Конспект урока по химии "Окислительно-восстановительные реакции" ( 9 класс)

Тема урока: Окислительно – восстановительные реакции.

Разработала: Кононенко Оксана Викторовна, учитель химии и биологии Штормовской школы-гимназии.

Тип урока:

 закрепление знаний об окислительно-восстановительных реакциях, формирование метапредметных знаний и умений.

Цель урока:

 закрепить и систематизировать материал по теме «ОВР», сформировать у учащихся умение работать с текстом, анализировать информацию, делать выводы, преобразовывать информацию из одной форм построения в другие, формулировать свою точку зрения на основе полученной информации.

Задачи урока:

Обучающая – осуществить закрепление и контроль умения учащихся составлять уравнения ОВР, определять окислитель и восстановитель, развить умение работать с текстом, обрабатывать информацию, моделировать процессы, устанавливать причинно-следственные связи.

 Развивающая - развить коммуникативные умения, внимание и память, познавательные интересы и инициативы учащихся, выработать умение анализировать, делать выводы, устанавливать метапредметные связи с другими науками, создавать условия для развития познавательного интереса к предмету.

Воспитательная - сформировать коммуникативные навыки, умение высказывать собственное мнение, воспитать культуру общения учащихся при работе в группах, дисциплинированность, четкость и организованность в работе.

Используемые методы и приемы:

 технология развития критического мышления через чтение и письмо, фронтальный опрос, тестовые задания, работа в группах.

Оборудование: экран, проектор, раздаточный материал, листы А3.

Ход урока.

Этапы урока	Деятельность учителя	Деятельность учащихся
1.      Организационный момент. Мотивация.	Проверяет готовность обучающихся к уроку. Начать урок я хочу словами Владимира Ивановича Вернадского: «Человечество на Земле и окружающая его живая и неживая природа составляют нечто единое, живущее по общим законам природы». В природе вокруг нас постоянно происходит множество химических процессов, без которых наша жизнь невозможна. Это фотосинтез, дыхание, пищеварение, гниение, брожение.	Настраиваются на работу.
2. Определение темы и цели урока	Предлагает учащимся сформулировать учебную задачу. Записывает на доске уравнение реакции, отражающее сущность процесса фотосинтеза. Предлагает учащимся вспомнить, что такое фотосинтез с точки зрения биологии и определить, что он представляет с точки зрения химии.	Формулируют цель и задачи урока. Цель: изучить ОВР, которые происходят в биосфере Задачи: закрепить умение составлять уравнения ОВР, определять окислитель и восстановитель, расставлять коэффициенты методом электронного баланса, выяснить значение ОВР в биосфере.
3. Активизация знаний учащихся	Проводит фронтальный опрос и работу по тестам (приложение 1) с самопроверкой. - Что такое ОВР? - Что такое процесс окисления? - Что такое процесс восстановления? - Какие вещества проявляют окислительные свойства, а какие восстановительные?	Отвечают на вопросы учителя, выполняют тестовую работу. Производят самопроверку по выведенным на экране ответам.
4. Основная часть	Делит учащихся на 3 группы. Каждой группе предлагает текст с приложенными к нему заданиями (приложение 2). Корректирует работу учащихся. Заслушивает ответы учащихся и оценивает их.	Выполняют предложенные им задания в виде краткосрочного группового проекта, защищают проект, исправляют допущенные ошибки.
5. Рефлексия	Отмечает степень вовлеченности учащихся в работу на уроке. Предлагает закончить предложения: Я узнал, что… Я понял, что …. Мне непонятно…. С помощью смайликов выразите свое отношение к уроку.	Осуществляют обсуждение, делают выводы. Записывают предложения, оценивают, используя символы, результаты своей работы.
6. Домашнее задание	Предлагает на выбор разноуровневое домашнее задание. 1.      Самостоятельно составить по 5 уравнений ОВР (обязательное задание). 2.      Придумать ребус по теме занятия (творческая работа)	Записывают задание в дневник.

