Конспект урока по теме: «Окислительно – восстановительные реакции.»

Урок : « Окислительно – восстановительные реакции».

Разработан учителем химии
Мельяновской Ириной Сергеевной
МБОУ СОШ №3 г. Суража , Брянской обл 2014 г.
ТЕМА УРОКА : ОКИСЛИТЕЛЬНО - ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ.
Цели: 1.0бразовательные:
В ходе исследовательской деятельности учащихся сформировать представление о влиянии различных факторов на процессы окислительно восстановительных реакций , совершенствовать умение учащихся с помощью метода электронного баланса расставлять коэффициенты в уравнениях реакций .
Развивающие:Развивать умение логически рассуждать, грамотно выражать свои мысли. Способствовать повышению интереса к предмету.
Воспитательные:Способствовать личному совершенствованию , формированию навыков творческого подхода к изучению предмета.
Задачи: организовать работу, направленную на формирование исследовательских умений учащихся, приобщить школьников к методам научного познания .Методы обучения: проблемно- поисковый и исследовательский.
Тип урока: Изучение нового материала.
Вид урока: Семинар- практикум.
Оборудование: цинк, железо, магний , медь, раствор соляной кислоты (20%, 10%,5%), р-р хлорида железа(2), р-р хлорида железа(З), р-р иодида калия , р-р пермангоната калия , р-р дихромата калия , р-р сульфита калия ,р-р серной кислоты, р-р гидроксида калия.
ХОД УРОКА
1.ОЦЕНОЧНО - МОТИВАЦИОННЫЙ ЭТАП.
Учитель: Обратите внимание на рожицы , которые выражают эмоциональное состояние человека. Выберите ту , которая выражает ваше эмоциональное состояние .
Что нужно сделать чтобы может быть не до конца понятый материал был полностью осмыслен, понят..?
Цель нашего урока - продолжить знакомство с окислительно- восстановительными реакциями . Выяснить могут ли какие -то факторы оказывать влияние на ход окислительно - восстановительных реакций . Доказать это экспериментальным путем .
2. АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ:
1 .Перед нашей работой вспомним:
Какие реакции относятся к группе окислительно - восстановительных ?Дать характеристику окислителям.
Дать характеристику процессу восстановления.
Дать характеристику восстановителям.
Какой процесс называется процессом окисления.
Проанализируйте схемы и определите окислители и восстановители:
Fe°—> Fe+2 Mn+7 —> Mn+2
S-2—>S° Cr+6 —> Cr+3
2N-3—> N20 CI+1 —> СГ1
ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
Постановка проблемы урока: Внимательно прослушайте характеристику химической реакции : Известно, что при взаимодействии серной концентрированной кислоты с металлами может выделяться сернистый газ , сероводород или выпадать в осадок сера. При взаимодействии раствора серной кислоты с металлами, стоящими в ряду активности до водорода , происходит выделение водорода.
Вопрос:- Как вы думаете, что влияет на продукты данных окислительно-восстановительных реакций?
(учащиеся выдвигают предположения )- Какие еще еще факторы могут оказывать влияние на ход окислительно -восстановительных реакций ?
Вывод: Итак мы можем с вами предположить ,что на ход окислительно-восстановительных реакций оказывают влияние различные факторы.
1)Выдвигается гипотеза-факторы оказывающие влияние на протекание окислительно - восстановительных реакций:
-активность реагентов
- концентрация реагентов
- степень окисления реагентов
-среда растворов
-температура
Сегодня вы будете работать в группах. Каждая проведет собственное исследование согласно инструкциям , которые лежат на столах. Координаторы групп подготовят отчет о проделанной работе.
Проведениеэксперимента: (учащиеся работают в группах согласно инструкциям - смотри приложение.Распределение учащихся по группам проводится в зависимости от уровня обученности:1уровень- работа 1 , 2 , 3 групп; 2 уровень- работа 4 группы; 3 уровень – работа 5 и 6 групп.). На работу групп отводится 5-7 минут.
Группа №1 и №2:
Цель: Установить зависимость протекания окислительно-восстановительных реакций от активности реагентов.
Ход работы:
В четыре пробирки налить по 2 – 3 мл раствора соляной кислоты одинаковой концентрации.
В пробирке соответственно опустить цинк, железо, магний, медь.
Какие металлы реагируют с кислотой? Расположите металлы в порядке уменьшения их активности взаимодействия с раствором кислоты.
