Урок 18 Тема. Окисно-відновні реакції. - Хімія 9 клас - Середня школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Середня школа » Хімія 9 клас

Урок 18 Тема. Окисно-відновні реакції.


Урок 18
  Тема. Окисно-відновні реакції.
Мета: ознайомити учнів з  окисно­відновними реакціями; на­
вчити відрізняти окисно­відновні реакції за  їх рівняння­
ми; сформувати вміння визначати процеси окиснення
та відновлення, окисник і  відновник за рівнянням хіміч­
ної реакції; розвивати вміння порівнювати та  робити
висновки.
Матеріали: цинк гранульований, розчин хлоридної кислоти.
обладнання: Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделє­
єва, таблиця відносних електронегативностей хімічних
елементів, штатив з   пробірками.
Базові поняття
та  терміни:
хімічні реакції, реакції сполучення, розкладу, заміщен ­
ня, обміну; електронегативність, валентність, ступінь
окиснення,  заряд  атома,  окиснення,  відновлення,
окисно­відновні  реакції,  приймання  та   віддавання
електронів, окисник, відновник.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.
Методи
навчання:
словесні, пояснювально ­ілюстративні, репродуктивні,
частково пошукові, практичні (самостійна робота, ви ­
конання вправ), інтерактивні, стратегія розвитку кри­
тичного мислення, методи самоконтролю або взаємо ­
контролю.
структура уроку
     I.     Організаційний     етап    ................................. 2     хв
     II.     Актуалізація      опорних     знань ........................... 8     хв
    III.     Вивчення     нового     матеріалу     ........................... 20     хв
     IV.     Узагальнення     та     закріплення     знань .................... 10     хв
     V.     Домашнє      завдання ...................................2     хв
    VI.     Підбиття      підсумків      уроку     ............................. 3     хв
хід уроку
I.   о рганізаційний етап
Привітання.    Оголошуються    результати    тематичного    оцінювання     та    про -водиться     короткий     аналіз     типових     помилок.
93
II.  Актуалізація опорних знань
Бесіда f f
1.    Що     ми     називаємо     хімічними     реакціями?
2.    За     якими     ознаками      класифікують      хімічні     реакції?
Під     час     бесіди      вчитель      доповнює      відповіді     учнів      і      створює      на     дошці     
схему,     в     якій     у     стислій      формі      подає      основні      ознаки     класифікації     хімічних    
реакцій.     Учні     називають     відомі     їм     типи     хімічних     реакцій.
Учитель     пояснює,     що     вивчатиметься     в     новій      темі,     відповідно     до     схеми     
називає     її     основні     блоки     та    порядок     їх     вивчення.     Таким    чином    створюється     
загальний      образ      нового     навчального     матеріалу      та     відбувається     планування     
навчальної     діяльності     щодо     його     засвоєння.
Учитель    називає     тему    уроку,    просить     сформулювати    питання,    які    необ-хідно      розглянути     на     уроці,      пропонує     пригадати     поняття,     що     вивчалися    
раніше     і     пов’язані     з     темою     уроку.     Далі     бесіда      продовжується     за      такими     
запитаннями.
3.    Дайте     визначення      ступеня      окиснення.
4.    Чому      деякі      хімічні     елементи      виявляють     різні     ступені      окиснення?
5.    У     яких     випадках      ступінь      окиснення     має      знак     «+»,     а     в     яких     «–»?
6.    Чому      дорівнює     сума     ступенів     окиснення     атомів     усіх      елементів      у     ре-човині?
7.     Як     визначити    найвищий    та    найнижчий     можливий    ступінь     окиснення    
елемента?
Завдання. Визначте     ступені      окиснення     кожного     елемента     в     сполуках.
Варіант 1:     AlCl
3
,     H
2
,     NH
3
,     CaBr
2
,     NO
2
,     IF
7
,     H
2
SO
4
.
Варіант 2:     PH
3
,     CO
2
,     Mg
3
N
2
,     N
2
,     KCl,     Na
2
MnO
4
.
Перевірка      виконання     завдання     здійснюється     шляхом      самоконтролю     
або      взаємоконтролю     за      відповідями,     записаними      на     дошці.
III.   Вивчення нового матеріалу
1.     Окиснення     і    відновлення     —    протилежні    процеси
Розповідь f учителя f f
—     Пригадайте,     які     реакції     належать      до     реакцій      окиснення.
При     вивченні     хімії     у     попередніх     класах     ви     вже      довідалися     про      реакції    
окиснення,     під     якими     ми     розуміли     реакції     з     киснем.      Наприклад,     багато    
простих      і     складних      речовин      згоряють     у     кисні      або      на     повітрі,      перетворюю -чись     на     оксиди:
C     +     O
2
     →     CO
2
,     CH
4
     +     2O
2
     →     CO
2
     +     2H
2
О.
