«В жизни нет ничего лучшего, чем собственный опыт»
В.Скотт
Предмет |
Химия |
Класс |
11 |
Тема и номер урока в теме |
Урок №2 в теме «Реакции с изменением степеней окисления атомов». |
Базовый учебник |
Химия. 11 класс: учеб. для общеобразоват. Учреждений/ О.С.Габриелян. - 2-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2013. - 286, [2] с. |
Цель урока: организация деятельности учащихся по систематизации и обобщению знаний об окислительно-восстановительных реакциях.
Задачи, направленные на развитие учащихся:
- в личностном направлении: способствовать формированию мотивации учебной деятельности учащихся через создание проблемной ситуации и демонстрацию опытов, совершенствовать умение слушать, участвовать в коллективном обсуждении проблем, работать в парах и строить продуктивное взаимодействие;
- в метапредметном направлении: развивать умение формулировать проблему, осуществлять поиск информации (из материалов учебника, по воспроизведению в памяти примеров из личного практического опыта); выражать свои мысли с достаточной полнотой и точностью; организовать применение полученных знаний в процессе самостоятельной работы через использование интерактивного задания и теста; развивать рефлексивные умения - самоконтроль, самооценку; способствовать экологическому воспитанию;
- в предметном направлении: расширить знания учащихся об ОВР, систематизировать знания учащихся о степени окисления, классифицировать химические реакции по изменению степеней окисления, ознакомить с основными окислителями и восстановителями; углубить и расширить знания учащихся о составлении окислительно-восстановительных реакциях методом электронного баланса; научить прогнозировать продукты окислительно-восстановительных реакций, описывать признаки и условия течения химических реакций с помощью родного языка и языка химии.
Тип урока: повторение, получение новых знаний, обобщение знаний.
Методы обучения:
- словесный (беседа);
- практический (тестирование, выполнение лабораторных опытов).
Формы работы учащихся: работа в парах, индивидуальная, самостоятельная.
Необходимое техническое оборудование: компьютеры, мультимедийный проектор, экран, оборудование и реактивы, необходимые для демонстрационного эксперимента, карточки с заданиями и карточки рефлексии.
Ход урока
I. Организационный момент (2 мин)
Приветствие класса. Проверка готовности учащихся к уроку.
II. Актуализация знаний
Вступительное слово учителя: Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) - самые распространенные и играют большую роль в природе и технике. Они являются основой жизнедеятельности. С ними связано дыхание и обмен веществ в живых организмах, гниение и брожение, фотосинтез в зеленых частях растений. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов и при электролизе. Они лежат в основе металлургических процессов и круговорота элементов в природе.
Учитель: «Что такое степень окисления?».
Ученик: Степень окисления - это формальный заряд атома, вычисленный исходя из предположения, что все ковалентные полярные связи поляризованы в ионные. Степень окисления элемента в соединении определяется числом электронов, смещенных от атома данного элемента к другим атомам (при положительной окисленности) или от других атомов к атомам данного элемента (при отрицательной окисленности). Если молекула образованна одним и тем же атомом (H2,Cl2), то электронная плотность распределена равномерно и степень окисления равна нулю.
Учитель: Для вычисления степени окисления элемента в соединении следует помнить следующие положения:
1) степень окисления элементов в простых веществах принимаются равными нулю
(Zn0, Fe0, Cd0, О20, N20);
2) алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов входящих в состав молекул равна нулю, например:
3) постоянную степень окисления в соединениях проявляют щелочные металлы (+1), металлы главной подгруппы II группы, цинк и кадмий (+2);
4) водород проявляет степень окисления (+1) во всех соединениях, кроме гидридов металлов (NaH -1, CaH2-1 и др.), где степень окисления его равна -1;
5) степень окисления кислорода в соединениях равна -2, за исключением пероксидов (-1) и фторида кислорода OF2 (+2).
6) фтор во всех соединения (-1);
7) все металлы имеют положительную степень окисления.
