Урок 19 Тема. Складання рівнянь окисно-відновних реакцій. - Хімія 9 клас - Середня школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Середня школа » Хімія 9 клас

Урок 19 Тема. Складання рівнянь окисно-відновних реакцій.


Урок 19
  Тема. Складання рівнянь окисно-відновних реакцій.
Мета: сформувати вміння складати рівняння окисно­відновних
реакцій методом електронного балансу; закріпити зна­
ння про процеси окиснення та  відновлення, а  також
уміння визначати процеси окиснення та  відновлення,
окисник і  відновник за   рівняннями хімічних реакцій.
Матеріали: Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделє­
єва, таблиця відносних електронегативностей хімічних
елементів.
Базові поняття
та  терміни:
окисно­відновні реакції, електронегативність, ступінь
окиснення, окиснення, відновлення, прийом та  втрата
електронів, окисник, відновник, метод електронного
балансу.
Тип уроку: комбінований.
Методи
навчання:
словесні, пояснювально ­ілюстративні, репродуктивні,
частково пошукові, практичні (виконання вправ).
структура уроку
     I.     Організаційний     етап    ................................. 2     хв
     II.     Перевірка      домашнього      завдання ........................ 3     хв
    ІII.     Актуалізація      опорних     знань .......................... 10     хв
     IV.     Вивчення     нового     матеріалу     ........................... 15     хв
     V.     Формування      та     закріплення     вмінь ..................... 10     хв
    VI.     Домашнє      завдання ...................................2     хв
    VII.     Підбиття      підсумків      уроку     ............................. 3     хв
хід уроку
I.   о рганізаційний етап
Перевірка      готовності     учнів      до     уроку,     налаштування     їх      на     робочий      лад.    
Повідомлення      теми     і     мети     уроку.
II.  Перевірка домашнього завдання
Учитель     перевіряє      виконання     письмових     завдань      (усно      або      на     дошці).
ІII.   Актуалізація опорних знань
Бесіда f f
1.    Які     реакції     називають     окисно-відновними?
2.     Дайте    визначення     поняттям     «окисник»,     «відновник»,    «окиснення»,     
«відновлення»     з     позицій      електронної      теорії.
100
3.    В     якому     ступені      окиснення     елементи      можуть     виявляти      властивості:     
а)      тільки     окисників;     б)      тільки     відновників;     в)      і     окисників,     і     віднов-ників?     Наведіть     приклади.
Самостійнаf робота f f
Організовується     робота    учнів     над     завданнями.    Відповіді    перевіряються    
та     обговорюються.
Завдання для самостійної роботи
1.    У     кожному     ряді     речовин      знайдіть     ступінь      окиснення     елемента,      що    
міститься      у     всіх      трьох      речовинах.     За     ступенем     окиснення     визначте,     
в     якій     речовині     цей      елемент      може     бути     тільки     окисником,      у     якій     —    
тільки    відновником    і    в    якому    здатний     виявляти     як    окисні,     так     і    від-новні      властивості.
Варіант 1:     a)      NaH,     H
2
,     HCl;     б)     NH
3
,     NO,      HNO
3
.
Варіант 2:  а)      HCl,     Cl
2
,     HClO
4
;     б)      Cr,     CrCl
3
,     CrO
3
.
2.    Із     наведеного     нижче     переліку     випишіть      напівреакції:     а)      окиснення;    
б)      відновлення.     Доповніть      ці      схеми,     указавши      число      електронів.
Варіант 1:     а)      Fe
+2
     →     Fe
+3
;          б)     Mn
+7
     →     Mn
+4
.
Варіант 2:     а)      NN2
022 →
+
;          б)      Fe
+2
     →     Fe
0
.
індивідуальні завдання
Декілька     учнів      під     час     бесіди      виконують     завдання     на     дошці      (по      одній     
реакції),     які     потім      обговорюються     в     класі.