Составьте окислительно - восстановительные реакции, используя метод электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель.
Вывод: Мы проводили реакцию металлов с раствором соляной кислотой.Было предложено провести реакции с металлами: Fe, Zn, Mg ,Cu . Использовали раствор кислоты одинаковой концентрации.Взаимодействия металла с кислотымой зависит от активности металла.Медь,как металл стоящий в ряду активности после водорода с соляной кислотой не взаимодействует. Осталиные металлы взаимодействовали с соляной кислотой .Быстрее и более интенсивно выделение водорода наблюдалось в реакции с магнием , так как магний является более активным из данных металлов( стоит левее в ряду активности.
Fe + HCl —>FeCl2 + H2
Zn+ HCl —>ZnCl2 + H2
Mg+ HCl —>MgCl2 + H2
Cu+ HCl —> не взаимодействует
Группа №3:
Цель: : Установить зависимость протекания окислительно-восстановительных реакций от концентрации реагентов.
Ход работы:
В пробирки прилейте растворы соляной кислоты разной концентрации: 20% ,10% , 5%
В каждую пробирку опустите гранулу цинка. Наблюдайте выделение газа. В какой из пробирок газ выделяется более интенсивно? Почему?
Составьте окислительно-восстановительную реакцию, используя метод электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель .Zn + HCl —>
Вывод:Чем больше концентрация кислоты,тем более активно протекает окислительно – восстановительная реакция.Следовательно на протекание окислительно- восстановительной реакции влияет концентрация реагентов.
Zn + HCl —> ZnCl2 + H2
Группа№4:
Цель работы:Установить зависимость процессов окисления – восстановления от степени окисления реагентов.
Ход работы:
1.В пробирку налить 2-3 мл раствора сульфата железе(2) FeSO4 и туда же добавить
1-2 мл раствора иодида калия KI . Изменилась ли окраска раствора? А затем добавьте несколько капель крахмального клейстера. Изменился ли цвет смеси? Идет ли данная реакция?
2.Налить в пробирку «-3 мл. раствора хлорида железа (3) FeCl3 и добавить 1-2 мл. раствора иодида калия KI .Наблюдайте изменение окраски раствора. Затем добавьте несколько капель крахмального клейстера. Что наблюдаете? Как изменилась окраска клейстера? Запишите уравнение, используя метод электронного баланса по схеме:
FeCl 3+ KI —> FeCl 2+ I2 +…..
Вывод:Чем больше степень окисления элемента в соединении, тем лучше выражена его окислительная способность. И Fe+2 не окисляет I-1 . А Fe +3 окисляет I-1 до I2( выпадает осадок ),восстановление Fe+3 идет до Fe+2 (образуется FeCl2 ) .Следовательно на протекание окислительно – восстановительной реакции оказывает влияние степень окисления реагентов.
FeCl2 + KCl—> не взаимодействует
FeCl3 + KCl—> FeCl2 + I2 +KCl Группа №5:
Цель работы: Установить зависимость протекания процессов окислено – восстановительных реакций в различных средах на примере соединений марганца.
Ход работы:
1.Налить в пробирку 1-2 мл. раствора перманганата калия KMnO4 (фиолетовый раствор), подкислить несколькими каплями раствора серной кислоты и добавить сульфита калия K2SO3 .Наблюдать исчезновение фиолетовой окраски, характерной для иона MnO4-.
Реакция идет по схеме:
KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 —> MnSO4 +…….+……
2.Налить в пробирку 1-2 мл раствора перманганата калия KMnO4 ,добавить сульфита калия K2SO3.Наблюдать через некоторое время выделение из раствора бурых хлопьев
оксида марганца (4) MnO2. Реакция идет по схеме : KMnO4 + K2SO3 +H2O —> MnO2 +…….+…….
Составьте окислительно – восстановительные реакции, используя метод электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель.
KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 —> MnSO4 +K2SO4 + H2O
KMnO4 + K2SO3 +H2O —> MnO2 + K2SO4 + КОН
Вывод: Продукты окислительно – восстановительных реакций зависят от среды растворов в которых проводят реакцию.Если использовать в качестве окислителя КМп04 в кислой среде( H2S04),то восстановление Мп+7 происходит до Мп+2 ,образуется MnS04 и раствор, обесцвечивается.В нейтральной среде восстановление Мп+7 происходит до Мп+4 и из раствора выпадает буро- коричневый осадок МпО2. KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 —> MnSO4 +K2SO4 + H2O
KMnO4 + K2SO3 +H2O —> MnO2 + K2SO4 + КОН
Группа №6:
Цель работы: Установить зависимость протекания процессов окислено – восстановительных реакций в различных средах на примере соединений хрома.