Оскільки    оксиди     —    це    сполуки     з    Оксигеном,    тому    замість    слова     «горіння»     
можна     використовувати     термін     «окиснення»,     що     означає      додавання      атомів    
Оксигену.      Якби     на     Землі      відбувалися      тільки     реакції     окиснення,     то     всі     горючі    
речовини     давно      перетворилися      б     на     оксиди     і     життя     на     Землі      припинилося     б.
Не     менш     важливу     роль     відіграють     процеси,     протилежні      окисненню;      їх     
називають    відновленням.     Відновлення    супроводжується     втратою     речовиною    
94
атомів     Оксигену.      Речовину,      що     віднімає     Оксиген      від     інших     речовин,     нази-вають      відновником.      Один     із      найпоширеніших     відновників      —     водень.      Він    
відновлює      деякі      метали     з     оксидів:
2 3 2 2
3O
Fe O 3H 2Fe 3H O. + = +
Іншим     важливим     відновником     є     вуглець.     З     його     допомогою     в     промис-ловості     добувають     залізо,     мідь,     свинець      та     інші     метали:
2
6
34 3
23 2
Fe
O
OCFe CO += + .
Порівняємо     рівняння     цих      двох     реакцій.     В      обох     випадках      відновник     
(водень     або     вуглець)    віднімає    атоми     Оксигену    від    ферум(ІІІ)     оксиду,     віднов-люючи     його     до     заліза.     При     цьому      сам      відновник      приєднує     атоми      Оксигену,     
тобто      окиснюється.      Отже,      відновлення      завжди      супроводжується     окиснен -ням,     і     навпаки.
2.     Електронна    природа    окисно-відновних    реакцій
У     міру     розвитку     хімії     уявлення      про      окиснення     та     відновлення      зазна -вали     змін.      З’ясувати      істинну      природу     окисно-відновних      реакцій      вдалося     
лише      з      розвитком     уявлень      про      будову     атома      і      хімічний     зв’язок.      Одним    
із      перших      електронну      теорію     окисно-відновних      процесів     запропонував     
Л.     В.     Писаржевський.
Самостійнаf робота f f
Завдання. Закінчіть     рівняння    хімічних    реакцій,    розставте    коефіцієнти,    
проставте      ступені      окиснення     елементів      у     сполуках.
Al     +     O
2
     →     …
HCl     +     KOH     →     …     +     …
Zn     +     HCl     →     ZnCl
2
     +     …
ZnO      +     HCl     →     ZnCl
2
     +     …
Після      виконання     завдання     учні     за      бажанням      виходять     до     дошки     та     за -писують     по     одному     рівнянню.     Проводиться     аналіз     рівнянь,     їх      порівняння,     
робляться     висновки    щодо    зміни     ступеня     окиснення    атомів    елементів     у    кож-ній     реакції.      Висновок     записується      в     зошити:
Усі хімічні реакції відповідно до електронної теорії поділяються
на дві групи:
а)  реакції, у  яких змінюються ступені окиснення елементів;
б)  реакції, у  яких не змінюються ступені окиснення елементів.
Розповідь f учителя f f
Реакції,      у     яких     змінюються      ступені      окиснення     деяких     елементів,     на-зивають      окисно-відновними.
95
Будь-яку    окисно-відновну     реакцію     можна    уявити    як    сукупність    двох    вза-ємозалежних    процесів    (напівреакцій):    окиснення    і    відновлення.    Розглянемо,     
як     змінюються      ступені      окиснення     елементів      при      окисненні      та     відновленні.
Оксиген      —     один     із      найелектронегативніших      хімічних     елементів.      Коли    
будь-який      атом     окиснюється,     тобто     приєднує     атоми      Оксигену,      він     віддає      ато-мам     Оксигену    свої     електрони     (увага     учнів    звертається     на    перше     рівняння    у    ви-конаному    завданні).     Отже,     при     окисненні     атом    втрачає     електрони,    а    оскільки    
вони     заряджені      негативно,     то     його     заряд      (ступінь      окиснення)     збільшується:
Al Al
033 −→ +
e ;
0     –     3(–1)     =     +3.
Аналогічно     —     в     інших     випадках,      наприклад:
     SS−
−→ 202e ;     NN++−→
45e ;
     –2     –     2(–1)     =     0;     +     4     –     1(–1)     =     +5.
Таким     чином,     у      рамках     електронної      теорії      можна     дати     таке     форму-лювання:
окиснення  —  це  втрата  електронів  і  збільшення  ступеня  окис -нення.
