|
Методическая разработка
Урок по теме: Классификация химических реакций. Окислительно-восстановительные реакции.
(8 класс)
Учитель химии Залилова Альмира Гарифьяновна
|
Тема:
«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 – 20 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, б) разложения, в) замещения, г) обмена
- по агрегатному состоянию веществ (фазе):
а) гомогенные, б) гетерогенные
- по тепловому эффекту:
а) экзотермические, б) эндотермические
- по использованию катализатора:
а) каталитические, б) некаталитические
- по обратимости: а) обратимые, б) необратимые
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:
[pic] Cu+2 + 2e Cu0 окислитель, восстановление
[pic] Fe0 - 2e Fe+2 восстановитель, окисление
Из записи видно, что оба процесса: отдачи электронов – процесс окисления и процесс восстановления тесно взаимосвязаны.
Упражнения по прогнозированию окислительно-восстановительных свойств соединений.
(Самостоятельная работа учащихся с алгоритмом прогнозирования окислительно-восстановительных свойств соединений) Приложение № 2
Вставить недостающие знаки:
_
С [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] l2 2CL , Cr0 Cr+3 , 2O-2 O2 , Fe +2 Fe+3 , S -2 S+6
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:
2 [pic] Н2S + 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.
С [pic] хема 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)
YII. Домашнее задание. Параграф 49, упр. 1, упр. 7 индивидуально для сильных учащихся.
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
[pic] до -3 до +5
[pic]
[pic]
[pic] [pic] N2
Справка
- [pic] Степень окисления (с.о.)
[pic] [pic]
[pic]
Высшая (с.о.)= +№группы
Промежуточная
Низшая
(с.о.)=№группы -8
только
окислитель
Окислитель и
восстановитель
[pic] только восстановитель
Приложение № 3
Алгоритм определения типа химической реакции
по изменению степеней окисления элемента
1. Запишите схему (уравнение) химии-
ческой 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
Запишите схему реакции (формулы исходных веществ и продуктов реакции).
Определите и сравните степени окисления элементов до и после реакции.
Подчеркните знаки элементов, степень окисления которых изменилась.
Определите окислитель и восстановитель.
Составьте электронные уравнения.
Расставьте коэффициенты перед формулами восстановителя и окислителя методом электронного баланса (см. Справку).
Подберите коэффициенты в правую часть схемы реакции.
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.
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