Завдання.      У     кожному     рівнянні     реакції     визначте     елементи,      що     висту -пають      відновниками      і     окисниками:
а)      N
2
     +     O
2
     =     2NO;     в)      2Na      +     2H
2
O     =     2NaOH     +     H
2
↑;
б)      3Mg     +     N
2
     =     Mg
3
N
2
;     г)      2Pb(NO
3
)
2
     =     2PbO     +     2NO
2
     +     O
2
.
ІV.  Вивчення нового матеріалу
1.     Складання     електронного     балансу     
для     окисно-відновних    реакцій
Розповідь f учителя f f
Для      окисно-відновних      реакцій      (ОВР)      існує      зручний     спосіб      добору     кое -фіцієнтів     у     рівняннях,     названий     методом     електронного      балансу.
Будь-яка    окисно-відновна     реакція     супроводжується    переносом     електронів    
від     відновника     до     окисника.      У     результаті      хімічних     реакцій      електрони      не     ви-никають     і     не     зникають,      а     лише     переходять     від     одного     атома      до     іншого,      тому    
число     електронів,    відданих    відновником,    дорівнює    числу     електронів,    прийнятих    
окисником.    На    цьому     правилі     саме    і    базується    метод    електронного    балансу.     При     
складанні      електронного     балансу      бажано     дотримуватись      певного      алгоритму.
Розглянемо     використання      цього      методу     на     прикладі     рівняння     реакції    
взаємодії     ферум(ІІІ)      оксиду     з     чадним      газом      Fe
2
O
3
     +     CO     →     Fe     +     CO
2
     за      таким     
алгоритмом.
1.    Визначимо      ступені      окиснення     всіх      хімічних     елементів,     які     входять     
до     складу     вихідних     речовин      і     продуктів      реакції.      Знайдемо      елемен-
101
ти,     що     змінюють      ступені      окиснення     (в      нашому      випадку     це     Ферум    
і     Карбон):
FeOCOFeCO
+− −− +−
+→+
3
2
2
3
22 042
2
.
2.    Запишемо     рівняння     напівреакцій     окиснення     і     відновлення      одне     під    
одним.    В    нашому     випадку    атоми     Феруму    приймають    три     електрони,    
змінюючи      свій      ступінь      окиснення     з     +3     до     0,      та     атоми      Карбону     від-дають      по     два      електрони,     змінюючи      ступінь      окиснення     з     +2     до     +4.    
Праворуч     і     внизу      відкреслюємо      їх      вертикальною      і     горизонтальною     
лініями.     За     вертикальною      лінією     напроти      кожного     рівняння     зазна -чимо     число      електронів,      що     беруть     участь     у     напівреакції:
Fe
+3
     +     3e     →     Fe
0
3
C
+2
     —     2e     →     C
+4
2
3.    Для     того     щоб      зрівняти     число      відданих     (2)     і     прийнятих     (3)     електро -нів    (тобто     скласти     електронний    баланс),     знайдемо     найменше     спільне     
кратне     для      цих      чисел      і     запишемо      його     в     другому      стовпчику:
для 2 і  3 найменше спільне кратне дорівнює 6.
4.    Визначимо      додаткові      множники     до     рівняння     кожної     напівреакції,    
розділивши     найменше     спільне     кратне    на    число     відданих    (прийнятих)    
електронів.      Ці     множники     запишемо      в      третьому     стовпчику     право -руч:
Fe
+3
     +     3e     →     Fe
0
3
6
×2
C
+2
     —     2e     →     C
+4
2 ×3
5.    Складемо     ліві      й     праві     частини      рівнянь      напівреакцій,      помноживши    
їх      на     додаткові      множники:
2Fe
+3
     +     6e     +     3C
+2
     –     6e     →     2Fe
0
     +     3C
+4
.
     При      цьому      число      відданих     і      прийнятих     електронів     має      збігтися,    
і     тоді      електрони     можна     буде     скоротити:
2Fe
+3
     +     3C
+2
     →     2Fe
0
     +     3C
+4
.
