На уроке рассматривается сущность окислительно-восстановительных реакций, их отличие от реакций ионного обмена. Объясняются изменения степеней окисления окислителя и восстановителя. Вводится понятие электронного баланса.

Тема: Окислительно-восстановительные реакции

Урок: Окислительно-восстановительные реакции

Рассмотрим реакцию магния с кислородом. Запишем уравнение этой реакции и расставим значения степеней окисления атомов элементов:

Как видно, атомы магния и кислорода в составе исходных веществ и продуктов реакции имеют различные значения степеней окисления. Запишем схемы процессов окисления и восстановления, происходящих с атомами магния и кислорода.

До реакции атомы магния имели степень окисления, равную нулю, после реакции - +2. Таким образом, атом магния потерял 2 электрона:

Магний отдает электроны и сам при этом окисляется, значит, он является восстановителем.

До реакции степень окисления кислорода была равна нулю, а после реакции стала -2. Таким образом, атом кислорода присоединил к себе 2 электрона:

Кислород принимает электроны и сам при этом восстанавливается, значит, он является окислителем.

Запишем общую схему окисления и восстановления:

Число отданных электронов равно числу принятых. Электронный баланс соблюдается.

В окислительно-восстановительных реакциях происходят процессы окисления и восстановления, а значит, меняются степени окисления химических элементов. Это отличительный признак окислительно-восстановительных реакций .

Окислительно-восстановительными называют реакции, в которых химические элементы изменяют свою степень окисления

Рассмотрим на конкретных примерах, как отличить окислительно-восстановительную реакцию от прочих реакций.

1. NaOH + HCl = NaCl + H 2 O

Для того чтобы сказать, является ли реакция окислительно-восстановительной, необходимо расставить значения степеней окисления атомов химических элементов.

1-2+1 +1-1 +1 -1 +1 -2

1. NaOH + HCl = NaCl + H 2 O

Обратите внимание, степени окисления всех химических элементов слева и справа от знака равенства остались неизменными. Значит, эта реакция не является окислительно-восстановительной.

4 +1 0 +4 -2 +1 -2

2. СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О

В результате данной реакции степени окисления углерода и кислорода поменялись. Причем углерод повысил свою степень окисления, а кислород понизил. Запишем схемы окисления и восстановления:

С -8е =С - процесс окисления

О +2е = О - процесс восстановления

Чтобы число отданных электронов было равно числу принятых, т.е. соблюдался электронный баланс , необходимо домножить вторую полуреакцию на коэффициент 4:

С -8е =С - восстановитель, окисляется

О +2е = О 4 окислитель, восстанавливается

Окислитель в ходе реакции принимает электроны, понижая свою степень окисления, он восстанавливается.

Восстановитель в ходе реакции отдает электроны, повышая свою степень окисления, он окисляется.

1. Микитюк А.Д. Сборник задач и упражнений по химии. 8-11 классы / А.Д. Микитюк. - М.: Изд. «Экзамен», 2009. (с.67)

2. Оржековский П.А. Химия: 9-й класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. - М.: АСТ: Астрель, 2007. (§22)

3. Рудзитис Г.Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. для 9 кл. / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. - М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009. (§5)

4. Хомченко И.Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. - М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008. (с.54-55)

5. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. - М.: Аванта+, 2003. (с.70-77)

Дополнительные веб-ресурсы

1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (видеоопыты по теме) ().

2. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (интерактивные задачи по теме) ().

3. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» ().

Домашнее задание

1. №10.40 - 10.42 из «Сборника задач и упражнений по химии для средней школы» И.Г. Хомченко, 2-е изд., 2008 г.

2. Участие в реакции простых веществ - верный признак окислительно-восстановительной реакции. Объясните почему. Напишите уравнения реакций соединения, замещения и разложения с участием кислорода О 2 .

Разработки уроков (конспекты уроков)

Основное общее образование

Линия УМК О. С. Габриеляна. Химия (8-9)

Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

Использованная литература:

1. Настольная книга учителя химии. 8 класс. О.С. Габриелян, Н.П.Воскобойникова, А.В.Яшукова (М.:Дрофа). 2003г.
2. ЭФУ Химия 8 класс. О.С. Габриелян, (М.:Дрофа).
3. Рабочая тетрадь к учебнику О.С. Габриеляна Химия 8 класс. О.С. Габриелян, А.С. Сладков (М.:Дрофа-2013).

Цели урока :

• обучающие: познакомить учащихся с новой классификацией химических реакций по признаку изменения степеней окислений элементов – окислительно-восстановительными реакциями, повторить понятия “окислитель”, “восстановитель”, “окисление”, “восстановление”;
• развивающие : продолжить развитие логического мышления, формирование интереса к предмету, используя современные технологии в обучении.
• воспитательные: формировать научное мировоззрение обучающихся, формирование культуры межличностного общения: оценивать свою работу..

