раствором соляной кислотой.Было предложено провести реакции с металлами: Fe, Zn, Mg ,Cu . Использовали раствор кислоты одинаковой концентрации.Взаимодействия металла с кислотымой зависит от активности металла.Медь,как металл стоящий в ряду активности после водорода с соляной кислотой не взаимодействует. Осталиные металлы взаимодействовали с соляной кислотой .Быстрее и более интенсивно выделение водорода наблюдалось в реакции с магнием , так как магний является более активным из данных металлов( стоит левее в ряду активности.

Fe + HCl ->FeCl₂ + H₂

Zn+ HCl ->ZnCl₂ + H₂

Mg+ HCl ->MgCl_{2 +} H₂

Cu+ HCl -> не взаимодействует

Группа №3:

Цель: : Установить зависимость протекания окислительно-восстановительных реакций от концентрации реагентов.

Ход работы:

В пробирки прилейте растворы соляной кислоты разной концентрации: 20% ,10% , 5%

В каждую пробирку опустите гранулу цинка. Наблюдайте выделение газа. В какой из пробирок газ выделяется более интенсивно? Почему?

Составьте окислительно-восстановительную реакцию, используя метод электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель .

Zn + HCl ->

Вывод:Чем больше концентрация кислоты,тем более активно протекает окислительно - восстановительная реакция.Следовательно на протекание окислительно- восстановительной реакции влияет концентрация реагентов.

Zn + HCl -> ZnCl₂ + H₂

Группа№4:

Цель работы:Установить зависимость процессов окисления - восстановления от степени окисления реагентов.

Ход работы:

1.В пробирку налить 2-3 мл раствора сульфата железе(2) FeSO₄ и туда же добавить

1-2 мл раствора иодида калия KI . Изменилась ли окраска раствора? А затем добавьте несколько капель крахмального клейстера. Изменился ли цвет смеси? Идет ли данная реакция?

2.Налить в пробирку «-3 мл. раствора хлорида железа (3) FeCl₃ и добавить 1-2 мл. раствора иодида калия KI .Наблюдайте изменение окраски раствора. Затем добавьте несколько капель крахмального клейстера. Что наблюдаете? Как изменилась окраска клейстера? Запишите уравнение, используя метод электронного баланса по схеме:

FeCl ₃+ KI -> FeCl ₂+ I₂ +…..

Вывод:Чем больше степень окисления элемента в соединении, тем лучше выражена его окислительная способность. И Fe⁺² не окисляет I^-1 . А Fe ⁺³ окисляет I^-1 до I₂₍ выпадает осадок ),восстановление Fe⁺³ идет до Fe⁺² (образуется FeCl₂ ) .Следовательно на протекание окислительно - восстановительной реакции оказывает влияние степень окисления реагентов.

FeCl₂ + KCl-> не взаимодействует

FeCl₃ + KCl-> FeCl₂ + I₂ +KCl

Группа №5:

Цель работы: Установить зависимость протекания процессов окислено - восстановительных реакций в различных средах на примере соединений марганца.

Ход работы:

1.Налить в пробирку 1-2 мл. раствора перманганата калия KMnO₄ (фиолетовый раствор), подкислить несколькими каплями раствора серной кислоты и добавить сульфита калия K₂SO₃ .Наблюдать исчезновение фиолетовой окраски, характерной для иона MnO₄^-.

Реакция идет по схеме:

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂SO₄ -> MnSO₄ +…….+……

2.Налить в пробирку 1-2 мл раствора перманганата калия KMnO₄ ,добавить сульфита калия K₂SO₃.Наблюдать через некоторое время выделение из раствора бурых хлопьев

оксида марганца (4) MnO₂. Реакция идет по схеме :

KMnO₄ + K₂SO₃ +H₂O -> MnO₂ +…….+…….

Составьте окислительно - восстановительные реакции, используя метод электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель.

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂SO₄ -> MnSO₄ +K₂SO₄ + H₂O

KMnO₄ + K₂SO₃ +H₂O -> MnO₂ + K₂SO₄ + КОН

Вывод: Продукты окислительно - восстановительных реакций зависят от среды растворов в которых проводят реакцию.Если использовать в качестве окислителя КМп0₄ в кислой среде( H₂S0₄),то восстановление Мп⁺⁷ происходит до Мп⁺² ,образуется MnS0₄ и раствор^, обесцвечивается.В нейтральной среде восстановление Мп⁺⁷ происходит до Мп⁺⁴ и из раствора выпадает буро- коричневый осадок МпО₂. KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂SO₄ -> MnSO₄ +K₂SO₄ + H₂O

KMnO₄ + K₂SO₃ +H₂O -> MnO₂ + K₂SO₄ + КОН

Группа №6:

Цель работы: Установить зависимость протекания процессов окислено - восстановительных реакций в различных средах на примере соединений хрома.