Приложение 1:

Тесты. 1. Найдите окислительно-восстановительную реакцию среди предложенных уравнений: 1. H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl            3. AgNO3 + HCl = AgCL + HNO3 2. 2Al + 3CuCl2 = 2AlCl3 + 3Cu                  4. FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl 2. В каких соединениях атомы хлора и алюминия имеют одинаковое значение степени окисления: 1. Cl2O  и  Al(NO3)3                                                3. HClO3  и  AlCl3 2. HClO2  и NaAl(OH)4                                           4. NH4ClO4  и  Al2(SO4)3 3. Азот является восстановителем в реакции: 1. Ca(OH)2 + NH4Cl = CaCl2 + NH3 + H2O                         3. NH3 + HNO3 = NH4NO3 2. NO + H2 = N2 + H2O                                                         4. NH3 + NO = N2 + H2O 4. Выберите схемы превращений, в которых происходит процесс окисления: 1. S0  →   S+4                                                                                                     3. S0  →   S-2 2. S+6  →   S-2                                                                                                     4. S+4   →  S0 5. Выберите схемы превращений, в которых происходит процесс восстановления: 1. N+2  →      N+4                                                             3. N+1 →   N0 2. N+5    →    N -3                                                                                           4. N+3   → N+1 6. Сколько электронов сера должна принять или отдать, чтобы осуществить переход   S+4   →   S0: 1. отдать 4e                                                                 3. отдать 6e 2. принять 2e                                                              4. принять 4e 7. Какие электронные уравнения характеризует азот как окислитель: 1. N+2 – 4e→ N+4                                                      3. N+2 -2e → N+4 2. N+2 + 2e → N +4                                                     4. N+2 +4e → N+4       8.Полуреакция С+4 → С+2 соответствует реакции: 1.       С + О2 = СО2                                                          3. С + СО2 = 2СО 2.       2СО + О2 = 2СО2                                                                            4. СН4 +2О2 = СО2 + 2Н2О Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в реакциях: Na + O2 → Na2O Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2S + H2O

Приложение 2:

Группа 1. Прочитайте текст и выполните задания Круговорот углерода Углерод взаимодействует с другими элементами различными способами и входит в состав практически всех классов органических соединений. Например, он входит в состав углекислого газа, метана. Он растворен в воде, где его содержание значительно больше чем в атмосфере. Хотя по распространённости углерод не входит в десятку, но в живых организмах он составляет от 18 до 45% сухой массы. Круговорот углерода в биосфере основывается на наличии в атмосфере и гидросфере углекислого газа, который является своеобразным обменным фондом. Пополняется он за счет дыхания живых организмов, путем сжигания кислорода при работе промышленности производств и транспорта, а также в связи с использованием для работы этих видов человеческой деятельности «консервов» — угля, торфа, сланцев и так далее.  Главный потребитель СО 2 – фотосинтетический аппарат растений.  Процесс фотосинтеза происходит при участии поглощающих свет пигментов (кислород и др.). Попадая в клетку зеленого листа углекислый газ присоединяется к акцептору, с которым продолжает дальнейшие движения и превращения. Благодаря ферменту альдолязы образуется простой сахар – глюкоза, а из него – сахароза и крахмал. Много углерода изымается из биологического круговорота вещества и попадает в океан в виде углекислых солей. Эти соли, особенно САСО 3, тратятся на построение панцирей животных, очень много их и в морской воде. Если в атмосфере возрастает содержание СО 2, часть его растворяется в воде, вступает в реакцию с карбонатом кальция, образуя растворенный в воде бикарбонат кальция. Углерод в атмосфере В атмосфере углерод содержится в виде углекислого газа (СО 2), угарного газа (СО), метана (СH 4) и некоторых других углеводородов. Метан и углекислый газ создают парниковый эффект, угарный газ такого влияния не оказывает.  Время жизни метана оценивается в 10-14 лет, а время жизни углекислого газа — в 3-5 лет. СО окисляется до СО 2 за несколько месяцев. Метан поступает в атмосферу в результате анаэробного разложения растительных остатков. Основными источниками поступления метана в современную атмосферу являются болота и тропические леса. Современная атмосфера содержит большое количество кислорода, и метан в ней быстро окисляется. Углерод в земной коре Содержание углерода в земной коре составляет порядка 0,27 %. С началом индустриальной эпохи человечество стало использовать углерод из этого резервуара и переводить его в атмосферу. Воздействие человека на атмосферу. Для производства энергии человек сжигает топливо, в результате чего происходит выброс СО 2. Ежегодный выброс углекислого газа СО 2 составляет около 5 миллиардов тонн. За последние 100 лет концентрация СО 2 в атмосфере увеличилась на 10-12%. СО2 препятствует тепловому излучению земли, что приводит к, так называемому, парниковому эффекту. На данный момент температура Земли повысилась на 0,5- 0,6°С, что привело к поднятию уровня океана за последние 100 лет на 10-14 см. Выброс в атмосферу оксида серы (SO 2) в год составляет около 146 млн тонн, а закиси азота (N 2O) 53 млн. тонн. Эти вещества в определенных условиях в атмосфере реагируют с водой, образуя серную        (H 2SO 4) и азотную кислоту (HNO 3), что приводит к выпадению "кислотных" дождей. Следующая глобальная проблема - нарушение озонового слоя. Озоновый слой (О 3) образуется в атмосфере на высоте в среднем 20 - 25 км в результате действия солнечного излучения на кислород      (О 2); он защищает Землю от ультрафиолетового облучения (УФО). Попадая в верхние слои атмосферы, некоторые антропогенные газы (такие как хлор-фтор-углероды, закись азота и др.) окисляют озон, что приводит к истончению озонового слоя, крайним проявлением которого является появление "озоновых дыр" (снижение содержания озона на 40 %). В результате этого увеличивается УФ облучение поверхности Земли, что приводит к нарушению экосистем и вредному влиянию на здоровье человека. _________________________________________________________________________________________ Задание 1: Запишите главную мысль, содержащуюся во втором абзаце текста (одно-два предложения) Задание 2: Представьте количество выбрасываемых в атмосферу газов в виде диаграммы. Задание 3: На основании приведенной в тексте информации о проблеме глобального потепления сформулируйте свою точку зрения об этой угрозе для человечества. Приведите один-два аргумента для обоснования своего мнения. Я считаю, что___________________________ Аргументы:_____________________________ Задание 4: Прочитайте описание процессов, происходивших в первичной атмосфере Земли, и представьте их в виде знаковых моделей (уравнений реакций). Для ОВР уравнять методом электронного баланса, определить окислитель и восстановитель. «Около 2 млрд лет назад в атмосфере стало заметно увеличиваться содержание кислорода. В результате реакции фотосинтеза в одноклеточных зеленых водорослях из диоксида углерода и воды образовывались глюкоза (C6 H12 O6) и кислород. Одновременно протекал процесс окисления метана, находящегося в атмосфере. Это привело к накоплению в атмосфере углекислого газа и водяных паров». Модели процессов 1.__________________________________ 2.__________________________________ Задание 5: При извержении на Камчатке самого большого вулкана Евразии – Ключевской сопки- в атмосферу выбрасывались вулканические газы и пары: CO2, CO, N2, SO2, S2 ,H2 , NO2 , NH3 , HCL , HF , H2 S , CH4 , H2 O , CL2 , Ar и др. Классифицируйте эти вещества по различным основаниям. Основания классификации Группы веществ

