Комбинированное занятие «Процесс окислительно-восстановительных реакций взаимодействия металлов (сырья), металлических порошков с газами и другими веществами»
методическая разработка

Общеобразовательная дисциплина

Общепрофессиональная дисциплина

Наименование дисциплины

Химия

Основы материаловедения

Наименование раздела

Химические реакции

Раздел #1054;сновные сведения о металлах. Строение и свойства металлов

Наименование темы

Типы химических реакций. Уравнения окисления-восстановления. ОВР в производственных процессах

Тема Свойства металлов

Тема интегрированного занятия

Процесс окислительно-восстановительных реакций взаимодействия металлов (сырья), металлических порошков с газами и другими веществами

Продолжительность занятия

2 академических часа

ФГОССПО

Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)

Тип занятий и форма проведения (возможен выбор нескольких вариантов)

Комбинированное занятие

Уровеньизучения

1 –ознакомительный(узнаваниеранееизученных объектов,свойств);

АдаптациядлястудентовсОВЗ

Да (Нарушение опорно-двигательного аппарата)

Учебник, Информационные источники

1. Габриелян, О. С. Химия. 10 класс: базовый уровень : учебник / О. С. Габриелян. — 10-е изд. — Москва : Просвещение, 2022. — 194 c.
2. Мельников, А. Г. Материаловедение : учебное пособие для СПО / А. Г. Мельников, И. А. Хворова, Е. П. Чинков. — Саратов : Профобразование, 2021. — 223 c.

Ключевыеслова

Степень окисления, окислительно- восстановительная реакция, окисление, восстановление, коррозия, раскисление, металлургия, термитная смесь

Базовыепонятия

Металл, коррозия, окисление, восстановление, ОВР, степень окисления.

Краткоеописание

Обучающиеся углубляя знания по теме и делают выводы, что окислительно-восстановительные процессы взаимодействия металлов (сырья), металлических порошков с газами лежат в основе формирования багажа знаний специалиста, работающего в производственной сфере, в частности в производстве сварных конструкций.

Этапы занятия, Продолжительность в мин.

Деятельность преподавателя

Деятельность студентов

Планируемые образовательные результаты

Типы оценочных мероприятий

Дидактические материалы, МТО

1

2

3

4

5

6

1. Организационный этап занятия

Вхождениевтемуисозданиеусловийдляосознанноговосприятияновогоматериала, 25мин

Приветствует, проверяет отсутствующих и готовность к уроку.

Демонстрация:

1. «Получение кислорода»

2. «Вулкан»

3. «Получение гидроксида натрия»

2Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2.

;Взаимодействие сульфата меди с железом»

CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4

Вопрос: Какмогут быть связаны между собой предложенные факты?

Предлагает определить тему урока.

Озвучивает тему, формулирует цель вместе с учащимися. (Слайд 3)

Организует деятельность на выполнение заданий на повторение. Предлагает

вспомнить, что известно о степени окисления,

рассказать алгоритм определения степени окисления элементов в веществах и самостоятельно выполнить задание. (Слайд 4)

Предлагает:

-дать определения понятий ОВР, окислитель и восстановитель, окисление и восстановление,

- вспомнить алгоритм расстановки коэффициентов в схемах ОВР методом электронного баланса

(Слайд 5)

Предлагает: уравняем методом электронного баланса реакции HNO3+I2 → HIO3+NO+H2O

Контролирует процесс выполнения задания.

Настраиваются на урок. Готовятся к уроку.

Отвечают на вопросы.

2-е учащихся записывают на доске уравнения реакций двух (3,4) демонстрационных опытов.

Высказывают свои предположения о теме урока:

учащиеся аргументируют свои ответы, формулируют цель урока.

В это время вся группа в тетрадях и один студент на доске на конкретном примере (степень окисления хрома в дихромате калия K2Cr2O7) вспоминают алгоритм определения степени окисления элементов в веществах.

Выполняют самостятельную работу: Mn+4O-22, H+2S+6O-24, K+2S+6O-23, H+2S-2, K+Mn+7O-24

Ответ учеников: ОВР – это такие реакции, которые протекают с изменением степеней окисления элементов.

