Методика преподавания химии в 9-м классе. Окислительно-восстановительные процессы

Разделы: Химия

Необходимо точно понимать терминологическую разницу между понятием “валентность” и “степень окисления”.

Термин “валентность” относится к свободному атому и определяется, как способность атома образовывать химические связи. Их количество определяется числом неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне.

Термин “степень окисления” относится к атому (элементу), образовавшему химические связи и определяется числом смещенных общих электронных пар связей связи от менее (+) к более электроотрицательному элементу (-).

ПРАВИЛА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ (СО) ЭЛЕМЕНТА.

  1. СО (О) = -2
  2. СО (элемента в простом веществе) = 0
  3. СО(Н) = ± 1; с неметаллом +1 (кроме Si) и -1 с металлом и Si.
  4. СО(металл) = +В
  5. В нейтральных молекулах алгебраическая сумма СО элементов = 0
  6. В сложных ионах алгебраическая сумма СО элементов равна заряду иона.

Например:

К +1М n хО-24 ; +1+х+4(-2)=0; х=+7.

Cr2xO72- ; х+7(-2)=-2; х= +6 (ПРИЛОЖЕНИЕ № 1)

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ.

При проведении реакций происходит разрыв химических связей в исходных веществах и образовании новых, которые, в некоторых случаях, происходит изменение валентности элементов и поляризации новых химических связей.

Окислительно-восстановительными называются (ОВ или ред-окс) реакции, протекающие с изменениями значений степеней окисления элементов, входящих в состав реагирующих соединений.

Основные положения теории ОВР:

  1. Окисление – это процесс отдачи электронов. Вещество (ион, атом, молекула), отдающее электроны, называется восстановителем. В процессе реакции восстановитель окисляется, а значение СО элемента повышается.
  2. Восстановление – это процесс принятия электронов. Вещество (ион, атом, молекула), принимающее электроны, называется окислителем. В процессе реакции окислитель восстанавливается, а значение СО элемента понижается.
  3. Так как в замкнутой системе (процесс оттока электронов за пределы реакционной системы отсутствует) электрический заряд сохраняется, то число электронов, отданных восстановителем равно числу электронов, принятых окислителем.
  4. Восстановление и окисление – два взаимонеразрывных процесса: нет окисления без восстановления и наоборот. (ПРИЛОЖЕНИЕ №2)

Алгоритм составления уравнения реакции методом электронного баланса.

  • Записать схему реакции: HI +H2SO4 —> I2 + H2S + H2O
  • Проставить СО элементов:

img1.gif (1630 bytes)

  • Выписать элементы, изменившие СО, определить и прописать количество электронов, принятых или отданных в процессе реакции.

  • Найти наименьшее общее кратное количества электронов: HOK = 8.

    • Найти дополнительные множители к числу отданных и принятых электронов.

  • Эти дополнительные множители проставляют перед соответствующими формулами веществ.

img4.gif (1616 bytes)

  • Число атомов в левой части уравнения уравнивается с числом атомов в правой части. (ПРИЛОЖЕНИЕ №3)

ТИПЫ ОВР

МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЕ (атомы восстановители и атомы окислители входят в состав разных исходных веществ)
ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНЫЕ (атомы восстановителя и окислителя входят в состав молекул одного вещества и являются атомами одного или различных элементов)
ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЯ (атомы восстановителя и окислителя входят в состав одного и того же вещества и имеют одинаковую степень окисления)
КОНТРПРОПОРЦИОНИРОВАНИЯ (атомы восстановителя и окислителя являются атомами одного и того же элемента с различной СО, которые входят в состав различных веществ, а в результате реакции образуются молекулы одного и того же вещества продукта)

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ.

По окислительно-восстановительным свойствам все вещества можно разделить на 3 группы:

  1. Вещества, которые могут быть только окислителями – элементы, изменяющие степень окисления, находятся в высшей степени окисления (могут только присоединять электроны и понижать свою степень окисления)
  2. Вещества, которые могут быть только восстановителями - элементы, изменяющие степень окисления, находятся в низшей степени окисления (могут только отдавать электроны и повышать свою степень окисления)
  3. Вещества, которые могут быть и восстановителями и окислителями - элементы, изменяющие степень окисления, находятся в промежуточной степени окисления (могут и отдавать и принимать электроны) (ПРИЛОЖЕНИЕ № 4)

Д/З: параграф 5, упр. 6-8, с.22 [1] .

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.

  1. Рудзитис Г.Е.и др. Химия: неорганическая химия. Орган.химия: учебник для 9 кл. общеобразовательных учреждений. 12 изд., испр., М.: Просвещение, ОАО “Московские учебники, 2009. – 191 с.: ил.
  2. Богданова Н.Н., Мещерякова Л.М. Сборник тестовых заданий для тематического и итогового контроля. Химия 8-9 класс. /под.ред. Оржековского П.А.- М.: “Интеллект-центр”, 2009 – 128с.
  3. Врублевский А.И.. Решение заданий химических превращений с тестовым самоконтролем для школьников и абитуриентов – Мн.: ООО “Юнипресс”, 2003. - 176с.