Группа 2. Прочитайте текст и выполните задания Круговорот азота Круговорот азота в биосфере связан с образованием таких важнейших органических соединений, как: белки, нуклеиновые кислоты, липопротеиды, АТФ, хлорофилл и другие.  Азот, который является олицетворением белковой жизни в биосфере в основном сосредоточен в атмосфере, где его часть составляет около 78%. То есть на 1 га поверхности Земли приходится толща воздуха с приблизительно 80 тыс. т азота. Однако в таком виде он недоступен растениям. Он может употребляться только бактериями и сине- зелёными водорослями. Для остального растительного мира в молекулярной форме азот не может служить питанием, а может перерабатываться лишь в виде неорганических соединений. Некоторые виды таких соединений образуются во время гроз и с дождевыми осадками попадают в воду и почву. Самыми активными «переработчиками» азота или азотофиксаторами являются клубеньковые бактерии. Они поселяются в клетках корней бобовых и преобразовывают молекулярный азот в его соединения, пригодные для растений. После их отмирания, азотом обогащается и почва. При гниении органических веществ значительная часть содержащегося в них азота превращается в аммиак, который под влиянием живущих в почве трифицирующих бактерий окисляется затем в азотную кислоту. Последняя, вступая в реакцию с находящимися в почве карбонатами, например, с карбонатом кальция СаСОз, образует нитраты: 2HN0з + СаСОз = Са(NОз) 2 + СО2 + Н 20  Нитраты, в свою очередь, поступают в качестве питания для растений и нитрифицирующими бактериями восстанавливаются до оксидов и молекулярного азота. Которые вновь попадают в атмосферу.  Образовавшиеся в атмосферном воздухе окиси азота связываются с частицами воды, образуя кислоты – азотную HNO 3 и азотистую HNO 2. Эти кислоты вместе с атмосферными осадками вновь попадают в почву. Некоторая же часть азота всегда выделяется при гниении в свободном виде в атмосферу. Свободный азот выделяется также при горении органических веществ, при сжигании дров, каменного угля, торфа. Таким образом, в природе совершается непрерывный круговорот азота. Однако ежегодно с урожаем с полей убираются наиболее богатые белками части растений, например, зерно. Поэтому в почву необходимо вносить удобрения Загрязнение атмосферного воздуха Ежегодно в атмосферу выбрасывается 2,3 млрд тонн вредных примесей: углекислый газ CO2 (48,5%), оксиды азота NO, NO2 (15%), оксид серы SO2 (14,9%), твердые частицы (13,6%), углеводороды (8%) и др. Они образуются при извержении вулканов, в результате биологических процессов, работы промышленных предприятий. Негативное воздействие человека на литосферу.  Литосфера в своем составе содержит максимальное количество живого вещества. С 1600 с Земли исчезло 63 вида и 55 подвидов млекопитающих, 103 вида и подвида птиц, 21 вид рептилий и 23 вида рыб. Около 600 видов позвоночных на грани полного истребления. Ежегодно полностью исчезает 1-2 вида организмов. Это приводит к упрощению сложных природных экосистем, чем нарушается их устойчивость. Сейчас 10% поверхности земли - пахотные земли, которые лишь в редуцированном виде повторяют биогеоценоз и функционально неполноценны; в связи с этим они не могут существовать без минеральных удобрений, пестицидов, гербицидов, дефолиантов. При этом обрабатываемые почвы теряют в среднем 1-2% гумуса в год. В настоящее время лесами покрыта одна треть суши. В доисторическое время лесами было занято не менее 70 % суши. В районах древних цивилизаций лес был безвозвратно уничтожен. Сейчас вырубка леса продолжается с возрастающими темпами. Ежегодно вырубается 100000 км2 леса. Вырубка леса и распахивание территории приводит к опустыниванию Земли. ________________________________________________________________________________________ Задание 1: Запишите главную мысль, содержащуюся во втором абзаце текста (одно-два предложения) Задание 2: Представьте состав загрязнений атмосферного воздуха в виде круговой диаграммы. Задание 3: На основании приведенной в тексте информации о проблеме загрязнения литосферы сформулируйте свою точку зрения о том, к каким последствиям для человечества это может привести. Приведите один-два аргумента для обоснования своего мнения. Я считаю, что___________________________ Аргументы:_____________________________ Задание 4: Прочитайте описание процессов, происходящих в атмосфере Земли, и представьте их в виде знаковых моделей (уравнений реакций). Для ОВР уравнять методом электронного баланса, определить окислитель и восстановитель. «Во время грозы молекулярный азот соединяется с атмосферным кислородом с образованием закисей азота NO и NO2.  Окись азота (IV), соединяясь с водой, образует азотную и азотистую кислоту:  Модели процессов 1.__________________________________   3. ________________________________________ 2.__________________________________ Задание 5: При извержении на Камчатке самого большого вулкана Евразии – Ключевской сопки- в атмосферу выбрасывались вулканические газы и пары: CO2, CO, N2, SO2, S2, H2, NO2 , NH3 , HCL , HF , H2 S , CH4 , H2 O , CL2 , Ar и др. Классифицируйте эти вещества по различным основаниям. Основания классификации Группы веществ

