План конспект урока окислительно восстановительные реакции. План-конспект и презентация по химии " окислительно-восстановительные реакции"
МОУ «Средняя общеобразовательная школа
с углубленным изучением отдельных предметов №32» г. Саранска
Учитель химии: Нуянзина М.И.
Тема урока. Окислительно-восстановительные реакции
Тип урока. Приобретение новых знаний.
Задачи урока:
Обучающие: Познакомить учащихся с новой классификацией химических реакций по признаку изменения степеней окисления элементов - с окислительно-восстановительными реакциями (ОВР); научить учащихся расставлять коэффициенты методом электронного баланса.
Развивающие: Продолжить развитие логического мышления, умений анализировать и сравнивать, формирование интереса к предмету; показать разнообразие и значение ОВР в природе и повседневной жизни.
Воспитательные: Формировать научное мировоззрение учащихся; совершенствовать трудовые навыки.
Методы и методические приемы. Рассказ, беседа, демонстрация средств наглядности, самостоятельная работа учащихся.
Оборудование и реактивы:
· персональный компьютер, видеопроектор, презентация “Окислительно-восстановительные реакции»;
· штатив с пробирками;
· раствор сульфата меди (II), раствор гидроксида натрия, железная кнопка;
· периодическая система Д. И.Менделеева.
Ход урока.
слайд 1
Здравствуйте, уважаемые друзья! Наш урок я назвала: «Кто-то теряет, а кто-то находит…». Ребята, как вы думаете, о чем пойдет речь сегодня на уроке? В течение урока мы постараемся ответить на этот вопрос.
Эпиграфом нашего урока будут слова Станислава Лема:
слайд 2
«Чтобы что-то узнать, нужно уже что-то знать». Давайте выясним, что же мы все-таки знаем. Я предлагаю вам химическую разминку.
На предыдущих уроках мы с вами познакомились с различными видами классификации химических реакций. Итак, какие бывают реакции?
(Обратимые и необратимые, гомогенные и гетерогенные, зкзо- и эндотермические, каталитические и не каталитические, реакции соединения, разложения, замещения и обмена).
Т.о., все химические реакции делятся на:
слайд 3
(даются определения).
слайд 4
Дайте характеристику реакциям по всем известным признакам классификации.
слайд 5
Сегодня мы познакомимся с новой классификацией химических реакций.
Открываем рабочие тетради и записываем тему урока - ОВР. Что означает эта аббревиатура, мы расшифруем позднее.
Что такое СО? (СО - это условный заряд атома ХЭ в соединении, вычисленный на основе предположения, что все соединения состоят только из ионов). СО численно равна валентности. Различие состоит в том, что валентность обозначается римскими цифрами и не имеет знака, а СО - арабскими, имеет знак, который ставится перед значением СО. У простых веществ и неполярных молекул СО равна нулю. Сумма СО атомов в молекуле всегда равна нулю.
слайд 6
Определите СО элементов в следующих веществах:
HNO3, Mg(NO3)2, Zn, H2SO4, Br2, H3PO4, Cu2O, O3, NaNO2, КMnO4.
слайд 7
Лабораторный опыт
Проведите реакции между раствором сульфата меди (II) и:
1) раствором гидроксида натрия
2) железной кнопкой.
Укажите признаки химических реакций, запишите молекулярные уравнения и определите степень окисления каждого элемента.
Сравните эти реакции. Чем они отличаются друг от друга? Изменились ли степени окисления элементов в этих реакциях? (В первом уравнении степени СО не изменились, а во втором изменились - у меди и железа) . По какому признаку можно классифицировать реакции? (По изменению СО).
Вторая реакция относится к окислительно-восстановительным. Попробуйте дать определение окислительно-восстановительных реакций.
(ОВР - реакции, протекающие с изменением СО элементов).
слайд 8
Т.о., многообразие классификаций химических реакций по различным признакам можно дополнить ещё одним - реакции, протекающие с изменением и без изменения СО.
Что же произошло в результате ОВР? До реакции у железа была степень окисления 0, после реакции стала +2. Как видим, СО повысилась, следовательно, железо отдает 2 электрона.
У меди до реакции степень окисления +2, после реакции - 0. Как видим, СО понизилась. Следовательно, медь принимает 2 электрона.
Железо отдает электроны, оно является восстановителем, а процесс передачи электронов называется окислением.
Медь принимает электроны, она - окислитель, а процесс присоединения электронов называется восстановлением. Запишем схемы этих процессов:
Итак, дайте определение понятий «восстановитель» и «окислитель».
Какое определение можно дать процессам восстановления и окисления?
Запишите определения в тетрадь.
слайд 9
ОВР представляют со-бой единство двух противоположных процессов - окисления и восста-новления. В этих реакциях происходит отдача и присоединение электронов. Вот почему выбран девиз урока: « Кто-то теряет, а кто-то находит…»
слайд 10
«Окислитель как отъявленный злодей,
Как пират, бандит, агрессор, Бармалей,
Отнимает электроны - и ОК!
Потерпев урон, восстановитель
Восклицает: «Вот я, помогите!
Электроны мне мои верните!»
Но никто не помогает и ущерб
Не возмещает…»
Запомните!
Отдать электроны - окислиться.
Взять электроны - восстановиться.
Т.о., металлы - это сильные восстановители, а неметаллы - сильные окислители. Поэтому в ПС в периодах слева направо восстановительные свойства будут уменьшаться, а окислительные - увеличиваться; в группах главных подгруппах сверху вниз восстановительные свойства - увеличиваться, а окислительные - уменьшаться.
Для подбора коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций используют метод электронного баланса.
5 K ClO 3 + 6P = 5KCl + 3P 2 O 5
слайд 11
Какие из приведенных схем уравнений можно отнести к ОВР? Определите типы реакций.
1) СаСО3 → СаО + СО2
2) 2KMnO4 → K2MnО4 + MnО2 + О2
3) N2 + 3Н2 → 2NН3
4) N2O5 + H2O → 2HNO3
5) Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
6) AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl
7) 2CuS + 3О2 → 2СuО + 2SО2
слайд 12
Вывод: Окислительно-восстановительными будут являться все реакции замещения, те реакции соединения и разложения, в которых участвует хотя бы одно простое вещество, а также реакции горения.
Все реакции ионного обмена не ОВР.
слайд 13
Окислительно-восстановительные процессы встречаются не только на уроках химии. Это и дыхание, и обмен веществ в организме, порча пищевых продуктов, процессы фотосинтеза у растений, брожения, гниения, сгорание топлива, выплавка металлов и другие процессы.
Напрашивается вопрос, возможно ли было возникновение жизни на нашей планете без участия окислительно-восстановительных процессов? (Нет).
слайды 14-18 (Выполнение тестовых заданий. Проверка.)
слайд 19
Вывод: Т.о., на сегодняшнем уроке мы познакомились с новой классификацией химических реакций по признаку изменения степеней окисления элементов - с окислительно-восстановительными реакциями и выяснили, что коэффициенты в уравнениях ОВР можно расставить методом электронного баланса.
Домашнее задание: §44, упр.1,7 /data/files/d1486492769.pptx (Окислительно-восстановительные реакции.)
Размер: px
Начинать показ со страницы:
Транскрипт
1 Опорный конспект. Тема «Окислительно восстановительные реакции ОВР» Окислительновосстановительныминазываются реакции, обусловленные перераспределением электронов между взаимодействующими химическими частицами, в результате которых изменяются степени окисления включенных в их состав атомов. Степень окисления элемента в соединении это: А) условный заряд, приписываемый атому при допущении, что все связи построены по ионному типу; Б) заряд, который возник бы на атоме, если бы электронные пары, которыми он связан с другими атомами, были бы смещены к более электроотрицательному атому.!!! Значение степени окисления ставится над символом химического элемента. Правила определения степеней окисления: 1) Сумма степеней окисления всех атомов в соединении равна нулю (принцип электронейтральности). 2) Сумма степеней окисления элементов в ионе равна заряду иона. 3) Степень окисления элемента в простом веществе равна нулю. 4) Степень окисления однозарядного иона равна заряду иона. 5) Водород в соединениях с неметаллами имеет степень окисления +1(кроме бора и кремния), с металлами, бором и кремнием степень окисления водорода равна 1. 6) Кислород в оксидах, как правило, имеет степень окисления 2. В пероксидах его степень окисления равна 1 (H 2 O 2, Na 2 O 2), в соединении с фтором (+2) OF 2,в супероксидах (1/2), в озонидах (1/3). 7) Высшая (положительная) степень окисления элемента равна номеру группы периодической системы, в которой расположен элемент. Исключения: элементы 1Б группы (Cu, Ag, Au) и VIII Б группы (кроме осмия), кислород, фтор. 8) Низшая (отрицательная) степень окисления характерна для неметаллов и равна номеру группы периодической системы минус 8. К ОВР относятся реакции: *замещения, *соединения, *разложения. Различают следующие типы ОВР: *межмолекулярные изменяются степени окисления атомов, находящихся в разных молекулах, *внутримолекулярные окислитель и восстановитель находятся в одном и том же веществе (чаще всего это реакции термического разложения), *диспропорционирования (дисмутации) или самоокисления самовосстановления функции окислителя и восстановителя выполняют атомы одного и того же элемента в соединении.