6.    Перенесемо     коефіцієнти,     отримані     при      складанні      рівнянь      напів -реакцій,     у     сумарне      рівняння     реакції,      маючи     на     увазі,      що     у     формулі    
ферум(ІІІ)     оксиду    вже     зазначено     два     атоми     Феруму.    Виходячи     з    цьо -го,     розставимо     відсутні      коефіцієнти:
Fe
2
O
3
     +     3CO      →     2Fe      +     3CO
2
.
7.    Укажемо      процеси      окиснення     та     відновлення,     елемент-окисник    
і     елемент-відновник,      а     в     сумарному     рівнянні     —     речовини,      до     скла-ду     яких     вони     входять.     Отримаємо     електронний     баланс,      оформлений     
таким      чином:
FeOCOFeCO
23 2
323
окисник відновник
+→+
102
Fe
+3
     +     3e     →     Fe
0
3
6
×2 відновлення; Fe
+3
     —     окисник
C
+2
     –     2e     →     C
+4
2 ×3 окиснення; C
+2
     —     відновник
2Fe
+3
     +     3C
+2
     →     2Fe
0
     +     3C
+4
Завдання f для f закріпленняf знань f f
Скласти      електронний     баланс     і     дібрати      коефіцієнти      для      реакції:
K     +     S     →     K
2
S.
2.     Складання     рівнянь    ОВР    з    багатьма    учасниками     реакції
Часто      бувають      випадки,     коли     в     рівнянні     є     сполуки,     до     складу     яких     не    
входять     елементи,     що    змінюють     ступінь     окиснення.    У    цих     випадках     коефі -цієнти     перед      цими     сполуками     розставляють      в     останню     чергу.     Розглянемо    
випадок      взаємодії     міді      з     концентрованою     нітратною      кислотою:
Cu HNOCu NO NO HO
0152 2 52
2
42 12
+→





++
++−++− +− +−
3
3 2 2
.
У    цьому     випадку    змінюють     ступені     окиснення    Купрум     і    Нітроген.    Скла-даємо      для      них      електронний     баланс:
N
+5
     +     e     →     N
+4
1
2
×2 відновлення; N
+5
     —     окисник
Cu
0
     –     2e     →     Cu
+2
2 ×1 окиснення; Cu
0
     —     відновник
2N
+5
     +     Cu
0
     →     2N
+4
     +     Cu
+2
У    цьому     випадку    перед     сполуками,     до    складу    яких    входить     Купрум    (Cu     
і     Cu(NO
3
)
2
),      ставимо      коефіцієнт     1,      а     перед      сполуками     з     Нітрогеном     (HNO
3
    
і     NO
2
)     —     2.      Але,     як     видно      з     рівняння,      не     всі     атоми      Нітрогену      змінюють     
ступені      окиснення:     частина      їх      без     змін     входить      до     складу     купрум(ІІ)     нітра-ту,     і     для      обчислення      коефіцієнта      перед      нітратною      кислотою      їх      також     треба     
враховувати.     Оскільки     перед      атомами     Купруму     стоїть      коефіцієнт     одиниця,    
то     знаємо,      що     для      утворення      однієї      формульної     одиниці      купрум(ІІ)     нітрату    
витрачається     два      атоми      Нітрогену.     До     цього      варто      додати     ще     два      атоми      Ні-трогену,    які    витрачаються     на    утворення     нітроген    діоксиду,    і    тоді     перед     HNO
3
    
треба     поставити     коефіцієнт    4.     Після    цього     обчислюємо     коефіцієнт    перед      HO2
.    
Серед     реагентів    Гідроген    входить     тільки    в    нітратну    кислоту.    З    урахуванням    
коефіцієнта      перед      нею,     в     реакції     беруть     участь     4     атоми      Гідрогену,     отже,     
перед      HO2
     має      стояти     коефіцієнт     2.      Виходячи      із      цього,     одержуємо:
Cu     +     4HNO
3
     →     Cu(NO
3
)
2
     +     2NO
2
     +     2H
2
O.