Читают определения понятий предложенные в учебнике.

Записывают в тетрадях определения.

Один ученик у доски расставляет степени окисления и уравнивают методом электронного баланса реакцию

Остальные учащиеся выполняют задания в тетради.

ОК 01.

ОК 02.

ОК 04.

ОК 07.

ПК

Учебник

2. Основной этап занятия

Освоение нового материала,35мин

Знакомит учащихся с типами ОВР: межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования, конпропорционирования.

Вызывает к доске учащихся для выполнения заданий

Корректирует ответ учащегося (в случае необходимости)

Создает проблему: для развития цивилизации имеют ли ОВР какое-либо значение?

Рассказывает о процессах, происходящих при получении металлов из руд при которых используются окислительно-восстановительные свойства металлов.

Предлагает студентам уравнять методом электронного баланса химические уравнения в тетрадях.

Помогает в случае затруднения.

Напоминает, что коррозия относится к окислительным реакциям.

Предлагает:

-Дайте определение коррозии. (Слайд 6)

-Рассказать о последствиях коррозии.

-Разделится на 3 группы, для подготовки сообщений:

1группа- о химической коррозии;

2группа-об электрохимической коррозии,

3 группа - о методах защиты от коррозии.

На подготовку отводится 10 минут.

Дополняет сообщения учащихся.

Предлагает подумать над вопросом: происходят химические реакции при сварке, какие?

Рассказывает: какие реакции происходят в сварочном шве (окисление) (Слайд 7)

CO2 + Fe →FeO + CO

FeO + C = Fe + CO

[Si] + [2FeO] → [2Fe] + (SiO2)

[Mn] + [FeO] → [Fe] + (MnO)

Вводит понятие раскислители и раскисление (Слайд 8)

Раскислители — это такие вещества, которые имеют большее сродство к кислороду, чем металл шва.

Раскисление- так в металлургии называется технологическая операция удаления кислорода из расплавленной стали

Знакомит с реакциями:

а) При термитной сварке

Fe2O3+2Al=Al2O3+Q

б) При газовой сварке

CaC2+2H2O=CH2+ Ca(OH)2+ Q

(Слайд 9) Задает вопрос: почему ацетилен является основным горючим газом

Записывают определения в тетради.

Студенты у доски:

2 FeO + Si → SiO2 + 2 Fe

Si0 - 4 e- → SiIV (окисление)

2 FeII + 4 e→ 2 Fe0 (восстановление)

Si является восстановителем, FeO является окислителем.

(NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4 H2O

2 N-III - 6 e- → 2 N0 (окисление)

2 CrVI + 6 e→ 2 CrIII (восстановление)

(NH4)2Cr2O7 является восстановителем, (NH4)2Cr2O7 является окислителем.

2 H2O2 → 2 H2O + O2

2 O-I - 2 e- → 2 O0 (окисление)

2O-I + 2 e- → 2 O-II (восстановление)

H2O2 является окислителем и восстановителем (диспропорционирования).

2 Na2S + Na2SO3 + 6 HCl → 3 S + 6 NaCl + 3 H2O

2 S-II - 4 e- → 2 S0 (окисление)

SIV + 4 e → S0 (восстановление)

Na2S является восстановителем, Na2SO3 является окислителем (конпропорционирования).

Решают ОВР методом электронного баланса

2Fe0 + O20 = 2Fe+2O-2

F0 - 2ē → Fe+2 2 восстановитель

O20 + 4ē → 20- 2 1

окислитель

Si0+2Fe+2O-2=Si+4O2-2 +2Fe0

Si0 - 4ē → Si+42 1 восстановитель

Fe+2 + 2ē → Fe0 4 2

окислитель

Mn0 + Fe2+O2- = Mn2+O2- + Fe0

Mn0 - 2ē → Mn2+ 2 1 восстановитель

Fe2+ + 2ē → Fe0 2 1 окислитель

2P+5Fe2+O2- = P25+O52-+5Fe0

P0 - 5ē → P5+ 2 восстановитель

Fe2+ + 2ē → Fe0 5

окислитель

C0 + Fe2+O2- = C2+O2- + Fe0

C0 - 2ē → C2+ восстановитель

Fe2+ + 2ē → Fe0 окислитель

Отвечают на вопросы:

Коррозия - это процесс самопроизвольного разрушения металлов и сплавов под влиянием внешней среды.