Елемент,    що    втрачає     електрони     і    тим     самим    підвищує    свій     ступінь     окис-нення,     називають     відновником.     Речовину,      що     містить     елемент-відновник,     
також     називають     відновником.      Оскільки     відновник      у      ході     реакції     втра-чає      електрони,     то     сам      він     при      цьому      окиснюється.      Наприклад,     у     реакції    
CO CO
0
2
0
42
2
+→
+−
    атоми     Карбону    віддають    електрони:     CC044 −→+
e .    Отже,     в    цій    
реакції     Карбон     є     відновником,      а     процес     —     окисненням,     у     якому     Карбон    
окиснюється.
Процес,      протилежний      процесу      окиснення,     називають     відновленням.
Відновлення  —  це  приєднання  електронів  і  зменшення  ступеня
окиснення.
Оскільки     електрони     несуть     негативний     заряд,     їх      приєднання      атомом    
супроводжується    зниженням     його    ступеня     окиснення,    наприклад,    при     вза-ємодії      алюмінію      з     киснем:
OO022 +→−
e ;
0     +     2(–1)     =     –2.
Аналогічно     —     у     випадках      з     іншими      елементами:
     HN+++→
32e ;     SS+−+→ 628 e .
     +3     +     1(–1)     =     +2.     +6     +     8(–1)     =     –2.
Елемент,     що     приймає     електрони,     а     також     речовину,      до     складу     якої     він    
входить,     називають     окисником.     Оскільки     окисник     під     час     реакції     приймає    
електрони,     то     сам      він     при      цьому      відновлюється.     Наприклад,     для      реакції    
2Fe
2
O
3
     +     3C     =     4Fe      +     3CO
2
     після      розстановки      ступенів     окиснення     маємо      для     
Феруму:     Fe Fe
+
+→ 303e .     Атоми     Феруму     приймають     електрони,     отже,      в     цій    
реакції     Ферум     є     окисником,      а     процес     —     відновленням,     в     якому     Ферум     від-новлюється.
96
Визначимо    окисник    і    відновник     у    реакції    цинку    з    хлоридною    кислотою     
(демонстрація).      По-перше,     визначимо     ступені      окиснення     елементів      у     реа -гентів      і     продуктів      реакції:
Zn HClZnClH
01121
2
0
2
2 +→+
+− +−
.
Ми     бачимо,      що     ступені      окиснення     змінюють      Цинк     і     Гідроген.     Ступінь     
окиснення     Цинку     збільшується      від     0     до     +2,     тобто      атом     Цинку     віддає      два     
електрони:
Zn Zn
022
відновник
−→
+
e      —     окиснення.
Ступінь      окиснення     Гідрогену      зменшується,      тобто      він     приймає     елек-трони.     Кожний     атом     Гідрогену      приймає     один     електрон,      отже,      в     утворен -ні      двохатомної      молекули     водню     беруть     участь     два      атоми      Гідрогену      і     два     
електрони:
22
10
2
HH +
+→
окисник
e      —     відновлення.
Загальне     число      електронів     у      результаті     реакції     не     змінюється,      тому    
число      електронів,      відданих     відновником,      має      дорівнювати     числу      електро -нів,      прийнятих     окисником.      Отже,      в     даній      реакції     на     кожний      атом     Цинку    
має      припадати     два      атоми      Гідрогену.     Окисно-відновна     реакція      зводиться      до    
переносу     електронів     від     відновника     (Zn)      до     окисника      (атомів      H     у     молекулі    
кислоти):
2
2
0 12
2
0
2
e
Zn+ =+ ++
HCl ZnCl H.
Атоми     Хлору     в     даній      реакції     не     змінюють      ступінь      окиснення     і     в     напів -реакціях     окиснення     і     відновлення      участі      не     беруть.     Отже,      при      розчиненні    
цинку     в     хлоридній     кислоті      цинк     є     відновником,      а     хлоридна      кислота      (точ -ніше,      атом     Гідрогену      в     її      складі)     —     окисником.
Завдання для закріплення знань
Визначте     окисник     і     відновник      у     таких      реакціях:
H
2
     +     S     =     H
2
S.
2K     +     2H
2
O     =     2KOH      +     H
2
.
Fe
2
O
3
     +     2Al      =     2Fe      +     Al
2
O
3
.
3.     Окисники    і    відновники
Хімічні     елементи,      що     перебувають     у     найвищому      ступені      окиснення,    
можуть     виявляти      тільки     окисні     властивості,      оскільки     вони     можуть     тільки    
приймати      електрони.     Найвищий     ступінь      окиснення     елемента     дорівнює    
числу      його     валентних     електронів,      тобто      збігається      з     номером     групи,     у     якій    
елемент      перебуває      в     Періодичній     системі      (ПС).
