конспект
план-конспект урока по химии (8 класс)

Тема урока 8 класс

«Классификация химических реакций.

Окислительно-восстановительные реакции»

Цели:  А) Повторить классификацию химических реакций по различным признакам, познакомить учащихся с новой классификацией по признаку изменения степени окисления элементов, образующих реагирующие вещества и продукты реакции, - сформировать понятия: «окислительно-восстановительная реакция, «окислитель», «восстановитель», «окисление», «восстановление»:

Б) Начать формирование умений по расстановке коэффициентов методом электронного баланса, продолжить формирование навыков по проведению опытов, повторить правила техники безопасности при работе с реактивами.

В) Осуществить экологическое воспитание учащихся на примере влияния окислительно-восстановительных реакций на окружающую среду, воспитание бережного отношения к школьному оборудованию.

Планируемые результаты обучения:

А) обучающиеся должны знать классификацию химических реакций по различным признакам; определения понятий: окислительно-восстановительная реакция, окислитель, восстановитель, окисление, восстановление;

Б) уметь определять окислительно-восстановительную реакцию, прогнозировать окислительно-восстановительные свойства на примере различных элементов;

В) уметь расставлять коэффициенты методом электронного баланса;

Г) знать о роли окислительно-восстановительных реакций в круговороте веществ, влиянии на экологическую обстановку.

Тип урока: урок изучения нового материала

Методы: демонстрация таблиц, опытов, демонстрация электронных презентаций, химический диктант, самостоятельная работа учащихся со справочными материалами, работа с учебником, лабораторные опыты с элементами проблемного обучения.

Средства обучения: таблица «Растворимость кислот, солей, оснований», ПСХЭ Д.И.Менделеева, таблицы «Типы химических реакций», «Степень окисления», дидактические материалы по теме «Окислительно-восстановительные реакции», карточки для химического диктанта, химическая копилка, электронный диск с презентацией, тесты, учебно-электронное пособие по курсу «Биотехнология».

Реактивы на столе учащихся: растворы медного купороса, гидроксида натрия, железные скрепки или гвозди.

Хронокарта урока:

I. Организационный момент – 1 мин.

II. Мотивация урока – 2 мин.

III. Контроль исходного уровня – 5 мин.

IY. Изучение нового материала – 25 мин.

Y. Обобщение – 5 мин.

YI. Закрепление нового материала – 5 мин.

YII. Домашнее задание – 2 мин.

Ход урока:

I. Организационный момент

Учитель проверяет готовность класса к занятию. Акцентирует внимание на то, что нельзя трогать руками реактивы, стоящие на столах без разрешения учителя.

II. Мотивация урока

Эпиграф:

«Есть просто газ мельчайший – водород ,

Есть просто кислород, а вместе это –

Июньский дождь от всех своих щедрот,

Сентябрьские туманы на рассветах……»

Учитель: О каких превращениях, происходящих в природе, идет речь?

( о химических реакциях)

Вспомните, какой самый отличительный признак определяет химическое явление или химическую реакцию? (образование новых веществ, отличающихся от старых свойствами, строением, составом)

Давайте повторим признаки, а поэтому и разные классификации химических реакций, которые мы уже изучили.

Для этого поработаем с нашей химической копилкой.

III. Контроль исходного уровня

Учащийся выступает в роли хранителя химической лаборатории и проводит химический диктант:

В карточках с определениями типов химических реакций даны только формулировки понятий, необходимо записать в тетради ответы в виде типов химических реакций (задания хранятся в виде карточек в химической копилке) см. Приложение № 1.

Затем идет взаимопроверка: ученики обмениваются тетрадями, ставят себе оценки.

Итог: работа с таблицей у доски «Классификация химических реакций»

- по числу и составу реагирующих и образующихся веществ:

а) соединения:  С + О2 = СО2

 б) разложения: СаСО3 = СаО + СО2

в) замещения:  Мg + 2HCl = MgCl2 + H2↑

г) обмена:  AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3  

- по агрегатному состоянию веществ (фазе):

а) гомогенные, б) гетерогенные

- по тепловому эффекту:

а) экзотермические: С + О2 = СО2 + Q

 б) эндотермические:  СаСО3 = СаО + СО2 - Q

- по использованию катализатора:

а) каталитические: 2SO2 + O2 →(V2O5)  2SO3

 б) некаталитические:  2HCl + Na2CO3 = H2O + CO2 + 2NaCl

- по обратимости:

а) обратимые: 3H2 + N2 ↔ 2NH3

 б) необратимые:  BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl

- по изменению степени окисления

а) без изменения степеней окисления атомов реагирующих веществ.

AlCl3 + 3KOH = Al(OH)3 + 3KCl

 б) Окислительно-восстановительные: 2H2S + O2 = 2S + 2H2O

IY. Изучение нового материала

1. Актуализация знаний. Учитель предлагает проделать два лабораторных опыта (внимание, техника безопасности).