Учитель предлагает поработать с таблицей:
Таблица 1
Только окислители |
Только восстановители |
И окислители, и восстановители |
|
Степень окисления элемента |
Высшая |
Низшая |
Промежуточная |
Примеры |
1. Простые вещества - неметаллы: галогены, кислород, озон |
1. Простые вещества - металлы. |
1.Простые вещества неметаллы: N2, S, H2, P, С и др. |
2. Оксиды металлов в высоких степенях окисления CrO3, Mn2O7, MnO2, PbO2 и др. |
2. Простые вещества - неметаллы (С, Н2, Si) |
2. S+4O2 и сульфиты;
|
|
3. Кислородсодержащие кислоты и их соли: азотная, серная. |
3. Оксиды неметаллов (NO, SO2, CO и др.) |
3. Пероксид водорода Н2О2 |
III. Изучение нового материала
Рассмотрим классификацию окислительно-восстановительных реакций.
Все окислительно-восстановительные реакции разделяются на три группы:
1. реакции, в ходе которых окислитель и восстановитель находятся в разных молекулах,
- Н2S-2 + Cl02 → S0 + 2HCl -
- FeCl2 + CI2 ---- FeCI2
2. реакции, в ходе которых окислитель и восстановитель (атомы разных элементов) находятся в составе одной и той же молекулы, называются внутримолекулярными.
2KCl + 5O3 = 2KCl-1 + 3O20↑
Cl+5 + 6e = Cl-1 4 2 процесс восстановления (окислитель)
2O-2 - 4e = O20 6 3 процесс окисления (восстановитель)
3. реакции, в ходе которых происходит изменение степеней окисления одного и того же элемента в одной и той же молекуле, называются реакциями диспропорционирования (дисмутации, самоокисления-самовосстановления).
4.
Учитель: При протекании окислительно-восстановительных реакций, конечные продукты зависят от многих факторов:
1) кислотность среды; 2) температура; 3) концентрация.
Самостоятельная работа для учащихся
У доски работают 2 ученика по следующим карточкам:
1. Ученик. Расставьте степени окисления всех элементов в формулах веществ, участвующих в следующей химической реакции:
Fe(OH)3 = Fe2O3+ H2O
KClO3 = KCl + 3O2
KBr + Cl2 = KCl + Br2
NaNO3 = NaNO2 + O2
Укажите реакции ОВР. По необходимости уравняйте уравнения химической реакции.
2. Ученик. Расставьте степени окисления всех элементов в формулах веществ, участвующих в следующей химической реакции:
Cr(OH)3 = Cr2O3 + H2O
Cu + HNO3(конц.) = Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Mg+ HCl = MgCl2 + H2
HBr+ Н2SO4 = Br2 + H2S + H2O
Укажите реакции ОВР. По необходимости уравняйте уравнения химической реакции.
Эта работа проверяется всем классом и учитель задает вопросы:
Учитель: Во всех ли случаях происходит изменение степеней окисления химических элементов?
Ученик: нет.
Учитель: Что же представляют собой окислительно-восстановительные реакции с точки зрения понятия «степень окисления химических элементов?». Попробуйте сформулировать определение.
Ученик: Реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, называются окислительно-восстановительными (ОВР).
Учащимся приступают к выполнению лабораторных опытов.
«Ум заключается не только в знании, но и в умении применять знания на деле» Аристотель, древнегреческий учёный
Что делали? |
наблюдение |
Вывод |
Демонстрация « Вулкан» |
|
|
К раствору соляной кислоты добавьте немного нитрата серебра |
|
Закончите уравнение реакции:
|
К раствору карбоната натрия добавьте немного соляной кислоты |
|
Закончите уравнение реакции:
|
В пробирку с сульфатом меди опустите железный гвоздь |
|
Закончите уравнение реакции:
|
В пробирку с водой бросьте кусочек металла натрия. После реакции к пробирке поднесите зажженную спичку |
|
Закончите уравнение реакции:
|
Выполните опыт: В четыре пробирки налейте перманганата калия. В первую добавьте немного серной кислоты, во вторую немного гидроксида натрия, в третью воды, а четвёртую оставьте контрольной. В первые три пробирки добавьте осторожно по каплям сульфит натрия. Наблюдайте изменение окраски. |
|
1) КМnO4+ Na2SO3+ H2SO4 = МnSO4 + К2SO4 + Na2SO4 + Н2O 2) КМnO4+ Na2SO3 + КОН = МnO2 + Na2SO4 + К2SO4+ Н2О 3) КМnO4+ Na2SO3 + Н2О = К2МnO4+ Na2SO4 + К2SO4 + КОН |
Учитель: В каких опытах не происходило изменения степеней окисления? Какой это тип реакций?
