План урока: I. Организационный момент. II. Объяснение новой темы. III. Задание на дом. План изложения нового материала
1 чел. помогло. | скачать ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ Учитель: Расторгуева С.В. Цели урока:
План урока: I. Организационный момент. II. Объяснение новой темы. III. Задание на дом. План изложения нового материала:
Ход урока. I. Организационный момент. II. Объяснение новой темы. 1. Повторение исходных понятий. Вопрос: Что такое окислительно-восстановительные реакции? Ответ: Это реакции, идущие с изменением степени окисления элементов. Вопрос: Что такое степень окисления? Ответ: Степень окисления – количество электронов, смещенных от атома данного элемента к атому другого элемента. Определяется зарядом ионов в ионных соединениях или условным зарядом атомов в ковалентных полярных соединениях. 2. Рассказ о спичках. На сегодняшнем уроке мы будем говорить о явлениях, с которыми вы часто сталкиваетесь в своей жизни, не догадываясь, что в их основе лежат окислительно-восстановительные реакции. Привычные всем нам фосфорные спички появились в середине XIX века. Вначале сразу несколько изобретателей – английский химик Джеймс Уолкер, венгерский химик Шандор Ириньи, французский химик Шарль Сориа и немецкий учитель Ян Каммерер – независимо друг от друга предложили наносить на осиновую палочку и затем высушивать смесь белого фосфора, бертолетовой соли и клея. Такие спички воспламенялись при легком трении о любую твердую поверхность, но по той же самой причине были очень опасны, становясь источником многих пожаров. Кроме того, белый фосфор – сильный яд, и спичками, беря их в рот, часто отравлялись маленькие дети. Спичечные головки также были излюбленным ядом самоубийц. Спички, которые мы с вами сейчас используем, по названию страны, где впервые было организовано из промышленное производство, получили название «шведских». Рудольф Беттгер в 1848 году разделил горючий состав спичек на две части: головку спички и намазку боков коробка (поэтому шведские спички нельзя зажечь трением о любую поверхность). Он же исключил из состава белый фосфор, заменив его красным. С тех пор главной составляющей частью головки является бертолетова соль KClO3, а в намазку боков коробка входит красный фосфор. Оба они смешиваются с молотым стеклом и клеем. Это самые важные из более чем двадцати веществ, которые используются в составе. При трении головки о намазку коробка мельчайшие частички красного фосфора, взаимодействуя с KClO3, воспламеняются на воздухе и поджигают состав головки спички – таким образом, огонь зарождается в намазке коробка. Смесь красного фосфора и бертолетовой соли легко вспыхивает при трении: P + KClO3 → KCl + P2O5 Учащиеся у доски и в тетрадях самостоятельно расставляют коэффициенты методом электронного баланса. 0 +1 +5 -2 +1 -1 +5 -2 6P + 5KClO3 → 5KCl + 3P2O5 6 0 +5 P – 5ē → P (окисление) 5 +5 -1 Cl + 6ē → Cl (восстановление) 0 P (P) – восстановитель +5 Cl (KClO3) – окислитель 3. Окислительно-восстановительные реакции в различных средах. Теперь, когда мы вспомнили правила расстановки коэффициентов методом электронного баланса, поговорим о том, что окислительно-восстановительные реакции между одинаковыми веществами могут протекать по-разному в зависимости от среды, в которой происходит процесс. Среда бывает:
Рассмотрим взаимодействие раствора перманганата калия и сульфита калия (в схеме указано «восстановитель»). Учитель демонстрирует изображенную на доске схему: KMnO4 + восстановитель H+ OH - H2O Mn2+ + … бесцв. MnO2 + … бурый зелен. MnO42- + … Рассмотрим каждый случай: а) Кислая среда. Учитель демонстрирует опыт взаимодействия растворов KMnO4 и K2SO3 в кислой среде. Учащиеся на доске и в тетрадях пишут уравнение реакции и самостоятельно расставляют коэффициенты методом электронного баланса. +7 +4 +2 +6 2KMnO4 + 5K2SO3 + 3 H2SO4 → 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O 2 +7 +2 Mn + 5ē → Mn (восстановление) 5 +4 +6 S – 2ē → S (окисление) +7 Mn (KMnO4) – окислитель +4 S (K2SO3) – восстановитель Учитель предлагает учащимся написать данное уравнение в ионном виде: 2K+ + 2MnO4- + 10K+ + 5SO32- + 6H+ + 3SO42- → 2Mn2+ + 2SO42- + 12K+ + 6SO42- + 3 H2O 2MnO4- + 5SO32- + 6H+ → 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O б) Щелочная среда. Учитель демонстрирует опыт взаимодействия растворов KMnO4 и K2SO3 в щелочной среде. Учащиеся на доске и в тетрадях пишут уравнение реакции и самостоятельно расставляют коэффициенты методом электронного баланса. +7 +4 +6 +6 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → 2K2MnO4 + K2 SO4 + H2O 2 +7 _ +6 Mn + 1e → Mn (восстановление) 1 +4 _ +6 S – 2e → S (окисление) +7 Mn (KMnO4) – окислитель +4 S (K2SO3) – восстановитель Учитель предлагает учащимся написать данное уравнение в ионном виде: 2K+ + 2MnO4- + 2K+ + SO32- + 2K+ +2OH- → 4K+ + 2MnO42- + 2K+ + SO42- + H2O 2MnO4- + SO32- + 2OH- → 2MnO42- + SO42- + H2O в) Нейтральная среда. Учитель демонстрирует опыт взаимодействия растворов KMnO4 и K2SO3 в нейтральной среде. Учащиеся на доске и в тетрадях пишут уравнение реакции и самостоятельно расставляют коэффициенты методом электронного баланса +7 +4 +4 +6 2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 2MnO2 ↓ + 3K2 SO4 + 2KOH 2 +7 +4 Mn + 3ē → Mn (восстановление) 3 +4 +6 S – 2ē → S (окисление) +7 Mn (KMnO4) – окислитель +4 S (K2SO3) – восстановитель Учитель предлагает учащимся написать данное уравнение в ионном виде: 2K+ + 2MnO4- + 6K+ + 3SO32- + H2O → 2MnO2 ↓ + 6K+ + 3SO42- + 2K+ + 2OH- 2MnO4- + 3SO32- + H2O → 2MnO2 ↓ + 3SO42- + 2OH- Вывод: среда, в которой протекает окислительно-восстановительная реакция, влияет на направление реакции. 4. Рассказ о старых картинах. Где в повседневной – и не только в повседневной – жизни еще встречаются окислительно-восстановительные реакции? Вот рассказ о восстановлении старых картин. В свое время художники писали картины, используя в качестве белой краски свинцовые белила. Со временем под действием содержащихся в воздухе следов сероводорода картины темнели, т.к. свинцовые белила превращались в темный (черный) сульфид свинца. Реставраторы, промывая старые картины пероксидом водорода, сульфид переводят в белый сульфат свинца, и потемневшие картины обновляются – становятся вновь яркими. Учитель демонстрирует опыт взаимодействия PbS и H2O2 и предлагает учащимся записать уравнение этой реакции: +2 -2 +1 -1 +2 +6 -2 +1 -2 PbS + 4H2O2 → PbSO4 + 4H2O 1 -2 +6 S – 8ē → S (окисление) 8 -1 -2 O + 1ē → O (восстановление) -2 S (PbS) – восстановитель -1 O (H2O2) – окислитель 5. Чем надут теннисный мяч? Знаете ли вы, что теннисные мячи не надувают, а вводят в них специальные вещества – «вздуватели». Это такие вещества, которые при нагревании разлагаются с образованием газообразных продуктов. В теннисные мячи (заготовки в виде полусфер изготовлены предварительно и намазаны клеем) кладут таблетки, содержащие смесь нитрита натрия и хлорида аммония. Склеенные половинки мяча помещают в формы и нагревают. Учитель предлагает учащимся записать в тетрадях уравнение данной химической реакции и самостоятельно расставить коэффициенты методом электронного баланса: +1 +3 -2 -3 +1 -1 +1 -1 +1 -2 0 NaNO2 + NH4Cl → NaCl + 2H2O + N2 1 +3 0 N + 3ē → N (восстановление) 1 -3 0 N – 3ē → N (окисление) +3 N (NaNO2) – окислитель -3 N (NH4Cl) – восстановитель Выделившийся азот создает в мяче повышенное давление. 