А) раствор сульфата меди (II) с гидроксидом натрия

CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH) 2

Б) раствор сульфата меди (II) с железными гвоздями или скрепками (опыт заложить заранее)

CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4

Затем учитель предлагает в каждом уравнении расставить степень окисления каждого элемента исходных веществ и продуктов реакции.

Учитель предлагает сравнить обе реакции и найти отличие по степени окисления элементов. Учащиеся показывают, что в первом случае степени окисления элементов не изменились, а во втором случае изменилась у меди и железа. (Работа с приложением № 3)

Учитель сообщает: «Такие реакции, в результате которых изменяются степени окисления элементов, образующих реагирующие вещества, называются окислительно-восстановительными реакциями (ОВР).

Учащиеся записывают тему урока в тетради.

Учитель предлагает разобраться, что же произошло с элементами, изменившими степень окисления:

Cu+2 + 2e Cu0 окислитель, восстановление

Fe0 - 2e Fe+2 восстановитель, окисление

Из записи видно, что оба процесса: отдачи электронов – процесс окисления и процесс восстановления тесно взаимосвязаны.

2. Упражнения по прогнозированию окислительно-восстановительных свойств соединений.

(Самостоятельная работа учащихся с алгоритмом прогнозирования окислительно-восстановительных свойств соединений) Приложение № 2

Вставить недостающие знаки:

Сl2 2CL , Cr0 Cr+3 , 2O-2 O2 , Fe +2 Fe+3 , S -2 S+6 

2. Упражнения по составлению уравнений окислительно-восстановительных реакций

Учитель: Используя алгоритм по расстановке коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях методом электронного баланса, расставьте коэффициенты. (Смотреть приложение № 4)Задание № 1

Порошок серы защищает виноградную лозу и зреющий виноград от вредителей и болезней на плантациях, а хранение нежных гроздьев винограда осуществляют в атмосфере, содержащей оксид серы (II). При этом происходят следующие реакции:

S + O2 = SO2

H2S + O2 = S + H2O

Задание №2

Ниже приведены уравнения реакций получения фумигаторов (веществ, истребляющих насекомых и микроорганизмы при перевозке и хранении сельскохозяйственных продуктов), укажите окислительно-восстановительные процессы.

CH4 + Cl2 = CCl4 + HCl

4. Значение окислительно-восстановительных реакций

А) Литературная гостиная:

(два ученика читают стихотворения и рассказывают об окислительно-восстановительных реакциях, происходящих в окружающей среде)

1 ученик: …На рукомойнике моем позеленела медь.

Но так играет луч на нем, что весело глядеть…

(А. Ахматова из сборника «Вечер»)

Медь взаимодействует сначала с кислородом, а затем продукты реакции взаимодействуют с углекислым газом и с водой, постепенно превращаясь в основной карбонат меди – малахит:

2Cu + O2 =2 CuO 2CuO + CO2 + H2O = (CuOH)2CO3 (малахит)

…От медленных лобзаний влаги

Нежнеет грубый свод гробниц,

Где зеленеют саркофаги

Святых монахов и девиц……

( А.Блок Итальянские стихи )

2 ученик …Трясся Крым двадцать восьмого года,

И восстало море на дыбы,

Испуская к ужасу народа,

Огненные серные столбы.

Все прошло. Опять гуляет пена,

Но с тех пор все выше и плотней

Сумрачная серная гиена

Подступает к днищам кораблей…..

(Ю. Кузнецов, Тайна черного моря)

Сероводород постоянно образуется на дне черного моря при взаимодействии растворенных в морской воде сульфатов с органическими веществами. Этот процесс связан с жизнедеятельностью сульфатвосстанавливающих микроорганизмов. До верхних слоев воды сероводород не доходит, так как на глубине 150 м он встречается с проникающим сверху кислородом. На этой же глубине обитают серобактерии, которые способствуют окислению сероводорода до серы:

2Н2S + O2 = 2H2O + 2S

Б) Показ слайдов из учебного электронного издания по курсу «Биогеотехнология»

Объяснение учащегося:

Окислительно-восстановительные реакции широко используются для получения металлов из руд. Например биогидрометаллургия – это наука о получении металлов с помощью микроорганизмов. Это современное направление в химической промышленности.

Огромное количество бактерий может окислять неорганические субстраты (минеральные горные породы) и получать при этом энергию. Такими способами можно выделять из руд железо, цинк и другие цветные металлы.

Окисление цинка бактериями прямой окислительный процесс, при этом окисляются сульфидные минералы с образованием сернокислого цинка. Активность бактериального выщелачивания цинка из сульфидных минералов возрастает в присутствии минерала пирита и трехвалентного железа.

Бактерии окисляют сульфиды цинка прямым окислением, то есть независимо от присутствия железа.

Схема окисления: ZnS + 2O2 ZnSO4 

Бактериальное окисление – это совокупность реакций окисления, осуществляемых бактериями. Три четверти запасов золота сосредоточено в виде вкраплений внутри кристаллических решеток сульфидных минералов. Для извлечения золота окисляют сульфидные минералы, разрушая их кристаллические решетки.