Один ученик рассказывает о последствиях коррозии.

Готовят и делают устные сообщения

В тетрадях записывают виды коррозии и заполняют таблицу: «Основные методы защиты металлов от коррозии».

Ответы: сварка - это ОВР

Записывают реакции и определения в тетрадь

Ответы: что при его сгорании в смеси с чистым кислородом получается пламя с температурой 31500 С.

ОК 01.

ОК 02.

ОК 04.

ОК 07.

ПК

ПК

ПК

фронтальный опрос, письменный опрос

Применение изученного материала, 10мин.

1 задание: определить типы ОВР

2 задание:

Какой химический процесс иллюстрируют приведенные ниже строки А. Ахматовой?

На рукомойнике моем

Позеленена медь.

Но так играет луч на нем,

Что весело глядеть.

Или отрывок из стихотворения

Ю.П .Кузнецова «Тайна черного моря»:

Трясся Крым двадцать восьмого года, и ставало море на дыбы,

Испуская, к ужасу народа, огненные серые столбы.

Все прошло. Опять гуляет пена,

Но с тех пор все выше, все плотней

Сумрачная серая гиена подступает к днищам кораблей.

Составьте уравнение химической реакции и подберите для него коэффициенты методом электронного баланса и определите тип ОВР

Определяют типы ОВР записанных на доске.

CO2 + Fe →FeO + CO. (Межмолекулярная)

FeO + C = Fe + CO (Межмолекулярная)

Fe2O3+2Al=Al2O3+Q(Межмолекулярная, экзотермическая)

CaC2+2H2O=CH2 + Ca(OH)2+ Q(Межмолекулярная, экзотермическая)

FeO + СО = Fe + СО2 (Межмолекулярная)

FeO + Н2 = Fe + Н2О (Межмолекулярная)

Записывают с помощью учителя уравнения реакций

2Cu0 + O20 = 2Cu2+O2-

Cu0 - 2ē → Сu2+ 2

O20 + 4ē → 2O2- 1 межмолекулярная

2CuO + CO2 +H2O +Cu(OH)2CO3

2H2+S2- + O20 = 2H2+O2- + 2S0

S2- + 2ē → S0 2

O20 - 4ē → O2- 1межмолекулярная

3. Заключительный этап занятия

Диагностика, 15 мин

Задания на тему ОВР (тест) (приложение 1)

Огранизует взаимопроверку.

Работают с тестами

тест

Подведениеитогов,домашнеезадание, 5 мин

Предлагает вернуться к целям урока и оценить их выполнение, помогает сформулировать выводы. (Слайд 10)

Обосновывает оценки, благодарит за урок.

Т.к. ОВР имеют и практическую направленность, по ним так же производятся расчёты.

Помогает сформулировать выводы.

Подводит итоги.

Задание на дом

Решите задачу: В раствор хлорида меди (II) массой 120г и массовой долей 5%, опустили железный гвоздь. Какова масса выделившейся меди?

Учащиеся подводят итоги и делают выводы:

• окислительно-восстановительные реакции – это единство двух противоположных процессов окисления и восстановления;
• сутью окислительно-восстановительных реакций является переход электронов от одних атомов, молекул и ионов к другим;
• ОВпроцессы взаимодействия металлов (сырья), металлических порошков с газами лежат в основе формирования багажа знаний специалиста, работающего в производственной сфере, в частности в производстве сварных конструкций.
• Сварной шов необходимо защищать от воздействия вредных веществ с помощью правильного подбора сварочных материалов.
• ОВР играют огромную роль во всех жизненных процессах, поэтому очень важно научиться грамотно их составлять.)