Группа 3. Прочитайте текст и выполните задания Круговорот серы Сера представляет собой исключительно активный химический элемент биосферы и мигрирует в разных валентных состояниях в зависимости от окислительно - восстановительных условий среды. Среднее содержание серы в земной коре оценивается в 0,047 %. В природе этот элемент образует свыше 420 минералов.  В породах, образовавшихся при извержении вулканов, сера находится преимущественно в виде сульфидных минералов: пирита, пирронита, халькопирита, в осадочных породах содержится в глинах в виде гипсов, в ископаемых углях - в виде примесей серного колчедана и реже в виде сульфатов. Сера в почве находится преимущественно в форме сульфатов; в нефти встречаются ее органические соединения. В биосфере круговорот серы необходим для образования аминокислот. Сера участвует в процессе создания трехмерной структуры белков. В этом процессе участвуют бактерии и организмы, потребляющие кислород для синтеза энергии. Они окисляют серу до сульфатов, а одноклеточные доядерные живые организмы, восстанавливают сульфаты до сероводорода. Кроме них, целые группы серобактерий, окисляют сероводород до серы и далее до сульфатов. Растения могут потреблять из почвы лишь ион серы — SO 4 -2. Таким образом, одни микроорганизмы являются окислителями, а другие восстановителями. Местами накопления серы и ее производных в биосфере является океан и атмосфера. В атмосферу сера поступает с выделением сероводорода из воды. Кроме того, сера попадает в атмосферу в виде диоксида SO2 при сжигании на производствах и в бытовых нуждах горючего ископаемого топлива. В первую очередь угля. Там она окисляется и, превращаясь в серную кислоту в дождевой воде, с ней же выпадает на землю. Воздействие химических веществ на гидросферу. По данным ВОЗ (Всемирная Организация Здравоохранения) 80% всех болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством воды или ее нехваткой. Сооружение каналов, переброска водостока рек приводит к истощению грунтовых вод, осушению территорий, засыханию лесов, а нерациональное использование воды в области земледелия приводит к засолению почв. В настоящее время в мире подверглись засолению и не дают урожая 40 – 45 млн га земли. Сооружение плотин нарушает путь миграции рыб, что приводит к резкому уменьшению их численности. Химическое загрязнение воздействует на все оболочки биосферы. Загрязнители номер один - пестициды, вещества, используемые для уничтожения вредителей сельского хозяйства. К ним относится очень большой спектр химических веществ. Печально известный пример - ДДТ (ди-хлор-дифинил- трихлорэтан). Он широко использовался в 50-60-х годах, так как был высокоэффективным не только в борьбе с вредителями сельского хозяйства, но и с комарами, как переносчиками малярии, но оказался токсичным и очень устойчивым во внешней среде. В районах бесконтрольного его применения детская смертность возросла в 5 раз. И после запрета ДДТ в 1964 году, он до сих пор содержится в организмах, так как время его распада составляет 150 лет. На втором месте, по токсикологическим оценкам "стресс- индексов" загрязнителей веществ - тяжелые металлы. Содержание тяжелых металлов в городах и промышленных центрах превышает нормативы в 10 - 20 раз. В теле современного человека, по сравнению с первобытными людьми, тяжелых