2 Упражнение 1. Определите степени окисления элементов в соединениях: ФОСФОРА: НРО 3, Н 3 РО 3, Н 3 РО 4, Н 4 Р 2 О 7, Са 3 (РО 4) 2, РН 3, РН 4 +, РО 3. СЕРЫ: H 2 S, FeS, FeS 2, As 2 S 3, H 2 SO 3, H 2 SO 4, Na 2 S 2 O 3, SO 4, Ag 2 S, H 2 SO 5, SO 2, K 2 SO 3. АЗОТА: N 2 O, NO 2, N 2, NH 3, Ca 3 N 2, N 2 H 4, NH 4 NO 3, CH 3 NH 2, C 6 H 5 NO 2, C 6 H 5 NH 2, NO 2 NO 3. КИСЛОРОДА: К 2 О, КО 3, Н 2 О 2, О 3, О 2, ОF 2. УГЛЕРОДА: СО, СО 2, СН 4, СН 3 СООН, С 2 Н 5 ОН, СН 3 СОСН 3, НСО 3 Н2СО 3, СН 2 О. МАРГАНЦА: MnSO 4, MnO 2, K 2 MnO 4, KMnO 4, Mn 2 O 7, MnO 4. ХРОМА: Cr 2 O 3, K 2 Cr 2 O 7, K 2 CrO 4, Na 2 CrO 2, Na 3 , Cr 2 (SO 4) 3. Упражнение 2. Какие из перечисленных явлений представляют собой окислительно восстановительный процесс? Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 1 Почернение серебряных предметов Образование озона в воздухе при грозе Перевод негашеной извести в гашеную 2 Ржавление железа во влажном воздухе Синтез аммиака Электролиз расплава поваренной соли 3 Сгорание бензина в двигателе Горение древесины Поглощение влаги Р 2 О 5 4 Выделение газа при прокаливании мела 5 Выделение газа при растворении цинка в соляной кислоте Скисание молока Улетучивание газообразных продуктов при прокаливании нашатыря Разогревание раствора при разбавлении серной кислоты Горение свечи Любая ОВР двусторонний процесс, состоящий из полуреакций окисления и восстановления. Восстановитель (е) степень окисления увеличивается. («Отдал электрон, Обзавелся кислородом, Окислился») Окислитель (+е) степень окисления уменьшается. (Взял, Восстановился) // Восстановитель это тот, Кто электроны отдает, Сам отдает грабителю Злодеюокислителю//. При составлении уравнений ОВР необходимо соблюдение двух важнейших правил:
3 1. Правило электронного баланса: Число электронов, отданных вокислительнойполуреакции, должно быть равно числу электронов, принимаемых в полуреакции восстановления. 2. Правило постоянства суммы зарядов: Сумма всех зарядов в левой части уравнения равна сумме всех зарядов в правой части уравнения. В настоящее время чаще всего используется 2 метода нахождения стехиометрических коэффициентов: 1. Метод электронного баланса. Используется для описания гетерогенных процессов. 2. Метод полуреакций или ионно электронный метод. Используется для описания реакций, протекающих в водных растворах, где совмещаются процессы перноса электронов и ионный обмен. Второй метод имеет ряд неоспоримых достоинств: * Нет необходимости определять степени окисления атомов отдельных элементов, что особенно существенно в случае реакций, протекающих с участием органических веществ. * Продукты реакции легко определяются в процессе уравнивания. * Формулы воды, кислоты или щелочи указывают среду и даны для правильного определения продуктов реакции. В процессе уравнивания они могут переходить из одной части уравнения в другую и даже исчезать. Следует отметить, что для успешного протекания ОВР часто приходится регулировать рн среды. В этом случае в окислительно восстановительные пары реагирующих веществ вводят вспомогательные вещества, создающие необходимую среду: для рн 7 серную кислоту, для рн 7 гидроксиды натрия или калия. В водных растворах в окислительно восстановительных процессах активное участие принимают ионы воды: Н + и ОН Запомните следующие правила: *Восстановление: На один атом кислорода, уходящего из частицы окислителя, в кислой среде затрачивается два иона Н + и образуется одна молекула воды; в нейтральной и щелочной среде затрачивается одна молекула воды и образуется два иона ОН. *Окисление: На один атом кислорода, присоединяющегося к частице восстановителя, затрачивается в кислой и нейтральной среде одна молекула воды и образуется два иона Н +; в щелочной среде затрачивается два иона ОН и образуется одна молекула воды. Например: Таблица 1. рн Восстановление Окисление < 7 MnO 4 + 8H + + 5e Mn H 2 O SO H 2 O 2e SO 4 + 2H + = 7 MnO 4 +2Н 2 О + 3e MnO 2 + 4ОН SO H 2 O 2e SO 4 + 2H +
4 > 7 MnO 4 + e MnO 4 SO 3 + 2OH 2e SO 4 + H 2 O Упражнение 3. Составьте уравнения полуреакций окисления или восстановления с учетом кислотности среды: Таблица 2. Кислая среда рн < 7 Нейтральная рн = 7 Щелочная рн > 7 1 NO 3 NO 2 NO 2 NO 3 CrO 2 CrO 4 2 MnO 4 Mn 2+ MnO 4 MnO 2 Al AlO 2 3 Cr 3+ Cr 2 O 7 SO 3 SO 4 NO 3 N 2 Упражнение 4. Составьте уравнения полуреакций восстановления нитратиона (NO 3) в кислой среде до: а) NО 2, б) NО, в) N 2 О, г) NН 4 +. Упражнение 5. Даны схемы переходов: 1) SO 2 S, 2) CaCO 3 Ca(HCO 3) 2, 3) Cr 2 O 3 CrO 3, 4) H 2 O 2 O 2, 5) Cr 2 O 7 CrO 4 Какому процессу соответствует каждый переход: а) окислительному, б) восстановительному, в) обменному? Алгоритм подбора коэффициентов в уравнениях реакций методом электронно ионного баланса рассмотрим на примере следующего уравнения химической реакции: H 2 O 2 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = 1. Записать схемы двух неполных полуреакций: перехода окислителя в его восстановленную форму и восстановителя в его окисленную форму: Cr 2 O 7 Cr 3+ окислитель H 2 O 2 O 2 восстановитель 2. Подвести материальный баланс. Для этого уравнять число атомов всех элементов, кроме кислорода и водорода: Cr 2 O 7 2Cr 3+ H 2 O 2 O 2 После этого числа атомов кислорода и водорода уравнять в зависимости от среды, в которой протекает реакция. Cr 2 O H + 2Cr H 2 O H 2 O 2 O 2 + 2H + 3. Подвести баланс зарядов. Суммарный заряд слева и справа уравнивается прибавлением или вычитанием электронов в левой части схем. Cr 2 O H + + 6e 2Cr H 2 O H 2 O 2 2e O 2 + 2H + 4. К схемам полуреакций подобрать коэффициенты так, чтобы число отданных электронов было равно числу принятых. Cr 2 O H + + 6e 2Cr H 2 O 1 H 2 O 2 2e O 2 + 2H + 3
5 5. Сложить схемы полуреакций с учетом подобранных коэффициентов: Cr 2 O H + + 3H 2 O 2 2Cr H 2 O + 3O 2 + 6H + 6. Сократить «подобные» члены: Cr 2 O H + + 3H 2 O 2 2Cr H 2 O + 3O 2 7. К каждому иону подобрать противоионы в нужном количестве с учетом исходных веществ. Точно такие же ионы и в таком же количестве добавить в правую часть уравнения: Cr 2 O H + + 3H 2 O 2 2Cr H 2 O + 3O 2 2K + + 4SO 4 2K + + 4SO 4 8. Записать формулы веществ в молекулярной форме. В правой части уравнения прежде всего соединяются ионы, дающие малорастворимые или малодиссоциирующие вещества. Остальные ионы комбинируются произвольно 3H 2 O 2 + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 =Cr 2 (SO 4) 3 +3O 2 + K 2 SO H 2 O Упражнение 6. Составьте уравнения окислительновосстановительных реакций между перманганатом калия и сульфитом калия в кислой, нейтральной и щелочной средах, используя приведенные в таблице 1 полуреакции окисления и восстановления. Переходные металлы в низшей степени окисления (ионы Sn 2+,Fe 2+, Cu +,Hg 2 2+ и др.), взаимодействуя с окислителями, способны повышать свою степень окисления, например: 5FeCl 2 + KMnO HCl= 5 FeCl 3 + MnCl 2 + KCl + 4 H 2 O Упражнение 7. Допишите схемы аналогичных реакций; стехиометрические коэффициенты подберите ионноэлектронным методом. а) FeSO 4 + HNO 3 (конц.) = Fe(NO 3) 3 + NO 2 + б)sncl 2 + Cl 2 = SnCl 4 В кислой среде хромат переходит в дихромат: 2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O Далее происходит восстановление дихромат иона до Cr 3+ : Cr 2 O H + + 6e 2Cr H 2 O Упражнение 8. Составьте уравнения окислительновосстановительных реакций и расставьте коэффициенты методом полуреакций. а) K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O б) K 2 Cr 2 O 7 + KNO 2 + H 2 SO 4 = KNO 3 + в) К 2 Cr 2 O 7 + KI + H 2 SO 4 = I 2 + В окислительновосстановительных реакциях пероксид водорода может быть как окислителем: H 2 O 2 + 2H + + 2e 2H 2 O
6 H 2 O 2 + 2e 2OH, так и восстановителем: H 2 O 2 + 2OH 2e O 2 + 2H 2 O H 2 O 2 2e O 2 + 2H + Упражнение 9. Подберите методом электронноионных полуреакций стехиометрические коэффициенты в уравнениях реакций, протекающих с участием пероксида водорода. Укажите, в каких из них пероксид водорода окислитель, а в каких восстановитель? а) H 2 O 2 + PbS = PbSO H 2 O б) H 2 O 2 + NiS + CH 3 COOH = S + Ni(CH 3 COO) 2 + H 2 O в) H 2 O 2 + KMnO 4 + H 2 SO 4 = O 2 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O Очень сильным окислителем является персульфат аммония (NH 4) 2 S 2 О 8.При составлении уравнений можно считать, что персульфат разлагается, выделяя атомарный кислород, играющий роль окислителя: (NH 4) 2 S 2 О 8 + H 2 O = (NH 4) 2 SO 4 + H 2 SO 4 + [ O] S 2 O 8 + 2e = 2SO 4 Упражнение 10. Методом полуреакций расставьте коэффициенты в следующих уравнениях окислительновосстановительного процесса с участием персульфата аммония, калия и натрия: а) (NH 4) 2 S 2 O 8 + Mn(NO 3) 2 + H 2 O = HMnO 4 + (NH 4) 2 SO 4 + H 2 SO 4 б) K 2 S 2 O 8 + Mn(NO 3) 2 + H 2 O = HMnO 4 + HNO 3 + KHSO 4 в) Na 2 S 2 O 8 + CrCl 3 + NaOH = Na 2 SO 4 + Na 2 CrO 4 +? Эквивалентным числом окислителя (восстановителя) Zназывается такое его количество, которое, восстанавливаясь (окисляясь), присоединяет (высвобождает) 1 моль электронов. Молярная масса эквивалента окислителя (восстановителя) равна молярной массе, деленной на эквивалентное число: Мэ(Х) = М(Х)/ Z, г/моль Упражнение 11. Вычислите эквивалентное число и молярную массу эквивалента серной кислоты в предлагаемых реакциях: а) Zn + H 2 SO 4 (разб.) = ZnSO 4 + Н 2 б) 2HBr + H 2 SO 4 (конц.) = Br 2 + SO H 2 O в) 8HI + H 2 SO 4 (конц.) = 4I 2 + H 2 S + 4 H 2 O Упражнение 12. Предложены схемы окислительно восстановительных реакций. Методом ионно электронного баланса расставьте стехиометрические коэффициенты, рассчитайте эквивалентное число и молярные массы эквивалента окислителя и восстановителя: 1. KMnO 4 + NO +H 2 SO 4 = HNO 3 + MnSO 4 + K 2 SO 4 +KNO 3 + H 2 O 2. PbO 2 + Cr(NO 3) 3 + H 2 O = Pb(NO 3) 2 + H 2 Cr 2 O 7 3. FeSO 4 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + Fe 2 (SO 4) 3 + H 2 O 4. KNO 2 + K 2 CrO 4 + KOH + H 2 O = KNO 3 + K 3 5. KMnO 4 + P + H 2 SO 4 = H 3 PO 4 + K 2 SO 4 + MnSO 4
