Урок по теме: Классификация химических реакций. Окислительно-восстановительные реакции. (8 класс)

Методическая разработка Урок по теме: Классификация химических реакций. Окислительно-восстановительные  реакции. (8 класс)                                                                            Учитель химии                                                        Залилова Альмира Гарифьяновна

Тема:

 «Классификация химических реакций.

Окислительно-восстановительные реакции» 

Цели:

А) Повторить классификацию химических реакций по различным признакам, познакомить учащихся с новой классификацией по признаку изменения степени окисления элементов, образующих реагирующие вещества и продукты реакции, - сформировать понятия: «окислительно-восстановительная реакция, «окислитель», «восстановитель», «окисление», «восстановление»:

Б) Начать формирование умений по расстановке коэффициентов методом электронного баланса, продолжить формирование навыков по проведению опытов, повторить правила техники безопасности при работе с реактивами.

В) Осуществить экологическое воспитание учащихся на примере влияния окислительно-восстановительных реакций на окружающую среду, воспитание бережного отношения к школьному оборудованию.

Планируемые результаты обучения:

А) обучающиеся должны знать классификацию химических реакций по различным признакам; определения понятий: окислительно-восстановительная реакция, окислитель, восстановитель, окисление, восстановление;

Б) уметь определять окислительно-восстановительную реакцию, прогнозировать окислительно-восстановительные свойства на примере различных элементов;

В) уметь расставлять коэффициенты методом электронного баланса;

Г) знать о роли окислительно-восстановительных реакций в круговороте веществ, влиянии на экологическую обстановку.

Тип урока: урок изучения нового материала

Методы: демонстрация таблиц, опытов, демонстрация электронных презентаций, химический диктант, самостоятельная работа учащихся со справочными материалами, работа с учебником, лабораторные опыты с элементами проблемного обучения.

Средства обучения: таблица «Растворимость кислот, солей, оснований», ПСХЭ Д.И.Менделеева, таблицы «Типы химических реакций», «Степень окисления», дидактические материалы по теме «Окислительно-восстановительные реакции», карточки для химического диктанта, химическая копилка, электронный диск с презентацией, тесты, учебно-электронное пособие по курсу «Биотехнология».

Реактивы на столе учащихся: растворы  медного купороса, гидроксида натрия,  железные скрепки или гвозди.

             Хронокарта урока:

 I. Организационный момент – 1 мин.

     II. Мотивация урока – 2 мин.

    III. Контроль исходного уровня – 5 мин.

    IY.  Изучение нового материала – 20   мин.

     Y.  Обобщение – 5 мин.

    YI.  Закрепление нового материала – 5  мин.

   YII.  Домашнее задание – 2 мин.

Ход урока:

I. Организационный момент

     Учитель проверяет готовность класса к занятию. Акцентирует внимание на то, что нельзя трогать руками реактивы, стоящие на столах без разрешения учителя.

II. Мотивация урока

                        Эпиграф:

                        «Есть просто газ мельчайший – водород ,

                          Есть просто кислород, а вместе это –

                          Июньский дождь от всех своих щедрот,

                          Сентябрьские туманы на рассветах……»

Учитель:  О каких  превращениях, происходящих в природе, идет речь?

                  ( о химических реакциях)

Вспомните, какой  самый отличительный признак определяет химическое явление или химическую реакцию? (образование новых веществ, отличающихся от старых свойствами, строением, составом)

     Давайте повторим признаки, а поэтому и разные классификации химических реакций, которые мы уже изучили.

      Для этого поработаем с нашей химической копилкой.

III. Контроль исходного уровня

Учащийся выступает в роли хранителя химической лаборатории  и проводит химический диктант:

             В карточках с определениями типов химических реакций  даны только формулировки понятий, необходимо записать в тетради ответы в виде типов химических реакций (задания хранятся в виде карточек в химической копилке) см. Приложение № 1.

Затем идет взаимопроверка: ученики обмениваются тетрадями, ставят себе оценки.

Итог: работа с таблицей у доски «Классификация химических реакций»

- по числу и составу реагирующих и образующихся веществ:

а) соединения, б) разложения, в) замещения, г) обмена

- по агрегатному состоянию веществ (фазе):

а) гомогенные, б) гетерогенные

- по тепловому эффекту:

а) экзотермические, б) эндотермические

- по использованию катализатора:

 а) каталитические, б) некаталитические

- по обратимости: а) обратимые, б) необратимые

IY. Изучение нового материала

      1. Актуализация знаний. Учитель предлагает проделать два лабораторных опыта (внимание, техника безопасности).

А) раствор  сульфата меди (II) с гидроксидом натрия

CuSO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + Cu (OH) ₂

Б) раствор  сульфата меди (II) с железными гвоздями или скрепками (опыт заложить заранее)

CuSO₄ + Fe = Cu + FeSO₄             

     Затем учитель предлагает в каждом уравнении расставить степень окисления каждого элемента исходных веществ и продуктов реакции.

     Учитель предлагает сравнить обе реакции и найти отличие по степени окисления элементов. Учащиеся показывают, что в первом случае степени окисления элементов не изменились, а во втором случае изменилась у меди и железа. (Работа с приложением № 3)

     Учитель сообщает: «Такие реакции, в результате которых изменяются степени окисления элементов, образующих реагирующие вещества, называются окислительно-восстановительными реакциями (ОВР).

     Учащиеся записывают тему урока в тетради.

Учитель предлагает разобраться, что же произошло с элементами, изменившими степень окисления:

     Cu⁺² + 2e        Cu⁰              окислитель, восстановление

      Fe⁰    - 2e        Fe⁺²          восстановитель, окисление

Из записи видно, что оба процесса: отдачи электронов – процесс окисления и процесс восстановления тесно взаимосвязаны.

2.     Упражнения по прогнозированию окислительно-восстановительных свойств соединений.

(Самостоятельная работа учащихся с алгоритмом прогнозирования окислительно-восстановительных свойств соединений)  Приложение № 2

Вставить недостающие знаки:

                _

Сl₂         2CL   ,  Cr⁰            Cr⁺³    ,        2O^-2           O₂    ,  Fe ⁺²        Fe⁺³ ,   S ^-2           S⁺⁶      

3.     Упражнения по составлению уравнений окислительно-восстановительных реакций

Учитель: Используя  алгоритм по расстановке коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях методом электронного баланса, расставьте коэффициенты. (Смотреть приложение № 4)

Задание № 1

     Порошок серы защищает виноградную лозу и зреющий виноград от вредителей и болезней на плантациях, а хранение нежных гроздьев винограда осуществляют в атмосфере, содержащей оксид серы (II). При этом происходят следующие реакции:

              S + O₂     =    SO₂                                   H₂S + O₂ = S + H₂O

Задание №2

     Ниже приведены уравнения реакций получения фумигаторов (веществ, истребляющих насекомых и микроорганизмы при перевозке и хранении сельскохозяйственных продуктов), укажите окислительно-восстановительные процессы.

                CH₄   + Cl₂  = CCl₄   + HCl

 4. Значение окислительно-восстановительных реакций

А)  Литературная гостиная:

            (два ученика читают стихотворения и рассказывают об окислительно-восстановительных реакциях, происходящих в окружающей среде)

1 ученик:        …На рукомойнике моем позеленела медь.

                            Но так играет луч на нем, что весело глядеть…

                                                  (А.Ахматова из сборника «Вечер»)

Медь взаимодействует сначала с кислородом, а  затем продукты реакции взаимодействуют с углекислым газом и с водой, постепенно превращаясь в основной карбонат меди – малахит:

2Cu + O₂  =2 CuO                   2CuO + CO₂  + H₂O = (CuOH)₂CO₃   (малахит)

                       …От медленных лобзаний влаги

                           Нежнеет грубый свод гробниц,

                           Где зеленеют саркофаги

                           Святых монахов и девиц……

                                                    ( А.Блок   Итальянские стихи )

2 ученик           …Трясся Крым двадцать восьмого года,

                               И восстало море на дыбы,

                               Испуская к ужасу народа,

                               Огненные серные столбы.

                               Все прошло. Опять гуляет пена,

                               Но с тех пор все выше и плотней

                               Сумрачная серная гиена

                               Подступает к днищам кораблей…..

                                                       (Ю. Кузнецов,  Тайна черного моря)

Сероводород постоянно образуется на дне черного моря при взаимодействии растворенных в морской воде сульфатов с органическими веществами. Этот процесс связан с жизнедеятельностью сульфатвосстанавливающих микроорганизмов. До верхних слоев воды сероводород не доходит, так как на глубине 150 м он встречается с проникающим сверху кислородом. На этой же глубине обитают серобактерии, которые способствуют окислению сероводорода до серы:

2Н₂S  +  O₂ = 2H₂O + 2S

         Б) Показ  слайдов из учебного электронного издания по курсу «Биогеотехнология»

Объяснение учащегося:

         Окислительно-восстановительные реакции широко используются для получения металлов из руд. Например биогидрометаллургия – это наука о получении металлов с помощью микроорганизмов. Это современное направление в химической промышленности.

     Огромное количество бактерий может окислять неорганические субстраты (минеральные горные породы) и получать при этом энергию. Такими способами можно выделять из руд железо, цинк и другие цветные металлы.

      Окисление цинка бактериями прямой окислительный процесс, при этом окисляются сульфидные минералы с образованием сернокислого цинка.  Активность бактериального выщелачивания цинка из сульфидных минералов возрастает в присутствии минерала пирита и трехвалентного железа.

     Бактерии окисляют сульфиды цинка прямым окислением, то есть независимо от присутствия железа.

Схема окисления:     ZnS + 2O₂            ZnSO₄

     Бактериальное окисление – это совокупность реакций окисления, осуществляемых бактериями.  Три четверти запасов золота сосредоточено в виде вкраплений внутри кристаллических решеток сульфидных минералов. Для извлечения золота окисляют сульфидные минералы, разрушая их кристаллические решетки.

Y.   Обобщение (Демонстрация презентации по теме «Окислительно-восстановительные  реакции»).

YI. Закрепление нового материала:

1.Самостоятельная работа учащихся:

Игра  «Кто лишний?»

         А) Выберите из предложенных реакций уравнения окислительно-восстановительных реакций.

         Б) К какому типу относятся другие реакции.

         В) Дайте характеристику реакциям по числу и составу исходных веществ и образующихся в результате реакции. (См. Приложение № 5)

YII.  Домашнее задание.  Параграф 49, упр. 1, упр. 7 индивидуально для сильных учащихся.

                                                                               Приложение № 1

Задания химической копилки

Реакции, в результате которых из двух или нескольких простых или сложных веществ образуется одно более сложное, называются……..

Реакции, в результате которых одно сложное вещество разлагается на два или несколько более простых веществ называются………………….

Реакции, при которых взаимодействуют простое и сложное вещество, и атомы простого вещества замещают атомы в сложном, называются……..

Реакции между двумя сложными веществами, при которых они обмениваются своими составными частями, называются………………

Реакции, в результате которых выделяется теплота, называются………..

Реакции, в результате которых поглощается теплота, называются………

Реакции, которые протекают во взаимнопротивоположных направлениях, называются………………………………………………..

Реакции, которые протекают в одном направлении, до полного израсходования реагирующих веществ, называются…………………………

Вещества, которые ускоряют химическую реакцию, но сами при этом не расходуются, называются……………………………………………………….

Реакции, идущие с участием катализатора, называются……………………….

Реакции, протекающие без участия катализатора, называются………………..

                                                                                                       Приложение №2

Алгоритм прогнозирования

окислительно-восстановительных

свойств соединений

1. Запишите формулу соединения, укажите в нем степень окисления элемента, по которому прогнозируются свойства	0      N2      ( простое вещество)
2.Определите высшую (положительную) степень окисления (см. «Справку»)	+5         V     Группа = N
3.Определите низшую (отрицательную) степень окисления (см. «Справку»	-3     5 – 8  = - 3    =  N
4. Сделайте выход и обоснуйте его.	0 N2   0 (нуль) – промежуточная степень окисления. Вывод:  N2  - окислитель или восстановитель, так как степень может:   понижаться              повышаться   до  -3                              до     +5                N2

Справка

Степень окисления   (с.о.)

Высшая (с.о.)=  +№группы		Промежуточная		Низшая (с.о.)=№группы -8
только окислитель		Окислитель и      восстановитель		только восстановитель

                                                                      Приложение № 3

Алгоритм определения типа химической реакции

по изменению степеней окисления элемента

1. Запишите схему (уравнение)   химии-      ческой реакции	H2S  +  O2     =       SO2   +  H2O
2. Определите и сравните степени   окисления элементов до и после химической реакции.	До               После  Н                   +1                  +1  S                     -2                  +4  O                     0                  - 2
3. Подчеркните знаки элементов, степени окисления которых, изменились (степень окисления атомов и простых веществ равна нулю!)	-2      0         +4             -2     H2S  + O2     =       SO2  + H2O
4. Сделайте вывод  (см. «Справку»)	Реакция окислительно-восстановительная

Cправка

Реакции, проходящие с изменением степеней окисления элементов, - окислительно-восстановительные.

 Приложение № 4

Алгоритм расстановки коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса

1.     Запишите схему реакции (формулы исходных веществ и продуктов реакции).

2.     Определите и сравните степени окисления элементов до и после реакции.

3.     Подчеркните знаки элементов, степень окисления которых изменилась.

4.     Определите окислитель и восстановитель.

5.     Составьте электронные уравнения.

6.     Расставьте коэффициенты перед формулами восстановителя и окислителя методом электронного баланса (см. Справку).

7.     Подберите коэффициенты в правую часть схемы реакции.

8.     Устно проверьте правильность составленного уравнения.

(число атомов каждого элемента каждого химического элемента в его правой и левой частях одинаково).

                                                          Справка

Восстановитель   - вещество, в состав которого входит элемент, повышающий степень окисления.

Окислитель – вещество, в состав которого входит элемент, понижающий степень окисления.

Восстановитель – окисляется. Окислитель – восстанавливается.

Окисление – процесс отдачи электронов.

Восстановление – процесс присоединения электронов.

Метод электронного баланса

    Число электронов, отданных восстановителем, равно числу электронов, принятых окислителем.

                                                                                  Приложение № 5

Игра «Кто лишний?

 Найти уравнения окислительно-восстановительных реакций»

CaO + CO2 = CaCO3	C + O2 = CO2	СuSO4  +  Fe  =  FeSO4   +   Cu
2H2  + O2 = 2H2O	NaCl + AgNO3= AgCl +NaNO3	NaOH +  HCl  =  NaCl  +  H2O