Степень окисления. Окислительно– восстановительные реакции

Автор: Букарь Наталья Викторовна

Организация: МАОУ СОШ № 2 им. Ю.А. Гагарина

Населенный пункт: Краснодарский край, Успенский р–н, с. Успенское

ЦЕЛЬ УРОКА: формировать систему знаний об окислительно-восстановительных реакциях, научить составлять записи ОВР методом электронного баланса.

ЗАДАЧИ УРОКА:

Обучающие: рассмотреть сущность окислительно-восстановительных процессов, научить применять «степени окисления» для определения процессов окисления и восстановления; научить учащихся уравнивать записи окислительно-восстановительной реакции методом электронного баланса.

Развивающие: Совершенствовать умения высказывать суждение о типе химической реакции, анализируя степень окисления атомов в веществах; делать выводы, работать с алгоритмами, формировать интерес к предмету.

Воспитывающие: формировать потребность в познавательной деятельности и ценностное отношение к знаниям; анализировать ответы товарищей, прогнозировать результат работы, оценивать свою работу; воспитать культуру общения.

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Понятия, вводимые на уроке: окислительно-восстановительные реакции; окислитель; восстановитель; процесс окисления; процесс восстановления.

 

Урок проводится на платформе Zoom, продолжительность 30 мин

План проведения

В начале урока учитель приветствует участников урока – конференции, поясняет цели и задачи.

1. Предлагает вспомнить правила определения степени окисления элементов (см. напоминание) и выполнить задание по определению степени окисления элементов (приводится в приложении 1).
2. Краткий конспект содержания урока с комментарием учителя (используя дополнительный материал - приводится в приложении 2).
3. Выполнение задания по новой теме, объясняют решение «сильные» учащиеся (уравнения а) и б) в приложении 3). В процессе беседы выявляются проблемные моменты.
4. Подведение итогов.
5. Домашнее задание: выучить конспект, выполнить уравнения в) - д) в приложении 3.

 

ОБратная связь: фото выполненного задания прислать на электронную почту учителя.

 

Приложение 1. ЗАДАНИЕ НА ПОВТОРЕНИЕ

Определить степени окисления элементов по химическим формулам:

Na₃PO₄, K₂O, Ca(OH)₂, H₂SO₄, Cl₂, As₂O₅, HNO_3, Mg(NO₂)_2, Nа₂SO₄, СuO, K₂SO₃, Mg

 

НАПОМИНАЮ ПРАВИЛА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ

1. В молекулах простых веществ 0 (О₂ ⁰ , Сu ⁰ )
2. В сложных веществах

а) водород (+1) , с металлами (- 1)

б) кислород (-2) , (исключение со фтором +2, в пероксиде водорода Н₂О₂^-1 )

в) фтор (-1)

г) металлы группы 1А ( +1)

д) металлы группы 2А ( +2)

е) алюминий (+3)

ж) высшая (максимальная) степень окисления для элементов главных подгрупп равна номеру группы (исключение кислород и фтор/ связано строением атома) НАПРИМЕР , у азота +5

з) низшая (минимальная) степень окисления для элементов главных подгрупп равна номер группы минус 8 НАПРИМЕР , у азота -3

и) количество отрицательных степеней окисления равно количеству положительных, так как молекула в целом нейтральна.

 

Приложение 2. Тема: «Окислительно – восстановительные реакции (ОВР). Окислитель. Восстановитель».

Некотрые процессы протекают без изменения степени окисления химических элементов. В других реакциях значение степени окисления изменяется.

 

Данные реакции называют ОКИСЛИТЕЛЬНО – ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫМИ.

Поэтому в реакционной системе должен быть окислитель и восстановитель.

Разберем эти понятия на конкретном примере.

1. Запишем уравнение реакции и определим степени окисления:

K⁺¹N⁺⁵O₃^-2 → K⁺¹N⁺³O₂^-2 + O₂⁰

 

1. Отметим, что элементы меняют степени окисления, реакция является ОВР.

 

K⁺¹N⁺⁵O₃^-2 → K⁺¹N⁺³O₂^-2 + O₂⁰

Атомы элементов меняют свои степени окисления потому, что одни теряют электроны (электрон имеет заряд минус, когда их теряют, степень окисления повышается); другие их принимают (электрон имеет заряд минус, когда их принимают, степень окисления понижается)

 

Составим электронный баланс

Выпишем элементы, которые меняют степень окисления, указывая их степени окисления.

N⁺⁵ + 2 е → N^{+3 чтобы из +5 получить +3 , нужно добавить 2 минуса (2 электрона)}

Вещество, атомы которого присоединяют электроны и понижают степень окисления, называют окислителем. Это вещество восстанавливается.

2O^-2- 4е→ O₂^{0 чтобы из -2 получить 0,нужно забрать 2 минуса (2 электрона). А так как атома 2, всего их 2*2=4}

• Если простое вещество – двухатомная молекула, его так и выписывают. А в другой части ставят коэффициент 2, индекс в сложном веществе в этом случае не учитывается.

Вещество, атомы которого отдают электроны и повышают степень окисления, называют восстановителем. Это вещество окисляется.

Итак, оформление ОВР и электронного баланса

 

K⁺¹N⁺⁵O₃^-2 → K⁺¹N⁺³O₂^-2 + O₂⁰

N⁺⁵ + 2 е → N⁺³ 2

2O^-2- 4е→ O₂⁰ 4 выносим цифры перед электронами и определяем для них НОК – наименьшее общее кратное

 

K⁺¹N⁺⁵O₃^-2 → K⁺¹N⁺³O₂^-2 + O₂⁰

N⁺⁵ + 2 е → N⁺³ 2 4 4 : 2=2 - перед азотом коэффициент 2

2O^-2- 4е→ O₂⁰ 4 4 :4= 1 – перед кислородом коэффициент 1, его не пишут

 

 

Окончательный вариант ОВР и баланса

2K⁺¹N⁺⁵O₃^-2 → 2K⁺¹N⁺³O₂^-2 + O₂⁰

N⁺⁵ + 2 е → N⁺³ 2 4 4 : 2=2 окислитель, восстановление

2O^-2- 4е→ O₂⁰ 4 4 :4= 1 восстановитель, окисление

 

Приложение 3

Задание: подберите коэффициенты в уравнениях ОВР, используя метод электронного баланса

а) Fe₂O₃ + H₂ = H₂O + Fe

• Cu₂S + O₂ = CuO + SO₂
• Al + CuO = Cu + Al₂O₃

г) KClO₃ + S = SO₂ + KCl

д) PbO₂ + Al = Al₂O₃ + Pb

 

Образец решения

2K⁺¹N⁺⁵O₃^-2 → 2K⁺¹N⁺³O₂^-2 + O₂⁰

N⁺⁵ + 2 е → N⁺³ 2 4 4 : 2=2 окислитель, восстановление

2O^-2- 4е→ O₂⁰ 4 4 : 4= 1 восстановитель, окисление

1. file0.doc.. 237,5 КБ

Опубликовано: 24.02.2021