Y. Обобщение (Демонстрация презентации по теме «Окислительно-восстановительные реакции»).

YI. Закрепление нового материала:

1.Самостоятельная работа учащихся:

Игра «Кто лишний?»

А) Выберите из предложенных реакций уравнения окислительно-восстановительных реакций.

Б) К какому типу относятся другие реакции.

В) Дайте характеристику реакциям по числу и составу исходных веществ и образующихся в результате реакции. (См. Приложение № 5)

Приложение № 1

Задания химической копилки

Реакции, в результате которых из двух или нескольких простых или сложных веществ образуется одно более сложное, называются……..

Реакции, в результате которых одно сложное вещество разлагается на два или несколько более простых веществ называются………………….

Реакции, при которых взаимодействуют простое и сложное вещество, и атомы простого вещества замещают атомы в сложном, называются……..

Реакции между двумя сложными веществами, при которых они обмениваются своими составными частями, называются………………

Реакции, в результате которых выделяется теплота, называются………..

Реакции, в результате которых поглощается теплота, называются………

Реакции, которые протекают во взаимнопротивоположных направлениях, называются………………………………………………..

Реакции, которые протекают в одном направлении, до полного израсходования реагирующих веществ, называются…………………………

Вещества, которые ускоряют химическую реакцию, но сами при этом не расходуются, называются……………………………………………………….

Реакции, идущие с участием катализатора, называются……………………….

Реакции, протекающие без участия катализатора, называются………………..

Приложение №2

Алгоритм прогнозирования

окислительно-восстановительных

свойств соединений

1. Запишите формулу соединения, укажите в нем степень окисления элемента, по которому прогнозируются свойства

0

N2 ( простое вещество)

2.Определите высшую (положительную) степень окисления (см. «Справку»)

+5

V Группа = N

3.Определите низшую (отрицательную) степень окисления (см. «Справку»

-3

5 – 8 = - 3 = N

4. Сделайте выход и обоснуйте его.

0

N2 0 (нуль) – промежуточная степень окисления.

Вывод: N2 - окислитель или восстановитель, так как степень может:

понижаться повышаться

до -3 до +5

N2

Справка

Степень окисления (с.о.)

 Высшая  (с.о.)= +№группы  окислитель

Промежуточная окислитель и восстановитель

Низшая (с.о.)=№группы -8 восстановитель

Приложение № 3

Алгоритм определения типа химической реакции

по изменению степеней окисления элемента

1. Запишите схему (уравнение) химиической реакции

H2S + O2 = SO2 + H2O

2. Определите и сравните степени окисления элементов до и после химической реакции.

До После

Н +1 +1

S -2 +4

O 0 - 2

3. Подчеркните знаки элементов, степени окисления которых, изменились (степень окисления атомов и простых веществ равна нулю!)

-2 0 +4 -2

H2S + O2 = SO2 + H2O

4. Сделайте вывод (см. «Справку»)

Реакция окислительно-восстановительная

Cправка. 

Реакции, проходящие с изменением степеней окисления элементов, - окислительно-восстановительные.

Приложение № 4

Алгоритм расстановки коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса

1. Запишите схему реакции (формулы исходных веществ и продуктов реакции).
2. Определите и сравните степени окисления элементов до и после реакции.
3. Подчеркните знаки элементов, степень окисления которых изменилась.
4. Определите окислитель и восстановитель.
5. Составьте электронные уравнения.
6. Расставьте коэффициенты перед формулами восстановителя и окислителя методом электронного баланса (см. Справку).
7. Подберите коэффициенты в правую часть схемы реакции.
8. Устно проверьте правильность составленного уравнения.

(число атомов каждого элемента каждого химического элемента в его правой и левой частях одинаково).Справка

Восстановитель - вещество, в состав которого входит элемент, повышающий степень окисления.

Окислитель – вещество, в состав которого входит элемент, понижающий степень окисления.

Восстановитель – окисляется.

Окислитель – восстанавливается.

Окисление – процесс отдачи электронов.

Восстановление – процесс присоединения электронов.

Степень окисления (с.о.) – это условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предположения, что оно состоит только из ионов.

Катализаторы – вещества, которые ускоряют скорость химической реакции, но при этом сами не расходуются.

Метод электронного баланса

Число электронов, отданных восстановителем, равно числу электронов, принятых окислителем.

Приложение № 5

Игра «Кто лишний?

Найти уравнения окислительно-восстановительных реакций»

CaO + CO2 = CaCO3

C + O2 = CO2

СuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu

2H2 + O2 = 2H2O

NaCl + AgNO3= AgCl +NaNO3

NaOH + HCl = NaCl + H2O

YII. Домашнее задание: написать сообщение на тему применение окислительно-восстановительных реакций, §43, упр 1-3.