План-конспект урока "Окислительно-восстановительные реакции"

Ефремова Ольга Измайловна

Разделы: Химия

Ключевые слова: окислительно-восстановительные реакции

«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; N+4O₂; Mn+4O₂
	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).

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: НСl + АgNO₃ = Это ОВР? Определите тип реакции
К раствору карбоната натрия добавьте немного соляной кислоты		Закончите уравнение реакции: Na₂СO₃ + НСl = Это ОВР? Определите тип реакции
В пробирку с сульфатом меди опустите железный гвоздь		Закончите уравнение реакции: CuSO₄ + Fe = Это ОВР? Определите тип реакции
В пробирку с водой бросьте кусочек металла натрия. После реакции к пробирке поднесите зажженную спичку		Закончите уравнение реакции: Na + H₂O = Это ОВР? Определите тип 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

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:

25.10.2022