Ученик: Реакции обмена.
Учитель: В каких опытах происходило изменения степеней окисления? Какой это тип реакций?
Ученик: Реакции замещения.
Самостоятельная работа учащихся
Задание 1. Слева укажите восстановитель и окислитель, а справа процесс окисления и восстановления. Поставьте коэффициенты в уравнении
КМnO4 + Na2SO3+ H2SO4= МnSO4+ К2SO4 + Na2SO4 + Н2O
Слева укажите восстановитель и окислитель, а справа процесс окисления и восстановления. Поставьте коэффициенты в уравнении реакции.
Задание 2
Слева укажите восстановитель и окислитель, а справа процесс окисления и восстановления. Поставьте коэффициенты в уравнении реакции.
Задание 3
КМnO4 + Na2SO3 + Н2О = MnO2 +Na2SO4 + К2SO4+ КОН
Сравнить результаты:
Учитель: К какой группе относятся эти ОВР?
Ученик: К реакциям межмолекулярного окисления-восстановления.
Вывод: KMnO4 - сильный окислитель. Продукты его восстановления зависят от среды.
IV. Закрепление изученного материала
Учитель: Для закрепления изученного материала предлагаю решить задания:
«Как ни коротки слова « да», « нет» они всё же требуют самого серьёзного размышления ...»
Пифагор
Верители вы, что….
1)…атомы в минимальной степени окисления являются только окислителями.
2)….атомы в максимальной степени окисления являются только восстановителями.
3) …атомы в промежуточной степени окисления восстановителями и окислителями
4)….атомы, которые принимают электроны, являются окислителями.
5)…. степень окисления простых веществ равна нулю.
6)….процесс отдачи электронов называется окислением
7)….процесс присоединения электронов называется восстановлением.
8)…. О0- 2е----О-2
9)…..Аl0 + 3e-----Al-3
10).... все реакции замещения являются ОВР.
Выполните тесты
А1. К окислительно-восстановительным реакциям относится
1) Н2 + СuO= Сu + Н2O
2) SO3 + Н2O = Н2SO4
3) 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3Н2O
4) Na2S + 2HCl = 2NaCl + H2S
А2. Из перечисленных веществ только восстановительные свойства проявляет
1) Na2S
2) Н2O
3) SO2
4) НВrO
А3. К окислительно-восстановительным относится реакция между
1) Р2О5 и Н2O
2) SO3 и Са (ОН)2
3) Na2О и Н2SO4
4) Fe2O3 и СO
А4. Восстановителем в реакции:
МnS + 8HNO3 (конц) = МnSO4 + 8NO2 + 4Н2O
является
1) S-2
2) Мn+2
3) H+
4) NO3-
А5. В реакции меди с концентрированной серной кислотой окислителем является
1) S+6
2) H+
3) Сu0
4) Cu+2
С1. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель, восстановитель, процессы окисления, восстановления:
1. SO2 + Cl2 + H2O → H2SO4 + HCl
2. NaBr + H2SO4 → Br2 + SO2 + Na2SO4 + H2O
V. Подведение итога урока. Рефлексия
Рефлексия - это размышление о происходящем в своём сознании.
Спроси себя: «Где ты?» Нарисуй себя - человечка
Я что-то не знаю и не умею |
Я до сих пор ничего не понял…. |
Я - рефлексирующий над тем, как я действую |
Я уже что-то умею… |
Я - действующий |
Я научился многому: |