Ход работы : 1.Налить в пробирку 1-2 мл раствора дихромата калия K2Cr2O7 (оранжевый раствор), подкислить несколькими каплями раствора серной кислоты и добавить сульфита калия. Наблюдать изменение оранжевой окраски раствора, характерной для иона Cr2O72- на сине-зеленую (характерную для иона Cr3+). Реакция идет по схеме:
K2Cr2O7 + K2SO3 + H2SO4 —> Cr2(SO4 )3 +…….+…….
2.Налить в пробирку 1-2 мл. раствора дихромата калия KOH затем 1-2 мл. концентрированного раствора гидроксида калия. Наблюдать изменение окраски раствора с оранжевой на светло- зеленую, характерную для иона [Cr(OH)6]3- (гексагидроксохромат - иона). Реакция идет по схеме:
K2Cr2O7 + K2SO3 + KOH + H2O —> K3[Cr(OH)6] + ……
Составьте окислительно – восстановительные реакции, используя метод электронного баланса.
Вывод:Продукты окислительно – восстановительных реакций зависят от среды растворов в которых проводят реакцию.Если использовать в качестве окислителя K2Cr2O7 в кислой среде (H2S04),то восстановление Cr+6 происходит до Cr+3, раствор становится сине- зеленого цвета за счет образования Cr2(SO4)3 . В щелочной среде восстановление Cr+6 происходит до Cr+3 и раствор становиться светло – зеленого цвета , за счет образования K3[Cr(OH)6].
K2Cr2O7 + K2SO3 + H2SO4 —> Cr2(SO4 )3 + K2SO4 + H2O
K2Cr2O7 + K2SO3 + KOH + H2O —> K3[Cr(OH)6] + K2SO4
3.Отчет о результатах эксперимента. Координаторы групп дают отчет о проделанной работе. Одновременно один из учащихся группы записывает уравнения реакций на доске.
4.Рефлексионно- оценочный этап:
Удалось ли нам доказать выдвинутые предположения?
Учитель: Проведя эксперимент ,мы с вами доказали выдвинутые предположения о факторах влияющих на протекание окислительно - восстановительных реакций .Наша гипотеза становится теорией. Цели урока выполнены.
Изменилось ли ваше эмоциональное состояние ?Итоги урока.Домашнее задание: по трем уровням ( смотри приложение )
Закрепление:При взаимодействии в сернокислой среде 17,4 г. диоксида марганца с 58 г. бромида калия при 77% выходе выделился бром. Какой объем (н. у.) пропена может провзаимодействовать с полученным количеством брома ?Закончить уравнения реакций , уравнять методом баланса :
1)КМп04 + K2S03 + КОН —>…….. 2) K2Cr207 +K2S03 + H2O —>………
Домашнее задание
уровень:
Mg + HN03(P) —> Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H20Al +NaOH + H20 —> Na[Al(OH)4] + H2
3.Fe(OH)2+ O2+ H2O —> Fe(OH)3
2.уровень: Подберете коэффициенты в уравнение следующих окислительно -
восстановительных реaкций:
1. NaHSO3 + КМп04+ H2S04 —>Na2SO4 + MnS04 + K2S04 + Н2
2.Cr2O3+KNO3+KOH —> K2CrO4 + KNO2+ Н20
3.NaCIO + KI +K2SO4 —>K2SO4+ NaCl + Н20уровень:
Закончите составление уравнений еледующих окислительно - восстановительных реакций, расставьте коэффициенты, используя метод электронного баланса:
Zn+ KCl03 + K0H+H20—>K2[Zn(OH)4]+ ....Na2Cr207 +NaNO2+H2SO4—> …….
КМnO4 + KNO2 + KOH—> …….
Задачи:
уровень:
Определите массу алюминия, которую необходимо растворить в 182,5 г 10% раствора НС1 Какой объем газа будет получен, если его выход составил 95% от теоретического.
уровень:
В раствор сульфата меди (2) массой 120 г с массовой долей соли 20% опустили пластинку алюминия массой 10 г. Определите массу пластинки после окончания реакции.