Средства обучения :

• Электронное приложение к учебнику «Химия 8 класс». О.С. Габриелян, (М.:Дрофа).
• Интерактивное учебное пособие «НАГЛЯДНАЯ ХИМИЯ. Химия. 8-9 класс.» Москва: ООО «Экзамен-Медиа» 2011-2013

Учебник: ЭФУ Габриелян О.С. Химия.8 класс:– М.: Дрофа, 2015

Ход урока

1. Организационный этап

Подготовка обучающихся к работе на уроке. Правила работы и ТБ в смарт-классе при работе с ноутбуками

2. Актуализация знаний обучающихся

А) Вспомним все известные вам классификации химических реакций и признаки, которые лежат в основе каждой классификации. Повторение. «Типы химических реакций» (по средству обучения 2)

Работа по литературе 1:

1. По типу и составу реагирующих и образующихся веществ бывают реакции:

а) соединения;
б) разложения;
в) замещения;
г) обмена (в том числе и реакция нейтрализации).

2. По агрегатному состоянию веществ (фазе) различают реакции:

а) гомогенные;
б) гетерогенные.

3. По тепловому эффекту реакции делятся на:

а) экзотермические (в том числе реакции горения);
б) эндотермические.

4. По использованию катализатора выделяют реакции:

а) каталитические (в том числе ферментативные);
б) некаталитические.

5. По направлению различают реакции:

а) обратимые;
б) необратимые.

Б) Дать полную характеристику реакции синтеза оксида серы(6) из оксида серы(4) и кислорода:

3. Усвоение новых знаний по ЭФУ

А) Вспомним что такое С.О. и как он меняется при ХР. (Повторение с последующей проверкой по средству обучения 2.)

Б) Объяснение материала по ЭФУ стр. 263–265.

В) Работа по электронному приложению ЭФУ.

Г) Работа по литературе 2

4. Первичное закрепление знаний

А) Обучающиеся выполняют задание. ЭЛЕКТРОННОГО ПРИЛОЖЕНИЯ

При затруднении используем стр. 264-265 ЭФУ.

Б) Выполнение задания по электронному приложению, нахождение окислителя, восстановителя, переход электронов, работа у доски.

МОУ «Средняя общеобразовательная школа №9 с углубленным изучением английского языка» Ново – Савиновского района г. Казани

Конспект урока по химии
в 9 классе

«Составление уравнений

Работу выполнила

учитель химии и естествознания

Чекункова Елена Владимировна

Казань, 2011

Конспект урока по химии в 9 классе

Тема урока: « Составление уравнений

окислительно – восстановительных реакций»

Цель урока: продолжить формирование понятий «степень окисления», «окислитель», «восстановитель», «окислительно – восстановительные реакции», «метод электронного баланса»; познакомить учащихся с заданиями ГИА и ЕГЭ, рассматривающих данные вопросы; познакомить учащихся с особенностями протекания окислительно-восстановительных реакций в различных средах.

Образовательные задачи:

- повторить основные понятия об окислении и восстановлении, степени окисления, окислителях и восстановителях, рассмотреть сущность окислительно-восстановительных реакций;
- выработать умения по составлению уравнений химических реакций, протекающих в различных средах методом электронного баланса .

Развивающие задачи :

Способствовать формированию и развитию познавательного интереса учащихся к предмету;
- способствовать развитию речи учащихся;

- формирование умения анализировать, сопоставлять, и обобщать знания по теме;
- способствовать овладению учащимися всеми видами памяти.

Воспитательные задачи:

Воспитание осознанной потребности в знаниях;
- совершенствовать умение выслушивать мнение каждого члена коллектива, делать самостоятельные выводы;
- развитие любознательности.

Тип урока: комбинированный (словесно – наглядно – практический).

Место данного урока в теме: второй урок в теме «Окислительно-восстановительные реакции» в разделе «Химия в задачах» при изучении элективного курса «Химия-9».

Методическое оснащение урока:

1. Материально-техническая база:

- кабинет химии, персональный компьютер, медиапроектор.

2. Дидактическое обеспечение:

- рабочая тетрадь учащихся;

- презентация в Power Point ;

- материалы для контроля знаний учащихся.

План урока:

Актуализация знаний;

Объяснение новой темы;

Закрепление изученного материала;

Запись домашнего задания.

Ход урока:

1 . Актуализация знаний.

1.1 Беседа по материалам прошлого урока.

