Міністерствоосвіти і науки України
Кіровоградськийдержавний педагогічний університет ім.В. Винниченка
Конспектуроку
Зхімії
Зтеми:
«Окисно-відновніреакції, їхнє значення. Процеси окиснення, відновлення, окисники, відновники»
окисний реакція електронний баланс
Кіровоград2011р.
Тема уроку: «Окисно-відновніреакції, їхнє значення.
Процесиокиснення, відновлення, окисники, відновники»
Попередня тема: «Реакціїсполучення, розкладу, заміщення, обміну».
Мета:Познайомити учнів з новою класифікацією хімічних реакцій за ознакою зміниступенів окиснення елементів – з окисно-відновними реакціями (ОВР); навчитиучнів розставляти коефіцієнти методом електронного балансу. Ознайомити учнів ззначенням окисно-відновних реакцій. Продовжити розвиток логічного мислення,умінь аналізувати й порівнювати, формування інтересу до предмету. Формуватинауковий світогляд учнів; удосконалювати трудові навички.
Обладнання:Репродукція із зображенням Колоса Родоського, алгоритм розміщення коефіцієнтівпо методу електронного балансу, таблиця типових окиснювачів і відновників,кросворд; Fе (цвях), розчини NаОН, СuSО4.
Тип уроку:засвоєння нових знань.
Методита методичні прийоми: Розповідь, бесіда, демонстрація засобів наочності,самостійна робота учнів.
Хронометражуроку
1)Організаційниймомент……………………………….( 1хв )
2) Мотиваціянавчальної діяльності……………...( 5хв)
3)Актуалізаціяопорних знань………………………..( 5хв)
4) Вивченнянового матеріалу………...…………….( 39-42хв )
5)Узагальнення ісистематизація нових знань( 3-5хв )
6)Підбиття підсумківуроку…………………………….( 1-2хв )
7) Виставленняоцінок та їх мотивація……………( 5хв )
8)Домашнє завдання………………………………………(1-2хв )
Хід уроку:
1)Організаційниймомент.
Добрийдень!!! Давайте з вами запишемо тему нашого сьогоднішнього уроку, та перевіримоприсутніх на уроці.
2) Мотиваціянавчальної діяльності.
Учитель.В III в. до н.е. на острові Родос був побудований пам'ятник у виглядівеличезної статуї Геліоса (у греків – бог Сонця). Грандіозний задум ідосконалість виконання Колоса Родоського – одне із чудес світла – вражали всі,хто його бачив. Ми не знаємо точно, як виглядала статуя, але відомо, що вонабула зроблена із бронзи й досягала у висоту близько 33 м. Статуя була створена скульптором Харетом, на її будівництво пішло 12 років. Бронзова оболонкакріпилася до залізного каркаса. Порожню статую почали будувати знизу й, у мірутого як вона росла, заповнювали каменями, щоб зробити її стійкіше. Приблизночерез 50 років після завершення будівництва Колос звалився. Під час землетрусу вінпереломився на рівні колін. Учені вважають, що дійсною причиною недовговічностіцього чуда стала корозія металу. А в основі процесу корозії лежатьокисно-відновні реакції. Сьогодні на уроці ви познайомитеся з окисно-відновнимиреакціями; довідаєтеся про поняття «відновник» і «окисник»,про процеси відновлення й окиснення; навчитеся розставляти коефіцієнти врівняннях окисно-відновних реакцій.
/>
Колос Родоський– статуя із заліза й бронзи
3) Актуалізаціяопорних знань.
Доякого типу реакцій ставиться процес дихання?
Учень. Процес дихання – це окисно-відновна реакція.
Учитель. Вірно. В основному за рахунок цієїреакції ми рухаємося, мислимо, творимо, руйнуємо, любимо й ненавидимо –коротше, живемо. Два найважливіші процеси: подих і фотосинтез – основа життя наЗемлі. Що ж буде об'єктом нашого вивчення?
Учень. Окисно-відновні реакції.
Учитель. Найважливіші процеси на планетіпов'язані із цим типом хімічних реакцій. Окисно-відновні реакції вимагають досебе особливої уваги.
(Надошці транспарант із темою уроку й емблемою фотосинтезу (малюнок учнів).)
Назвітьголовного героя окисно-відновної реакції.
Учень. Головний герой окисно-відновної реакції – електрон.
4) Вивченнянового матеріалу.
Учительпроробляє два демонстраційні досліди: взаємодія сульфату міді(II) з лугом івзаємодія цієї ж солі із залізом.
Учитель.Запишіть молекулярні рівняння пророблених реакцій. У кожнім рівнянні розставтеступеню окиснення елементів у формулах вихідних речовин і продуктів реакції.
Ученьзаписує на дошці рівняння реакцій і розставляє ступеню окиснення:
/>
Учитель.чи Змінилися ступені окиснення елементів у цих реакціях?
