Окислительно – восстановительные реакции

Цель урока: повторить  и закрепить  знания  о классификации химических реакций, в том числе об  окислительно-восстановительных реакциях; об определении степени окисления, процессах окисления, восстановления, важнейших окислителях и восстановителях, о типах окислительно-восстановительных реакций, о значении окислительно-восстановительных реакций в жизни человека. Уметь применять  знания  при составлении окислительно-восстановительных реакций.

                                       Ход урока:

1.     Орг. момент

2.     Опрос.

¯  Какие по типу химические реакции вы знаете? (соединения, разложения, замещения, обмена, экзо и эндотермические, обратимые и необратимые, окислительно-восстановительные каталитические)

¯  Что такое степень окисления?

¯ Как определяется степень окисления в веществах.  (Работа у доски)

N₂ ; OF₂;  S;  BaSO₄;  Cr Cl₃; H₂O₂;  AgNO₃;  CO₂;  Na₂S; Cu.

Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления азота в нем.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА                      СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ АЗОТА

1.     – 3

2.     – 2

3.     +2

4.     + 3

5.     +4

6.     +5

Ответы:  6143

¯ Дайте определение окислительно-восстановительной реакции

¯ Реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, получили название окислительно-восстановительных. Это наиболее распространенный тип химических превращений в природе.

   Степени элементов изменяются потому, что при протекании окислительно- восстановительной реакции происходит переход электронов от атомов одного элемента к атомам другого, то есть одни атомы отдают электроны, а другие присоединяют их.           

¯ Выберите из уравнений реакций только  окислительно-восстановительные:

1.     Br₂ + KI → I₂ + KBr

2.     SO₃ + 2NaOН = Na₂SO₄ + Н₂О

3.     H₂SO₄ + Zn = ZnSO₄ + H₂

4.     СuSO₄ + 2NaOH  = Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Ответ:1,3

¯ Что такое окислитель?  Назовите важнейшие окислители ( атом, ион или молекула, который принимает электроны) КМnO₄ K₂Cr₂O₇ K₂CrO₄ H₂SO₄ HNO₃ MnO₂ F₂ Cl₂ т.д. Процесс присоединения электронов -  восстановление

¯ Что такое восстановитель? Назовите важнейшие восстановители (атом, ион или молекула, который отдает электроны) Процесс отдачи электронов  - окисление

¯  

HCl; H₂S; HBr; NH₃; HJ; PH₃; C; CO; H₂  активные металлы

_{Ответы: 1,4     1,3}

¯ Какие методы используют для составления окислительно-восстановительных реакций?

¯ Метод электронного баланса и электронно-ионный  метод

¯ Составим алгоритм составления окислительно – восстановительной реакции:

   Определить степени окисления химических элементов

   Подчеркнуть атом, молекулу или ион, который изменил степень окисления

   Записать схемы полуреакций

   Подобрать множители к  уравнениям

   Определить окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления

   Сложить левые и правые части уравнений

      Подставить полученные коэффиценты перед окислителем и восстановителем  в уравнение реакции

¯ Посмотрим на примерах: 

опыт  цинк с соляной кислотой, железный гвоздь с сульфатом меди (2)

Метод электронного баланса

Разбираем уравнения:

Zn⁰ + 2H⁺¹Cl^-1 = Zn⁺²Cl^-1₂ + H₂⁰

Zn⁰      - 2e  =  Zn²⁺   Œ восстановитель, процесс окисления

2H⁺  +2e  =  H₂⁰     Œ окислитель, процесс восстановления

Zn⁰+2H⁺= Zn²⁺+ H₂⁰

Cu⁺² S⁺⁶O ^-2₄ + Fe⁰ = Fe⁺² S⁺⁶O ^-2₄+ Cu⁰

Cu²⁺  +2e  = Cu⁰     Œ окислитель, процесс восстановления

Fe⁰   -2e  = Fe²⁺      Œ восстановитель, процесс окисления

Cu²⁺ +  Fe⁰  = Cu⁰  +  Fe²⁺

Электронно-ионный  метод:

Опыт: медная проволока  с концентрированной серной кислотой при нагревании

Cu⁰ + 2H₂S⁺⁶O₄  = Cu⁺²SO₄ + S⁺⁴O₂ + 2H₂O

Cu⁰   -2e  = Cu²⁺                                   Œ восстановитель, процесс окисления

S⁺⁶O₄  ^2- +4H⁺ -2e=  S⁺⁴O₂  +2 H₂O    Œ окислитель, процесс восстановления

Cu⁰  + SO₄ ^2- +4H⁺= Cu²⁺    + S⁺⁴O₂  +2 H₂O       

8KI ^-1+  5H₂S⁺⁶O₄   =   4  K₂S⁺⁶O₄   + H₂S^-2+4J₂ ⁰+ 4H₂O

2I ^-   -2e = J₂ ⁰                                                                 “восстановитель, процесс окисления

S⁺⁶O₄   ^2-  +10 H⁺ +8e   = H₂S +4 H₂O    “Œ окислитель, процесс восстановления

8I^- + SO₄^2-  +10 H⁺= 4J₂ ⁰  + H₂S +4 H₂O 

Значение окислительно-восстановительных реакций в жизни человека.

Как вы думаете, где могут применяться  окислительно – восстановительные реакции в жизни человека?

В быту

     В повседневной жизни человек постоянно сталкивается с окислительно-восстановительными реакциями. Например, горение газа в плите:                

СН4+ 2О2 = СО2 + 2Н2О 

или отбеливание ткани или бумаги  перекисью водорода:   2Н2О2 = 2Н2О + О2 .

Кроме того, стирка и выведение пятен на одежде тоже относятся к окислительно-восстановительным реакциям:

2HClO = 2HCl + O2

Процесс дезинфекции ванн и других предметов также основан на этом принципе:          Са(ClO)2 + СО2 + Н2О = СаСО3 + 2 HClO

Извержение вулкана,

2H2S + O2 = 2H2O+ 2S

образование озона вовремя грозы, окисление азота при образовании молнии,

N2+ O2 = 2 NO      2NO + O2—2NO2

процессы фотосинтеза и дыхания,

6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2

а также, все процессы, протекающие в живых организмах—основаны на окислительно– восстановительных свойствах веществ.

В медицине

Отвердевание пломбы, отбеливание зубов и даже простое обеззараживание ран раствором перманганата калия– все это окислительно– восстановительные реакции.

2KMnO4 =K2MnO4 + MnO2+ O2

В искусстве

      Со временем краски, которыми написаны картины стареют и чернеют. На картинных рамах, появляется зеленый налет из-за окисления меди.

 Тогда реставраторы используют окислительно– восстановительные свойства пероксида водорода и возвращают первоначальный вид произведениям искусства.

PbS + 4Н2О2  = 4Н2О + PbSO4

В технике

   Сгорание топлива в  двигателе самолетов, автомобилей, моторных лодок и т.д.-это окислительно- восстановительный процесс.

2С8Н18 + 25О2 = 16СО2 + 18Н2О

Работа обыкновенной батарейки, аккумулятора ничто иное как окислительно-восстановительная реакция

.Fe+ CuSO4 = FeSO4 + Cu

Вывод:   окислительно—восстановительные процессы лежат в основе жизнеобеспечения всех живых организмов  и  значительно облегчают жизнь человека в современном мире.

Домашнее задание : параграф