Вопросы к беседе:

Какие реакции называются окислительно- восстановительными? (идущие с изменением степеней окисления атомов);

Что такое окисление? (процесс отдачи электронов атомом, ионом или молекулой);

Какой процесс называется восстановлением? (процесс принятия электронов атомом, ионом или молекулой);

Как называются вещества, отдающие электроны? (…восстановителями);

Как называются вещества, принимающие электроны? (…окислителями);

Что такое «степень окисления»? (СЭ – это условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предположения, что оно состоит только из ионов);

Что происходит со степенью окисления элемента в процессе

его восстановления? (степень окисления понижается);

8)Что происходит со степенью окисления элемента в процессе

его окисления? (степень окисления повышается);

9)Как классифицируются ОВР? (ОВР бывают внутримолекулярные, межмолекулярные, реакции диспропорционирования);

10) Какой элемент в ПС является самым сильным окислителем?, восстановителем? (фтор; франций);

11) Какие элементы в ПС имеют постоянные степени окисления и какие конкретно? (щелочные металлы+1; щелочноземельные металлы+2; цинк+2; алюминий+3);

12) Приведите примеры соединений, содержащих в своем составе атомы серы, которые будут проявлять: а) только окислительные, б) только восстановительные; в) и окислительные, и восстановительные свойства? (H 2 SO 4 ; H 2 S ; H 2 SO 3 ) .

Учитель: окислительно-восстановительные реакции и вся теория, которую мы с вами повторили и обобщили, имеют место в заданиях ГИА (В3) и ЕГЭ(А27, В2, С1). Давайте решим сначала задания из ГИА, а затем перейдем к заданиям ЕГЭ, и вы убедитесь, что теоретическая основа, которую мы с вами закладываем на наших уроках сейчас, помогут вам в будущем ответить на вопросы изучаемой темы при сдаче ЕГЭ.

Итак, внимание на экран: работа с заданиями слайдов 7 – 12.

Используются задания из вариантов ГИА и ЕГЭ, разработанных сотрудниками ФИПИ.

Ответьте, пожалуйста, на следующий вопрос: какой элемент по окислительным свойствам стоит на втором месте после фтора? (Ответ учащихся: кислород, и далее, галогены. Причем, окислительные свойства галогенов уменьшаются от хлора к иоду).

Важно так же знать, что помимо кислорода сильными окислительными свойствами обладают соединения, в которых есть кислород. Мы с вами сегодня знакомимся с сильнейшим окислителем – перманганатом калия, формула которого… KMnO 4

Объяснение нового материала.

Перманганат калия является сильным окислителем за счет иона MnO 4 2- , в котором марганец находится в высшей степени окисления +7. Именно поэтому марганец может только восстанавливаться в результате ОВР. И восстанавливаться до конкретных продуктов. (слайд 14)

Наша с вами задача сегодня научиться предугадывать продукты ОВР, в которых принимает участие KMnO 4 .

Рассмотрим сначала восстановление перманганата калия в кислой среде.

(слайд 15)

KMnO 4 + KI + H 2 SO 4

Существует алгоритм по составлению таких реакций. Давайте им воспользуемся…

Сначала проставляют степени окисления элементов:

KMn +7 O 4 + KI -1 + H 2 S +6 O 4

Затем рассуждают, какие элементы и как будут изменять степень окисления. Воспользуемся схемой. Так как реакция протекает в кислой среде, ион MnO 4 2- будет переходить в ион Mn 2+ , понижая степень окисления. Значит, нужно найти элемент, который способен повысить степень окисления. Таким ионом является ион I - .

Mn +7 + 5e- Mn +2 2 пр . восст . окислитель

2I -1 - 2e- I 2 0 5 пр . окисл . восст-ль

Составляем электронный баланс. И далее записываем продукты данной реакции и расставляем коэффициенты. Напоминаю вам о том, что стехиометрические коэффициенты, которые вы получили в электронном балансе, должны иметь место в реакции! (в презентации обозначены красным и зеленым цветами).

2 KMnO 4 + 10 KI + 8 H 2 SO 4 2 MnSO 4 + 5 I 2 + 6 K 2 SO 4 + 8 H 2 O 4 + KNO 2 + H 2 SO 4

Учащиеся на доске и в тетрадях пишут уравнение реакции и самостоятельно расставляют коэффициенты методом электронного баланса.

А теперь, ребята, когда теоретический материал позади, давайте включим в работу визуальную память. Для этого я вам предлагаю посмотреть реакции восстановления перманганата калия в различных средах.

Учитель демонстрирует реакции взаимодействия растворов KMnO 4 и K 2 SO 3 в нейтральной, кислой и щелочной средах.

Итоги и выводы.

Мы познакомились с особенностями протекания окислительно-восстановительных реакций в различных средах.

Вспомнили, как расставлять коэффициенты методом электронного баланса.

Научились записывать продукты окислительно-восстановительных реакций с участием перманганата калия.

Задание на дом.

Допишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты с помощью метода электронного баланса:

KMnO 4 + HBr

Список использованных источников:

Хомченко Г.П. Пособие по химии для поступающих в ВУЗы. – 4-е изд.,испр. и доп. – М.:ООО «Издательство Новая волна»,2004.-480 с.

Общая химия: Учебник/Под ред. Е.М.Соколовской и Л.С.Гузея. -3-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во Московского университета, 1989. – 640 с.

ГИА 2011. Химия. 9 класс. Государственная итоговая аттестация (в новой форме). Типовые тестовые задания/А.С.Корощенко, Ю.Н.Медведев. –М.:Издательство «Экзамен», 2011. – 94 с.

ЕГЭ – 2011. Химия: типовые экзаменационные варианты: 30 вариантов/под. ред. А.А Кавериной. – М.: Национальное образование, 2011. – 368 с. – (ЕГЭ – 2011. ФИПИ – школе).

Тема: «Её величество окислительно-восстановительная реакция» . 8 класс

Тип урока. – Приобретение новых знаний.
Задачи урока. Обучающие. Познакомить учащихся с новой классификацией химических реакций по признаку изменения степени окисления элементов; с окислительно- восстановительными реакциями (ОВР); научить учащихся расставлять коэффициенты методом электронного баланса.Развивающие. Продолжить развитие логического мышления, умений анализировать, сравнивать, формировать интерес к предмету.Воспитательные. Формировать научное мировоззрение учащихся, совершенствовать трудовые навыки.Методы и методические приёмы. Рассказ, беседа, демонстрация средств наглядности, самостоятельная работа учащихся.Оборудование и реактивы. Репродукция с изображением Колосса Родосского, алгоритм расстановки коэффициентов по методу электронного баланса, таблица типичных окислителей и восстановителей, кроссворд, железный гвоздь растворы NaOH и CuSO 4 , компьютерная презентация. Ход урока.
I .Организационный момент.
II. Вводная часть.(мотивация и целеполагание)
(слайд №1) Учитель. В III в. до н.э. на острове Родос, был построен памятник в виде огромной статуи Гелиоса (у греков – бог Солнца). Грандиозный замысел и совершенство исполнения Колосса Родосского – одно из чудес света – поражали всех, кто его видел. Мы не знаем точно, как выглядела эта статуя, но известно, что она была сделана из бронзы и достигла в высоту около 33 м. Скульптура была создана скульптором Харетом, на её строительство ушла 12 лет. Бронзовая оболочка крепилась к железному каркасу. Полую статую начали строить снизу и, по мере того, как она росла, заполняли камнями, чтобы сделать её устойчивее. Примерно, через 50 лет после завершения строительства, статуя рухнула. Во время землетрясения она переломилась на уровне колен. Учёные считают, что истинной причиной недолговечности этого чуда стала коррозия металла. А в основе процесса коррозии лежит окислительно-восстановительная реакция. Ребята! Сегодня на уроке вы будите сотрудниками НИИ «Химические реакции». Работать будете в лабораториях под названием «Электрон», «Атом», «Молекула». Впереди нас ждёт очень важная и трудная работа. Проведём небольшую разминку, которая придаст вам силы. Устройтесь поудобнее на стуле, руки положите на колени ладонями вверх, расслабьтесь, закройте глаза, отключите своё внимание от ситуации и сосредоточьтесь на своём дыхании (8 с.), выдохнули, открыли глаза, вы полны сил и энергии, готовы работать на уровне всех своих возможностей, энергично и с вдохновением. К какому типу реакций относится процесс дыхания. (ответ: к окислительно – восстановительной реакции).Ребята! Посмотрите на комнатные растения. Какого они цвета? (зелёные)Какой процесс идёт в зелёных частях растений? (фотосинтез)К какому типу реакций относится процесс фотосинтеза? (к окислительно-восстановительным реакциям). Верно . Ребята! За счет окислительно-восстановительных реакций, которые протекают и в нашем организме. Мы двигаемся, творим, разрушаем, любим – короче живём. Два важнейших процесса – дыхание и фотосинтез, за счет которых живут растения – это основа жизни на Земле и важнейшие процессы на планете связаны с этим типом химических реакций. Окислительно-восстановительные реакции требуют к себе особого внимания. Поэтому и тема урока «Её величество – окислительно-восстановительная реакция». Главный герой окислительно-восстановительных реакций – электрон, а также в них принимают участие атом, молекула, ионы.