Учень.У першім рівнянні ступеня окиснення елементів не змінилися, а в другомузмінилися – у міді й заліза.
Учитель.Друга реакція ставиться до окисно-відновних. Спробуйте дати визначенняокисно-відновних реакцій.
Учень.Реакції, у результаті яких змінюються ступені окиснення елементів, що входятьдо складу реагуючих речовин і продуктів реакції, називають окисно-відновнимиреакціями.
Учнізаписують у зошиті під диктування вчителя визначення окисно-відновних реакцій.
Учитель.Що ж відбулося в результаті окисно-відновної реакції? До реакції в заліза бувступінь окиснення 0, після реакції стала +2. Як бачимо, ступінь окисненняпідвищився, отже, залізо віддає 2 електрона.
Уміді до реакції ступінь окиснення +2, після реакції – 0. Як бачимо, ступіньокиснення понизився. Отже, мідь ухвалює 2 електрона.
Залізовіддає електрони, воно є відновником, а процес передачі електронів називаєтьсяокисненням.
Мідьухвалює електрони, вона – окиснювач, а процес приєднання електронів називаєтьсявідновленням.
Запишемосхеми цих процесів:
/>
Отже,дайте визначення понять «відновник» і «окисник».
Учень.Атоми, молекули або іони, які віддають електрони, називають відновниками.
Атоми,молекули або іони, які приєднують електрони, називають окисниками.
Учитель.Яке визначення можна дати процесам відновлення й окиснення?
Учень.Відновленням називають процес приєднання електронів атомом, молекулою абоіоном.
Окисненнямназивають процес передачі електронів атомом, молекулою або іоном.
Учнізаписують під диктування визначення в зошит і замальовують малюнок.
/>
Запам'ятаєте!
Віддатиелектрони – окиснити.
Придбатиелектрони – відновитися.
Учитель.Окиснення завжди супроводжується відновленням, і навпаки, відновлення завждипов'язане з окисненням. Число електронів, що віддаються відновником, дорівнюєчислу електронів, що приєднуються окиснювачем.
Длядобору коефіцієнтів у рівняннях окисно-відновних реакцій використовують дваметоди – електронного балансу й електронно-іонного балансу (методнапівреакцій).
Мирозглянемо тільки метод електронного балансу. Для цього використовуємо алгоритмрозміщення коефіцієнтів методом електронного балансу (оформлений на аркуші ватману).
Алгоритм розміщення коефіцієнтів у рівняннях ОВР методом електронного балансу
1. Визначите ступень окиснення елементів.
2. Підкресліть символи елементів, ступені окиснення яких змінюються.
3. Випишіть елементи, що змінюють ступені окиснення.
4. Складіть електронні рівняння, визначаючи число відданих і прийнятих електронів.
5. Зрівняйте число відданих і прийнятих електронів, підібравши найменше загальне кратне й додаткові множники.
6. Допишіть рівняння реакції, розставивши коефіцієнти.
Приклад.Розставте коефіцієнти в даній схемі реакції методом електронного балансу,визначите окисник і відновник, укажіть процеси окиснення й відновлення:
Fe2O3+ CO />Fe +CO2.
Рішення
Скористаємосяалгоритмом розміщення коефіцієнтів методом електронного балансу.
1.Визначимо ступеню окиснення елементів:
/>
2.Підкреслимо символи елементів, ступені окиснення яких змінюються:
/>
3.Випишемо елементи, що змінюють ступені окиснення:
/>
4.Складемо електронні рівняння, визначаючи число відданих і прийнятих електронів:
/>
5.Число відданих і прийнятих електронів повинне бути однаково, тому що незаряджені ні вихідні речовини, ні продукти реакції. Зрівнюємо число відданих іприйнятих електронів, підібравши найменше загальне кратне (НОК) і додатковімножники:
/>
6.Отримані множники є коефіцієнтами. Перенесемо коефіцієнти в схему реакції:
Fе2ПРО3 + 3З = 2Fе + 3З2.
Речовини,що є окисниками або відновниками в багатьох реакціях, називаються типовими. Вивішується таблиця, виконана нааркуші ватману.
Типові окиснювачі:
F2, Cl2, Br2, I2, O2, H2SO4, HNO3,
Mno2, Kmno4, K2Cro4, Naclo.
Типові відновники:
Н2, C, метали, Н2S, CO, SO2, HI, Feso4.
Учитель.Окисно-відновні реакції дуже поширені. З ними зв'язані не тільки процесикорозії, але й шумування, гниття, фотосинтез, процеси обміну речовин, щопротікають у живому організмі. Їх можна спостерігати при згорянні палива. Окисно-відновніпроцеси супроводжують коло обіг речовин в природі.
