Урок в 11-м классе "Окислительно-восстановительные реакции".Забула Татьяна Сергеевна, учитель химии

Цели урока:

1) повторить основные понятия об окислении и восстановлении, рассмотреть сущность окислительно-восстановительных реакций;

2) выработать умения по составлению уравнений химических реакций, протекающих в различных средах методом электронного баланса;

3) показать разнообразие и значение ОВР в природе и повседневной жизни.

Оборудование и реактивы:
персональный компьютер, медиапроектор, диск с презентацией “Окислительно-восстановительные реакции» (при разработке презентации использовались материалы из Интернета);
видеоплеер для демонстрации видеофрагментов;
раствор соляной кислоты и кусочки цинка, железные гвозди и раствор медного купороса, пробирки в штативе на каждом столе;
растворы перманганата калия и сульфита калия для демонстрационного опыта;
инструкции « Алгоритм составления уравнений ОВР методом электронного баланса »;
карточки для выполнения самостоятельной работы;
опорные схемы по ТБ;
таблицы: «Окислители» и « Восстановители»;
периодическая система Д.И.Менделеева.

Тип урока:

урок – обобщение и повторение материала с сочетанием фронтального, парного и индивидуального вида работы учащихся.

Девиз урока: «Кто-то теряет, а кто-то находит…»
Ход урока:

Презентация урока:

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]


Скачать:
(ссылка обновлена 30 ноября 2011 г):

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]


I. Организационный этап. Слайд №1-7

Объявляется тема урока, и показываются слайды презентации, выполненной в Power Point, обосновывается актуальность данной темы и её связь с жизнью. Окислительно-восстановительные процессы принадлежат к числу наиболее распространенных химических реакций и имеют огромное значение в теории и практике. С ними связаны процессы обмена веществ, протекающие в живом организме, гниение и брожение, фотосинтез. Окислительно-восстановительные процессы сопровождают круговороты веществ в природе. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов, при электролизе и выплавке металлов. С их помощью получают щёлочи, кислоты и другие ценные продукты.

Окислительно-восстановительные реакции лежат в основе преобразования энергии взаимодействующих химических веществ в электрическую энергию в гальванических и топливных элементах. Человечество давно пользовалось ОВР, вначале не понимая их сущности. Лишь к началу 20-го века была создана электронная теория окислительно-восстановительных процессов. На уроке предстоит вспомнить основные положения этой теории, а также научиться составлять уравнения химических реакций, протекающих в растворах, и выяснить от чего зависит механизм таких реакций.

II. Актуализация знаний.

Для учащихся 11 класса тема ОВР не нова, она проходит красной нитью через весь курс химии, поэтому ребятам предлагалось повторить некоторые понятия и умения. В связи с этим уместно провести фронтальный опрос с использованием слайдов компьютерной презентации, таблиц «Окислители» и «Восстановители» (приложение), а также раздаточных инструкций « Алгоритм составления уравнений ОВР методом электронного баланса» (приложение). Первый вопрос: «Что такое степень окисления?» (без этого понятия и умения расставлять с.о. химических элементов не возможно рассмотрение данной темы).

Самостоятельная работа №1 для учащихся (по карточкам):

Определите степень окисления элементов в следующих соединениях: КСIO₃, НСIO₄, Са(НС0₃)₂ , Н₂ , (NH₄)₂ Cr₂O₇, KNO₃, H₂SO₃, H₂S, FeSO₄, CaSiO₃, KMnO₄.( 1ученик выполняет её у доски с обратной стороны). У доски также работают 2 ученика по следующим карточкам:

1. Расставьте степени окисления всех элементов в формулах веществ, участвующих в следующей химической реакции:

Hg + S = Hg S

t0

NaNO₃ = NaNO₂ + O₂

CuSO₄ + NaOH = Na ₂SO₄ + Cu(OH)₂

Укажите тип химической реакции справа. По необходимости уравняйте уравнения химической реакции.

Если с.о. элементов до и после реакции изменяются, то слева напишите слово «да», если не изменяются, то напишите слово «нет».

2. Расставьте степени окисления всех элементов в формулах веществ, участвующих в следующей химической реакции:

t0

Al(OH)3 = Al ₂O₃ + H₂O

H₂O + P₂O₅ = H₃PO₄

Fe + HCl = FeCl₂ + H₂

Укажите тип химической реакции справа. По необходимости уравняйте уравнения химической реакции. Если с.о. элементов до и после реакции изменяются, то слева напишите слово «да», если не изменяются, то напишите слово «нет».

Все виды работ проверяются вместе с классом. На доске остаются уравнения химических реакций, и далее классу предлагается ответить на вопросы:

1) Во всех ли случаях происходит изменение степеней окисления химических элементов? (нет).

2) Зависит ли это от типа химических реакций по числу реагентов и продуктов реакции? (нет).

3) Что же представляют собой окислительно-восстановительные реакции с точки зрения понятия « степень химических элементов?». (Реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, называются окислительно-восстановительным (слайд№.)

С современной точки зрения изменение степени окисления связано с оттягиванием или перемещением электронов. Поэтому наряду с приведенным можно дать и другое определение: это такие реакции, при которых происходит переход электронов от одних атомов, молекул или ионов к другим.

Делаем вывод: «В чем же заключается суть ОВР?» (слайд № 9).