Давайте немного пофантазируем. Мы живём в 22 в., налаживаем межпланетные контакты. В НИИ «Химические реакции» пос.Новокумского пришёл факс из центра межпланетных контактов: «Срочно предоставить информацию об окислительно-восстановительных реакциях для расширения научных контактов с учёными планеты Марс». Но мы можем эту информацию предоставить только тогда, когда изучим ОВР.(слайд №2) Цель нашего урока: - познакомиться с окислительно-восстановительными реакциями, понятиями «окислитель», «восстановитель». процессами окисления и восстановления; - научиться расставлять коэффициенты методом электронного баланса в уравнениях окислительно-восстановительных реакций.(слайд №3)Девиз урока: «Жить это значит узнавать… Жить это значит творить, Трудясь без устали, С неисчерпаемым вдохновением!» Д.И.Менделеев.
III. Изучение нового материала.
Ребята! Начнем изучение темы с выполнения двух исследований. В пустую пробирку налейте 1-2 мл раствора NaOH и добавьте несколько капель раствора сульфата меди (II). Что наблюдаете? В пробирку прилейте 2 мл раствора сульфата меди (II) и вставьте в неё железный гвоздь. Что наблюдаете?Запишите молекулярные уравнения проведённых реакций. В каждом уравнении расставьте степени окисления элементов в формулах исходных веществ и продуктов реакции.(Два ученика выходят к доске) +2 +6 -2 +1 -2 +1 +2 -2 +1 +1 +6 -2CuSO 4 + 2 NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4
0 +2 +6 -2 +2 +6 -2 0 Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu
Изменились ли степени окисления элементов в веществах первой реакции? (нет)А во второй? (да)У каких элементов изменилась степень окисления? (у Fe и Cu). Вторая реакция относится к окислительно-восстановительной. Попробуйте сами дать определение, какие реакции называются окислительно-восстановительными?Ответ: Реакции, в которых изменяются степени окисления элементов, входящих в состав реагирующих веществ и продуктов реакции называются окислительно-восстановительными .Для чего же изучают окислительно-восстановительные реакции? Для того, чтобы можно было без труда расставлять коэффициенты в уравнениях химических реакций. Я вас сейчас научу это делать.Что же произошло с окислительно-восстановительной реакцией? До реакции у железа была степень окисления «0», после реакции стала «+2». Видим, что степень окисления повышается, значит, железо является – восстановителем, т.е. отдаёт 2ē.
Атомы, ионы или молекулы – отдающие электроны называются восстановителями. А процесс отдачи ē называют окислением.
Что же произошло со степенью окисления меди? У меди до реакции степень окисления «+2», а после реакции «0». Как видим, степень окисления понизилась, значит, медь является окислителем, т.е. принимает 2ē. Атом, молекула или ион, принимающий электрон называются окислителем. Процесс принятия е называется процессом восстановления.
(слайд №4)Запишем схемы этих процессов.Fe 0 - 2ē → Fe +2 восстановитель (процесс окисления).Cu +2 + 2ē → Cu 0 окислитель (процесс восстановления).
(слайд №5)
Посмотрите схему. − ē + ē → → Восстановитель Окислитель повышает степень окисления понижает степень окисления -ē, окисление. +ē, восстановление.
(слайд №6)
Запомните! Отдать ē – окислиться Взять ē – восстановиться.
В природе всё взаимосвязано и взаимообусловлено, процесс окисления не может существовать без процесса восстановления и наоборот. И число принятых и отданных ē, исходя из закона сохранения массы веществ, должно быть одинаково. Для подбора коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций используют метод электронного баланса и метод полуреакций, мы будем использовать метод электронного баланса. Рассмотрим алгоритм расстановки коэффициентов в уравнениях ОВР методом электронного баланса.
(слайд №7)