металлов содержится в 50 раз больше. Тяжелые металлы обладают широким спектром действия (например, свинец и ртуть действуют на ЦНС, а также обладают эмбриотоксическим и мутагенным эффектом). Это лишь отдельно взятые примеры; спектр опасных химических веществ, попадающих во внешнюю среду, значительно больше и с каждым годом он увеличивается. Ежегодно синтезируется около 250 тысяч новых веществ, из них около 500 начинают использовать. Основные загрязнители биосферы: В состав отходящих дымовых газов входят диоксид углерода, диоксид и триоксид серы и др. Отходы углеобогатительных фабрик содержат 55-60% Si0 2, 22-26% АL 2 0 3, 5-12% Fе 0 , 0,5-1,0 СаО, 4-4,5% К 2 0 и Na 2 O и до 5% С. _________________________________________________________________________________________ Задание 1: Запишите главную мысль, содержащуюся во втором абзаце текста (одно-два предложения) Задание 2: Представьте состав загрязнителей биосферы в виде круговой диаграммы. Задание 3: На основании приведенной в тексте информации о проблеме загрязнения гидросферы сформулируйте свою точку зрения о том, какие источники загрязнения воды существуют в вашем регионе и к каким последствиям это может привести. Приведите один-два аргумента для обоснования своего мнения. Я считаю, что___________________________ Аргументы: _____________________________ Задание 4: Прочитайте описание процессов, происходящих в атмосфере Земли, и представьте их в виде знаковых моделей (уравнений реакций). Для ОВР уравнять методом электронного баланса, определить окислитель и восстановитель. «Диоксид серы в атмосфере окисляется кислородом воздуха до оксида серы(VI), который, соединяясь с дождевой водой образует серную кислоту. Эта кислота вместе с атмосферными осадками попадает в почву». Модели процессов 1.__________________________________ 2.__________________________________ Задание 5: При извержении на Камчатке самого большого вулкана Евразии – Ключевской сопки- в атмосферу выбрасывались вулканические газы и пары: CO2, CO, N2, SO2 , S2 ,H2 , NO2 , NH3 , HCL , HF , H2 S , CH4 , H2 O , CL2 , Ar и др. Классифицируйте эти вещества по различным основаниям. Основания классификации Группы веществ

Критерии оценивания сформированности метапредметных умений:

Задание 1	1-3 балла
Задание 2	2-4 балла
Задание 3	2-5 баллов
Задание 4	2-6 баллов
Задание 5	2-6 баллов

 Источники информации

1. А.А. Журин, Н.А. Заграничная «Химия: метапредметны результаты обучения» Москва «Вако», 2014.

2. М.Д. Гольдфейн, Н.В. Кожевников, А.В. Трубников, С.Я. Шулов – «Проблемы жизни в окружающей среде. Учебное пособие». Химия. 1996г,

3. А.А. Горелов. «Структура и функции экосистем». Экология. 1998г.

4. А.В. Соловьева «Тест по теме окислительно-восстановительные реакции» nsportal.ru 2013г.

Краткое описание документа:

Конспект урока по теме "Окислительно-восстановительные реакции".

Цель урока: закрепить и систематизировать материал по теме «ОВР», сформировать у учащихся умение работать с текстом, анализировать информацию, делать выводы, преобразовывать информацию из одной форм построения в другие, формулировать свою точку зрения на основе полученной информации.

Используемые методы и приемы: технология развития критического мышления через чтение и письмо, фронтальный опрос, тестовые задания, работа в группах.