Разработка урока по химии на тему Окислительно - восстановительные реакции. Значение окислительно - восстановительных реакций в природе и технике

Урок химии в 9 классе.

Тема: «Окислительно - восстановительные реакции. Значение окислительно - восстановительных реакций в природе и технике»

Цели урока.

Обучающая цель: способствовать формированию знаний о классификации химических реакций в свете электронной теории, о месте окислительно - восстановительных реакций среди основных типов реакций, о процессах окисления, восстановления, «окислитель», «восстановитель»

Развивающая цель: создать условия для развития образного мышления, развития умений определять степени окисления в формулах веществ, навыков составления уравнений окислительно - восстановительных реакций на основе метода электронного баланса.

Воспитательная цель: способствовать формированию кругозора раскрывая роль окислительно - восстановительных реакций в природе, технике, жизни человека, интереса к предмету химии.

Основные понятия: окислительно - восстановительные реакции, окислитель, восстановитель, процессы окисления и восстановления, алгоритм, схема электронного баланса.

Оборудование и материалы к уроку: таблица «Классификация химических реакций», репродукция К.Брюллова «Гибель Помпеи», коробка спичек, презентация в редакторе POWER POINT

Использованная литература и ресурсы сети Интернет:

1.Учебник Г.Е.Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. Химия 9 класс. - М.: Просвещение, 2014.

2. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (school-collection.edu.ru/catalog/pupil/</</font>)

Тип урока: урок по закреплению и совершенствованию знаний и способов действий

Структура урока:

1. Организационный момент

2. Ориентировочно - мотивационный

3. Информационно - поисковый

4. Обобщение и систематизация

5. Рефлексия

6. Домашнее задание

Содержание этапов урока

1.Организационный момент (2 мин.)

Посмотреть эмоциональный настрой учеников и их готовность к уроку (они предварительно объединились в группы и получили задания)

2. Ориентировочно - мотивационный этап (2 мин.)

Знания по данной теме необходимы для понимания и объяснения тех процессов, которые мы будем изучать в дальнейшем в неорганической , органической химии, биологии, экологии. Круговорот веществ в природе, сгорание топлива, гниение, брожение, фотосинтез, дыхание, коррозия металлов. Что же лежит в основе всех этих преобразований? Понять механизм этих процессов - это и будет цель нашего урока.

Постановка проблемного вопроса:

Что было бы в мире без окислительно - восстановительных реакций?

3.Информационно - поисковый этап (23 мин.)

Технология «Круг идей»

Химическая реакция - это такое изменение веществ, при которых разрушаются старые и образуются новые химические связи между частицами (атомами, ионами) из которых построены вещества. Поражает многообразие химических реакций. Однако есть и признаки, по которым можно более правильно дать классификацию химических реакций. Кто из вас используя таблицу, охарактеризует классификацию химических реакций по определенным признакам и определит место окислительно - восстановительных реакций в этой классификации? (так формируется первая группа или идет индивидуальная работа)

Классификация химических реакций по определенным признакам1.Число и состав реагирующих веществ и продуктов реакции:

1)с изменением состава веществ

2) без изменения состава веществ

2. Тепловой эффект

а) реакции соединения

б) реакции разложения

в) реакции замещения

г) реакции обмена

д) реакции изомеризации

а) экзотермические

б) эндотермические

А+ВС=АВС

А+В=АВ

АВС=АВ+С

А+ВС=В+АС

АВ+СД=АД+СВ

АВСД→А=С-Д

│В

А+В=СД+Q

А+В=СД-Q

3. Агрегатное состояние реагирующих и образовавшихся веществ

а) гомогенные

б) гетерогенные

все вещества одного агрегатного состояния

вещества разных агрегатных состояний

4. Использование катализатора

а) каталитические

б) некаталитические

5. Направление реакции

а) обратимые реакции

б) необратимые реакции

А+В=АВ

6.Изменение С.О. элементов, входящих в состав реагирующих веществ и образовавшихся соединений:

1) с изменением С.О.

2) без изменения С.О.

окислительно - восстановительные реакции

реакции не являются ОВР

_nА⁰+ _mB⁰=A_m⁺ⁿ B^-m

Задание №1 Дать характеристику химической реакции по признакам классификации 2Pb(NO₃)_2тв.→2PbO_ТВ.+4NO₂↑+O₂↑

У элементов в соединении определяется не только валентность, но и степень окисления. Давайте вспомним одно ли это понятие? Валентность атома - это количество общих электронных пар, которые данный атом образует с другими атомами в данном соединении. Степень окисления - условный заряд, который приобретает атом в соединении в случае смещения электронов от атома - положительный заряд и, наоборот, смещение электронов к атому - отрицательный заряд, если считать все связи в веществе ионными.

Задание №2. В составе каких соединений Марганец может быть только окислителем; только восстановителем, и окислителем и восстановителем:Mn, MnO, MnO₂, K₂MnO₄, KMnO₄, Mn₂O₇? Обобщить знания о возможных степенях окисления металлов и неметаллов разных групп.

Задание№3.Изучить алгоритм составления уравнений окислительно - восстановительных реакций с помощью метода электронного баланса (воспользоваться стр.6 учебника)

Важнейший процесс на Земле. Фотосинтез.

Объяснение выполнения задания учителем:

6CO₂+6H₂O→C₆H₁₂O₆+ 6O₂↑

C⁺⁴+4e^-→C⁰ 1 окислитель

2O^-2-4e^-→O₂ ⁰ 1 восстановитель

Задание № 4.Составить уравнения ОВР методом электронного баланса и обсудить тему «Окислительно - восстановительные реакции - это добро или зло?» (работа в группах по карточкам).

Задания для I группы.

1.Во время грозовых разрядов происходит связывание азота по схемам:

N₂+O₂→NO

NO+O₂→NO₂

NO₂+H₂O→HNO₃+HNO₂

Кислоты, которые образуются, попадают с осадками в грунт, где преобразуются в нитраты и нитриты. Так в грунте оказывается от 4 до 15 кг азота на одном гектаре.

Задания для II группы.

1.Трудно переоценить значение металлов для промышленности. Металлы получают из руд. В основном содержание металлических элементов в рудах невысокое. Поэтому руды обогащают, то есть подвергают обработке, вследствие которой содержание полезного соединения металла увеличивается. Полученный после обогащения продукт называют концентратом. Из концентрата металл восстанавливают различными восстановителями:

а) оксидные руды восстанавливают чаще коксом или оксидом углерода(II), реже - водородом

MoO₃+H₂→Mo+H₂O

Выполнение задания учениками:

MoO₃+3H₂→Mo+3H₂O

Mo⁺⁶+6e^-→Mo⁰ 1

H₂ ⁰-2e^-→2H⁺¹ 3

б) сульфидные руды сначала обжигают: PbS+O₂→PbO+SO₂

в) потом полученный оксид восстанавливают коксом

PbO+C→Pb+CO₂

Выполнение задания учениками:

2PbO+C→2Pb+CO₂

Pb⁺²+2e^-→Pb⁰ 2 окислитель

4

C⁰-4e^-→C⁺⁴ 1 восстановитель

2.На памятниках Петру I в Санкт - Петербурге, названному «Медным всадником», Тарасу Шевченко, Богдану Хмельницкому в Киеве сделанных из бронзы (сплав меди с оловом) образуется зеленый налет, который периодически счищают. Медь реагирует сразу с тремя веществами, которые есть в воздухе с: кислородом, водяным паром, углекислым газом:

Cu+O₂+H₂O+CO₂→ (CuOH)₂CO₃

Выполнение задания учениками:

2Cu+O₂+H₂O+CO₂→ (CuOH)₂CO₃

Сu⁰ -2e^-→Cu⁺² 2

O₂ ⁰+4e^-→2O^-2 1

Химическим изменениям подвергается даже такой малоактивный металл как серебро. Все знают, что со временем серебряные предметы темнеют. Причиной потемнения серебра является реакция с кислородом и сероводородом, небольшие примеси которого содержатся в воздухе.

Ag⁰+O₂ ⁰+H₂S→ Ag₂ ⁺¹S+H₂O

Выполнение задания учениками:

4Ag⁰+O₂ ⁰+2H₂S→ 2Ag₂ ⁺¹S+2H₂O

Ag⁰-1e^-→Ag⁺¹ 4 восстановитель

O₂ ⁰+4e^-→2O^-2 1окислитель

Но наибольшему влиянию кислорода на открытом воздухе при повышенной влажности подвержено железо. Ржавчина съедает не менее 20% всего производимого железа, а это - миллионы тонн.

Fe+O₂+H₂O→Fe (OH)₃

Явление разрушения металлов вследствие химических реакций с веществами окружающей среды называют коррозией.

Задания для III группы.

1. В 79 году н.э. «заговорил» вулкан Везувий. До этого времени он был красочной горой, которая на 1300 м возносилась над Неаполитанским заливом. Но 24 августа над Везувием поднялась туча необычной формы, которая становилась всё темней. Посыпался пепел, тяжелые камни, в воздухе чувствовался запах сожженной серы. Извержение вулкана полностью уничтожило город Помпею, город исчез под слоем пепла, который достигал 3 метров. (Демонстрация репродукции Карла Брюллова «Последний день Помпеи»).

«Жизнь вулкана» сопровождается окислительно - восстановительными процессами. Например:

H₂S+O₂→S+H₂O

H₂S+O₂→SO₂ +H₂O

H₂S+SO₂→H₂O+ S

2. Каждый день мы сталкиваемся с чудом, которое титан Прометей принес людям, за что был наказан разгневанными богами - это огонь. Сейчас огонь мы получаем чаще всего обычными спичками. В состав коричневой замазки коробочки спичек входит красный фосфор. Под действием тепла в результате трения, красный фосфор переходит в белый. Частицы белого фосфора воспламеняются на коробочке и поджигают головку спички. В течение доли секунды в спичечной головке происходит настоящий ураган химических реакций. При температуре 200⁰С сера, перешедшая в жидкое состояние, начинает взаимодействовать с бертолетовой солью:

KClO₃+S→KCl+SO₂↑

При 370-400⁰С начинает разлагаться бертолетовая соль

KClO₃→KCl+O₂↑

Выделившийся кислород вступает в реакцию с серой

S+O₂→SO₂↑

При 441⁰С сера закипает, переходит в пары. В это время разлагается дихромат калия и горят клеи. С головки огонь переходит на осиновую соломку, спичка загорается.

4.Обобщение и систематизация.

Давайте обобщим: Окислительно - восстановительные реакции - это добро или зло? Что было бы в мире без окислительно - восстановительных реакций?

Окислительно - восстановительные реакции широко распространены.

ОВР играют огромную роль в природе и жизни человека.1.Фотосинтез растений

2.Процессы дыхания у растений, животных, человека

3.Круговорот веществ и энергии в природе

4.Обмен веществ и энергии в живых организмах

1.Горение топлива

2.Получение металлов, галогенов, щелочей, кислот, солей

3.Получение органических веществ

4.Коррозия металлов

5.Очистка веществ (природных вод, сточных вод, выхлопных газов)

6. Спички

7.Зеркало

8.Аккумуляторы

5.Рефлексия: используется методика незаконченного предложения.

Например: Окислительно - восстановительными называются реакции…

Если в соединении элемент находится в минимальной С.О.- соединение (частица) выступает в роли… (восстановителя).

Если в соединении элемент находится в максимальной С.О. - соединение (частица) выступает в роли …(окислителя).

При восстановлении - С.О. …(понижается).

При окислении - С.О….(повышается).

6.Домашнее задание: Параграф 1(алгоритм),упр.4-6 стр.7