Окислительно восстановительные реакции вокруг нас

Муниципальное  бюджетное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №16

с углублённым изучением отдельных предметов»

Уроки химии

Окислительные – восстановительные реакции

вокруг нас

Разработал учитель химии

Высшей категории

Н.В. Волкова

Г. Арзамас

Окислительно – восстановительные

реакции вокруг нас

Урок – закрепления изучаемого материала.

Цель урока:

Применение знаний материала химии в решении задач прикладного характера.

Задачи урока:

Обучающая  – выявление иоценка степени овладения системы знаний и комплексом навыков и умений об ОВР, готовности учащихся успешно применять полученные знания на практике, позволяющие обеспечить обратную связь и оперативную корректировку учебного процесса.

Развивающая - развитие критического мышления, самостоятельности и способности к рефлексии, обеспечение системности учении.

Воспитательная – воспитание положительной мотивации учения, правильной самооценки, чувство ответственности, доброжелательности друг к другу, повышение интереса к предмету.

Оборудование и реактивы:

·        Персональный компьютер, медиапроектор, диск с презентацией «Окислительно – восстановительные реакции вокруг нас» (при разработке презентации использовались материалы из Интернета);

·        Растворы нитрата свинца (II), сульфид натрия, пероксид водорода, серная кислота, оксид меди (II); твердые злорид аммония, нитрит натрия, перманганат калия.

·        Периодическая система Д. И. Менделеева.

·        На столах предметы: паяльник, цветок, лучина, спиртовка, картина, теннисный мяч, спички, пирит, пробирки, лабораторный штатив, фотография взлетающей ракеты.

Ход урока

1)    Организационный этап.

Учитель: Здравствуйте, ребята. Займите места в группах в соответствии с теми заданиями, которые получили ранее.Рада вас видеть на сегодняшнем уроке. Урок у нас необычный, на нем присутствуют  гости. Но пусть это вас не беспокоит. Давайте работать так, как вы это делаете обычно.

2)   Этап подготовки учащихся к активному усвоению знаний.

Слайд № 1-3

Объявляется тема урока, и показываются слайды презентации, выполненные в powerpoint, обосновывается актуальность данной темы и ее связь с жизнью.

Учитель - посмотрите на экран(Показываются 3 слайд).

Что эти явления объединяет?

Ученик:

Все это окислительно-восстановительные реакции, которые нас окружают.

Учитель:Окислительно-восстановительные процессы принадлежат к числу наиболее распространенных химических реакций и имеют огромное значение в теории и практике. С ними связаны процессы обмена веществ, протекающие в живом организме, гниение и брожение, фотосинтез. Окислительно-восстановительные процессы сопровождают круговороты веществ в природе. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов, при электролизе и выплавки металлов. С их помощью получают щелочи, кислоты и другие ценные продукты.

Учитель: Попробуйте сформулировать цель сегодняшнего занятия. (Ученики высказывают свои точки зрения, учитель обобщает)

Слайд № 4

Цель урока: показать значимость ОВР повседневной жизни

Учитель:Действительно, на сегодняшнем уроке мы будем говорить о явлениях, с которыми вы часто сталкиваетесь в своей жизни, не догадываясь, что в основе лежат окислительно-восстановительные реакции.

Вы заранее получите карточки с заданиями, перед вами поставлена задачи:

1)    Разделитесь на группы;

2)    Подобрать материал для решения конкретной задачи;

3)    Составить схемы окислительно – восстановительного процесса скрытого в задаче;

4)    Записать уравнения окисильтельно -  восстановительные реакции, расставить коэффиценты  МЭБ;

5)    Уметь объяснять использование конкретного приема расстановки коэффициентов.

3)    Этап закрепления знаний

На столах находятся предметы, которые помогут вам решить задачи, карточки  -  инструкция.

1 стол: паяльник, CuO,NH₄Cl.

2 стол: Зеленое растение, лучина, C₆H₁₂O₆, спиртовка, спички.

3 стол:H₂SO₄, пирит.

4 стол: Картина, растворы Pb(NO₃)₂, Na₂S, H₂O₂ ,пробирки лабораторный штатив.

5 стол: Теннисный мяч, твердые веществаNH₄Cl, NaNO₂.

