Ее величество окислительно-восстановительная реакция
учебно-методический материал по химии (8 класс) на тему

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Лицей№4   г. Азнакаево» РТ

Ее  величество окислительно – восстановительная реакция

                                                                                   Подготовила:

        Зарипова Ф.Н, учитель

                                                                                   химии

                                            2015г.

Тип урока: изучение нового материала.

Данная тема выбрана не случайно, так как она является одним из ключевых понятий при сдаче ОГЭ и ЕГЭ.

Урок проходит в форме исследования с использованием проблемного подхода на основе личностно-ориентированного обучения.

Форма организации урока: групповая.

Методы работы: диалогическая, экспериментально-исследовательские.

Цели урока:

Вызвать устойчивый интерес к изучаемой теме, мотивировать учебную деятельность, сформировать понятие об окислительно - восстановительных   реакциях,

подготовка к ОГЭ и ЕГЭ.

 Развивать любознательность и интерес к тестовым заданиям, химической наблюдательности, логическое мышление, делать выводы из наблюдаемых явлений, умение анализировать свою деятельность, умение прогнозировать, работать с дополнительными источниками информации, ПК для получения информации, работать в паре и группах.

Формирование навыков поведения обучающихся в коллективном и индивидуальном учебном труде, воспитание экологической культуры, бережного отношения к здоровью человека, как ценности для человека, соблюдать правила техники безопасности на уроке. Применять знания, полученные на уроке в реальной жизни.

Задачи урока:

- вспомнить основные правила степени окисления;

- отработать навыки и умения по составлению ОВР на примере получения хлора в лаборатории;

- закрепить умения и навыки химического эксперимента;

- выявить способности применения опорных знаний;

- показать значение ОВР в жизни человека и для природы;

- активизировать познавательную деятельность учащихся с помощью исследовательской деятельности;

- развить умения работать с дополнительными источниками, ПК, работать в коллективе.

Учащиеся должны знать и уметь:

- проставлять степени окисления элементов;

- писать формулы и уравнения окислительно-восстановительных реакций;

- определить окислитель и восстановитель;

- процессы окисления и восстановления;

- составить электронный  баланс;

- расставлять коэффициенты;

- выполнять химический эксперимент;

- объяснять химический эксперимент.

Оборудование: таблица растворимости, ПСХЭ Д.И.Менделеева, проектор, экран, ПК, правила техники безопасности при работе с химическими реактивами.

Набор реактивов: лабораторная посуда, раствор соляной кислоты, цинк(гранулы), раствор сульфата меди.

                                                        Ход урока: 

1. Организационный момент урока.

1.  Актуализация. Проверка домашнего  задания на интерактивной доске.

        Домашняя работа была задана по группам.

                                    Осуществить химические  превращения:

           1-группа                                                                                            

 Ca→CaO→Ca(OH)2→Ca3(PO4)2

1) 2Ca + O2 =2CaO     (реакция соединения)

2) CaO + H2O = Ca(OH)2     (реакция соединения)

3) 3Ca(OH)2 + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 6H2O     (реакция обмена)                                                                                                                      

                                                                              2-группа                                         

                                                                             Zn→ZnO,

                                                                             ↓        ↓

                                                                             ZnSO4

 1) 2Zn + O2 = 2ZnO    (реакция соединения)

2)  Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2      (реакция замещения)

3)  ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O     (реакция обмена)

2) Ребята, далее запишем план урока. На экране он представлен в виде блочной схемы.

1. Окислительно-восстановительные реакции (ОВР).Значение.
2. Окислитель и восстановитель; окисление и восстановление.
3. Метод электронного баланса.

 II. Формирование новых понятий. Изучение новой темы.

Ребята, давайте еще раз вернемся к домашнему заданию и  рассмотрим его.

Но уже с точки зрения изменения степеней окисления элементов. (вычислять степени окисления учащиеся уже умеют) Сначала вспомним основные правила вычисления степеней окисления.

Правила определения степеней окисления
элементов:

1. Степени окисления элементов в простых веществах равны нулю.
2. Степень окисления кислорода - в соединениях-2 (исключение - соединения со фтором и пероксиды).
3.  Степень окисления водорода всегда 1: с металлами -1 и с неметаллами +1
4. Степень окисления металлов всегда положительна и соответствует номеру группы металла.
5. Сумма степеней окисления всех атомов входящих в состав молекулы равна нулю.

Ребята переписывают уравнения химических реакций и проставляют степени окисления элементам.

         1-группа

1) 2Ca0+ O20=2Ca +2O-2     

2) Ca +2O-2 + H2 +1O-2 = Ca +2(O -2H +1)2     

 3) 3Ca +2 (O -2H +1 )2+ 2H3 +1P +5O4-2 = Ca3 +2(P +5O4 -2)2 + 6H2 +1O -2   

                      2-группа

 1)2Zn0 + O20 = 2Zn+2O-2

2)Zn0 + H2+1S+6O4-2 = Zn+2S+6O4-2 + H20

3)Zn+2O-2 + H2+1S+6O4-2 = Zn+2S+6O4-2 + H2+1O-2

Ребята, посмотрите пожалуйста  степени окисления, но очень-очень внимательно и найдите отличие

 Вывод учеников  1 - группы: В первом уравнении произошло изменение степени окисления элементов, а во втором  и третьем  уравнениях степени окисления не изменились.