Окислительно-восстановительные реакции представляют собой единство двух противоположных процессов - окисления и восстановления. В этих реакциях число электронов, отдаваемых восстановителями, равно числу электронов, присоединяемых окислителями. При этом независимо от того, переходят ли электроны с одного атома на другой полностью или лишь частично, оттягиваются к одному из атомов, условно говорят только об отдаче или присоединении электронов (слайды № 10-11). Вот почему выбран девиз урока: « Кто-то теряет, а кто-то находит…»

«Окислитель как отъявленный злодей

Как пират, бандит, агрессор, Бармалей

Отнимает электроны - и ОК!

Потерпев урон, восстановитель

Восклицает: «Вот я, помогите!

Электроны мне мои верните!»

Но никто не помогает и ущерб

Не возмещает…»

Это шуточное стихотворение взято из электронного учебника по химии на сайте в Интернете по адресу: [Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

Самостоятельная работа №2 для учащихся (по карточкам):

Вариант №1

1) Сколько электронов отдано атомами при следующих превращениях?

а) Cu°- ?e Cu+² б) S°- ?e S⁺⁶

в) N° - ?e N⁺² г) Fe°- ?e Fe⁺³

2) Сколько электронов принято ионами при следующих превращениях?

а)Мn⁺⁴ + ?e Мn⁺² б)Cu+² + ?e Cu?

в)Сr⁺⁶ + ?e Cr+3 г)Fе⁺³ + ?e Fe⁺²

Эти ионы окислители или восстановители?

3) Что такое окисление и восстановление с точки зрения
электронной теории?

Вариант №2

1) Сколько электронов принято атомами при следующих превращениях?

а) N° + ?e N^-3 б) С° + ?e C-⁴

в) Cl° + ?e Cl^-1 г) О° + ?e O^-2

2)Сколько электронов отдано ионами при следующих превращениях?

а) S^-2 - ?e S° б) S^-2 - ?e S⁺⁶

в) Mn⁺² -?e Mn+⁶ г) Mn⁺² -?e Mn⁺⁷

Это процессы окисления или восстановления ?

3) Что такое окислитель и что такое восстановитель?

Время выполнения истекает при остановке музыки на слайде №12.

Дома ребята должны были повторить, как составлять уравнения ОВР методом электронного баланса, поэтому им предлагается по алгоритму составить электронный баланс и указать окислитель и восстановитель для ОВР, уравнения которых остались на доске (лишние вытереть). Одна из рассмотренных химических реакций имеет огромное значение с точки зрения экологии, так как позволяет связать при обычных условиях случайно пролитую ртуть. Демонстрируется видеофрагмент. Разложение селитры демонстрируется тоже видеофрагментом, а ученик у доски составляет уравнение методом электронного баланса.

Далее следуют лабораторные опыты с использованием слайдов презентации (слайд № 13), обсуждением того, какие частицы являются окислителями и восстановителями и составлением электронного баланса. Перед лабораторными опытами проводится краткий инструктаж по технике безопасности при работе с веществами и их растворами по таблице с опорными сигналами.

III. Изучение нового материала.

Демонстрируется видеофрагмент и опыт на учительском столе (слайд №19)

Ребятам предлагается решить проблему, от чего зависит поведение одного и того же окислителя. Конечно, от среды раствора. Это позволяет прогнозировать протекание ОВР, управлять поведением окислителей и использовать их. Например, в медицине как раз и используется раствор перманганата калия («марганцовки») как окислителя при желудочных отравлениях. Далее предлагается сделать баланс уравнений реакций демонстрационного опыта по вариантам, указанным в инструкции и сверить его с ответами, данными на обратной стороне (слайд №20).

Предлагается рассмотреть также уравнения связывания ртути растворами того же перманганата калия в кислой среде (в тетради сделать запись: аптечный пузырёк (2 г) «марганцовки» растворить в 1 л воды и добавить 1/ 2 столовой ложки уксуса):

3 Hg + 2 KMnO4 + 8H+ = 2 Hg 2+ + 2 K+ + 2MnO2 + 4 H 2O

Это возможно в домашних условиях в случае попадания ртути в труднодоступные места. Или вариант:

Hg + 2FeCl₃ = HgCl₂ + 2FeCl₂

IV. Домашнее задание: составить уравнения связывания ртути при помощи электронного баланса (слайд №22)

V. Закрепление.

Самостоятельная работа №3 для учащихся (по карточкам):

Вариант №1

Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схемах окислительно-восстановительных реакций и укажите процесс окисления и восстановления:

K₂Cr₂O7 + H₂S + H₂SO₄ = K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + S + H₂O

Cu + HNO₃ (разб.) = Cu(NO₃)₂ + NO+ H₂O

H₂O₂ + HI = I₂ + H₂O

NaNO₃ + NaI + H₂SO₄ NO + I₂ + … + …

Вариант № 2

Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схемах окислительно- восстановительных реакций и укажите процесс окисления и восстановления:

K₂Cr₂O₇ + HCl = Cl₂ + KCl + CrCl₃ + H₂O

Ag⁰ + HNO³ (конц.) = AgNO₃ + NO₂ + H₂O

H₂O₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ = O₂⁰ + K₂SO_4. + MnSO4 + H₂O

NaNO₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ NaNO₃ + MnSO₄ + …+ …

V. Подведение итогов. Делаются выводы (слайд № 21). Оцениваются учащиеся, активно работающие на уроке.