6 стол: Фотография взлетающей ракеты, марганцовка.

На подготовку к защите отвод с 15 минут, один ученик от каждой группы на доске записывает уравнение окислительно-восстановительного процесса, лежащего в основе решения задачи,расставляет коэффициенты МЭБ.

Оставшиеся члены групп защищают свое решение задачи по вопросам карточки инструкции, при этом все учащиеся фиксируют решение задач в тетрадях.

         Карточка инструкция

1)     Тривиальное название вещества или определение термина, о котором говорится задаче.

2)    Записать уравнение ОВР, расставить коэффициенты МЭБ.

3)    Определить связь между предметами и химическим процессом скрытым в них.

4)    Объяснить использование конкретного прием и расстановка коэффициентов в электронном балансе.

5)    Привести примеры ОВР из повседневной жизни.

Ответы учащихся в группах и у доски:

Первая группы учащихся (1 стол).

О паянии Слайд № 5,13.

 При паянии металлов используют нашатырь. Для чего?

Нашатырь - это хлорид аммония NH₄Cl.

Его используют длятравления - очистки поверхности паяльника и паяемогоизделия от оксидов металлов. При повышенной температуре нашатырь разлагается с образованием аммиака.

Аммиак реагирует с оксидом меди на горячей поверхности медного паяльника.

3Cu⁺²O + 2N^-3 H₃ -> 3Cu⁰ + 3H₂O + N₂⁰

Cu⁺² +2e ->Cu⁰    3 окислитель, восстановитель

2N^-3 – 3e ->N⁰₂2 восстановитель, окисление

Вторая группа учащихся (2 стол).

Фотосинтез Слайд №6.

Этот процесс является единственным источником кислорода и органического углерода всей живой природы. Что это за процесс?

Роль фотосинтеза на земле трудно переоценить. Это единственный источник кислорода в атмосфере нашей планеты и органического углерода всей живой природы. Упрощенно фотосинтез можно изобразить уравнением:

свет

CO₂+H₂O -> C₆H₁₂O₆+O₂

Слайд №14,15

                                                        H  H   HO  H   H          O

                                          H O C – C - C – C – C  - C  H

                                                         

                                                         H    OH  OH  H  OH

6C⁺⁴O^-2 + 6H₂O^-2 -> C₆H₁₂O₆ + 6O⁰₂

6C⁺⁴ +24e-> 6C⁰1 окислитель, восстановление

2O^-2-4e->O₂⁰      6 восстановитель, окисление

Атомы углерода связаны между собой непосредственно,следовательно перед атомами углерода ставим коэффициент 6.

Третья группа учащихся (3 стол).

Производство серной кислотыСлайд № 7,8, 16

Одним из научных принципов химического производства является обжиг «в кипящем слое». Какой химический процесс лежит в основе этого принципа, сырье и продукт этого химического производства?

Первой стадия производства серной кислоты является обжиг пирита в (FeS₂) кипящем слое.

4Fe⁺²S^-1₂ + 11O⁰₂ -> Fe⁺³₂O^-2₃ + 8S⁺⁴O^-2₂

FeS₂ -11e ->Fe⁺³ +2 S⁺⁴  4 восстановитель, окисление

O⁰₂ +4e-> 2O^-2       11 окислитель, восстановление

Железо и сера является восстановителями, поэтому можно записать суммарный электронный баланс молекулы сульфиды железа (II).

 Четвертая группы учащихся (4 стол).

Рассказ о старых картинах.Слайд № 9, 17

В свое время художники писали картины, используя в качестве белой краски свинцовые белила. Со временем под действием содержащихся в воздухе следов сероводорода картины темнели, так как свинцовые белила превращались в тёмный (чёрный) сульфид свинца. Реставраторы, промывая старинные картины пероксидом водорода, сульфид переводят в белый сульфат свинца, и потемневшие картины обновляются  - становятся вновь яркими.

Проведите химический эксперимент.

Учащиеся демонстрируют опыт воздействия записывается уравнение этой реакции:

Pb⁺²S^-2 + 4H⁺¹₂O^-1₂ ->PbS⁺⁶O₄ + 4H₂O^-2

H->O-O<-Hатомы кислорода связаны между собой непосредственно, следовательно перед атомами кислорода ставим коэффициент 2

S^-2 -8e ->S⁺⁶   1 восстановитель, окисление

2O^-1 +2e -> 2O^-2 4 окислитель, восстановление

Пятая группа учащихся (5 стол)

Теннисный мяч Слайд № 10, 18

Чем надут теннисный мяч?

Теннисный мяч не надувают, а вводят в них специальные вещества –«вздуватели».Это такие вещества, который при нагревании разлагаются с образованием газообразных продуктов. В теннисные мячи( заготовки в виде полусфер изготовлены предварительно и намазаны клеем) кладут таблетки, содержащий смесь нитрита натрия и хлорида аммония. Склеенные половинки мяча помещаютв формы и нагревают.

NaN⁺³O₂ + N^-3H₄Cl->NaCl+2H₂O+N⁰₂

2N⁺³ + 6e->N₂⁰окислитель, восстановление

2N^-3-6e->N₂⁰восстановитель, окисление

Выделившийся азот создает в мече повышенное давление.

Шестая группа учащихся (Шестой стол).

Компонент ракетного топливаСлайд №11,19

Основным компонентом ракетного топлива является…?

Основным компонентом ракетного топлива является гептан.

C^-16/7₇H₁₆+11O₂⁰ ->7C⁺⁴O₂+8H₂O^-2

7C^-16/7 -44e ->7C⁺⁴1 восстановитель, окисление

O₂⁰+4e ->2O^-2 11 окислитель, восстановление

У атома углерода дробный коэффициент, поэтому в электронном балансе перед атомами углерода ставим коэффициент 7.

Учитель:

Подведем итоги нашей работы. Вспомним цель урока, которую вы сформулировали в начале урока. Слайд №4.

-В чем же значимость ОВР в повседневной жизни?

Учащиеся самостоятельно подводят итоги урока:

-без процесса фотосинтеза мы не смогли бы дышать;

- большинство процессов, которые окружают нас в жизни относятся к окислительно – восстановительным и являются жизненно важными.

Слайд №20.

Учитель:

Озвучивание оценок учащихся за работу на уроке.

4)   Этап информации о домашнем задании

Используя различные источники информации найти и записать в тетрадь примеры окислительно – восстановительных реакций, используемых в жизни человека.

Дополнительная задача:

Конструкторы первых космических кораблей и подводных лодок столкнулись с проблемой: как поддержать постоянный состав воздуха на судне и космических станциях? Избавиться от избытка углекислого газа и пополнить запас кислорода? Решение было найдено.Надпероксид калия KO₂ в результате взаимодействия с углекислым газом образуется кислород:

     4K⁺¹O₂^-1/2 +2C⁺⁴O₂^-2=2K₂⁺¹C⁺⁴O₃^-2+ 3O⁰₂                         

Как видите, это окислительно-восстановительная реакция. Кислород в этой реакции является и окислителем, и восстановителем. В космической экспедиции на счету каждый грамм груза.

Рассчитайте запас надпероксид калия, который необходимо взять в космический полет, если полет рассчитан на 10 дней и если экипаж состоит из двух человек. Известно, что человек за сутки выдыхает 1  килограмм углекислого газа.

Задачи к заданиям

1)  Паяние металлов используют нашатырь.  Для чего?

2)  Этот процесс является единственным источником кислорода и органического углерода все живой природы. Что это за процесс?

3)  Одним из научных принципов химического производства является обжиг «в кипящем слое».Какой химический процесс лежит в основе этого принципа, сырье и продукты этого химического производства?

4)  Реставраторы, промывая старые картины пероксидом водорода, сульфид переводят в белый сульфат свинца, и потемневшие картины обновляются - вновь становятся яркими.

5)  Чем надуть теннисный мяч?

6)  Основным компоненты ракетного топлива является…? Запишите уравнение горения.

Карточка инструкция

1)  Тривиальное название вещества или определение термина, о котором говорится задаче.

2)  Записать уравнение ОВР, расставить коэффициенты МЭБ.

3)  Определить связь между предметами и химическим процессом скрытым в них.

4)  Объяснить использование конкретного прием и расстановка коэффициентов в электронном балансе.

5)  Привести примеры ОВР из повседневной жизни.