ОВР
учебно-методический материал по химии (8 класс) на тему

Муниципальное  образовательное учреждение

«Средняя  общеобразовательная школа № 1 г.Пугачева Саратовской области им.Т.Г.Мазура»

Урок по химии

«Окислительно-восстановительные реакции»

 8 класс

г.Пугачев

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

Кто-то теряет, а кто-то находит…

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.

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.

H2+1SxO4-2                                                            Н3РО4

(+1) . 2 +X + (-2) . 4 = 0

X = +6

H2+1S+6O4-2

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.

H2SO4 + Mg =MgSO4+H2

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        Н2

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

CuSO4 +Fe (железный гвоздь)   = Fe SO4  +Cu (красивый красный гвоздь)

Fe 0 – 2е       Fe +2

Cu+2 +2е        Cu0

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 + O2 =2MgO

Вос-ль             Mg0 -2e ---Mg+2                   2      окисление

Ок исл-ль           O2 +4e ---2O-2           1       восстановление  

      2. Взаимодействие металлов с кислотой.

                                 H2SO4 + Mg =MgSO4+H2

Вос-ль             Mg0 -2e ---Mg+2                   2      окисление

Ок исл-ль           2O-2 +4e --- O20           1       восстановление  

3. Взаимодействие металлов с солью.

                                 CuSO4 + Mg =MgSO4+Cu

Вос-ль                 Mg0 -2e ---Mg+2                   2      окисление

Ок исл-ль           Cu+2 +2e --- Cu0            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 O2).

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 → 2Н+  - 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.

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

3H2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2↑

является …  (восстановителем).

5. Хлор в реакции

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

является…  (окислителем).

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

 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).

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).