7 6. KClO 3 + KJ + H 2 SO 4 = KCl + J 2 + K 2 SO 4 7. KMnO 4 + SO 2 + H 2 O = H 2 SO 4 + MnSO 4 + K 2 SO 4 8. KJ + H 2 SO 4 = J 2 + KHSO 4 + H 2 S + H 2 O 9. KMnO 4 + Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O 10. Bi 2 (SO 4) 3 + Cl 2 + NaOH = NaBiO 3 + NaCl + H 2 O 11. K 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + H 2 O 12. CuS + HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H 2 SO 4 + NO 2 + H 2 O 13. CuS + HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + S + NO + H 2 O 14. KMnO 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 = O 2 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O 15. Si + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + H 2 SiO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O 16. KMnO 4 + KJ + H 2 SO 4 = MnSO 4 + K 2 SO 4 + J 2 + H 2 O 17. Au + H 2 SeO 4 = Au 2 (SeO 4) 3 + SeO 2 + H 2 O 18. K 2 Cr 2 O 7 + H 2 S + H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO4 + S + H 2 O 19. MnO + PbO 2 + HNO 3 = HMnO 4 + Pb(NO 3) 2 + H 2 O 20. P + HNO 3 + H 2 O = H 3 PO 4 + NO 21. N 2 H 4 + KMnO 4 + H 2 SO 4 = N 2 + K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O 22. K 2 Cr 2 O 7 + HCl = KCl + CrCl 3 + Cl 2 + H 2 O 23. NaH + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + H 2 + H 2 O 24. NaAsO 2 + J 2 + NaOH = Na 3 AsO 4 + NaJ + H 2 O 25. NaBiO 3 + MnSO 4 + H 2 SO 4 = HMnO4 + Bi 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O 26. Na 2 FeO 4 + MnSO 4 + H 2 SO 4 = HMnO 4 + Fe 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O 27. Zn + H 3 AsO 3 + HCl = ZnCl 2 + AsH 3 + H 2 O 28. MnO 2 + KNO 2 + H 2 SO 4 = MnSO 4 + KNO 3 + H 2 O 29. KJO 3 + KJ + H 2 SO 4 = J 2 + K 2 SO 4 + H 2 O 30. Br 2 + Cl 2 + KOH = KCl + KBrO 3 + H 2 O Константа равновесия ОВР помогает судить не только о направлении, но и о глубине протекания процесса. Для любых ОВР константа равновесия может быть вычислена, если известны окислительно восстановительные потенциалы полуреакций окисления и восстановления: lgk = (E 0 0 ox E red) 0,059 n, где К константа равновесия окислительно восстановительной реакции, Е 0 (ox) и Е 0 (red) нормальные потенциалы окислителя и восстановителя, n количество ионов, принимающих участие в полуреакциях окисления или восстановления (эквивалентное число). Зная константу равновесия, можно рассчитать полноту протекания реакции, не прибегая к эксперименту. Допустим, необходимо рассчитать глубину протекания реакции: Sn + Pb(CH 3 COO) 2 Pb + Sn(CH 3 COO) 2. Найдем в справочнике значения стандартных потенциалов полуреакций: E 0 (Pb/Pb 2+) = 0,126 B; E 0 (Sn/Sn 2+) = 0,136 B [ 0,126 (0,136)]2 0,059 lgk = 0, 339 K = / = 10 0,339 = 2,2
8 Это означает, что равновесие в рассматриваемой системе наступит тогда, когда концентрация ионов свинца в растворе будет в 2,2 раза меньше концентрации ионов олова. То есть на 1 моль ионов свинца должно приходиться 2,2 моль ионов олова. Следовательно, реакция протекает обратимо. (Sn 2) 2,2 100 (2,2 1) 69% Упражнение 13. Вычислите константу равновесия для реакции: 5FeCl 2 + KMnO 4 +4H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 3FeCl 3 + MnSO 4 + KCl + 4H 2 O, если стандартные потенциалы полуреакций равны: E 0 (MnO4 + 8H +) / (Mn H 2 O) = 1,52 B ; E 0 (Fe 2+ / Fe 3+) = 0,77 B. На величину константы равновесия большое влияние оказывает срeда реакции. Существует правило для создания реакционной среды, необходимой для оптимального течения процесса: Если в результате ОВР накапливаются катионы водорода, то создают щелочную среду, а если анионы гидроксила кислую. Упражнение 14. В какую сторону сместится равновесие при увеличении рн раствора: Na 2 SO 3 + Br 2 + H 2 O Na 2 SO HBr 3 K 2 MnO H 2 O MnO 2 2KMnO KOH? Константа равновесия позволяет предсказать возможность растворения вещества. Рассмотрим, возможно ли растворение сульфида меди в азотной кислоте? 3CuS + 2 HNO HNO 3 3 S + 3 Cu(NO 3) NO + 4 H 2 O 3CuS + 2NO H + 3 S + 3 Cu NO + 4H 2 O E 0 1(NO 3 + 4H + / NO + 2H 2 O) = 0,96 B Вычислим окислительновосстановительный потенциал реакции (Е 0 2) CuS Cu 2+ + S, S 2e S. Е 0 2 = Е 0 (S /S) + 0,059/2 lg 1/, гдее 0 (S /S) = 0,51В При = 1 моль/л, концентрацию над осадком сульфида меди можно вычислить из величины произведения растворимости. ПР(CuS) = 3, следовательно, = ПР(CuS) / = 3, тогда Е 0 2 = 0,51 + 0,059/2 lg 1 / 3, = +0,63 В Число ионов, участвующих в окислительновосстановительной реакции равно 6, следовательно, Lg К = (0,96 0,63)6 / 0,059 = 33 и К = 33, то есть CuS хорошо растворим в азотной кислоте. Зависимость окислительновосстановительных потенциалов от рн среды можно рассчитать по формуле Нернста с учетом концентрации ионов водорода:
9 E E 0 0,059 [ Ox][ H ] lg n m, Где m коэффициeнт при концентрации ионов водорода в уравнении полуреакции, например: MnO 4 + 5e + 8 H + Mn 2+ 4 H 2 O; _ ,059 [ MnO4 ][ H ] E E (MnO4 / Mn) lg. 2 5 [ Mn ] Изменяя концентрацию ионов водорода, можно корректировать (уменьшать или увеличивать) окислительновосстановительный потенциал. Это дает возможность целенаправленно и селективно использовать тот или иной окислитель. Упражнение 15. Рассчитайте окислительновосстановительный потенциал системы SO 4 /SO 3, если раствор содержит 0,001 моль/л ионов SO 4, 0,05 моль/л ионов SO 3, 2,9 моль/л ионов водорода, а стандартный окислительновосстановительный потенциал системы H 2 SO 3 + H 2 O SO H + равен 0,20 В. Равновесие большинства окислительновосстановительных реакций можно смещать путем изменения рн среды. Особенно это касается реакций, у которых разница потенциалов окислителя и восстановителя невелика. Рассмотрим, например, возможно ли взаимодействие хлоридиона с дихроматионом в кислой среде? Для этого составим ионноэлектронные уравнения полуреакций: Сr 2 O H + + 6e 2 Cr H 2 O; E 0 = 1,33 B; Cl 2 + 2e 2 Cl ; E 0 = 1,36 B. Так как потенциал второй полуреакции выше, чем первой, в стандартных условиях в прямом направлении реакция не идет. Однако, если к одномолярному раствору дихромата калия добавить более концентрированный, чем 1 М, раствор соляной кислоты, начинается реакция выделения хлора: ,059 [ Cr2O7 ][ H ] E (Cr2O7[ / 2Cr) E (Cr2O7 / 2 Cr) lg [ Cr ] При концентрациях дихроматиона 1 моль/л, а концентрации соляной кислоты 3 моль/л получим следующее значение потенциала: ,059 3 E (Cr 2O7 / Cr) 1,33 lg 1,39 В. 6 1 Таким образом, увеличив концентрацию водородных ионов, удалось осуществить реакцию в нужном направлении. Найдите, какова концентрация ионов водорода в системе Сr 2 O H + + 6e 2 Cr H 2 O, если окислительновосстановительный потенциал равен 1,33, а концентрации дихромат и хром (3)ионов равны, соответственно, 1 и 10 6 моль/л?
10 Проверочные задания 1. Групповая самостоятельная работа 1. Даны элементарные ионы: F, H +, H, Cu +, Cu 2+, Fe 2+, S, S 2, Sn 2+, Mg 2+, Mn 2+, Cl. Какие из них способны проявлять: а) только функцию окислителя; б) только функцию восстановителя; в) двойственную функцию? 2. Данысоединения: NO 2, HNO 3, SO 2, H 2 S 2 O 7, MnO 2, HBrO, Cl 2 O 7, CrO 3, K 2 MnO 4, H 2 SO 5, H 2 O 2,NH 3, N 2 H 4, H 2, HI. Какие из них способны проявлять: а) только функцию окислителя; б) только функцию восстановителя; в) двойственную функцию? 3. Данысложныеионы: SO 4, NO 3, NO 2, NH 4 +, NO 2,ClO, ClO 4, MnO 4, MnO 4, AlH 4. Какие из них способны проявлять: а) только функцию окислителя; б) только функцию восстановителя; в) двойственную функцию? 4. Даны соединения: KClO 2, HCl, HNO 2, KNO 3, H 2 S, ClO 2, H 3 PO 3, H 3 PO 4, MnO 2, Br 2. Какие из них способны к реакциям диспропорционирования? 5.Даны неполные схемы полуреакций: * MnO 4.. = MnO 4 ; * Cr 2 O H + = 2Cr H 2 O; * 2NO H + = N 2 O + 5 H 2 O; * Pt 0 +..= Pt +4: * H 2 O OH = O H 2 O, * SO OH = SO 4 + H 2 O. Какой процесс, окисление или восстановление, отражает каждая схема? Укажите число отданных или принятых в каждой схеме электронов. 6. Даны схемы полуреакций. Определите тип процесса: окисление или восстановление. Допишите схемы реакций, если процесс протекает в кислой среде: * NO 3 NO; * SO 4 H 2 S; * MnO 2 MnO 4 ; * Cr 3+ Cr 2 O Используя метод полуреакций, допишите правые части уравнений окислительно восстановительных процессов: * КMnO 4 + K 2 S + H 2 SO 4 K 2 SO 4 + * КMnO 4 + K 2 S + H 2 O K 2 SO 4 + * КMnO 4 + K 2 S + KOH K 2 SO 4 + * K 2 Cr 2 O 7 + KI + H 2 SO 4 I 2 + Cr 2 (SO 4) 3 +