Вывод учеников  2 - группы: В первом и втором уравнениях произошло изменение степени окисления элементов, а в третьем степень окисления не изменилась.

Правильно ребята, молодцы!  Ребята, все химические реакции можно разделить на 2 типа. К первому из них относятся реакции протекающие без изменения степеней окисления элементов, а ко второму - реакции протекающие с изменением степеней окисления.

Ребята, давайте попробуем самостоятельно дать определение. Какие же реакции называются ОВР?( Учитель помогает)

 Реакции, в результате которых изменяются степени окисления элементов, образующих реагирующие вещества, называются окислительно – восстановительными реакциями.

Правильно! Далее проделайте лабораторный опыт и сделайте выводы также.

Учащиеся выполняют лабораторный опыт.

ЛО: взаимодействие цинка с раствором сульфата меди.

Ученики  наблюдают изменение цвета раствора, выпадение осадка меди на поверхности цинка. Делают вывод о том, что произошла реакция.

Вместе с учителем составляют уравнение реакции и проставляют степени окисления.                   

                       Zn0 + Cu+2S+6O4-2 = Zn+2S+6O4-2 + Cu0

 Учитель разъясняет, что атом Zn из нулевой степени окисления перешел в степень окисления +2. Значит, он отдал 2 электрона. Давайте запишем этот процесс, обозначив отдачу электронов знаком минус:

                               Zn0 -2e → Zn+2       

- Как называются атомы, отдавшие свои электроны? (Восстановители)    

Учитель продолжает: «Выполним те же самые действия для меди». Получается следующая запись:  Cu+2 +2e → Cu0

Как называются ионы, принявшие электроны? (Окислители)

Учащиеся с помощью учителя делают следующие выводы:

1)  Атомы, ионы или молекулы принимающие электроны, называются окислителями. Во время реакции они восстанавливаются. (процесс восстановления) При восстановлении степень окисления понижается.  

2) Атомы, ионы или молекулы отдающие электроны, называются восстановителями.

Во время реакции они окисляются. (процесс окисления) При окислении степень окисления повышается.

3) Восстановление – процесс присоединения электронов атомами, ионами или молекулами.

4) Окисление – процесс отдачи электронов атомами, ионами или молекулами.

      Учитель еще раз подчеркивает, что окисление всегда сопровождается  восстановлением, и наоборот. Поэтому окислительно – восстановительные реакции представляют собой единство двух противоположных процессов – окисления и восстановления.  ОВР – самые распространенные и играют большую роль в природе и технике. Они являются основой жизнедеятельности. С ними связаны 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 элемента в природе. С их помощью получают аммиак, щелочи, азотную, соляную и серную кислоты и многие другие ценные продукты. Благодаря ОВР происходит превращение химической энергии в электрическую – в гальванических элементах и аккумуляторах. Они же лежат в основе мероприятий по охране природы.  

Далее учитель на примере реакции взаимодействия соляной кислоты с перманганатом калия объясняет алгоритм составления электронного баланса и расстановки коэффициентов (Алгоритм заранее записывается на интерактивной доске). Параллельно с объяснением алгоритма учитель вместе с учащимися составляет и электронный баланс.

Также показывает демонстрационный опыт.

16H +1CI -1 +2 K +1Mn +7O4-2 = 5CI20 + 2K +1CI-1 + 2Mn+2CI2-1 + 8H2+1O-2

            Mn +7 + 5e → Mn+2      │5   2

            2CI -1 – 2e → CI20      │2   5

HCI – вещество восстановитель

KMnO4 – вещество окислитель

1. Составить схему уравнения реакции в молекулярном виде.
2. Расставить степени окисления над знаками всех элементов.
3. Выписать знаки тех элементов, которые поменяли степени окисления.
4. Определить число электронов, отданных или принятых каждым элементом.
5. Уравнять число принятых и отданных электронов, находя наименьшее общее кратное.
6. Полученные коэффициенты поставить в уравнение реакции.
7. Методом подбора найти остальные коэффициенты (если это необходимо).
8. Проверку осуществить по числу атомов кислорода.

      9.  .Записать окислитель и восстановитель.

III. Закрепление.

Ученики выполняют упражнения:

1. Какие из приведенных реакций являются ОВР? Обоснуйте, это:

а)Zn + S → ZnS                                                         г)ZnO + H2 → Zn + H2O

б)ZnCl2 + AgNO3 → AgCl + Zn(NO3)2

в)Zn + HCl → ZnCl2 + H2

2. Самостоятельная работа

Расставьте коэффициенты в следующих реакциях методом электронного баланса.

               1-группа                                                                        2-группа

а)  KClO3 → KCl + O2                                         а)  F2 + H2O → HF + O2

б)  Na + H2O → NaOH + H2                                б)  KOH + I2 → KI + KIO3 + H2O

в)  KNO2 + KClO3 → KNO3 + KCl                     в)  S + KOH → K2S + K2SO3

Учитель подводит итоги урока.

ДЗ: § 43. упр. 1, 4*, 5*, 7.

  Литература.

[1.Габриелян О.С.  Химия.  8 класс. Издательство. Дрофа.  2008 ] .

[2. О.С.Габриелян О.С, Воскобойникова Н.П.. Настольная книга учителя химии. Издательство. Дрофа. 2006 ].

[3. Крицман В.А, Станцо В.В. Энциклопедический словарь юного химика. Москва. Издательство. Педагогика. 1982 ].