уровень:
Вычислите массу 15 % раствора гидроксида натрия, необходимую для нейтрализации реакционной смеси, образовавшейся при окислении 11,5 мл этанола (плотность 0,8 г/мл)
смесью 39,2 г дихромата калия к 140 г. 50% раствора серной кислоты.
Инструкция группе 1 и 2
Цель: установить зависимость протекания окислительно – восстановительных реакций от активности реагентов.
Ход работы:
В четыре пробирки налить по 2 – 3 мл раствора соляной кислоты одинаковой концентрации.
В пробирке соответственно опустить цинк, железо, магний, медь.
Какие металлы реагируют с кислотой? Расположите металлы в порядке уменьшения их активности взаимодействия с раствором кислоты.Составьте окислительно - восстановительные реакции, используя метод электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель.
Fe + HCl —>
Zn+ HCl —>
Mg+ HCl —>
Cu+ HCl —>
Инструкция группе 3
Цель: установить зависимость протекания окислительно- восстановительных реакций
от концентрации реагентов.
Ход работы:
В пробирки прилейте растворы соляной кислоты разной концентрации: 20% ,10% , 5% .
В каждую пробирку опустите гранулу цинка. Наблюдайте выделение газа. В какой из пробирок газ выделяется более интенсивно? Почему?
Составьте окислительно-восстановительную реакцию, используя метод электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель .Zn + HCl —>
Инструкция группе 4
Цель: установить зависимость процессов окисления и восстановления от степени окисления реагентов.
Ход работы:
1.В пробирку налить 2-3 мл раствора сульфата железе(2) FeSO4 и туда же добавить
1-2 мл раствора иодида калия KI . Изменилась ли окраска раствора? А затем добавьте несколько капель крахмального клейстера. Изменился ли цвет смеси? Идет ли данная реакция?
2.Налить в пробирку «-3 мл. раствора хлорида железа (3) FeCl3 и добавить 1-2 мл. раствора иодида калия KI .Наблюдайте изменение окраски раствора. Затем добавьте несколько капель крахмального клейстера. Что наблюдаете? Как изменилась окраска клейстера? Запишите уравнение, используя метод электронного баланса по схеме:
FeCl 3+ KI —> FeCl 2+ I2 +KCl Инструкция группе 5
Цель: установить зависимость протекания процессов окислительно- восстановительных реакций в различных средах на примере соединений марганца.
Ход работы:
1.Налить в пробирку 1-2 мл. раствора перманганата калия KMnO4 (фиолетовый раствор), подкислить несколькими каплями раствора серной кислоты и добавить сульфита калия K2SO3 .Наблюдать исчезновение фиолетовой окраски, характерной для иона MnO4-.
Реакция идет по схеме:
KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 —> MnSO4 +…….+……
2.Налить в пробирку 1-2 мл раствора перманганата калия KMnO4 ,добавить сульфита калия K2SO3.Наблюдать через некоторое время выделение из раствора бурых хлопьев
оксида марганца (4) MnO2. Реакция идет по схеме : KMnO4 + K2SO3 +H2O —> MnO2 +…….+…….
Составьте окислительно – восстановительные реакции, используя метод электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель.
Инструкция группе 6
Цель: установить зависимость протекания процессов окислительно-восстановительных реакций в различных средах (на примере соединений хрома)
Ход работы:
1.Налить в пробирку 1-2 мл раствора дихромата калия K2Cr2O7 (оранжевый раствор), подкислить несколькими каплями раствора серной кислоты и добавить сульфита калия. Наблюдать изменение оранжевой окраски раствора, характерной для иона Cr2O72- на сине-зеленую (характерную для иона Cr3+). Реакция идет по схеме:
K2Cr2O7 + K2SO3 + H2SO4 —> Cr2(SO4 )3 +…….+…….
2.Налить в пробирку 1-2 мл. раствора дихромата калия KOH затем 1-2 мл. концентрированного раствора гидроксида калия. Наблюдать изменение окраски раствора с оранжевой на светло- зеленую, характерную для иона [Cr(OH)6]3- (гексагидроксохромат - иона). Реакция идет по схеме:
K2Cr2O7 + K2SO3 + KOH + H2O —> K3[Cr(OH)6] + ……
Составьте окислительно – восстановительные реакции, используя метод электронного баланса.