Якщо      після      всіх      міркувань      усе     ще     є     сумніви      з     приводу      розставлених    
коефіцієнтів,     то     їх      можна     перевірити     за      допомогою     так      званої     контрольної     
суми.      Зазвичай     таку     перевірку      проводять      за      числом     атомів     Оксигену,      тому    
що     він     входить      до     складу     більшості      сполук:      сума     атомів     Оксигену     у     всіх     
реагентах      має      дорівнювати     сумарному     числу      атомів     Оксигену     в     продуктах    
реакції.      У     цьому      випадку     і     в     реагентах,     і     в     продуктах     реакції     сума     атомів    
Оксигену     дорівнює     12,     отже,      коефіцієнти      дібрані     правильно.
103
3.     Складання    рівнянь    ОВР    за    участю    газуватих     простих     речовин
Також    варто    звернути    увагу    ще    на    одну    особливість    складання     рівнянь     окис-нення     та     відновлення.    Часто    серед    продуктів    або    реагентів    зустрічаються     прості     
речовини,      що     складаються      з     двохатомних     молекул      (O
2
,     Cl
2
,     Br
2
     тощо).     Тільки    
в    цьому     випадку     в    рівняннях     окиснення     та     відновлення     ці     речовини    записуються     
у     вигляді     молекул.     Наприклад,     розглянемо     взаємодію      етилену      з     киснем:
CH OCOHO
31 04212 −+ +− +−
+→ +
2 6 2 2 2
.
У    цьому     випадку    ступені     окиснення    змінюють     атоми     Карбону    й    Оксиге-ну.     Але,     оскільки     в     реакції     бере     участь     проста     речовина     —     кисень,      то     в     на-півреакції      відновлення      необхідно      записувати     молекулу     кисню.     Але      індекс    
при     атомі     Карбону    в    етилені     (складна    речовина)     при     складанні     напівреакції    
окиснення     не     враховується.      У     підсумку     одержуємо:
O
2
0
     +     4e     →     2O
–2 4
28
×7 відновлення; O
2
0
     —     окисник
C
–3
     –     7e     →     C
+4
7 ×4 окиснення; C
–3
     —     відновник
7O
2
0
+→ +
−−+
4144 324
COC
При    добиранні     коефіцієнтів    у    молекулярному    рівнянні    необхідно     враху -вати,      що     в     молекулу     етилену      входять      два      атоми      Карбону.     Крім     того,     в     про -дуктах    реакції    атоми     Оксигену    входять     в    обидва    продукти,     отже,     коефіцієнт    
перед      HO2
     ставиться      за      залишковим     принципом:      перед      CO
2
     —     виходячи      із     
сумарного      рівняння     —     необхідно      поставити      коефіцієнт     4,      отже,      на     карбон    
діоксид      витрачається     8     атомів     Оксигену,      тоді      на     воду     залишається     6,      і     ко-ефіцієнт     перед      формулою     води     ставиться      6:
2C
2
H
6
     +     7O
2
     →     4CO
2
     +     6H
2
O.
V.   Формування та  закріплення вмінь
Завдання. Складіть    електронний    баланс,     укажіть     окисник    та    відновник     
для      таких      реакцій:
а)      Na     +     Cl
2
     →     NaCl;     д)      Cu(NO
3
)
2
     →     CuO      +     NO
2
     +     O
2
;
б)      NO     +     O
2
     →     NO
2
;     е)      H
2
S     +     O
2
     →     H
2
O     +     SO
2
;
в)      P     +     O
2
     →     P
2
O
5
;     є)      H
2
O
2
     +     HI     →     I
2
     +     H
2
O;
г)      NaNO
2
     +     K
2
Cr
2
O
7
     +     H
2
SO
4
     →     NaNO
3
     +     Cr
2
(SO
4
)
3
     +     K
2
SO
4
     +     H
2
O.
VI.  Домашнє завдання
Виконати      завдання     за      підручником.
VII.  Підбиття підсумків уроку

Категорія: Хімія 9 клас | Додав: uthitel (05.10.2014)
Переглядів: 2202 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: