Конспект урока "Окислительно - восстановительные реакции"


Тема :»Окислительно-восстановительные реакции».
Цели урока:
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.
Совершенствовать умения высказывать суждение о типе
химической реакции, анализируя степень окисления атомов в
веществах;
делать выводы, работать с алгоритмами, формировать интерес к
предмету.
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.
Оборудование и реактивы: соляная кислота, серная кислота, цинк в
гранулах, магниевая стружка, раствор сульфата меди, железный гвоздь.
Ход урока
1. Организационный момент.
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.
Для того, чтобы рассчитать степень окисления, нужно воспользоваться
несложными правилами:
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
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.
+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
Вос-ль Mg
0
-2e ---Mg
+2
2 окисление
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.
CuSO4 + 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:
H2 + O2 H2O
Определим, атомы каких элементов изменяют степень окисления.
( H2° + O2° → H2 O
2
).
Составим электронные уравнения процессов окисления и восстановления.
(H2° -2e → 2H
+
процесс окисления,
O2° +4e → 2O
-
² - процесс восстановления,
Н2 восстановитель, О2 - окислитель)
Подберём общее делимое для отданных и принятых е и коэффициенты
для электронных уравнений.
(∙2| Н2°-2е →
+
- процесс окисления, элемент – восстановитель;
∙1| O2° +4e → 2O
-
² - процесс восстановления, элемент окислитель).
Перенесём эти коэффициенты в уравнение ОВР и подберём
коэффициенты перед формулами других веществ.
2H2 + O2 2H2O.
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.
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. Пр