6. Как потушить горящий магний? Во время лабораторной работы загорелся магний. Пытались залить водой – произошел взрыв, пламя усилилось. Тогда стали засыпать чашку с горящим магнием песком, но горение не прекращалось. Мы с вами тоже попробуем залить горящий магний водой (демонстрация опыта c небольшим количеством магния). Горящий магний активно взаимодействует с водой. Учащиеся самостоятельно записывают на доске и в тетрадях уравнение реакции и расставляют коэффициенты методом электронного баланса: 0 +1 -2 +2 -2 0 Mg + H2O → MgO + H2 ↑ 1 0 +2 Mg – 2ē → Mg (окисление) 2 +1 0 H + 1ē → H (восстановление) Mg – восстановитель +1 H (H2O) – окислитель При этом может загореться водород. Песок тоже вступает в реакцию с горящим магнием с выделением большого количества энергии. Учащиеся самостоятельно записывают на доске и в тетрадях уравнение реакции и расставляют коэффициенты методом электронного баланса: 0 +4 +2 0 2Mg + SiO2 → 2MgO + Si 2 0 +2 Mg – 2ē → Mg (окисление) 1 +4 0 Si + 4ē → Si (восстановление) Mg – восстановитель +4 Si (SiO2) – окислитель Только асбестовая вата и мелкая железная стружка тушат горящий магний. 7. «Сатанинские огни». Мальчишки забрались ночью на старое кладбище посмотреть на привидение, о котором давно говорили в деревне. Когда их глаза привыкли к темноте, они увидели, как вспыхнул и погас огонек на одной могиле, затем на другой, на третьей… Мальчики застыли в ужасе… Появление блуждающих огней на старых кладбищах и болотах вызвано воспламенением на воздухе выделяющегося газа – фосфина PH3. Газ этот образуется при разложении органических соединений, содержащих фосфор. На воздухе фосфин воспламеняется. Учащиеся самостоятельно записывают на доске и в тетрадях уравнение реакции и расставляют коэффициенты методом электронного баланса: -3 +1 0 +5 -2 +1 -2 2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O 2 -3 +5 P – 8ē → P (окисление) 8 0 -2 O + 2ē → O (восстановление) -3 P (PH3) – восстановитель 0 O (O2) – окислитель Оксид фосфора P2O5 при взаимодействии с влагой воздуха образует мельчайшие капельки фосфорной кислоты, дающие неясные, размытые контуры привидения. 8. О паянии При паянии металлов используют нашатырь. Для чего? Нашатырь – это хлорид аммония NH4Cl. Его используют для травления – очистки поверхности паяльника и паяемого изделия от оксидов металлов. При повышенной температуре нашатырь разлагается с образованием аммиака. Аммиак реагирует с оксидом меди на горячей поверхности медного паяльника. Учитель предлагает учащимся записать в тетрадях уравнение реакции и самостоятельно расставить коэффициенты методом электронного баланса: +2 -2 -3 +1 0 +1 -2 0 3CuO + 2NH3 → 3Cu + 3H2O ↑ + N2 ↑ 3 +2 0 Cu + 2ē → Cu (восстановление) 2 -3 0 N – 3ē → N (окисление) +2 Cu (CuO) – окислитель -3 N (NH3) – восстановитель 9. Итоги и выводы. Мы познакомились с особенностями протекания окислительно-восстановительных реакций в различных средах. Узнали много новых фактов из истории химии, связанных с окислительно-восстановительными реакциями. Вспомнили, как расставлять коэффициенты методом электронного баланса. Научились писать ионные уравнения окислительно-восстановительных реакций. Ш. Задание на дом. Используя различные источники информации, найти и записать в тетрадь примеры окислительно-восстановительных реакций, используемых в жизни человека.
|
хорошо
1 