11 3. Тестовые задания 1.Степень окисления атома в соединении это А)Число его валентных электронов, Б) Условный заряд при условии, что все связи ионные. В)Число электронов, недостающее до завершения внешнего слоя. Г)Число электронных пар, связывающих атом с соседними атомами. 2. Какой из данных элементарных ионов способен проявлять только функцию окислителя? А) Н +, Б) Н, В)I, Г)Cu + 3. Какой из данных элементарных ионов способен проявлять только функцию восстановителя? А)Ca 2+, Б) Fe 2+, В) H +, Г) Au 4. Какой из данных сложных ионов способен проявлять только функцию окислителя? А)CrO 4, Б) NH + 4. В)AlH 4, Г)S 2 O 3 5. Какой из данных сложных ионов способен проявлять только функцию восстановителя? А) MnO 4, Б) PO 3 4, В) 4, Г) SiO 4 6. Какое из соединений обладают двойственной функцией? А) H 4 P 2 O 7, Б) NH 4 NO 3, В) Na 2 Cr 2 O 7, Г) KClO 4 7. Какое из приведенных соединений способно к реакции диспропорционирования? А) KClO 4, Б) Br 2, В) KMnO 4, Г) NH 3 8. В каком соединении хлор проявляет степень окисления +1? А)Cl 2 O, Б) CH 3 Cl, В) CaCl 2, Г) SOCl 2 9. В каком соединении степень окисления углерода равна нулю? А) CH 3 CH 2 OH, Б) CH 3 COOH, В) (CH 3) 2 CO, Г) CH 3 CH Среди данных процессов укажите окислительные процессы. А) H 2 O 2 H 2 O, Б)MnO 4 MnO 4, В) NH + 4 NO 3, Г)H 2 O 2 O Среди данных процессов укажите восстановительные процессы. А) H 2 O 2 H 2 O, Б)MnO 4 MnO 4, В) NH + 4 NO 3, Г)H 2 O 2 O Какие схемы не отражают протекание ОВР? А) Cr 2 O 7 + H 2 O 2CrO 4 + 2H +, Б)Zn + 2H + Zn 2+ + H 2, В) CO 3 + H 2 O +CO 2 2HCO 3, Г) Fe 2+ + NO 3 + 2H + Fe 3+ + NO 2 + H 2 O 13. Какие из процессов относятся к ОВР? А) Образование озона во время грозы, Б) Скисание молока, В) Обжиг пирита (FeS 2) при производстве серной кислоты, Г) Оседание взвешенных примесей при добавлении к сточным водам Al 2 (SO 4) В какой среде протекает процесс восстановления перманганат иона по схеме: MnO 4 MnO 2? А) Кислой, Б) Щелочной, В) Нейтральной, Г) Среда не играет существенной роли 15. В какой среде протекает процесс восстановления перманганат иона по схеме: MnO 4 Mn 2+? А) Кислой, Б) Щелочной, В) Нейтральной, Г) Среда не играет существенной роли
12 16. В какой среде протекает процесс восстановления перманганат иона по схеме:mno 4 MnO 4? А) Кислой, Б) Щелочной, В) Нейтральной, Г) Среда не играет существенной роли 17. Какие вещества не могут выделяться при взаимодействии разбавленной азотной кислоты с активными металлами? А) NO 2, Б) H 2, В) N 2, Г) NO 18. Какую функцию выполняет пероксид водорода в окислительно восстановительном процессе, если продуктами реакции являютсямолекулярный кислород? А)Окислителя, Б) Восстановителя, В) Реакционной среды, Г) Растворителя 19. Какую функцию выполняет пероксид водорода в окислительно восстановительном процессе, если продуктами реакции являются вода? А)Растворителя, Б) Восстановителя, В) Реакционной среды, Г) Окислителя 20. Чему равен фактор эквивалентности химической частицы в процессеокисления? А) Наименьшему общему кратному для числа отданных и принятых электронов, Б) Величине, обратной числу отданных электронов, В) Величине, обратной числу принятых электронов, Г) Величине, обратной наименьшему общему кратному для числа отданных и принятых электронов. 21. Чему равен фактор эквивалентности химической частицы в процессе восстановления? А) Наименьшему общему кратному для числа отданных и принятых электронов, Б) Величине, обратной числу отданных электронов, В) Величине, обратной числу принятых электронов, Г) Величине, обратной наименьшему общему кратному для числа отданных и принятых электронов. 22. Как называются окислительно восстановительные реакции, в ходе которых атомы одного и того же элемента являются и окислителем, и восстановителем? А) Реакции самоокисления самовосстановления. Б) Реакции дисмутации. В) Внутримолекулярные реакции. Г) Реакции диспропорционирования. 23. Какие из предлагаемых схем превращений соответствуют внутримолекулярным окислительно восстановительным реакциям? А) NH 4 NO 3 N 2 O + H 2 O Б) Cl 2 + NaOH Na 2 ClO 3 + NaCl В) S + NaOH Na 2 SO 3 + Na 2 S Г) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + H 2 O 24. Оцените правильность следующих суждений: 1) 1)Водород в соединениях с неметаллами имеет степень окисления +1(кроме бора и кремния), с металлами, бором и кремнием степень окисления водорода равна 1. 2) Кислород в оксидах, как правило, имеет степень окисления 2. В пероксидах его степень окисления равна 1 (H 2 O 2, Na 2 O 2), в соединении с фтором (+2) OF 2, в супероксидах (1/2), в озонидах (1/3). А) Верны оба суждения. Б) Неверны оба суждения. В) Верно только первое суждение. Г) Верно только второе суждение.
13 25.Оцените правильность следующих суждений: 1) условный заряд, приписываемый атому при допущении, что все связи построены по ионному типу; 2) заряд, который возник бы на атоме, если бы электронные пары, которыми он связан с другими атомами, были бы смещены к более электроотрицательному атому. А) Верны оба суждения. Б) Неверны оба суждения. В) Верно толькопервое суждение. Г) Верно только второе суждение. 26. Какие правила необходимо соблюдать при подборе коэффициентов в окислительно восстановительных реакциях? А) Правило рычага. Б) Правило постоянства суммы зарядов. В) Правило аддитивности. Г) Правило электронного баланса. 27. Какие из предлагаемых схем превращений соответствуют окислительно восстановительным реакциям диспропорционирования? А) NH 4 NO 3 N 2 O + H 2 O Б) Cl 2 + NaOH Na 2 ClO 3 + NaCl В) S + NaOH Na 2 SO 3 + Na 2 S Г) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + H 2 O 28. Степень окисления +4 сера проявляет в соединениях: А) MgSБ) SO 2 В) K 2 SO 3 Г) S Какой из ионов проявляет только восстановительные свойства? А) JO 3 Б) JO В) J2 Г) 30. Какая реакция ошибочна? А) H 2 SO 4 +2Ag Ag 2 SO 4 + H 2 Б) 2H 2 S+4Ag+ O 2 2AgS+ 2H 2 O В) 2H 2 SO 4 + 2Ag Ag 2 SO 4 +SO 2 +2H 2 O Г) 2AgNO 3 + K 2 SO 4 Ag 2 SO 4 + 2KNO 3 Расстановка коэффициентов в схемах окислительно восстановительных реакций, протекающих в водных растворах, ионноэлектронным методом 31. KMnO 4 + NO +H 2 SO 4 = HNO 3 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + KNO 3 + H 2 O 32. PbO 2 + Cr(NO 3) 3 + H 2 O = Pb(NO 3) 2 + H 2 Cr 2 O FeSO 4 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + Fe 2 (SO 4) 3 + H 2 O 34. KNO 2 + K 2 CrO 4 + KOH + H 2 O = KNO 3 + K 3 35. KMnO 4 + P + H 2 SO 4 = H 3 PO 4 + K 2 SO 4 + MnSO KClO 3 + KJ + H 2 SO 4 = KCl + J 2 + K 2 SO KMnO 4 + SO 2 + H 2 O = H 2 SO 4 + MnSO 4 + K 2 SO KJ + H 2 SO 4 = J 2 + KHSO 4 + H 2 S + H 2 O 39. KMnO 4 + K 2 SO 3 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O 40. Bi 2 (SO 4) 3 + Cl 2 + NaOH = NaBiO 3 + NaCl + H 2 O 41. K 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + H 2 O 42. CuS + HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H 2 SO 4 + NO 2 + H 2 O 43. CuS + HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + S + NO + H 2 O
14 44. KMnO 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 = O 2 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O 45. Si + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + H 2 SiO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O 46. KMnO 4 + KJ + H 2 SO 4 = MnSO 4 + K 2 SO 4 + J 2 + H 2 O 47. Au + H 2 SeO 4 = Au 2 (SeO 4) 3 + SeO 2 + H 2 O 48. K 2 Cr 2 O 7 + H 2 S + H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO4 + S + H 2 O 49. MnO + PbO 2 + HNO 3 = HMnO 4 + Pb(NO 3) 2 + H 2 O 50. P + HNO 3 + H 2 O = H 3 PO 4 + NO 51. N 2 H 4 + KMnO 4 + H 2 SO 4 = N 2 + K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O 52. K 2 Cr 2 O 7 + HCl = KCl + CrCl 3 + Cl 2 + H 2 O 53. NaH + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + H 2 + H 2 O 54. NaAsO 2 + J 2 + NaOH = Na 3 AsO 4 + NaJ + H 2 O 55. NaBiO 3 + MnSO 4 + H 2 SO 4 = HMnO4 + Bi 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O 56. Na 2 FeO 4 + MnSO 4 + H 2 SO 4 = HMnO 4 + Fe 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O 57. Zn + H 3 AsO 3 + HCl = ZnCl 2 + AsH 3 + H 2 O 58. MnO 2 + KNO 2 + H 2 SO 4 = MnSO 4 + KNO 3 + H 2 O 59. KJO 3 + KJ + H 2 SO 4 = J 2 + K 2 SO 4 + H 2 O 60. Br 2 + Cl 2 + KOH = KCl + KBrO 3 + H 2 O
Важнейшие окислители и восстановители Весьма важным является определение самой возможности протекания ОВР, а также установление продуктов реакции. В связи с этим следует отметить, что направление протекания
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ ОСНОВЫ ЭЛЕТРОХИМИИ правильный ответ подчеркнут) 1 Какие вещества относятся к сильным восстановителям: А) оксид марганца IV), оксид углерода IV) и оксид кремния IV);
26. Задачи повышенного уровня сложности (ЧАСТЬ С) 1. Окислительно-восстановительные реакции Окислительно-восстановительными называются реакции, сопровождающиеся изменением степеней окисления атомов в молекулах
РАЗДЕЛ 5 ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ Химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов нескольких элементов реагирующих веществ, называются окислительно-восстановительными.
