Методическая разработка по теме "Окислительно-восстановительные реакции"
Методическая разработка по теме "Окислительно-восстановительные реакции"
Цели:
изучить реакции, идущие с изменением степени окисления;
уяснить понятие степень окисления и как определить степень окисления элемента;
закрепить навыки и умения в расстановке коэффициентов методом электронного баланса с использованием математических знаний;
развитие коммуникативных качеств путём использования работы по парам и в группах.
Для создания проблемной ситуации на уроке и поднятия интереса учащихся к уроку, перед началом урока на доске записываются вопросы:
- почему Натрий «бегает» по воде?
- Что за газ выделяется?
- Почему изменилась окраска воды?
Уроки начинают с проведения опыта взаимодействия натрия с водой.
Опыт:
В чашку петри наливают чистую воду и капаю 2-3 капли фенофталеина и опускаю кусочек натрия. Что наблюдаем?
Разбираю в течение 5 минут ответы учащихся на написанные на доске вопросы.
ВЫЯСНЯЮ: что выделяющийся газ – водород, а в растворе оказалась щелочь NAOH. Записываю реакцию на доске: 2Na+2H2O= 2NAOH +H2
На основании строения атома и понятия о степени окисления разбираю механизм виденной ими реакции: Na + H2O = NaOH + H2
Что же произошло?
Откуда взялся выделяющийся водород?
Пытаюсь получить ответы и объясняю:
Получаемые продукты реакции возникают за счет изменения строения электронных оболочек участвующих в реакциях веществ:
После этого ввожу понятие окислительно – восстановительной реакции. Помимо обычных реакций обмена существует особый тип реакций, в результате которых реагирующие вещества обмениваются электронами – это окислительно – восстановительной реакции.
Элементы, атомы и ионы, отдающие электроны называются восстановителями. Элементы, атомы и ионы, присоединяющие электроны называются окислителями.
На основании положения в периодической системе и строения их атомов выясняю: возможность протекания окислительно – восстановительных реакций между конкретными элементами и веществами и обосновываю на конкретных примерах окислительные и восстановительные свойства.
Предлагаю учащимся дать строение атомов элементов металла I,II,III периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева:
Na, Ca, Al.
Предлагаю ответить на вопрос.
В качестве окислителей или восстановителей могут выступать атомы этих элементов? Почему? (По характеру стремления в 8 электронному уровню. )
Предлагаю учащимся дать строение Mn (Марганца), элемента побочной подгруппы и определить его возможные степени окисления в различных соединениях и попытаться определить его возможные окислительные или восстановительные свойства. Почему?
Предлагаю учащимся дать строение атома S (серы), металла и тоже определить его возможные окислительно–восстановительные свойства (ответы учащихся не комментирую).
Затем предъявляю заранее изготовленные таблицы и вместе с учащимися комментирую полученные ответы. Обращаю внимание на правильно данные ответы и подтверждаю их на основании таблиц. Объясняю причину неправильных ответов и обобщаю материал на основании: подготовленных таблиц, периодической системы и строения атома.
Атомы элементов I, II, III группы главной подгруппы периодической системы, имея незавершенный и далекий от завершения внешний электронный уровень, будут выступать только в роли восстановителя, т. е. отдавая электроны на внешнем электронном уровне.
I – (-1e)
II– (-2e)
III – (-3e)
Металлы побочной подгруппы, достраивая последний электронный уровень будут постепенно отдавать электроны с последнего и предпоследнего уровней и выступать в роли восстановителя, проявляя переменную положительную степень окисления.
Атомы неметаллов, имея незавершенный но близкий к завершению электронный уровень, могут и присоединять и отдавать электроны, выступая в роли и окислителя и восстановителя (табл. 1).
Ионы металлов в высшей степени окисления могут быть только окислителями (табл. 2). ионы металлов в низшей степени окисления могут быть и окислителями и восстановителями.
Ионы неметаллов в высшей положительной степени окисления могут быть только окислителями (степень окисления переменная).
Ионы неметаллов в промежуточной положительной степени окисления могут быть и окислителями и восстановителями.
Ионы неметаллов в отрицательной (-) степени окисления могут быть только восстановителями (степень окисления переменная), (табл. 2). В домашнем задании учащимся предлагается определить количество отданных или присоединенных электронов при следующих переходах.
Второй час урока начну с проверки и разбора с объяснением домашнего задания, предлагаю детям аналогичные упражнения.
После разбора этого упражнения предлагаю учащимся расставить степени окисления всех элементов в двух следующих веществах.
H2CO3, H2SO3, H2SO4, H3PO4, Na3PO4, Al2(SO4)3, KMnO4, K2CrO4, MnO2
И перехожу к составлению окислительно-восстановительных реакций и их уравнений методом электронного баланса.
1. H2S + O2 = SO2 + H2O
2. Al + H2SO4 = Al (SO4)3 + H2
3. Cu + HNO3 = Cu (NO3)2 + NO2 + H2O
На дом задаю уравнения реакции:
1. H2S + O2 = H2O + S
Cu + O2 = CuO
2. NH3 + O2 = NO + H2O
Fe + Cu Cl2 = Fe Cl2 + Cu
Ca + Cl2 = CaCl2
3. KI + Cl2= KCl + I2
Ca + O2 = CaO
H2S = H2 + S