Урок "Окислительно-восстановительные реакции" (11 класс)

Технологическая карта урока, реализующего формирование УУД

Предмет, класс   химия, 11 класс (угубленный уровень)

Автор УМК    Габриелян О.С.

Тема урока       Окислительно-восстановительные реакции

Тип урока  комбинированный

Ресурсы: растворы перманганата калия, сульфита калия, серной кислоты, уксксной кислоты, пероксида водорода, пробирки, карточки для индивидуальной и групповой работы, учебник

Основные понятия: окислительно-восстановительные реакции, окислитель, восстановитель, степень окисления

Планируемые результаты

Предметные		Метапредметные	Личностные
научатся	получат возможность научиться
Определять характер среды, условия протекания ОВР, исходные и продукты образования, окислителя и восстановителя. Составить электронный баланс,  Проводить эксперимент и на основе эксперимента сделать вывод	Составлять уравнения ОВР,в которых не указан ряд веществ	уметь организовывать свою деятельность, определять ее цели и задачи, выбирать средства реализации цели и применять их на практике, оценивать результаты; - устанавливать причинно-следственные связи, строить логические рассуждения, делать выводы; -умение создавать модели и схемы; -  умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками, работать индивидуально и в группе	- формирование ответственного отношения  к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию; - формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками в процессе учебной деятельности.

Организационная структура урока

(урок комбинированный)

