Мастер-класс "Влияние среды на протекание окислительно-восстановительных реакций"

Разделы: Химия

Класс: 9


Задачи мастер-класса:

  • передача учителем своего опыта путем прямого и комментированного показа последовательности действий, методов, приемов и форм педагогической деятельности;
  • совместная отработка методических подходов учителя и приемов решения поставленной в программе мастер-класса проблемы;
  • рефлексия собственного профессионального мастерства участниками мастер-класса.

В ходе мастер-класса участники:

  • изучают разработки по теме мастер-класса;
  • участвуют в обсуждении полученных результатов;
  • задают вопросы, получают консультации;
  • предлагают для обсуждения собственные вопросы,
  • высказывают свои предложения по решению обсуждаемых проблем.

Оборудование и реактивы:

На столы

  • каждому: KMnO4, H2SO4, KOH, Na2SO3, K2Cr2O7, H2O2, стакан с водой, пипетки 2 шт., штатив с пробирками.
  • учителю: K2Cr2O7, KOH, H2SO4, штатив с пробирками, большая пробирка, изоамиловый спирт или диэтиловый эфир, H2O2 10% .

Изучая ОВР, мы уже говорили с вами, ребята, о влиянии среды на протекание реакции, и разбирали этот вопрос на примере такого окислителя как перманганат калия.

Давайте проведем эксперимент, чтобы еще раз наглядно убедиться в этом.

Эксперимент: в 3 пробирки по 1 мл перманганата калия. (ТБ!!! Этикетка склянки смотрит в ладонь)

В первую + 1 мл серной кислоты,
во вторую – 1 мл воды,
в третью – 1 мл щелочи.

Во все три пробирки добавляем по 5 капель сульфита натрия. Обратите внимание на признаки реакций.

Вопрос: Ребята, кто из вас помнит, в какие степени окисления переходит марганец в каждой среде? (Работают каждый самостоятельно в тетрадях. Дописать уравнения реакции и расставить коэффициенты с помощью электронного баланса.)

Презентация

Проверка (слайд 2). Обратите внимание на слайд: здесь представлены реакции, которые мы сейчас провели и написали.

Цель занятия (слайд 3): выяснить как влияет среда на протекание ОВР с другим сильным окислителем – дихроматом калия.

Вопрос:Ребята, почему данное вещество является типичным окислителем?

В переводе с греческого «Хромос» – цвет и действительно многие соединения хрома окрашены в разные цвета. В ходе эксперимента мы сегодня некоторые из них увидим.

Для начала, рассмотрим место нахождения хрома в периодической таблице.

Вопрос: Какие степени окисления может проявлять хром в соединениях? Какие из них устойчивые, а какие нет?

Проведем похожий эксперимент: в 3 пробирки по 1 мл дихромата калия.

В первую + 1 мл серной кислоты,
во вторую – 1 мл воды,
в третью – 1 мл щелочи.

В третьей пробирки цвет уже изменился, а восстановителя в пробирке еще нет.

Вопрос: Может ли данная реакция быть ОВР?

Хром в степени окисления +6 может образовывать два вида кислоты, и следовательно два вида солей: дихромат и хромат. Одна из солей устойчива в кислой среде, а другая - в щелочной.

Вопрос: Можете предположить, в какой среде устойчив дихромат? (в кислой, так как цвет раствора не изменился).
Демонстрационный эксперимент: А в щелочной он неустойчив и сразу переходит в хромат.

К2Сr2O7 +2KOH= 2K2CrO4 + H2O

И наоборот, как только добавим к хромату кислоты, он переходит в дихромат

2K2CrO4+ H2SO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O

Во все пробирки капнуть по 3 капли перекиси водорода. Что наблюдаете?

Вопросы:

1. Как вы думаете, ребята, изменилась ли степень окисления хрома?

2. В какую степень окисления он переходит?

3. Менялась ли степень окисления в зависимости от среды как у марганца, если во всех пробирках получились оттенки зеленого?

В первой пробирки получилась соль – сульфат хрома (3),
во второй пробирке – гидроксид хрома (3) выпал в осадок
и в третьей пробирки мы видели образование и дальнейшее растворение осадка.

Вопрос: Как вы думаете почему? (гидроксид хрома (3) обладает амфотерными свойствами и в избытке щелочи растворяется с образованием гексагидроксохромата (3) калия.)

3 человека идут к доске: допишите уравнения и расставьте коэффициенты с помощью электронного баланса.

Вопрос: Какой вывод можем сделать на основе проведенного эксперимента?

Вывод (слайд 4): Среда раствора не влияет на изменение степени окисления хрома, влияет только на продукт реакции. В любой среде дихромат переходит в соединения со степенью окисления +3.

И в заключение продемонстрирую получение еще одного вещества хрома.

Демонстрационный эксперимент «Трехцветная жидкость» (слайд 5)

В цилиндр наливает 5 мл дихромата калия, затем 7-8 мл амилового спирта, подкисляет серной кислотой и капает 2-3 капли 10% раствора перекиси водорода.

Наблюдается бурное выделение кислорода, и сверху образуется пероксид хрома (6) синего цвета. Это вещество очень неустойчиво, но в инертной среде спирта становиться более стабильным и поэтому мы можем его наблюдать, а на месте раздела двух фаз образуется темно-зеленое почти черное вещество сульфат хрома (3),так как происходит восстановление хрома до +3 в кислой среде.

Итак, подведем итог. Дихромат, в котором хром находится в степени окисления +6 переходит в +3 во всех средах, но меняются в зависимости от среды только продукты реакции.

Домашнее задание (слайд 6): написать уравнения 2-х реакций протекающих в эксперименте «Трехцветная жидкость» и расставить коэффициенты с помощью электронного баланса. Выучить записи.

(слайд 7) Спасибо всем за урок. Ребята, я попрошу вас все оставить на столах в порядке, вымыть руки.