ЧиЗнаєте ви, що в атмосфері щодня утворюється приблизно 2 млн т азотної кислоти,або 700 млн т у рік, і у вигляді слабкого розчину випадають на землю з дощами(людей робить азотної кислоти лише 30 млн т у рік).
Що жвідбувається в атмосфері?
Повітрямістить 78% за обсягом азоту, 21% кисню й 1% інших газів. Під дією грозовихрозрядів, а на Землі щомиті спалахують у середньому 100 блискавок, відбуваєтьсявзаємодія молекул азоту з молекулами кисню з утвором оксиду азоту(II):
N2+ O2/>NO.
Оксидазоту(II) легко окиснить атмосферним киснем в оксид азоту(IV):
NO +O2/>NO2.
оксид,що утворювався, азоту(IV) взаємодіє з атмосферною вологою в присутності кисню,перетворюючись в азотну кислоту:
NO2+ Н2 ПРО + O2/>HNO3.
Усіці реакції – окисно-відновні.
•Завдання. Розставте в наведених схемах реакцій коефіцієнти методом електронногобалансу, укажіть окиснювач, відновні, процеси окиснення й відновлення.
Рішення
1.Визначимо ступеню окиснення елементів:
/>
2.Підкреслимо символи елементів, ступені окиснення яких змінюються:
/>
3.Випишемо елементи, що змінили ступені окиснення:
/>
4.Зіставимо електронні рівняння (визначимо число відданих і прийнятихелектронів):
/>
5.Число відданих і прийнятих електронів однаково.
6.Перенесемо коефіцієнти з електронних схем у схему реакції:
/>
Даліучнем пропонується самостійно розставити коефіцієнти методом електронногобалансу, визначити окиснювач, відновник, указати процеси окиснення йвідновлення в інших процесах, що відбуваються в природі.
Дваінших рівняння реакцій (з коефіцієнтами) мають вигляд:
/>
5)Узагальненняі систематизація нових знань
Учительпропонує учням розгадати кросворд по вивченому матеріалу. Результат роботиздається на перевірку.
Розгадавшикросворд, ви довідаєтеся, що речовини КМnО4, ДО2Сr2O7,ПРО3 – cильные … (по вертикалі (2)).
/>
По горизонталі:
1.Який процес відбиває схема:
/>
3.Реакція
N2(г.) + 3Н2 (г.) />2NН3 (г.) + Q
єокисно-відновної, оборотної, гомогенної, … .
4. …вуглецю(II) – типовий відновник.
5.Який процес відбиває схема:
/>
6.Для добору коефіцієнтів у рівняннях окисно-відновних реакцій використовуютьметод електронного … .
7.Згідно зі схемою />алюміній віддав … електрона.
8. Уреакції:
Н2+ Сl2 = 2НCl
воденьН2 – … .
9.Реакції якого типу завжди тільки окисно-відновні?
10.Ступінь окиснення в простих речовин – … .
11. Уреакції:
Zn +S = Zns
восстановитель– … .
ВІДПОВІДІ НА КРОСВОРД
По горизонталі: 1. Відновлення. 3. Екзотермічної. 4. Оксид. 5. Окиснення. 6. Балансу. 7. Три. 8. Відновник. 9. Заміщення. 10. Нуль. 11. Цинк. По вертикалі: 2. Окиснювачі.
6)Підбиття підсумків уроку.
Насьогоднішньому уроці ми з вами дізнались……………..
Насьогоднішньому уроці вам сподобалось…………………
Насьогоднішньому уроці вам не сподобалось……………..
Нанаступному уроці ви б хотіли…………………………….
7)Виставленняоцінок та їх мотивація.
8)Домашнєзавдання..
•Задача (додому). Конструктори першихкосмічних кораблів і підводних човнів зіштовхнулися із проблемою: як підтриматипостійна сполука повітря на судні й космічних станціях? Позбутися надлишкувуглекислого газу й поповнити запас кисню? Рішення було знайдено.
Надпероксидкалію KO2 у результаті взаємодії з вуглекислим газом утворює кисень:
/>
Якбачите, це окисно-відновна реакція. Кисень у цій реакції є й окиснювачем, івідновником. У космічній експедиції нарахунку кожний грам вантажу. Розрахуйте запас надпероксида калію, якийнеобхідно взяти в космічний політ, якщо поле розрахований на 10 днів і якщоекіпаж складається із двох людей. Відомо, що людей за добу видихає 1 кг вуглекислого газу. (Відповідь. 64,5 кг KO2.)
•Задание (підвищений рівень складності). Запишіть рівняння окисно-відновнихреакцій, які могли привести до руйнування Колоса Родоського. Майте на увазі, щоця гігантська статуя стояла в портовім місті на острові в Егейськім морі, уберегів сучасної Туреччини, де вологе середземноморське повітря насиченесолями. Вона була зроблена із бронзи (сплав міді й олова) і змонтована назалізному каркасі.