Этапы урока	Деятельность учителя (методы и приёмы, задания и упражнения…)	Деятельность учащихся	Примечания
1. Орг. момент	Здравствуйте, ребята! Вот мы и снова встретились в кабинете химии. А какое у вас сегодня настроение?	Приветствуют учителя, настраиваются на урок.
2. Мотивация.	Способность удивляться —  редко  присущее  взрослому  человеку,  занятому  повседневными проблемами. Но из этой способности,  из желания узнать, как и из чего всё «сделано», как  всё  устроено,  могут  родиться  важные  открытия.  Почему ружье стреляет? Научно-популярная информация-подсказка. Черный порох – это смесь тонко измельченной калиевой селитры – нитрата калия (75%), древесного угля (15%) и серы (10%). Воспламенение пороха может быть описано реакцией взаимодействия этих  веществ с образованием азота, углекислого газа и сульфида калия. Задание. Составьте уравнение реакции, в результате которой ружье стреляет. Рассмотрите в свете ОВР. Ответ: 2КNO3 + S + 3C = К2S + N2 + 3CO2. Выделяющиеся при взрыве и расширяющиеся от тепла реакции газы и выталкивают пулю из ствола ружья.	-Привлечение внимания учащихся. Расставляют коэффициенты методом электронного баланса.   Отвечают на вопрос.
3. Актуализация знаний и выявление возникших затруднений	1) Какие реакции называются окислительно- восстановительными? 2) Что такое процесс окисления? 3. Как изменяется степень окисления элемента при окислении? 4) Какой процесс называется восстановлением? 5. Как изменяется степень окисления элемента при восстановлении? 6) Как называются частицы, отдающие электроны? 7) Как называются частицы, принимающие электроны? 8) Что такое «степень окисления»? Задание 1. В каких из приведенных ниже уравнений реакций MnО2 проявляет свойства окислителя, а в каких – восстановителя? а) 2MnO2 + 2H2SO4 2MnSO4 + O2 + 2H2O; б) 2MnO2 + O2 + 4KOH 2K2MnO4 + 2H2O; в) MnO2 + H2 = MnO + H2O; г) 2MnO2 + 3NaBiO3 + 6HNO3 = 2HMnO4 + 3BiONO3 + 3NaNO3 + 2H2O -. Как предсказать функцию вещества по степени окисления элемента? Задание 2: Предскажите функции веществ в окислительно-восстановительных реакциях: Задание 3. Пользуясь шкалой, сделайте вывод об окислительно-восстановительных свойствах пероксида водорода. Обоснуйте ваш ответ. Вывод: В молекулах пероксида водорода атомы кислорода находятся в промежуточной степени окисления -1, поэтому Н2О2 проявляет и окислительные, и восстановительные свойства.	Отвечают на вопросы. Выполняют задания. Отвечают на вопросы.
4. Планирование	-Так все ли мы знаем о ОВР? -Предположите тему нашего урока и ее цель	Формулируют тему и цель урока.
5. Реализация плана	Одна из задач химии – предсказать, какие вещества получатся в той или иной реакции. Учитель (ставит проблему). А как быть, если в уравнении указаны не все вещества, как это бывает в заданиях  ЕГЭ. Например: 1. H2O2 + KMnO. + H2SO4  ——MnSO4+ O2 + ... + ... 2. ... + KMnO4 = N2 + MnO2 + KOH +... 3. KNO2 +... + H2O = MnO2 + KOH +... 4. N2O + …. + 3H2SO4 =2MnSO4 + NO + K2SO4 + … 5. Cr2 (SO4 )3 + KMnO4 +... = K2CrO4 +... + K2SO4 + H2O 6. Zn + KMnO4 +... =... + MnSO4 + K2SO4 +... Учитель выслушивает суждения учащихся и предлагает для выполнения подобных заданий проделать опыты. Учитель. Хамелеон — обитатель знойной Африки, приобретший известность благодаря уникальной способности изменять окрас кожи. Эта маленькая ящерица длиной всего 30 см умеет преображаться, становясь черной, розовой, зеленой, голубой, красной, желтой. С чем связана подобная особенность ящерицы? В XIX веке для химического анализа различных веществ применялся раствор «хамелеона». Как вы думаете, за что этот раствор так назвали? (Учащиеся выдвигают гипотезы, одна из которых такова: «За способность вещества, подобно ящерице, менять окраску в зависимости от среды».) В исходном состоянии он был фиолетовым, а при реакции с восстановителем в кислой среде становился бесцветным. Если реакция протекала с большим избытком щелочи — раствор зеленел. А в нейтральной среде восстановители делали «хамелеона» буро-коричневым. Как вы думаете, о каком веществе идет речь? Это перманганат калия. Я готовила к уроку раствор перманганата калия («марганцовка»), пролила стакан с раствором и испачкала свой любимый химический халат. Предложите (проделав лабораторный опыт) вещество, с помощью которого можно очистить халат. Лабораторный опыт. «Окислительно-восстановительные свойства перманганата калия». Инструктаж по охране труда при проведении лабораторного опыта. 1. Содержать рабочее место в чистоте и порядке. 2. Выполняй работу строго по инструкции учителя. 3. При выполнении работы будь аккуратен. 4. Во время эксперимента не разговаривай и не отвлекайся. 5. Четко фиксируй результаты. 6. После окончания работы обязательно вымыть руки. 7. Необходимо немедленно убрать все разбитое и просыпанное на столах или на полу в лаборатории, сообщив об этом лаборанту или учителю. 8.Правила работы с растворами кислот. 9. Правила работы с растворами щелочей. 10. Правила расположения склянок, пробирок, и пробок при переливании растворов. 11. Первая помощь при попадании кислот и щелочей на кожу. ХОД РАБОТЫ.     В четыре пронумерованные пробирки налито по  1-2 мл разбавленного раствора перманганата калия. В первую пробирку добавьте несколько капель раствора серной кислоты, во вторую – воду, в третью – гидроксида калия, четвертую пробирку оставьте в качестве контрольной. Затем в первые три пробирки прилейте, осторожно взбалтывая, раствор сульфита калия. Отметьте как изменяется окраска раствора в каждой пробирке: 1 пробирка - ________________________________________ 2 пробирка–__________________________________________ 3 пробирка –___________________________________________ 4 пробирка -  контроль Задание: К схемам реакций: KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 → MnSO4 + ………… + ………… KMnO4 + K2SO3 + H2O→ MnO2↓ + …………..  + ………… KMnO4 + K2SO3 + КOН→ K2MnO4 + ………..… + ……….… Подберите коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель. Вы проделали лабораторный опыт, предложите вещество, с помощью которого можно очистить халат от пролитого раствора KMnO4 Демонстрационный опыт: Пятна от раствора перманганата калия быстро выводятся раствором пероксида водорода, подкисленным уксусной кислотой: 2KMnO4 + 9H2O2 + 6CH3COOH = 2Mn(CH3COO)2 +2CH3COOK + 7O2 + 12H2O Старые пятна перманганата калия содержат оксид марганца (IV), поэтому будет протекать еще одна реакция: MnO2 + 3H2O2 + 2CH3COOH = Mn(CH3COO)2 + 2O2 + 4H2O После выведения пятен кусок ткани необходимо промыть водой.	Высказывают своё мнение. Отвечают на вопросы Угадывают вещество. Отвечают на вопрос. Выполняют эксперимент, записывают уравнения и расставляют коэффициенты методом электронного баланса. Делают выводы. Отвечают на вопросы, записывают уравнения и расставляют коэффициенты методом электронного баланса. Расставляют коэффициенты методом электронного баланса.
Самостоятельная работа с самопроверкой по эталону	Задание .  В схемах ОВР с участием пероксида водорода определите окислитель, восстановитель, среду. Сделайте вывод о продуктах окисления и восстановления Н2О2 в различных средах. 1. H2O2 + KMnO4 + H2SO4→ O2+ MnSO4+ K2SO4+ H2O 2. H2O2 + KMnO4 + КОН→ O2+ K2MnO4+ H2O 3. Н2О2 + KMnO4 → О2 + MnO2 + Н2О + КОН 4. H2O2 + KI+ H2SO4 → I2↓+ K2SO4+ H2O 5. H2O2 + KI → I2↓ + КОН 6. H2O2 + FeSO4+ H2SO4 = Fe2(SO4)3+ H2O 7. Н2О2 + Ag2O → О2 + Ag↓+ Н2О 8. H2O2 + H2S = S+ H2O Выпишите номера уравнений, в которых H2O2 : а) восстановитель ___________ ; б) окислитель __________ . Вывод: В результате окисления Н2О2 образуется молекулярный кислород О2, продуктом восстановления будет вода или щелочь. Упражнение . Найдите ошибки в схемах реакций, объясните свое решение. 1.      Н2О2 + Н2SO4 + KMnO4 → К2SO4 + MnSO4 + Н2О (В данной реакции пероксид водорода – восстановитель; ошибка: нет продукта окисления  Н2О2 – кислорода О2). 2.      H2O2 + KI → I2↓ + КОН + O2 (В данной реакции пероксид водорода – окислитель; ошибка: продуктом восстановления  Н2О2 не может быть кислород О2).	Выполняют задание в группе.
Рефлексия	Просит подвести итог урока,  предложив ассоциации (одно слово от каждого ученика, связанное с прошедшим занятием)	По цепочке говорят по одному слову-ассоциации (возможны слова, связанные с материалом, изученным на уроке, или с настроением детей)
Домашнее задание	Составить уравнение методом ОВР 1.         В домашних условиях при попадании ртути в труднодоступные места предлагают использовать раствор перманганата калия в кислой среде (аптечный пузырек «марганцовки» (2г) растворить в 1 л воды и добавить 0,5 столовой ложки уксуса). Составить уравнение связывания ртути методом электронного баланса (вместо уксусной кислоты взять соляную). Hg + KMnO4+ HCl → HgCl2+ KCl + MnO2 + H2O 2. Подберите коэффициенты в схемах окислительно-восстановительных реакций методом электронно-ионного баланса: 1. H2O2 + KMnO. + H2SO4  ——MnSO4+ O2 + ... + ... 2. ... + KMnO4 = N2 + MnO2 + KOH +... 3. KNO2 +... + H2O = MnO2 + KOH +... 4. N2O + …. + 3H2SO4 =2MnSO4 + NO + K2SO4 + … 5. Cr2 (SO4 )3 + KMnO4 +... = K2CrO4 +... + K2SO4 + H2O 6. Zn + KMnO4 +... =... + MnSO4 + K2SO4 +...	Слайд 14.

Инструктивная карточка.________________________________

Тема урока: _____________________________________

Задание 1. Научно-популярная информация-подсказка. Черный порох – это смесь тонко измельченной калиевой селитры – нитрата калия (75%), древесного угля (15%) и серы (10%). Воспламенение пороха может быть описано реакцией взаимодействия этих  веществ с образованием азота, углекислого газа и сульфида калия.   Составьте уравнение реакции, в результате которой ружье стреляет. Рассмотрите в свете ОВР.

…..КNO₃ + ……S + ……..C = ………….. + ………… + …………….

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 2. В каких из приведенных ниже уравнений реакций MnО₂ проявляет свойства окислителя, а в каких – восстановителя?

а) 2MnO₂ + 2H₂SO₄ 2MnSO₄ + O₂ + 2H₂O;

б) 2MnO₂ + O₂ + 4KOH 2K₂MnO₄ + 2H₂O;

в) MnO₂ + H₂ = MnO + H₂O;

г) 2MnO₂ + 3NaBiO₃ + 6HNO₃ = 2HMnO₄ + 3BiONO₃ + 3NaNO₃ + 2H₂O

Задание 3:

Предскажите функции веществ в окислительно-восстановительных реакциях:

H₂SO₄ (конц.), SO₂ , S, H₂S.

Задание 4. Пользуясь шкалой, сделайте вывод об окислительно-восстановительных свойствах пероксида водорода. Обоснуйте ваш ответ.

Задание 5. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса.

1. H₂O₂ + KMnO. + H₂SO₄  ——MnSO₄+ O₂ + ... + ...

2. ... + KMnO4 = N2 + MnO2 + KOH +...

3. KNO2 +... + H2O = MnO2 + KOH +...

4. N₂O + …. + 3H2SO4 =2MnSO₄ + NO + K₂SO₄ + …

5. Cr2 (SO4 )3 + KMnO4 +... = K2CrO4 +... + K2SO4 + H2O

6. Zn + KMnO4 +... =... + MnSO4 + K2SO4 +...

Задание 6. Лабораторный опыт. «Окислительно-восстановительные свойства перманганата калия».

Инструктаж по охране труда при проведении лабораторного опыта (соблюдай правила техники безопасности).

1. Содержать рабочее место в чистоте и порядке.

2. Выполняй работу строго по инструкции учителя.

3. При выполнении работы будь аккуратен.

4. Во время эксперимента не разговаривай и не отвлекайся.

5. Четко фиксируй результаты.

6. После окончания работы обязательно вымыть руки.

7. Необходимо немедленно убрать все разбитое и просыпанное на столах или на полу в лаборатории, сообщив об этом лаборанту или учителю.

8.Правила работы с растворами кислот.

9. Правила работы с растворами щелочей.

10. Правила расположения склянок, пробирок, и пробок при переливании растворов.

11. Первая помощь при попадании кислот и щелочей на кожу.

ХОД РАБОТЫ.

    В четыре пронумерованные пробирки налито по  1-2 мл разбавленного раствора перманганата калия. В первую пробирку добавьте несколько капель раствора серной кислоты, во вторую – воду, в третью – гидроксида калия, четвертую пробирку оставьте в качестве контрольной. Затем в первые три пробирки прилейте, осторожно взбалтывая, раствор сульфита калия.

Отметьте как изменяется окраска раствора в каждой пробирке:

1 пробирка - ______________________________________________

2 пробирка –______________________________________________

3 пробирка –______________________________________________

4 пробирка -  контроль

Задание: К схемам реакций:

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂SO₄ → MnSO₄ + ………… + …………

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂O→ MnO₂↓ + …………..  + …………

KMnO₄ + K₂SO₃ + КOН→ K₂MnO₄ + ………..… + ……….…

Подберите коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание7. Подберите коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель.

…..KMnO₄ + …..H₂O₂ +…… CH₃COOH = …… (CH3COO)₂ Mn +……..CH₃COOK + ………O₂ + ……H₂O

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

……MnO₂ + …….H₂O₂ + ……..CH₃COOH = …Mn(CH₃COO)₂ + ……..O₂ + ……..H₂O

Задание 8.  В схемах ОВР с участием пероксида водорода определите окислитель, восстановитель, среду. Сделайте вывод о продуктах окисления и восстановления Н₂О₂ в различных средах.

1. H₂O₂ + KMnO₄ + H₂SO₄→ O₂+ MnSO₄+ K₂SO₄+ H₂O

2. H₂O₂ + KMnO₄ + КОН→ O₂+ K₂MnO₄+ H₂O

3. Н₂О₂ + KMnO₄ → О₂ + MnO₂ + Н₂О + КОН

4. H₂O₂ + KI+ H₂SO₄ → I₂↓+ K₂SO₄+ H₂O

5. H₂O₂ + KI → I₂↓ + КОН

6. H₂O₂ + FeSO₄+ H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃+ H₂O

7. Н₂О₂ + Ag₂O → О₂ + Ag↓+ Н₂О

8. H₂O₂ + H₂S = S+ H₂O

Выпишите номера уравнений, в которых H₂O₂ :

а) восстановитель ___________ ;

б) окислитель __________ .

Задание 9. Найдите ошибки в схемах реакций, объясните свое решение.

3.      Н₂О₂ + Н₂SO₄ + KMnO₄ → К₂SO₄ + MnSO₄ + Н₂О

4.      H₂O₂ + KI → I₂↓ + КОН + O₂

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание на дом.

Составить уравнение методом ОВР

1.         В домашних условиях при попадании ртути в труднодоступные места предлагают использовать раствор перманганата калия в кислой среде (аптечный пузырек «марганцовки» (2г) растворить в 1 л воды и добавить 0,5 столовой ложки уксуса). Составить уравнение связывания ртути методом электронного баланса (вместо уксусной кислоты взять соляную).

Hg + KMnO4+ HCl → HgCl2+ ……… + ………+ ………

2. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса.

1. H₂O₂ + KMnO. + H₂SO₄  ——MnSO₄+ O₂ + ... + ...

2. ... + KMnO4 = N2 + MnO2 + KOH +...

3. KNO2 +... + H2O = MnO2 + KOH +...

4. N₂O + …. + 3H2SO4 =2MnSO₄ + NO + K₂SO₄ + …

5. Cr2 (SO4 )3 + KMnO4 +... = K2CrO4 +... + K2SO4 + H2O

6. Zn + KMnO4 +... =... + MnSO4 + K2SO4 +...