Свойства простых веществ – металлов и неметаллов, кислот и солей в свете представлений об окислительно-восстановительных процессах

Цель урока: Изучить свойства простых веществ-металлов и неметаллов, кислот и солей в свете представлений об окислительно-восстановительных процессах.

Задачи:

• Обучающие: Обобщить и углубить знания учащихся о свойствах простых и сложных веществ, степени окисления, окислительно-восстановительных реакциях; совершенствовать навыки составления электронного баланса и уравнивания химических реакций с помощью ОВР; формировать умения предвидеть ход химических реакций на основе ОВР.
• Развивающие: Развивать память, логическое мышление, умение применять полученные ранее знания.
• Воспитательные: Воспитывать сознательную дисциплинированность, четкость, организованность в работе.

Основные методы обучения: беседа в сочетании с самостоятельной работой.

Виды работ обучающихся: определение степени окисления элементов, составление электронного баланса и уравнивание химических реакций с помощью ОВР, предвидение продуктов реакции.

Оборудование: ПСХЭ Д.И.Менделеева, презентация к уроку (Приложение).

Ход урока

Организационный момент.

Актуализация опорных знаний. Напоминаю ребятам, что в процессе изучения химии они познакомились с простыми и сложными веществами, окислительно-восстановительными реакциями, научились составлять электронный баланс химических реакций. А на этом уроке полученные знания нужно привести в систему и изучить свойства простых веществ-металлов и неметаллов, кислот и солей в свете представлений об окислительно-восстановительных процессах.

Затем спрашиваю: “Итак, что ты сегодня должен узнать на уроке?”

Повторяем вместе, что вещества делятся на простые и сложные. В свою очередь простые вещества делятся на металлы и неметаллы. Прошу охарактеризовать простые вещества – металлы.

Учащиеся определяют месторасположение металлов в Периодической таблице Д.И.Менделеева, дают характеристику простым веществам – металлам, вспоминают вид химической связи, тип кристаллической решетки.

После того, как учащиеся дадут определение металлам, спрашиваю: “Подумай, какую роль будут выполнять металлы в ОВР как простые вещества?”.

Учащиеся начинают рассуждать, что вследствие сравнительно больших размеров радиусов, небольшого количества электронов на внешнем уровне металлам легче отдать свои электроны, нежели принять их от других элементов. Следовательно, металлы в ОВР проявляют восстановительные свойства.

Рассказываю, что трудно переоценить значение металлов для экономики страны, а получение всех металлов из руд основано на окислительно-восстановительных реакциях. Окислительно-восстановительные реакции также лежат в основе процессов разрушения металлов под воздействием окружающей среды. Такому разрушению подвергаются практически все металлы, за исключением благородных (золото, платина, палладий). Коррозия металлов наносит огромные убытки экономике, поэтому очень большое значение имеют меры борьбы с этим нежелательным явлением. А многие из способов металлов также имеют в своей основе окислительно-восстановительные процессы.

Затем учащиеся получают задание: написать уравнение реакций между простыми веществами: натрием и хлором, кальцием и водородом, кальцием и азотом, цинком и хлором, магнием и кислородом; расставить степени окисления элементов; определить окислитель и восстановитель. При выполнении данного задания на конкретных примерах учащиеся убеждаются, что металлы в ОВР проявляют восстановительные свойства. Для самопроверки проецируется Слайд 5.

Вместе с учащимися делаем вывод о свойствах металлов в ОВР, который они записывают в тетрадь.

Далее переходим к изучению свойств неметаллов. Учащиеся также определяют месторасположение неметаллов в Периодической таблице Д.И.Менделеева, дают характеристику простым веществам – неметаллам, вспоминают вид химической связи, тип кристаллической решетки. Спрашиваю: “Подумай, какую функцию будут выполнять неметаллы: окислителя или восстановителя?”.

В процессе рассуждения учащиеся приходят к выводу, что неметаллы в окислительно-восстановительных реакциях являются и окислителями и восстановителями, т.к. имеют сравнительно небольшие размеры радиусов, а на их внешнем уровне от 4 до 7 электронов.

Рассказываю, что главный окислитель на нашей планете – кислород. Основной потребитель кислорода на поверхности Земли – окисление созданных фотосинтезом органических веществ при горении, дыхании, гниении, тлении и т. д. Именно эти окислительные процессы служат основным источником энергии многим миллиардам живых существ и позволяют им расти, двигаться, размножаться, т. е. жить. Только на дыхание человечество ежегодно расходует более триллиона кубометров чистого кислорода. Еще больше кислорода потребляют на окисление топлива тысячи крупных теплоэлектростанций, миллионы котельных, сотни миллионов автомобилей и других механизмов. Огромная масса кислорода расходуется на окисление мертвых остатков биоты: листового и хвойного опада, гниющей древесины, засохших трав, трупов животных, отмирающего фито- и зоопланктона и т. д.

Затем учащиеся получают задание со схемами химических реакций, где расставляют степени окисления элементов, определяют окислитель восстановитель:

C + O₂ = CO₂
C + 2H₂ = CH₄
S + H₂ = H₂S
S + 3Cl₂ = SCl₆
N₂ + 3H₂ = 2NH₃

Для самопроверки проецируется Слайд 8.

Вместе с учащимися делаем вывод о свойствах неметаллов в окислительно-восстановительных реакциях, который они записывают в тетрадь.

Вспоминаем вместе с учащимися, что неметаллы в соединениях также могут иметь низшую и высшую степени окисления.

Возникает вопрос: как будут вести себя подобные соединения в окислительно-восстановительных реакциях? Так переходим к изучению кислот и солей в свете окислительно-восстановительных реакций.

Говорю, что данный вопрос мы рассмотрим на примере соединений хлора. Рассказываю детям, что хлор благодаря своей окислительной способности используется в больших количествах для беления тканей и бумажной массы, для обеззараживания питьевой воды и дезинфекции. Кроме того, хлор применяется для получения других окислителей – гипохлоритов и хлоритов, хлорпроизводных органических веществ и большого числа неорганических соединений.

Учащиеся вспоминают, как определяются низшая и высшая степени окисления. Далее в процессе рассуждений учащиеся приходят к выводу, что атомы, имеющие низшие степени окисления являются восстановителями, а атомы, имеющие высшую степень окисления – окислителями. Приводят примеры.

Слайд 11.

Записывают выводы в тетрадь.

Далее учащиеся методом электронного баланса подбирают коэффициенты в схемах окислительно-восстановительных реакций (к выполнению данного задания можно подойти дифференцированно: в зависимости от подготовленности класса предложить только некоторые схемы, или все, но на обязательное выполнение – две).

После выполнения задания спрашиваю: “Как изученные простые вещества – металлы и неметаллы, кислоты и соли будут вести себя в окислительно-восстановительных реакциях?” и предлагаю следующее задание на предвидение продуктов реакции в ОВР.

В процессе выполнения данного задания учащиеся закрепляют полученные знания: определяют низшие и высшие степени окисления элементов, свойства простых и сложных веществ, учатся предвидеть продукты реакции.

Весь окружающий нас мир можно рассматривать как гигантскую химическую лабораторию, в которой ежесекундно протекают химические реакции, в основном окислительно-восстановительные. Эти реакции связаны с превращениями соединений азота, фосфора, углерода, кислорода и других химических элементов. Окислительно-восстановительные реакции 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.

Итак, можно сказать, что процессы окисления и восстановления наиболее распространенные и одни из наиболее важных химических реакций в природе, жизни и технике.

Домашнее задание:

Подведение итогов. Оценивание учащихся.

Спасибо за урок!