Определите степень окисления элементов. Подчеркните символы элементов, степени окисления которых изменяются. Выпишите элементы, меняющие степени окисления. Составьте электронные уравнения, определяющие число отданных и принятых электронов. Уравняйте число отданных и принятых ē, подобрав НОК и дополнительные множители. Допишите уравнение реакции, расставить коэффициенты.

Рассмотрим пример. Расставьте коэффициенты в схеме реакции методом электронного баланса, определите окислитель и восстановитель, укажите процессы окисления и восстановления .
+3 -2 +2 -2 0 +4 -2 Fe 2 O 3 + CO → Fe + CO 2
Fe +3 + 3ē → Fe 0 2 окислитель (процесс восстановления) C +2 − 2ē → C +4 3 восстановитель (процесс окисления)
2Fe +3 + 3C +2 → 2Fe 0 + 3C +4 Fe2O3 + 3CO ═ 2Fe + 3CO 2 Вещества, являющиеся восстановителями и окислителями во многих реакциях, называются типичными. (слайд №8) Типичные окислители: F 2 , Cl 2 , Br 2 , J 2 , H 2 SO 4 , O 2 , HNO 3 , MnO 2 , KMnO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , H 2 O 2 , K 2 MnO 4 , O 3 . (слайд №9) Типичные восстановители: Н 2 , С, металлы, Н 2 S, СО, SО 2 , НJ, FeSO 4 , NH 3 .
(работа с учебником стр 178) . Окислительно-восстановительные реакции очень распространены. С ними связаны не только процессы коррозии, дыхания, фотосинтеза, но и брожения, гниения, обмена веществ, протекающие в живом организме, их можно наблюдать и при сгорании топлива. Окислительно-восстановительные реакции сопровождают круговорот веществ в природе. Знаете ли вы: - что в атмосфере ежедневно образуется примерно 2 миллиона тонн HNO 3 , или 700 миллионов тонн в год, и виде слабого раствора выпадает на Землю с дождями. (человек производит лишь 30 миллионов в год). Что же происходит в атмосфере? Воздух по объёму содержит 78 % азота, 21 % кислорода и 1 % других газов. Под действием грозовых разрядов, а на Земле ежесекундно вспыхивает в среднем 100 молний, происходит взаимодействие молекул N 2 с молекулами О 2 с образованием оксида азота (IV). t 0 N 2 + O 2 → NO Оксид азота (II) легко окисляется атмосферным кислородом в оксид азота (IV). NO + O 2 ═ NO 2 Образовавшийся NO 2 взаимодействуя с атмосферной влагой в присутствии кислорода, превращается в азотную кислоту. NO 2 + H 2 O + O 2 → HNO 3 Проверим, являются ли эти реакции окислительно-восстановительными? Что для этого нужно сделать? (расставить степени окисления) IV . Задания для закрепления. Расставьте в приведённых схемах реакций степени окисления методом электронного баланса, укажите окислитель, восстановитель, процессы окисления и восстановления. К доске вызываются ученики. 0 0 +2 +2 1) N 2 + O 2 → NO
0 +2 N 2 − 4ē → 2N 1 восстановитель (процесс окисления)
0 0 +2 -2N 2 + O 2 → 2N + 2ON 2 + O 2 ═ 2NO
+2 -2 0 +4 -2 2 ) NO + O 2 → NO 2
+2 +4 N − 2ē → N 2 восстановитель (процесс окисления)
0 -2 O 2 + 4ē → 2O 1 окислитель (процесс восстановления)
+2 +4 -22N + O 2 = 2N + 2O2NO + O 2 = 2NO 2
+4 -2 0 +1 -2 +1 +5 -2 3) NO 2 + O 2 + H 2 O → HNO 3
+4 +5 N − 1ē → N 4 восстановитель (процесс окисления)
0 -2 O 2 + 4ē → 2O 1 окислитель (процесс восстановления)
+4 0 +5 -24N + O 2 → 4N +2O4NO 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HNO 3
Ну, а теперь, ребята, готовы ли мы передать информацию по факсу в центр межпланетных контактов об окислительно-восстановительных реакциях для расширения научных связей с учёными планеты Марс.
Рефлексия. Что же вы узнали? С какими реакциями вы познакомились? Какая частица является окислителем, а какая восстановителем? Какой процесс называется окислением? А какой - восстановлением?
Понравилась ли вам эта работа?Д/з. Решить кроссворд.
Решив кроссворд вы узнаете, что вещества KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, O 3 – сильные … (по вертикали 2) По горизонтали .

Какой процесс отображает схема:

S 0 + 2ē → S -2 ? 3 . Реакция: N 2 (r) + 3H 2 (r) ↔ 2NH 3 (r) + Q является окислительно-восстановительной, обратимой, гомогенной, … 4. … углерода (II) – типичный восстановитель. 5. Какой процесс отражает схема: Na 0 - 1ē → Na +1 ? 6. Для подбора коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций используют метод электронного … . 7. Согласно схеме Al 0 → Al +3 алюминий отдал … электрона. 8. В реакции Н 2 + Cl 2 = 2 HCl водород Н 2 - … . 9. Реакции какого типа всегда только окислительно-восстановительные? 10. Степень окисления у простых веществ всегда - … . 11. В реакции: Zn + S = ZnS, восстановитель - … .
ОТВЕТЫ НА КРОССВОРД
По горизонтали: 1. Восстановление. 3. Экзотермической. 4. Оксид. 5. Окисление. 6. Баланса. 7. Три. 8. Восстановитель. 9. Замещения. 10. Ноль. 11. Цинк.По вертикали: 2. Окислители.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя образовательная школа № 15

Урок по химии

«Окислительно-восстановительные реакции»

8 класс

г.Королев

2014

Тема урока: Окислительно-восстановительные реакции (ОВР).

Цели урока:

Обучающие:

• Рассмотреть сущность окислительно-восстановительных процессов, научить применять «степени окисления» для определения процессов окисления и восстановления.
• научить учащихся уравнивать записи окислительно-восстановительные реакции методом электронного баланса.

