Презентация по теме Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительные реакции Учитель химии МБОУ«Средняя общеобразовательная школа №18 города Лесосибирска»Ирина Юрьевна Ефремова Химическое превращение, химическая реакция есть главный предмет химии.Лауреат Нобелевской премии Н.Н.Семенов ОВР Металлургическое производство Химическое производство Образование кислотных дождей Горение различных видов топлива Дыхание Фотосинтез Цели:─ совершенствование умений выражать сущность окислительно-восстановительных реакций, используя метод электронного баланса;─ прогнозирование протекания окислительно-восстановительных реакций;─ подготовка в рамках урока к сдаче ЕГЭ по химии. Пути реализации:─ знание опорных понятий теории окислительно-восстановительных реакций;─ умение определять степени окисления атомов химических элементов в заданных формулах (в бинарных и многоэлементных соединениях, ионах);─ умение определять функции соединений в окислительно-восстановительных реакциях по степени окисления химических элементов. І. Определение степени окисления атомов химических элементов в заданных формулах. ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ Пери-оды ГРУППЫ I ІІ III IV V VI VІІ 1 H 2,1 2 Li 0,97 Be 1,47 B 2,01 C 2,5 N 3,07 O 3,50 F 4,10 3 Na 1,01 Mg 1,23 Al 1,47 Si 2,25 P 2,32 S 2,60 Cl 2,83 4 K 0,91 Ca 1,04 Ga 1,82 Ge 2,02 As 2,10 Se 2,48 Br 2,74 5 Rb 0,89 Sr 0,99 In 1.49 Sn 1,72 Sb 1,82 Te 2,01 J 2.21 6 Cs 0,86 Ba 0,97 Tl 1,44 Pb 1,55 Bi 1,67 Po 1,76 At 1,90 ВЫЧИСЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ АТОМОВ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В БИНАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ ПОМНИТЬ:алгебраическая сумма степеней окисления атомов в химических соединениях равна 0.АЛГОРИТМ I (в соединении есть элемент, степень окисления которого постоянна)1). Указать элемент, у которого степень окисления имеет постоянное значение NaCl, Mg3N22). Над символом элемента записать значение степени окисления +1 +2 NaCl, Mg3N2 3). Значение степени окисления умножить на число атомов данного элемента (т.е. на его индекс). Разделить полученное произведение на число атомов химического элемента (индекс), степень окисления которого неизвестна. (+1)Ч1:1 = +1 (+2) Ч 3:2 = +34). Изменить знак полученного частного на противоположный. Это и будет значение степени окисления неизвестного элемента +1 → –1 +3 → –3 +1 –1 +2 –3 NaCl, Mg3N2 АЛГОРИТМ II(в соединении отсутствует элемент с постоянной степенью окисления)1). Найти, какой из двух элементов в соединении является более электроотрицательным.Над символом более электроотрицательного элемента поставить знак минус «─».Над символом менее электроотрицательного элемента поставить знак плюс «+». + ─ + – Fe2S3 SnCl4 2). Определить числовое значение степени окисления для более электроотрицательного элемента по формуле (8 – номер группы) + ─2 + –1 Fe2S3 SnCl4 3). Определить общее число «─» зарядов в соединении. Для этого степень окисления более электроотрицательного элемента умножаем на его индекс (– 2) Ч 3 = – 6 (–1) Ч 4 = – 44). Найти степень окисления менее электроотрицательного элемента. Для этого общее число «+» зарядов разделить на индекс у данного элемента +3 -2 +4 -1 Fe2S3 SnCl4 ВЫЧИСЛЕНИЕ СТЕПЕНЕЙ ОКИСЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В СЛОЖНЫХ ИОНАХПОМНИТЬ:алгебраическая сумма степеней окисления атомов равна заряду иона АЛГОРИТМ 1). Обозначить степень окисления неизвестного элемента через х x 2 – x 3– ( Cr2O7) ( PO4) 2). Умножить известное значение степени окисления кислорода (– 2) на число его атомов в ионе, составить уравнение и найти значение х x 2 – x 3– ( Cr2O7) ( PO4) 2х + (–2)Ч7 = –2 х + (–2)Ч4 = –3 2х = +12 х = +5 Х = +6 3). Над символом элемента записать найденное значение степени окисления +6 –2 2 – +5 –2 3– (Cr2O7) (PO4) ВЫЧИСЛЕНИЕ СТЕПЕНЕЙ ОКИСЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХЬЭЛЕМЕНТОВ В МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ СОЕДИНЕНИЯХПОМНИТЬ:алгебраическая сумма степеней окисления атомов в химическом соединении равна 0.