Ход работы :

1.Налить в пробирку 1-2 мл раствора дихромата калия K₂Cr₂O₇ (оранжевый раствор), подкислить несколькими каплями раствора серной кислоты и добавить сульфита калия. Наблюдать изменение оранжевой окраски раствора, характерной для иона Cr₂O₇^2- на сине-зеленую (характерную для иона Cr³⁺). Реакция идет по схеме:

K₂Cr₂O₇ + K₂SO₃ + H₂SO₄ -> Cr₂(SO₄ )₃ +…….+…….

2.Налить в пробирку 1-2 мл. раствора дихромата калия KOH затем 1-2 мл. концентрированного раствора гидроксида калия. Наблюдать изменение окраски раствора с оранжевой на светло- зеленую, характерную для иона [Cr(OH)₆]^3- (гексагидроксохромат - иона). Реакция идет по схеме:

K₂Cr₂O₇ + K₂SO₃ + KOH + H₂O -> K₃[Cr(OH)₆] + ……

Составьте окислительно - восстановительные реакции, используя метод электронного баланса.

Вывод:Продукты окислительно - восстановительных реакций зависят от среды растворов в которых проводят реакцию.Если использовать в качестве окислителя K₂Cr₂O₇ в кислой среде (H₂S0₄),то восстановление Cr⁺⁶ происходит до Cr⁺³, раствор становится сине- зеленого цвета за счет образования Cr₂(SO₄)₃ . В щелочной среде восстановление Cr⁺⁶ происходит до Cr⁺³ и раствор становиться светло - зеленого цвета , за счет образования K₃[Cr(OH)₆].

K₂Cr₂O₇ + K₂SO₃ + H₂SO₄ -> Cr₂(SO₄ )₃ + K₂SO₄ + H₂O

K₂Cr₂O₇ + K₂SO₃ + KOH + H₂O -> K₃[Cr(OH)₆] + K₂SO₄

3.Отчет о результатах эксперимента. Координаторы групп дают отчет о проделанной работе. Одновременно один из учащихся группы записывает уравнения реакций на доске.

4.Рефлексионно - оценочный этап:

Удалось ли нам доказать выдвинутые предположения?

Учитель: Проведя эксперимент ,мы с вами доказали выдвинутые предположения о факторах влияющих на протекание окислительно - восстановительных реакций .Наша гипотеза становится теорией. Цели урока выполнены.

• Изменилось ли ваше эмоциональное состояние ?

3. Итоги урока.

4. Домашнее задание: по трем уровням ( смотри приложение )

5. Закрепление:

1. При взаимодействии в сернокислой среде 17,4 г. диоксида марганца с 58 г. бромида калия при 77% выходе выделился бром. Какой объем (н. у.) пропена может провзаимодействовать с полученным количеством брома ?

2. Закончить уравнения реакций , уравнять методом баланса :

1)КМп0₄ + K₂S0₃ + КОН -> …….. 2) K₂Cr₂0₇ +K₂S0₃ + H₂O ->………

Домашнее задание

1. уровень:

1. Mg + HN0_3(P) -> Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂0

2. Al +NaOH + H₂0 -> Na[Al(OH)₄] + H₂

3.Fe(OH)₂+ O₂+ H₂O -> Fe(OH)₃

2.уровень: Подберете коэффициенты в уравнение следующих окислительно -

восстановительных реaкций:

1. NaHSO₃ + КМп0₄+ H₂S0₄ ->Na₂SO₄ + MnS0₄ + K₂S0₄ + Н₂

2.Cr₂O₃+KNO₃+KOH -> K₂CrO₄ + KNO₂+ Н₂0

3.NaCIO + KI +K₂SO₄ ->K₂SO₄+ NaCl + Н₂0

3. уровень:

Закончите составление уравнений еледующих окислительно - восстановительных реакций, расставьте коэффициенты, используя метод электронного баланса:

1. Zn+ KCl0₃ + K0H+H₂0-> K₂[Zn(OH)₄] + ....

2. Na₂Cr₂0₇ +NaNO₂+H₂SO₄-> …….

3. КМnO₄ + KNO₂ + KOH-> …….

Задачи:

1. уровень:

Определите массу алюминия, которую необходимо растворить в 182,5 г 10% раствора НС1 Какой объем газа будет получен, если его выход составил 95% от теоретического.