Развивающие:

• Совершенствовать умения высказывать суждение о типе химической реакции, анализируя степень окисления атомов в веществах;
• делать выводы, работать с алгоритмами, формировать интерес к предмету.

Воспитательные:

• Формировать научное мировоззрение учащихся; совершенствовать трудовые навыки;
• научить слушать учителя и своих одноклассников, быть внимательным к себе и окружающим, оценивать себя и других, вести беседу.

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Вид урока: Урок – исследование.

Понятия, вновь вводимые на уроке: окислительно-восстановительные реакции; окислитель; восстановитель; процесс окисления; процесс восстановления.

Педагогические технологии: Технология интенсификации обучения на основе схемных и знаковых моделей учебного материала . В. Ф. Шаталов, игровые технологии. Селевко С.А, технология проблемного обучения (Дж. Дьюи, И. Лернер).

Оборудование и реактивы: соляная кислота, серная кислота, цинк в гранулах, магниевая стружка, раствор сульфата меди, железный гвоздь.

Ход урока

1. Организационный момент. Актуализация опорных знаний :

Играет музыка . Слова из песни Эдиты Пьехи –«Кто-то теряет, а кто-то находит…».

Учитель говорит: «Запомните эти слова. В конце урока мы вернемся к ним». А сейчас – ваши версии. Что это означает. Учащиеся высказывают свои предположения.

2. Понятие об окислительно-восстановительных реакциях

Давайте вспомним классификацию химических реакций, которая вам известна.

• По числу и составу реагентов и продуктов,
• По тепловому эффекту,
• По направлению,
• Участию катализатора.

Есть еще одна классификация, основанная на изменении или сохранении степеней окисления атомов химических элементов, образующих реагенты и продукты реакции. По этому признаку различают реакции

Химические реакции

Реакции, протекающие с изменением реакции, протекающие без изменения степени

степени окисления элементов, образую- окисления

щихся вещества, участвующих в реакции (ОВР)

Учитель просит учащихся вспомнить,

Что называется степенью окисления (с.о.) и как она рассчитывается по формулам соединений?

Степенью окисления называется условный заряд атомов в химическом соединении, вычисленный исходя из предположения, что это соединение состоит из простых ионов.

1. Степень окисления кислорода почти всегда равна -2.
2. Степень окисления водорода почти всегда равна +1.
3. Степень окисления металлов всегда положительна и в максимальном значении почти всегда равна номеру группы.
4. Степень окисления свободных атомов и атомов в простых веществах всегда равна 0.
5. Суммарная степень окисления атомов всех элементов в соединении равна 0.

Здесь учитель предлагает ученикам устно посчитать - найти степень окисления элементов.

Какая будет степень окисления серы и фосфора

В молекулах алгебраическая сумма степеней окисления элементов с учётом числа их атомов равна 0.

H 2 +1 S x O 4 -2 Н 3 РО 4

(+1) . 2 +X + (-2) . 4 = 0

X = +6

H 2 +1 S +6 O 4 -2

Какие типы химических реакций вы знаете?

Учащиеся отвечают.

К ОВР относятся все реакции замещения, а также те реакции соединения и разложения, в которых участвует хотя бы одно простое вещество .

Дать определение ОВР.

ОВР – это реакции, в ходе которых меняются степени окисления.

И еще одно определение. « Химические реакции, которые протекают с изменением степеней окисления атомов в молекулах реагирующих веществ, называются окислительно-восстановительными».

Почему эти реакции так называются?

Рассмотрим примеры таких химических реакций.

В качестве примеров ОВР учитель демонстрирует следующий опыт.

H 2 SO4 + Mg =MgSO 4 +H 2

Обозначим степень окисления всех элементов в формулах веществ – реагентов и продуктов этой реакции:

Как видно из уравнения реакции, атомы двух элементов магния и водорода, изменили свои степени окисления.

Что с ними произошло?

Магний из нейтрального атома превратился в условный ион в степени окисления +2, то есть отдал 2е:

Mg 0 – 2е Mg +2

Запишите в свой конспект:

Элементы или вещества, отдающие электроны называются восстановителями; в ходе реакции они окисляются .

Условный ион Н в степени окисления +1 превратился в нейтральный атом, то есть каждый атом водорода получил по одному электрону.

2Н +1 +2е Н 2

Элементы или вещества, принимающие электроны, называются окислителями ; в ходе реакции они восстанавливаются .

Эти процессы можно представить в виде схемы:

Соляная кислота + магний сульфат магния + водород

CuSO 4 +Fe (железный гвоздь) = Fe SO 4 +Cu (красивый красный гвоздь)

Fe 0 – 2е Fe +2

Cu +2 +2е Cu 0

Кто-то теряет, а кто-то находит…

Процесс отдачи электронов называется окислением , а принятия – восстановлением.