Методические указания Подготовлены профессором Литвиновой Т.Н. Тема: «Окислительно-восстановительные реакции» В природе, в живых организмах, химической промышленности имеют огромное значение окислительно-восстановительные
ХИМИЯ Лекция 07 Окислительно-восстановительные реакции Е.А. Ананьева, к.х.н., доцент, кафедра «Общая Химия» НИЯУ МИФИ Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) Окислительно-восстановительные реакции
Лабораторная работа 10. Изучение закономерностей протекания окислительно-восстановительных реакций. Цель работы: Изучение окислительно-восстановительных свойств соединений, освоение методики составления
ХИМИЯ Лекция 06 Окислительно-восстановительные Е.А. Ананьева, к.х.н., доцент, кафедра «Общая Химия» НИЯУ МИФИ (ОВР) (ОВР) Основные понятия При определении степени окисления атома в соединении ВАЖНО
14. Окислительно-восстановительные реакции. Электролиз 14.1. Окислители и восстановители Окислительно-восстановительные реакции протекают с одновременным повышением и понижением степеней окисления элементов
Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет УПИ» А. В. Нечаев Химия Задания для самостоятельной работы по теме «Окислительно-восстановительные реакции»
ЗАНЯТИЕ 6 ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Реакции, протекающие с изменением степени окисления элементов, называются окислительно-восстановительными. Таблица 1 Основные понятия
Перманганат калия как окислитель. KMnO 4 + восстановители в кислой среде Mn +2 в нейтральной среде Mn +4 в щелочной среде Mn +6 (соль той кислоты, которая участвует в реакции) MnSO 4, MnCl 2 MnO 2 Манганат
О. В. Архангельская, И. А. Тюльков., МГУ. Трудная задача. Начнем по порядку. Для подбора коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакциях существуют два метода: электронного баланса электронно-ионного
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический
5. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ Окислительно-восстановительными называются химические реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления атомов элементов. Окисление процесс отдачи электронов,
1 Окислительно-восстановительные реакции Теоретические предпосылки: Все химические реакции можно разбить на две группы. В реакциях первой группы окисленность всех элементов, входящих в состав реагирующих
ЗАДАНИЯ для 2 этапа Олимпиады «Первые шаги в медицину» по химии ФИО КЛАСС ШКОЛА АДРЕС, ТЕЛЕФОН Вариант 3 (60 баллов) Часть 1 (12 баллов) При выполнении заданий этой части в бланке ответов 1 под номером
Организация подготовки к ЕГЭ по химии: окислительно-восстановительные реакции Лидия Ивановна Асанова к.п.н., доцент кафедры естественнонаучного образования ГБОУ ДПО «Нижегородский институт развития образования»
Лабораторная работа 2* Влияние рн на величину Red-Ox потенциалов. Построение диаграмм E Red-Ox - ph. Краткая теория: Величина окислительно-восстановительного потенциала в природных водах отражает равновесное
Тема «Окислительно-восстановительные реакции» Цели: образовательные: Закрепить знания учащихся об основных положениях теории окислениявосстановления, важнейших окислителях и восстановителях; Совершенствовать
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ (ОВР). ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Задание 5. Сущность ОВР. Окислитель и восстановитель Определи с.о. атомов в реагентах и продуктах реакций. Окислительно-восстановительные
В2 Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов. Реакции окислительно-восстановительные. Коррозия металлов и способы защиты от нее. С1 Реакции окислительно-восстановительные.
1. Какой из перечисленных элементов является наиболее типичным неметаллом? 1) Кислород 2) Сера 3) Селен 4) Теллур 2. Какой из перечисленных элементов имеет наибольшую электроотрицательность? 1) Натрий
Химические свойства солей (средних) ВОПРОС 12 Соли это сложные вещества состоящие из атомов металлов и кислотных остатков Примеры: Na 2 CO 3 карбонат натрия; FeCl 3 хлорид железа (III); Al 2 (SO 4) 3
Окислительно-восстановительные реакции Кузнецова А.А., доцент кафедры ООД Окисление, восстановление Степень окисления Окислители, восстановители Правила определения степени окисления Типы окислительно-восстановительных
3 ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ 1. Дайте понятие степени окисления (с. о.)? 2. Как определить с.о. для элементов, входящих в состав молекул или сложных ионов? Приведите примеры. 3. Какие реакции относятся
Негребецкий 2008 2010 Лекция 6 Окислительновосстановительные реакции. Основы электрохимии ВАЖНЕЙШИЕ ПОНЯТИЯ ОВР. Основы электрохимии 6.1 Негребецкий 2008 2010 1. Окислительно-восстановительные реакции
1. Взаимосвязь различных классов неорганических веществ При решении задач такого типа особо отметим: 1. Большинство реакций в предлагаемой цепочке превращений окислительно-восстановительные реакции. Поэтому
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «КЕЛЬЧИЮРСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА» «КЕЛЬЧИЮРСА ШÖР ШКОЛА» МУНИЦИПАЛЬНÖЙ СЬÖМКУД ВЕЛÖДАН УЧРЕЖДЕНИЕ СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ Заместитель
1. Какая реакция соответствует краткому ионному уравнению Н + + ОН - = Н 2 О? 1) ZnCl 2 + 2NaOH = Zn(OH) 2 + 2NaCl, 2) H 2 SO 4 + CuSO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O, 3) NaOH + HNO 3 = NaNO 3 + H 2 O 4) H 2 SO 4
Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
1 раздел 1. Периодическая система и периодический закон Д.И. Менделеева. Строение периодической системы: группы, подгруппы, периоды, ряды. Изменение свойств элементов и их соединений в пределах группы
C1 Химия. 11 класс. Вариант ХИ1060 1 Критерии оценивания заданий с развёрнутым ответом Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции: Cu 2 O + = SO 2 + + H 2 O Определите окислитель
Уравнения окислительновосстановительных реакций Тема 4 Роль окислительновосстановительных реакций Определение Окислительно-восстановительные реакции протекают с одновременным повышением и понижением степеней
ФЕЛЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Задания 9 класса 1. Положительную степень окисления азот проявляет в соединении: 1. NO 3. Na 3 N 2. NH 3 4. N 2 H 4 2. Металлический натрий не реагирует с: 1. HCl 2. O 2 3. К основным оксидам относится:
1. Чему равен заряд ядра атома углерода? 1) 0 2) +6 3) +12 4) -1 2. Что общего в атомах 12 6С и 11 6С? 1) Массовое число 2) Число протонов 3) Число нейтронов 4) Радиоактивные свойства Входные тесты по
Шифр Часть 1 Часть 2 С1 С2 С3 С4 С5 С6 Ʃ Итоговый балл Итоговый балл (из 100 баллов) (из 10 баллов) Вступительная работа для поступающих в 10 ФХ и ХБ классы Решение (правильные ответы выделены жирным шрифтом)_
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Владимирский государственный университет Н.А. ОРЛИН, В.А. КУЗУРМАН ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ
1. Чему равен заряд ядра атома азота? 1) +5 2) -3 3) +3 4) +7 2. Что общего в атомах 35 17Сl и 37 17Сl? 1) Массовое число 2) Число протонов 3) Число нейтронов 4) Радиоактивные свойства Входные тесты по
Частное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Краснодарский техникум управления, информатизации и сервиса» Методическая разработка практического занятия по химии по теме «Окислительно-восстановительные
Электроотрицательность. и валентность химических элементов. Окислительно-восстановительные реакции. Коррозия металлов и способы защиты от неё. 1. Установите соответствие между формулой вещества и степенью
ХИМИЯ, 11 класс Вариант 1, Ноябрь 2010 Краевая диагностическая работа по ХИМИИ ВАРИАНТ 1 При выполнении заданий А1 А8 в бланке ответов 1 под номером выполняемого задания поставьте знак «х» в клеточку,
Вариант 1 1. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, протекающих до образования средних солей, между веществами: а) нитрат цинка + гидроксид калия; б) гидроксид кальция + серная
Как быстро расставить коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций 33 Д. И. Мычко, кандидат химических наук, доцент кафедры неорганической химии БГУ В средней школе меня, как и всех
Степень окисления 12 В отличие от валентности, для степени окисления обязательно надо указывать знак (+ или). При этом степень окисления по величине далеко не всегда равна валентности. Например в молекуле
1. Основные свойства проявляет внешний оксид элемента: 1) серы 2) азота 3) бария 4) углерода 2. Какая из формул соответствует выражению степени диссоциации электролитов: 1) α = n\n 2) V m = V\n 3) n =
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ХИМИИ В 9 КЛАССАХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ШКОЛ (II ЧЕТВЕРТЬ). Учитель химии ГОУ СОШ 102 ЮЗАО г. Москва (округ Академический) Н.В.Андреева. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ. Необходимо
ХИМИЯ Контрольный срез по химии для 8 класса (итоговое тестирование) 1 вариант 1. Сколько электронов находится на внешнем уровне элемента с порядковым номером 11? 1) 1 2) 3 3) 8 4) 11 2. На данном рисунке
ЗАДАНИЕ 2 Примеры решения задач Пример 1. Укажите, какие химические процессы лежат в основе получения фосфорной кислоты. Напишите уравнения реакций получения H 3 РO 4. Термический способ получения фосфорной
Самостоятельная работа учащихся 9б, 10аб, 11а классов по химии в период карантина. класс Тема для самостоятельного изучения Отчет о проделанной работе 9б 25 Аммиак. письменно ответить на 1. Строение молекулы
Уравнения окислительновосстановительных реакций Тема 4 Определение Окислительно-восстановительные реакции протекают с одновременным повышением и понижением степеней окисления элементов и сопровождаются
Тест по химии 11 класс (базовый уровень) Тест «Типы химических реакций (химия 11 класс, базовый уровень) Вариант 1 1. Закончить уравнения реакций и указать их тип: а) Al 2 O 3 +HCl, б) Na 2 O + H 2 O,
Окислительно-восстановительные реакции Степень окисления это условный заряд атомов химического элемента в соединении, вычисленный на основе предположения, что все соединения состоят только из ионов. Окислительно-восстановительные
1. Чему равен заряд ядра атома кислорода? 1) 2 2) +6 3) +7 4) +8 2. Что общего в атомах 1 1Н, 2 1Н, 3 1Н? 1) Массовое число 2) Число протонов 3) Число нейтронов 4) Радиоактивные свойства Входные тесты
МКОУ ХМР СОШ с. Елизарово соединения АЗОТА Учитель химии: Касьянова И.А. Азот образует с водородом несколько прочных соединений, из которых важнейшим является аммиак. Электронная формула молекулы аммиака
26 Ключ к варианту 1 1. Напишите электронные формулы атомов алюминия и серы. Определите степени окисления атома серы в следующих соединениях: А1 2 S 3, А1 2 (SO 4) 3, Na 2 SO 3, Na 2 S 2 O 3, S 8. Al:
1 Во сколько раз уменьшится концентрация ОН в 0,1 н растворе NH OH при прибавлении к нему твердого NH Cl до концентрации 1 моль/л Вывести формулу для вычисления рн раствора слабой одноосновной кислоты
«Водородный показатель. Реакции обмена. Гидролиз солей» 1. Рассчитайте концентрацию ионов , если концентрация ионов водорода в растворе составляет = 1 10 8 моль/л. 2. Составьте уравнения реакций
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Химия Окислительно-восстановительные
6. Общая характеристика металлов главных подгрупп I-III групп Металлы это химические элементы, атомы которых легко отдают электроны внешнего (а некоторые и предвнешнего) электронного слоя, превращаясь
ЗАДАНИЕ 3 Примеры решения задач Пример 1. В четырех пробирках без надписей находятся растворы следующих веществ: сульфата натрия, карбоната натрия, нитрата натрия и йодида натрия. Покажите, с помощью каких
Отложенные задания (180) В окислительно-восстановительной реакции Cu+HNO 3 (разб) Cu(NO 3) 2 +NO+H 2 O коэффициент перед окислителем 1) 8 2) 10 3) 6 4) 4 В уравнении реакции полного сгорания сероводорода
Пример 1 Примеры решения задач Исходя из степени окисления брома в соединениях: КBr, Br, BrF, BrO, HBrO, определите, какое из веществ может быть только окислителем, какое только восстановителем, а какое
Вопросы к промежуточной аттестации по химии в 8-9 классах на 2012-2013 учебный год Учебник Г.Е, Рудзитис, Ф.Г.Фельдман «Химия 8 класс», «Химия 9 класс» Москва 2009 1. Периодический закон и периодическая
Подготовка к ЕГЭ по химии Окислительновосстановительные реакции МБОУ гимназия «Лаборатория Салахова» О.Г. Степаненко Место окислительно восстановительных реакций в КИМ ЕГЭ 2015 года по ХИМИИ 1 Часть1 Строение
Конспект урока по химии в 9 классе: «Окислительно-восстановительные реакции»
Цель урока:
Рассмотреть сущность ОВР, повторить основные понятия о степени окисления, об окислении и восстановлении.
Оборудование и реактивы: Набор пробирок, растворы: CuSO4 , H2SO4, NaOH, H2O, Na2SO3.
Ход урока по химии в 9 классе
Организационный момент.
Сегодня на уроке мы продолжим ознакомление с окислительно-восстановительными реакциями , закрепим знания приобретенные на предыдущих занятиях, ознакомимся с реакциями окисления-восстановления, узнаем какую роль оказывает среда на протекание окислительно-восстановительные процессы. ОВР принадлежат к числу наиболее распространенных химических реакций и имеют огромное значение в теории и практике. ОВ процессы сопровождают круговороты веществ в природе, с ними связаны процессы обмена веществ, протекающие в живом организме, гниение, брожение, фотосинтез. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессе выплавке металлов, при электролизе, в процессах коррозии. (слайды 1-7).
Тема окислительно-восстановительные реакции не нова, учащимся предлагалось повторить некоторые понятия и умения. Вопрос к классу? Что таксе степень окисления? (без этого понятия и умения расставлять степень окисления химических элементов не возможно рассмотрение данной темы.) Учащимся предлагается определить степень окисления в следующих соединениях:KCIO3, N2, K2Cr2O7, P2O5, KH, HNO3. Проверяют свои задания с записями на доске. Во всех ли случаях происходит изменение степени окисления. Для этого мы проведем лабораторную работу (на столах инструкции по выполнению опытов, инструктаж по т.б).
Провести опыты :1. CuSO4 + 2NaOH= Na2SO4 + Cu(OH)2
CuSO4 + Fe= Cu FeSO4
Расставляют со делают записи. Вывод: не все реакции относят к ОВР. (слайд 8).
В чем же заключается суть ОВР?(слайд 9).
ОВР-представляет собой единство двух противоположных процессов окисления и восстановления. В этих реакциях число отданных электронов восстановителем равно числу электронов присоединенных окислителем. Восстановитель повышает свою степень окисления, окислитель понижает.(не случайно выбран девиз урока.)Рассмотрим химическую реакцию(она имеет большое значение с точки зрения экологии т.к. позволяет при обычных условиях собрать случайно пролитую ртуть.
Н g0 + 2Fe+3Cl3-=2Fe+2Cl2-1 + Hg+2Cl2-1
Hg0 - 2ē → Hg+2
Fe+3+ē→ Fe+2
Учащимся предлагается решить задачу. Как среда влияет на поведение одного и того же окислителя, например: KMnO4
Выполняется лабораторная работа 2 по вариантам:
2KMnO4+ 5Na2SO3 +3H2SO4 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 +3H2O
2KMnO4+ Na2SO3 2KOH= 2K2Mn04+Na2SO4 H2O
2KMnO4 +3Na2SO3 +H2O= 2KOH +3Na2SO4+ 2MnO2
Вывод: среда влияет на окислительные свойства веществ.(слайд 10)
KMnO4 в кислой среде-Mn+2 -бесцветный раствор.
В нейтральной среде -MnO2 -бурый осадок,
В щелочной среде -MnO4-2 -зеленого цвета.
В зависимости от РН раствора KMnO4 окисляет различные вещества, восстанавливаясь до соединений Mn разной степени окисления.
Подводятся итоги урока. Выставляются оценки.
Рефлексия.
Класс высказывает свое мнение о работе на уроке.
Домашнее задание
Скачать презентацию к уроку по химии: «Окислительно-восстановительные реакции»
Девиз урока: «Кто-то теряет, а кто-то находит…»
Цели урока:
Обучающие:
закрепить понятия “степень окисления”, процессы “окисления”, “восстановления”;
закрепить навыки в составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса;
научить прогнозировать продукты окислительно-восстановительных реакций.
Развивающие:
Продолжить развитие логического мышления, умений наблюдать, анализировать и сравнивать, находить причинно-следственные связи, делать выводы, работать с алгоритмами, формировать интерес к предмету.
Воспитательные:
Формировать научное мировоззрение учащихся; совершенствовать трудовые навыки;
научить слушать учителя и своих одноклассников, быть внимательным к себе и окружающим, оценивать себя и других, вести беседу.
I. Организационный момент
Объявляется тема урока, обосновывается актуальность данной темы и её связь с жизнью. Окислительно-восстановительные процессы принадлежат к чис¬лу наиболее распространенных химических реакций и имеют огромное значение в теории и практике. С ними связаны процессы обмена веществ, протекающие в жи¬вом организме, гниение и брожение, фотосинтез. Окислительно-восстановительные процессы сопровождают круговороты веществ в приро¬де. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов, при электролизе и выплавке металлов. С их помощью получают щёлочи, кислоты и другие ценные продукты.
Окислительно-восстановительные реакции лежат в основе преобразования энергии взаимодействующих химических веществ в электрическую энергию в гальванических и топливных элементах. Человечество давно пользовалось ОВР, вначале не понимая их сущности. Лишь к началу 20-го века была создана электронная теория окислительно-восстановительных процессов. На уроке предстоит вспомнить основные положения этой теории, а также научиться составлять уравнения химических реакций, протекающих в растворах, и выяснить от чего зависит механизм таких реакций.
II. Повторение и обобщение изученного ранее материала
1. Степень окисления.
Организация беседы, направленной на актуализацию опорных знаний о степени окисления и правилах ее определения, по следующим вопросам:
- Что такое электроотрицательность?
- Что такое степень окисления?
- Может ли степень окисления элемента быть равной нулю? В каких случаях?
- Какую степень окисления чаще всего проявляет кислород в соединениях?
- Вспомните исключения.
- Какую степень окисления проявляют металлы в полярных и ионных соединениях?
По итогам беседы формулируются правила определения степеней окисления
Для закрепления сформулированных правил предлагается определить степень окисления элементов в соединениях:
H2SO4, Н2, H2SO3, HCIO4, Ва, KMnO4, AI2(SO4)3, HNO3, Ba(NO3)2, HCN, K4, NH3, (HN4)2SO4 .
Данное задание с выборочными ответами используется для устного фронтального опроса.
2. Процессы окисления и восстановления. Окислительно-восстановительные реакции.
В ходе беседы происходит актуализация знаний об окислительно-восстановительных процессах.
Укажите тип химической реакции справа. По необходимости расставьте коэффициенты. Если с.о. элементов до и после реакции изменяются, то слева напишите слово «да», если не изменяются, то напишите слово «нет».
I вариант:
Hg + S → Hg S
NaNO3 →NaNO2 + O2
CuSO4 + NaOH →Na 2SO4 + Cu(OH)2
II вариант:
Al(OH)3 → Al 2O3 + H2O
H2O + P2O5 → H3PO4
Fe + HCl → FeCl2 + H2
Все виды работ проверяются вместе с классом. На доске остаются уравнения химических реакций, и далее классу предлагается ответить на вопросы:
1) Во всех ли случаях происходит изменение степеней окисления химических элементов? (нет).
2) Зависит ли это от типа химических реакций по числу реагентов и продуктов реакции? (нет).
Предлагаются вопросы:
- Что называется процессом восстановления?
- Как изменяется степень окисления элемента при восстановлении?
- Что такое окисление?
- Как изменяется степень окисления элемента при окислении?
- Дайте определение понятиям «окислитель» и «восстановитель».
С современной точки зрения изменение степени окисления связано с оттягиванием или перемещением электронов. Поэтому наряду с приведенным можно дать и другое определение: это такие реакции, при которых происходит переход электро¬нов от одних атомов, молекул или ионов к другим.
Делаем вывод: «В чем же заключается суть ОВР?»
Окислительно-восстановительные реакции представляют со¬бой единство двух противоположных процессов - окисления и восста¬новления. В этих реакциях число электронов, отдаваемых восстановителями, равно числу электронов, присоединяемых окислителями. При этом независимо от того, переходят ли электроны с одного атома на другой полностью или лишь частично, оттягиваются к одному из атомов, условно говорят только об отдаче или присоеди¬нении электронов. Вот почему выбран девиз урока: «Кто-то теряет, а кто-то находит…»
3. Функции соединений в ОВР.
1.Вычислив степени окисления элементов, докажите, что данные вещества проявляют свойства окислителей.
Cl2 , HClO4 , H2SO4 , KMnO4 , SO2
2.Вычислите степени окисления элементов, докажите, что данные вещества проявляют свойства восстановителей:
HCl, NH3, H2S, K, SO2
В результате выполнения этой работы учащиеся формируют правила определения функции соединения в ОВР:
1.Если элемент проявляет в соединении высшую степень окисления, то это соединение может быть только окислителем.
2. Если элемент проявляет в соединении низшую степень окисления, то это соединение может быть восстановителем
Решение проблемных вопросов:
- Может ли одно и то же вещество быть как окислителем, так и восстановителем?
- Может ли один и тот же элемент проявлять свойства как окислителя, так и восстановителя?
Формулирование третьего правила.
3. Если элемент проявляет в соединении промежуточную степень окисления, то это соединение может быть как восстановителем, так и окислителем.
III. Расстановка коэффициентов в уравнениях ОВР методом электронного баланса.
Отработка навыков определения степени окисления, составления схем окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса (работа у доски и в тетрадях) с развитием навыков рассуждения и анализа через комментарии ответов учащимися.
Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схемах окислительно-восстановительных реакций и укажите процесс окисления и восстановления:
K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 + S + H2O
H2S + K2Cr2O7 + H2SO4 → S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
K2Cr2O7 + HCl → Cl2 + KCl + CrCl3 + H2O
H2O2 + KMnO4 + H2SO4 → O2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O
Вопросы из части С (С1) КИМов ЕГЭ:
NaNO2 + KMnO4 + H2SO4 →NaNO3 + MnSO4 + …+ …
NaNO3 + NaI + H2SO4 →NO + I2 + … + …
KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 → MnSO4 + … + … + …
Проверка - фронтальный опрос, уточнение признаков окислительно-восстановительных реакций.
Вопросы из части В (В2) КИМов ЕГЭ:
Установите соответствие между уравнением реакции и изменением степени окисления окислителя в данной реакции:
A) S02 + N02 = S03+NO 1) -1 → 0
Б) 2NH3 + 2Na = 2NaNH2 + H2 2) 0 → -2
В) 4N02 + 02 + 2H20 = 4HN03 3) +4 → +2
Г) 4NH3 + 6NO = 5N2 + 6Н20 4) +1 → 0
5) +2 → 0
6) 0 → - 1
Уравнение реакции Изменение степени окисления окислителя
A) 2NH3 + 2Na = 2NaNH2 + Н2 1) -1 → 0
Б) H2S + 2Na = Na2S + H2 2) 0 → - 1
4NH3 + 6NO = 5N2 + 6Н20 3) +2→ 0
Г) 2H2S + 302 = 2S02 + 2Н20 4) + 1 → 0
5) +4 → +2
6) 0→ -2
Установите соответствие между уравнением реакции и вещества, являющегося восстановителем в данной реакции
Уравнение реакции Восстановитель
A) NO + N02 + H20 = 2HN02 1) N02
Б) SO2 + 2H2S = 3S + 2H20 2) H2S
Br2 + S02 + 2H20 = 2HBr + H2SO4 3) Br2
Г) 2КI + Вr2 = 2КВг + I2 4) S02
5) NO
6) KI
IV. Этап закрепления знаний (завершается тестом).
Тест
1) Чему равна низшая степень окисления серы?
а) –6; б) –4; в) –2; г) 0; д) +6.
2) Чему равна степень окисления фосфора в соединении Mg3P2?
а) +3; б) +5; в) 0; г) –2; д) –3.
3) Какие элементы имеют постоянную степень окисления +1?
а) Водород; б) литий; в) медь;
г) магний; д) селен.
4) Чему равна высшая степень окисления марганца?
а) –1; б) 0; в) +7; г) +4; д) +6.
5) Чему равна степень окисления хлора в соединении Са(СlO)2?
а) +2; б) +1; в) 0; г) –1; д) –2.
6) Какие из следующих веществ могут являться только окислителями?
а) NH3; б) Br2; в) KClO3; г) Fe; д) HNO3.
7) Как называется представленный ниже процесс и сколько электронов в нем участвует?
а) восстановление, 1е; б) окисление, 2е;
в) восстановление, 2е; г) окисление, 1е.
8) Какие из перечисленных веществ могут являться и окислителями, и восстановителями? Возможно несколько вариантов ответа.
а) SO2; б) Na; в) H2; г) K2Cr2O7; д) HNO2.
9) Как называется представленный ниже процесс и сколько электронов в нем участвует?
а) восстановление, 8е; б) окисление, 4е;
в) окисление, 8е; г) восстановление, 4е.
10) Какие из перечисленных ниже веществ могут быть только восстановителями? Возможно несколько вариантов ответа.
а) Н2S; б) KMnO4; в) SO2; г) NH3; д) Na.
Ответы. 1 – в; 2 – д; 3 – б, г; 4 – в; 5 – б; 6 – д; 7 – б; 8 – а, в, д; 9 – а; 10 – а, г, д.
V. Углубление и расширение знаний (Лекционная часть урока)
Значение окислительно-восстановительных реакций
Окислительно-восстановительные реакции сопровождают многие процессы, осуществляемые в промышленности и в различных сферах быта: горение газа в газовой плите, приготовление пищи, стирка, чистка предметов домашнего обихода, изготовление обуви, парфюмерных, текстильных изделий…
Зажигаем ли мы спичку, горят ли в небе причудливые фейерверки – все это окислительно-восстановительные процессы.
Для целей отбеливания и дезинфекции пользуются окислительными свойствами таких наиболее известных средств, как пероксид водорода, перманганат калия, хлор и хлорная, или белильная, известь.
Если требуется окислить с поверхности изделия какое-либо легко разрушающееся вещество, применяют пероксид водорода. Он служит для отбеливания шелка, перьев, меха. С его помощью также реставрируют старинные картины. Ввиду безвредности для организма пероксид водорода применяют в пищевой отрасли промышленности для отбеливания шоколада, рубцов и оболочек в производстве сосисок.
Дезинфицирующее действие перманганата калия тоже основано на его окислительных свойствах.
Хлор как сильный окислитель используют для стерилизации чистой воды и обеззараживания сточных вод. Хлор разрушает многие краски, на чем основано его применение при белении бумаги и тканей. Хлорная, или белильная, известь – это один из самых распространенных окислителей как в быту, так и в производственных масштабах.
В природе окислительно-восстановительные реакции чрезвычайно распространены. Они играют большую роль в биохимических процессах: дыхании, обмене веществ, нервной деятельности человека и животных. Проявление различных жизненных функций организма связано с затратой энергии, которую наш организм получает из пищи в результате окислительно-восстановительных реакций.
VI. Подведение итогов.
Выставляются оценки за урок и дается домашнее задание:
А. Определить степени окисления элементов по формулам:
HNO2, Fe2(SO4)3, NH3, NH4Cl, KClO3, Ва(NО3)2, НСlО4
Б. Расставить коэффициенты методом электронного баланса:
KMnO4 +Na2SO3+H2O → MnO2+ Na2 SO4+ KOH
С. KMnO4 + Na2SO3+ KOH → … + K2 MnO4 + …
Литература:
Габриелян О.С. Химия-8. М.: Дрофа, 2002;
Габриелян О.С., Воскобойникова Н.П., Яшукова А.В. Настольная книга учителя. 8 класс. М.: Дрофа, 2002;
Малая детская энциклопедия. Химия. М.: Русское энциклопедическое товарищество, 2001; Энциклопедия для детей «Аванта+». Химия. Т. 17. М.: Аванта+, 2001;
Хомченко Г.П., Севастьянова К.И. Окислительно-восстановительные реакции. М.: Просвещение, 1989.
В.А. Шелонцев. Знаковые модели и задачи: окислительно-восстановительные реакции. ООИПКРО, Омск- 2002
А.Г. Кульман. Общая химия, Москва-1989.
Полный текст материала Конспект урока для 8 класса "Окислительно-восстановительные реакции" смотрите в скачиваемом файле
.
На странице приведен фрагмент.
2 Урок химии в 8-м классе по теме «Окислительно-восстановительные реакции»
Аннотация: Урок химии по теме «Окислительно-во сстановительные реакции» предназначен для учащихся 8-х классов. На уроке раскрываются основные понятия об окислительно-вос становительных реакциях: степень окисления, окислитель, восстановитель, окисление, восстановление: формируется умение составлять записи ОВР методом электронного баланса.
Урок химии в 8-м классе по теме
«Окислительно-во сстановительные реакции»
ЦЕЛЬ УРОКА: формировать систему знаний об окислительно-вос становительных реакциях, научить составлять записи ОВР методом электронного баланса.
ЗАДАЧИ УРОКА:
Обучающие : рассмотреть сущность окислительно-вос становительных процессов, научить применять «степени окисления» для определения процессов окисления и восстановления; научить учащихся уравнивать записи окислительно-вос становительной реакции методом электронного баланса.
Развивающие : Совершенствовать умения высказывать суждение о типе химической реакции, анализируя степень окисления атомов в веществах; делать выводы, работать с алгоритмами, формировать интерес к предмету.
Воспитывающие : формировать потребность в познавательной деятельности и ценностное отношение к знаниям; анализировать ответы товарищей, прогнозировать результат работы, оценивать свою работу; воспитать культуру общения через работу в парах «ученик – ученик», «учитель – ученик».
Тип урока: Урок изучения нового материала.
Методы, используемые на уроке: Объяснительно-ил люстративный.
Понятия, вводимые на уроке: окислительно-вос становительные реакции; окислитель; восстановитель; процесс окисления; процесс восстановления.
Используемое оборудование и реактивы: таблица растворимости, периодическая система Д. И. Менделеева, соляная кислота, серная кислота, цинк в гранулах, магниевая стружка, раствор сульфата меди, железный гвоздь.
Форма работы: индивидуальная, фронтальная.
Время урока: (90 минут, 2 урока).
Ход урока
I . Организационный момент
II . Повторение пройденного материала
УЧИТЕЛЬ: Ребята, давайте вспомним с вами ранее изученный материал о степени окисления, который будет необходим нам на уроке.
Устный фронтальный опрос:
Что такое электроотрицател ьность?
Что такое степень окисления?
Может ли степень окисления элемента быть равной нулю? В каких случаях?
Какую степень окисления чаще всего проявляет кислород в соединениях?
Вспомните исключения.
Какую степень окисления проявляют металлы в полярных и ионных соединениях?
Как рассчитывается степень окисления по формулам соединений?
Степень окисления кислорода почти всегда равна -2.
Степень окисления водорода почти всегда равна +1.
Степень окисления металлов всегда положительна и в максимальном значении почти всегда равна номеру группы.
Степень окисления свободных атомов и атомов в простых веществах всегда равна 0.
Суммарная степень окисления атомов всех элементов в соединении равна 0.
УЧИТЕЛЬ предлагает ученикам для закрепления сформулированных правил посчитать - найти степень окисления элементов в простых веществах и соединениях:
S , Н 2 , H 3 PO 4 , NaHSO 3, HNO 3 , Cu(NO 2 ) 2, NO 2 , Ва, Al.
Например: Какая будет степень окисления серы в серной кислоте?
В молекулах алгебраическая сумма степеней окисления элементов с учётом числа их атомов равна 0.
H 2 +1 S x O 4 -2
(+1) * 2 +X *1 + (-2) . 4 = 0
X = + 6
H 2 +1 S +6 O 4 -2
III . Изучение нового материала
УЧИТЕЛЬ: Многообразие классификаций химических реакций по различным признакам (направлению, числу и составу реагирующих и образующих веществ, использованию катализатора, тепловому эффекту) можно дополнить еще одним признаком. Это признак – изменение степени окисления атомов химических элементов, образующих реагирующие вещества.
По этому признаку различают реакции
Химические реакции
Реакции, протекающие с изменением реакции, протекающие без изменения степени окисления элементов степени окисления элементов
Например, в реакции
1 +5 -2 +1 -1 +1 -1 +1 +5 -2
AgNO 3 + HCl AgCl + HNO 3 (у доски пишет учащийся)
Степени окисления атомов химических элементов после реакции не изменились. А вот в другой реакции – взаимодействие соляной кислоты с цинком
2HCl + Zn ZnCl 2 + H 2 (у доски пишет учащийся)
атомы двух элементов, водорода и цинка, изменили свои степени окисления: водород с +1 на 0, а цинк – с 0 на +2. Следовательно, в этой реакции каждый атом водорода получил по одному электрону
2H + 2e H 2
а каждый атом цинка – отдал два электрона
Zn - 2е Zn
УЧИТЕЛЬ: Какие типы химических реакций вы знаете?
УАЩИЕСЯ: К ОВР относятся все реакции замещения, а также те реакции соединения и разложения, в которых участвуетхотя бы одно простое вещество .
УЧИТЕЛЬ: Дать определение ОВР.
Химические реакции, в результате которых происходит изменение степеней окисления атомов химических элементов или ионов, образующих реагирующие вещества, называют окислительно – восстановительны ми реакциями.
УЧИТЕЛЬ: Ребята, определите устно, какая из предложенных реакций окислительно-вос становительной не является :
1) 2Na + Cl
2
= 2NaCl
2) Na
СL + AgNO
3
= NaNO
3
+AgCl↓
3) Zn + 2HCl = ZnCl
2
+ H
2
4) S +O 2 =SO 2
УЧАЩИЕСЯ: выполняют задание
УЧИТЕЛЬ: В качестве примеров ОВР продемонстрируем следующий опыт.
H 2 SO 4 + Mg MgSO 4 + H 2
Обозначим степень окисления всех элементов в формулах веществ – реагентов и продуктов этой реакции:
Как видно из уравнения реакции, атомы двух элементов магния и водорода, изменили свои степени окисления.
Что с ними произошло?
Магний из нейтрального атома превратился в условный ион в степени окисления +2, то есть отдал 2е:
Mg 0 – 2е Mg +2
Запишите в свой конспект:
Элементы или вещества, отдающие электроны называются восстановителями; в ходе реакции они окисляются .
Условный ион Н в степени окисления +1 превратился в нейтральный атом, то есть каждый атом водорода получил по одному электрону.
2Н +1 +2е Н 2
Элементы или вещества, принимающие электроны, называются окислителями ; в ходе реакции они восстанавливаютс я .<Приложение 1>
Эти процессы можно представить в виде схемы:
Соляная кислота + магний сульфат магния + водород
CuSO 4 + Fe (железный гвоздь) = Fe SO 4 + Cu (красивый красный гвоздь)
Fe 0 – 2 еFe +2
Cu +2 +2 еCu 0
Процесс отдачи электронов называется окислением , а принятия – восстановлением.
В процессе окисления степень окисления повышается , в процессе восстановления – понижается.
Эти процессы неразрывно связаны между собой.
УЧИТЕЛЬ: Давайте выполним задание по вышеописанному образцу.
Задание: Для окислительно – восстановительны х реакций укажите окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления, составьте электронные уравнения:
1) BaO + SO 2 =BaSO 3
2) CuCl 2 + Fe = FeCl 2 + Cu
3) Li + O 2 = Li 2 O 3
4) CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 ↓ + K 2 SO 4
II часть урока (2-ой урок)
Метод электронного баланса как способ составления уравнений ОВР
Далее рассмотрим составление уравнений окислительно-вос становительных реакций методом электронного баланса. В основе метода электронного баланса лежит правило: общее число электронов, которые отдаёт восстановитель, всегда равно общему числу электронов, которые присоединяет окислитель.
После объяснения учащиеся под руководством учителя составляют уравнения ОВР по планам, которые составил учитель к этому уроку <Приложение 2>.
Памятки находятся у каждого ученика на парте.
УЧИТЕЛЬ: Среди изученных нами реакций к окислительно – восстановительны м реакциям относятся:
Взаимодействие металлов с неметаллами
2Mg + O 2 =2MgO
Окислитель O 2 +4e 2O -2 1 восстановление
2. Взаимодействие металлов с кислотой.
H 2 SO 4 + Mg =MgSO 4 +H 2
Восстановитель Mg 0 -2e Mg +2 2 окисление
Окислитель 2O -2 +4e O 2 0 1 восстановление
3. Взаимодействие металлов с солью.
Cu SO 4 + Mg =MgSO 4 +Cu
Восстановитель Mg 0 -2e Mg +2 2 окисление
Окислитель Cu +2 +2e Cu 0 1 восстановление
Диктуется реакция, один учащийся самостоятельно составляет схему реакции у доски:
H 2 + O 2 → H 2 O
Определим, атомы каких элементов изменяют степень окисления.
(H 2 ° + O 2 ° → H 2 O 2).
Составим электронные уравнения процессов окисления и восстановления.
(H 2 ° -2e → 2H + – процесс окисления,
O 2 ° +4e → 2O - ² - процесс восстановления,
Н 2 – восстановитель, О 2 - окислитель)
Подберём общее делимое для отданных и принятых е и коэффициенты для электронных уравнений.
(∙2| Н 2 °-2е → 2Н + - процесс окисления, элемент – восстановитель;
∙1| O 2 ° +4e → 2O - ² - процесс восстановления, элемент – окислитель).
Перенесём эти коэффициенты в уравнение ОВР и подберём коэффициенты перед формулами других веществ.
2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O .
IV . Закрепление изученного материала
Упражнения для закрепления материала:
Какая схема превращения азота соответствует данному уравнению реакции
4NH 3 +5O 2 → 4NO + 6H 2 O
1) N +3 → N +2 3) N +3 → N -3
2) N -3 → N -2 4) N -3 → N +2
2) Установите соответствие между изменением степени окисления атома серы и схемой превращения вещества. Запишите цифры без пробелов и запятых.
СХЕМА ПРЕВРАЩЕНИЙ
A) H 2 S + O 2 → SO 2 + H 2 O
Б) H 2 SO 4 + Na → Na 2 SO 4 + H 2 S + H 2 O
В) SO 2 + Br 2 + H 2 O → H 2 SO 4 + HBr
ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ
1) Э +4 → Э +6
2) Э +6 → Э -2
3) Э +6 → Э +4
4) Э -2 → Э +6
5) Э -2 → Э +4 ответ (521)
3)Установите соответствие между схемой превращения и изменением степени окисления окислителя в ней.
СХЕМА ПРЕВРАЩЕНИЙ
A ) Cl 2 + K 2 MnO 4 → KMnO 4 + KCl
Б) NH 4 Cl + KNO 3 → KCl + N 2 O + H 2 O
В) HI + FeCl 3 → FeCl 2 + HCl + I 2
ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ
ОКИСЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЯ
1) Э +6 → Э +7
2) Э +5 → Э +1
3) Э +3 → Э +2
4) Э 0 → Э -1
5) Э -1 → Э 0 ответ (423)
V. Заключительное слово учителя
Окислительно-вос становительные реакции представляют собой единство двух противоположных процессов: окисления и восстановления. В этих реакциях число электронов, отдаваемых восстановителями, равно числу электронов, присоединяемых окислителями.Весь окружающий нас мир можно рассматривать как гигантскую химическую лабораторию, в которой ежесекундно протекают химические реакции, в основном окислительно-вос становительные.
V I . Рефлексия.
VI II . Домашнее задание: § 43, упр.1, 3, 7 стр.234-235.
Используемая литература:
Степень окисления простых веществ равна 0;
Степень окисления металлов в соединениях равна
1.Габриелян О.С. «Химия. 8 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений. –М. : Дрофа, 2010.
Окислительно – восстановительны е реакции. Хомченко Г.П., Севастьянова К.И. - Из-во Просвещение, 1985.
ПАМЯТКА ДЛЯ УЧАЩИХСЯ
Приложение №1
Важнейшие восстановители и окислители
|
Восстановители |
Окислители |
|
|
Металлы, Н 2, уголь, СО – оксид углерода (II ) H 2 S, SO 2 , H 2 SO 3 иеёсоли HJ, HBr, HCl SnCl 2 ,FeSO 4 ,MnSO 4 , Cr 2 (SO 4 ) 3 HNO 2 - азотистаякислота NH 3 – аммиак NO - оксид азота (II ) Альдегиды, спирты, муравьиная и щавелевая кислоты, Катод при электролизе |
Галогены KMnO 4 , K 2 MnO 4 , MnO 2 , K 2 Cr 2 O 7 , K 2 CrO 4 HNO 3 -азотная кислота H 2 O 2 – пероксид водорода О 3 – озон, О 2 H 2 SO 4 (конц.), H 2 S еO 4 CuO , Ag 2 O , PbO 2 Ионы благородных металлов (Ag + , Au 3+) FeCl 3 Гипохлориты, хлораты и перхлораты «Царская водка» Анод при электролизе |
|
Приложение №2
Алгоритм составления химических уравнений методом электронного баланса:
1.Составить схему реакции.
2.Определить степени окисления элементов в реагентах и продуктах реакции.
Помните!
номеру группы этих металлов (для I - III группы).
Степень окисления атома кислорода в
соединениях обычно равна - 2, кроме H 2 O 2 -1 и ОF 2.
Степень окисления атома водорода в
соединениях обычно равна +1, кроме МеH (гидриды).
Алгебраическая сумма степеней окисления
элементов в соединениях равна 0.
3.Определить, является реакция окислительно-вос становительной или она протекает без изменения степеней окисления элементов.
4.Подчеркнуть элементы, степени окисления которых изменяются.
5.Составить электронные уравнения процессов окисления и восстановления.
6.Определить, какой элемент окисляется (его степень окисления повышается) и какой элемент восстанавливаетс я (его степень окисления понижается) в процессе реакции.
7.В левой части схемы обозначить с помощью стрелок процесс окисления (смещение электронов от атома элемента) и процесс восстановления (смещение электронов к атому элемента)
8.Определить восстановитель и окислитель.
9.Сбалансировать число электронов между окислителем и восстановителем.
10.Определить коэффициенты для окислителя и восстановителя, продуктов окисления и восстановления.
11.Записать коэффициент перед формулой вещества, определяющего среду раствора.
12.Проверить уравнение реакции.
Приложение 3
Самостоятельная работа для проверки знаний
Вариант 1
1. Проставьте степень окисления элементов в соединениях, формулы которых IBr , TeCl 4 , SeF e , NF 3 , CS 2 .
2. В следующих схемах реакций укажите степень окисления каждого элемента и расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
1) F 2 + Хе → XeF 6 3) Na + Br 2 → NaBr
2) S + H 2 → H 2 S 4) N 2 + Mg → Mg 3 N 2
Вариант 2
1.Проставьте степень окисления элементов в соединениях: H 2 S О 4 , HCN , HN О 2 , РС1 3
2. Допишите уравнения реакций окисления-восста новления:
1) CI 2 + Fe → 2) F 2 + I 2 → 3) Ca + С→ 4) С + H 2 →
Укажите степени окисления элементов в полученных продуктах.
Вариант 3
1. Проставьте степень окисления в соединениях, формулы которых XeF 4 , CC 1 4 , РС1 б, SnS 2 .
2. Напишите уравнения реакций: а) растворения магния в растворе серной кислоты; б) взаимодействия раствора бромида натрия с хлором. Какой элемент окисляется и какой восстанавливаетс я?
Вариант 4
1. Составьте формулы следующих соединений: а) нитрида лития (соединения лития с азотом); б) сульфида алюминия (соединения алюминия с серой); в) фторида фосфора, в которых электроположител ьный элемент проявляет максимальную степень окисления.
2. Напишите уравнения реакций: а) иодида магния с бромом; б) растворения магния в растворе бромоводородной кислоты. Укажите, что в каждом случае является окислителем и что - восстановителем.
Вариант 5
1.Составьте формулы следующих соединений: а) фтора с ксеноном; б) бериллия с углеродом, в которых электроположител ьный элемент проявляет максимальную степень окисления.
2. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в следующих схемах:
1) KI + Cu(N О 3 ) 2 → CuI + I 2 + KN О 3
2) MnS + HN О 3 ( конц .) → MnS О 4 + N О 2 + H 2 О
Вариант 6
1. Проставьте степени окисления каждого элемента в соединениях, формулы которых Na 2 S О 3 , КСЮ 3 , NaCIO , Na 2 Cr О 4 ,N Н 4 СlO 4 , BaMn О 4 .
2. Напишите уравнения реакций: а) иодида лития с хлором; б) лития с соляной кислотой. Проставьте степени окисления всех элементов и коэффициенты по методу электронного баланса.
Вариант 7
1. Вычислите степени окисления марганца, хрома и азота в соединениях, формулы которых КMnO 4 , Na 2 Cr 2 О 7 , NH 4 N О 3 .
2. Проставьте степени окисления каждого элемента и расставьте коэффициенты, используя метод электронного баланса в следующих схемах:
2) H 2 S О 3 + I 2 + H 2 О → H 2 S О 4 + HI
Вариант 8
1. Какова степень окисления углерода в оксиде углерода (IV ) и изменяется ли