2. уровень:

В раствор сульфата меди (2) массой 120 г с массовой долей соли 20% опустили пластинку алюминия массой 10 г. Определите массу пластинки после окончания реакции.

3. уровень:

Вычислите массу 15 % раствора гидроксида натрия, необходимую для нейтрализации реакционной смеси, образовавшейся при окислении 11,5 мл этанола (плотность 0,8 г/мл)

смесью 39,2 г дихромата калия к 140 г. 50% раствора серной кислоты.

Инструкция группе 1 и 2

Цель: установить зависимость протекания окислительно - восстановительных реакций от активности реагентов.

Ход работы:

В четыре пробирки налить по 2 - 3 мл раствора соляной кислоты одинаковой концентрации.

В пробирке соответственно опустить цинк, железо, магний, медь.

Какие металлы реагируют с кислотой? Расположите металлы в порядке уменьшения их активности взаимодействия с раствором кислоты.Составьте окислительно - восстановительные реакции, используя метод электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель.

Fe + HCl ->

Zn+ HCl ->

Mg+ HCl ->

Cu+ HCl ->

Инструкция группе 3

Цель: установить зависимость протекания окислительно- восстановительных реакций

от концентрации реагентов.

Ход работы:

В пробирки прилейте растворы соляной кислоты разной концентрации: 20% ,10% , 5% .

В каждую пробирку опустите гранулу цинка. Наблюдайте выделение газа. В какой из пробирок газ выделяется более интенсивно? Почему?

Составьте окислительно-восстановительную реакцию, используя метод электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель .

Zn + HCl ->

Инструкция группе 4

Цель: установить зависимость процессов окисления и восстановления от степени окисления реагентов.

Ход работы:

1.В пробирку налить 2-3 мл раствора сульфата железе(2) FeSO₄ и туда же добавить

1-2 мл раствора иодида калия KI . Изменилась ли окраска раствора? А затем добавьте несколько капель крахмального клейстера. Изменился ли цвет смеси? Идет ли данная реакция?

2.Налить в пробирку «-3 мл. раствора хлорида железа (3) FeCl₃ и добавить 1-2 мл. раствора иодида калия KI .Наблюдайте изменение окраски раствора. Затем добавьте несколько капель крахмального клейстера. Что наблюдаете? Как изменилась окраска клейстера? Запишите уравнение, используя метод электронного баланса по схеме:

FeCl ₃+ KI -> FeCl ₂+ I₂ +KCl

Инструкция группе 5

Цель: установить зависимость протекания процессов окислительно- восстановительных реакций в различных средах на примере соединений марганца.

Ход работы:

1.Налить в пробирку 1-2 мл. раствора перманганата калия KMnO₄ (фиолетовый раствор), подкислить несколькими каплями раствора серной кислоты и добавить сульфита калия K₂SO₃ .Наблюдать исчезновение фиолетовой окраски, характерной для иона MnO₄^-.

Реакция идет по схеме:

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂SO₄ -> MnSO₄ +…….+……

2.Налить в пробирку 1-2 мл раствора перманганата калия KMnO₄ ,добавить сульфита калия K₂SO₃.Наблюдать через некоторое время выделение из раствора бурых хлопьев

оксида марганца (4) MnO₂. Реакция идет по схеме :

KMnO₄ + K₂SO₃ +H₂O -> MnO₂ +…….+…….

Составьте окислительно - восстановительные реакции, используя метод электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель.

Инструкция группе 6

Цель: установить зависимость протекания процессов окислительно-восстановительных реакций в различных средах (на примере соединений хрома)

Ход работы:

1.Налить в пробирку 1-2 мл раствора дихромата калия K₂Cr₂O₇ (оранжевый раствор), подкислить несколькими каплями раствора серной кислоты и добавить сульфита калия. Наблюдать изменение оранжевой окраски раствора, характерной для иона Cr₂O₇^2- на сине-зеленую (характерную для иона Cr³⁺). Реакция идет по схеме:

K₂Cr₂O₇ + K₂SO₃ + H₂SO₄ -> Cr₂(SO₄ )₃ +…….+…….

2.Налить в пробирку 1-2 мл. раствора дихромата калия KOH затем 1-2 мл. концентрированного раствора гидроксида калия. Наблюдать изменение окраски раствора с оранжевой на светло- зеленую, характерную для иона [Cr(OH)₆]^3- (гексагидроксохромат - иона). Реакция идет по схеме:

K₂Cr₂O₇ + K₂SO₃ + KOH + H₂O -> K₃[Cr(OH)₆] + ……

Составьте окислительно - восстановительные реакции, используя метод электронного баланса.