97
Елементи    в    найнижчому    ступені     окиснення    можуть    бути    тільки    віднов-никами,    оскільки    вони    можуть    тільки    віддавати     електрони.    Для     металічних    
елементів      найнижчий      ступінь      окиснення     дорівнює     нулю     —     це     відповідає    
простим    речовинам-металам.     Найнижчий     ступінь     окиснення    неметалічних     
елементів      можна     визначити,     віднімаючи      8     від     номера     групи.
Для      Сульфуру,     як     і     для      багатьох     інших     неметалічних      елементів,     мож-ливі     й      проміжні     ступені      окиснення.      У      проміжних     ступенях     окиснення    
елементи     можуть    як    віддавати     електрони,    так     і    приймати     електрони,    отже,     
вони     можуть     виступати      і     окисниками,     і     відновниками.     Це     можна     показати    
на     такій      схемі:
Окиснення
Відновлення
Ступінь     
окиснення    
Сульфуру
–2     0     +4     +6
Відновлення
Окиснення
Найнижчий     
     ступінь          
окиснення
Тільки         
відновник
Проміжні         
ступені          
окиснення
Окисник         
і     відновник
Найвищий    
ступінь          
окиснення
Тільки         
окисник
−6e
−4 e
+2e
З     можливими      ступенями     окиснення     s-     і     p-елементів     можна     ознайоми -тися     за      такою      таблицею:
Група Пс I II III IV V VI VII
Найвищий
ступінь      окиснення
     +1      +2      +3      +4      +5      +6      +7
Проміжні
ступені      окиснення
     +2,     0      +3,     0      +4,    
+2,     0
+5,     +3,    
+1,     0
Найнижчий
ступінь      окиснення
0 0 0 –4 –3 –2 –1
IV.  Узагальнення та  закріплення знань
Узагальнення f знань f f
Пропонуємо     використати    для     узагальнення    понять    «окиснення»    та    «від -новлення»    стратегію     навчання    з    технології     «Читання     та    письмо    для     розвитку    
критичного     мислення»    за     назвою    «Діаграма Венна».     Учитель    просить     учнів     
спочатку     охарактеризувати      поняття      «окиснення»     та     «відновлення»     (ви -
98
словлювання     записуються     у     вільних      частинах     двох     кіл),     а     потім      порівняти     
їх      (записи      робляться      в     частині      діаграми,      де     кола     перетинаються).
Окиснення Відновлення
Під     час      обговорення      учні     роблять      висновки      про      спільні      та     відмінні    
ознаки     двох     процесів,     на     підставі      чого     формується     узагальнюючий      висно -вок      про      електронну      сутність      окисно-відновних      реакцій.
Завдання f для f закріпленняf знань f f
1.    Укажіть,      які     з     реакцій      є     окисно-відновними.
а)      Al(OH)
3
     +     H
2
SO
4
     =     Al
2
(SO
4
)
3
     +     H
2
O;
б)      Al     +     S     =     Al
2
S
3
;
в)      H
2
     +     O
2
     =     H
2
O;
г)      NaOH      +     P
2
O
5
     =     Na
3
PO
4
     +     H
2
O.
2.    Напишіть     рівняння     горіння      кальцію     в     кисні.     Атоми     яких     елементів     
віддають,      а     яких     приймають     електрони?      Назвіть     окисник     і     віднов-ник.
3.    В     алюміній      броміді      Алюміній      перебуває      у     найвищому      ступені      окис-нення,     а     Бром     —     у     найнижчому.     Який     елемент      у     цій     сполуці      може    
виступати      в     ролі     окисника,      а     який     —     у     ролі     відновника?      Відповідь    
поясніть,     використовуючи     рівняння     реакцій:
AlBr
3
     +     3Na      =     3NaBr     +     Al;
2AlBr
3
     +     3Cl
2
     =     2AlCl
3
     +     3Br
2
.
2AlBr
3
    
ел струм .
→     2Al      +     3Br
2
.
V.   Домашнє завдання
1.    Виконати     завдання     за      підручником.
2.     Приготувати    повідомлення     (або     виконати     проект    у    групах)     за     темами     
«Речовини-окисники»,     «Речовини-відновники».
VI.  Підбиття підсумків уроку

Категорія: Хімія 9 клас | Додав: uthitel (05.10.2014)
Переглядів: 2375 | Коментарі: 1 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 1
1  
Норм.Спасибо.

Ім`я *:
Email *:
Код *: