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.
- Предлагает вспомнить правила определения степени окисления элементов (см. напоминание) и выполнить задание по определению степени окисления элементов (приводится в приложении 1).
- Краткий конспект содержания урока с комментарием учителя (используя дополнительный материал - приводится в приложении 2).
- Выполнение задания по новой теме, объясняют решение «сильные» учащиеся (уравнения а) и б) в приложении 3). В процессе беседы выявляются проблемные моменты.
- Подведение итогов.
- 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, HNO3, Mg(NO2)2, Nа2SO4, СuO, K2SO3, Mg
НАПОМИНАЮ ПРАВИЛА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ
- В молекулах простых веществ 0 (О2 0 , Сu 0 )
- 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.
- Запишем уравнение реакции и определим степени окисления:
K+1N+5O3-2 → K+1N+3O2-2 + O20
- 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→ O20 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