В процессе окисления степень окисления повышается , в процессе восстановления – понижается.

Эти процессы неразрывно связаны между собой.

3. Метод электронного баланса как способ составления уравнений ОВР

Далее рассмотрим составление уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса. Затем расставляются коэффициенты. В основе метода электронного баланса лежит правило: общее число электронов, которые отдаёт восстановитель, всегда равно общему числу электронов, которые присоединяет окислитель.

После объяснения учащиеся под руководством учителя составляют уравнения ОВР по планам, которые составил учитель к этому уроку (см. Приложение). Планы находятся у каждого ученика на парте.

Учитель: Среди изученных нами реакций к окислительно – восстановительным реакциям относятся:

1. Взаимодействие металлов с неметаллами .

2Mg + O 2 =2MgO

Ок исл-ль O 2 +4e ---2O -2 1 восстановление

2. Взаимодействие металлов с кислотой.

H 2 SO4 + Mg =MgSO 4 +H 2

Вос-ль Mg 0 -2e ---Mg +2 2 окисление

Ок исл-ль 2O -2 +4e --- O 2 0 1 восстановление

3. Взаимодействие металлов с солью.

Cu SO4 + Mg =MgSO 4 + Cu

Вос-ль Mg 0 -2e ---Mg +2 2 окисление

Ок исл-ль Cu +2 +2e --- Cu 0 1 восстановление

Диктуется реакция, один учащийся самостоятельно составляет схему реакции у доски:

H 2 + O 2 → H 2 O

Определим, атомы каких элементов изменяют степень окисления.

(H 2 ° + O 2 ° → H 2 O 2 ).

Составим электронные уравнения процессов окисления и восстановления.

(H 2 ° -2e → 2H + – процесс окисления,

O 2 ° +4e → 2O - ² - процесс восстановления,

Н 2 – восстановитель, О 2 - окислитель)

Подберём общее делимое для отданных и принятых е и коэффициенты для электронных уравнений.

(∙2| Н 2 °-2е → 2Н + - процесс окисления, элемент – восстановитель;

∙1| O 2 ° +4e → 2O - ² - процесс восстановления, элемент – окислитель).

Перенесём эти коэффициенты в уравнение ОВР и подберём коэффициенты перед формулами других веществ.

2H 2 + O 2 → 2H 2 O.

1. Записать схему реакции.

Упражнения для закрепления материала

1. Процесс отдачи электронов – это … (процесс окисления).
2. Атомы, ионы или молекулы, принимающие электроны, - это… (окислители).
3. Процесс принятия электронов – это … (процесс восстановления).
4. Алюминий в реакции

3H 2 SO 4 + 2Al = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2

является … (восстановителем).

1. Хлор в реакции

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3

является… (окислителем).

Схема

Игра «Найди пару»

	KOH + HCl			H 2 SO 3
	CaCO 3			KCl + H 2 O
	Н 2 + О 2			Al 2 O 3
	Al + O 2			CaO+ CO 2
	SO 2 +H 2 O			H 2 O

Подведение итогов работы с карточкой. Проверка выполненных заданий. Формулировка выводов.

Делаем вывод : «В чем же заключается суть ОВР?»

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.

В тетрадях запишите вывод: весь окружающий нас мир можно рассматривать как гигантскую химическую лабораторию, в которой ежесекундно протекают химические реакции, в основном окислительно-восстановительные.

Домашнее задание.

§ 43, упр.1, 3, 7, выписать типичные окислители и восстановители (стр.234-235).

Приложение 1.

План составления уравнений ОВР

И электронного баланса к ним

1. Записать схему реакции.

2. Определить, атомы каких элементов изменяют степень окисления.

3. Составить электронные уравнения процессов окисления и восстановления.

4. Подобрать общее делимое для отданных и принятых электронов и коэффициенты для электронных уравнений.

5. Перенести эти коэффициенты в уравнение ОВР и подобрать коэффициенты перед формулами других веществ.

Схема

Степени окисления атомов и процессы окисления-восстановления

Отдача электронов, окисление

4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7
- присоединение электронов, восстановление

Приложение 2.

Игра «Найди пару»

Даны химические реакции: на одной половине – исходные вещества, а на другой – продукты реакции. Необходимо найти правильную половинку для каждой из предложенных реакций, затем определить, к какому типу эта реакция относится. Если ОВР, то необходимо расставить коэффициенты в реакциях методом электронного баланса. (Работа в парах).

	KOH + HCl			H 2 SO 3
	CaCO 3			KCl + H 2 O
	Н 2 + О 2			Al 2 O 3
	Al + O 2			CaO+ CO 2
	SO 2 +H 2 O			H 2 O