Используется предыдущий алгоритм+1 x –2 +3 x –2 x –2 +1H2SO4 Al2(SO4)3 Fe(OH)3 (+1) Ч2 + х + (–2)Ч4 = 0 (+3) Ч2 + (х) Ч3 + (–2)Ч4 Ч3 = 0 х + (–2)Ч3 + (+1) Ч3 = 0 х = +6 3х = +18 х = +3 х = +6+1 +6 –2 +3 +6 –2 +3 –2 +1H2SO4 Al2(SO4)3 Fe(OH)3 ЗАДАНИЕ №1I ГРУППА1). Укажите, в каком случае обе частицы содержат атом азота в одинаковой степени окисления: А) HNO2, NCl3 Б) NO2+, NO2− В) HNO3, NOF Г) NO3−, NO2+2). Определите, в каком соединении Mn проявляет высшую степень окисления: а) KMnO4 б) MnO2 в) K2MnO4 г) MnSO4 д) Mn(OH)2 ЗАДАНИЕ №1I ГРУППА1). Укажите, в каком случае обе частицы содержат атом азота в одинаковой степени окисления: +3 -3А) HNO2, NCl3 +5 +3Б) NO2+, NO2− +5 +3В) HNO3, NOF +5 +5Г) NO3−, NO2+2). Определите, в каком соединении Mn проявляет высшую степень окисления: +7 +4 +6 +2 +2а) KMnO4 б) MnO2 в) K2MnO4 г) MnSO4 д) Mn(OH)2 ЗАДАНИЕ №1III ГРУППА1). Установите соответствие между формулой иона и степенью окисления металла в нем:Формула иона Степень окисления металла1) Mo2O72− а) +2 е) +72) MnO42− б) +33) [Al (H2O)6]3+ в) +44) [PtCl6]2– г) +5 д) +6 1 2 3 4 ЗАДАНИЕ №1III ГРУППА1). Установите соответствие между формулой иона и степенью окисления металла в нем:Формула иона Степень окисления металла1) Mo2O72− а) +2 е) +72) MnO42− б) +33) [Al (H2O)6]3+ в) +44) [PtCl6]2– г) +5 д) +6 1 2 3 4 Д Д Б В ЗАДАНИЕ №1ІІ ГРУППА1). В соединениях PH3, P2O5, H3PO3 фосфор имеет степени окисления, соответственно равные:а) +3, +5, −3б) −3, +5, +3в) −3, +3, +5г) +3, −5, −3.2). Степень окисления хлора* в соединении Ca(ClO)2 равна а) +1, б) +3, в) +5, г) +7;* в ионе СlO3− а) +1, б) +3, в) +5, г) +7;* в соединении ClO2F3 а) +1, б) +3, в) +5, г) +7 ЗАДАНИЕ №1IV ГРУППА 1). Установите соответствие между химической формулой соединения и степенью окисления фосфора в нем:Химическая формула Степень окисления фосфора1) H3PO3 А) +1 Д) –12) H3PO4 Б) +33) H3PO2 В) +54) H4P2O7 Г) –3 1 2 3 4 Б В А В Значение понятия «степень окисления»:1) степень окисления – вспомогательная величина для записи процессов окисления и восстановления и уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса;2) по степени окисления удобно предсказывать функции веществ в ОВР. ІІ. Опорные понятия теории ОВР ЗАДАНИЕ №2 ІІ ГРУППА 1) Из перечня приведенных уравнений химических реакций выберите уравнения окислительно-восстановительных реакций:А) СаCО3 + Н2О + CO2 = Са(НCO3)2Б) Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2OB) 2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3 ЗАДАНИЕ №2 ІІ ГРУППА 1) Из перечня приведенных уравнений химических реакций выберите уравнения окислительно-восстановительных реакций:А) СаCО3 + Н2О + CO2 = Са(НCO3)2Б) Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O +4 +3 +5 B) 2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3 - ОВР 2) Укажите, какие из перечисленных ниже процессов представляют собой окисление, какие – восстановление?Определите число отданных и принятых электронов в каждом процессе: 0 –21) Se → Se +2 0 2) Cu → Cu 0 +33) Cr → Cr 0 +14) H2 → 2H –2 05) 2O → O2 +6 +3 6) Cr → Cr 2) Укажите, какие из перечисленных ниже процессов представляют собой окисление, какие – восстановление?Определите число отданных и принятых электронов в каждом процессе: 0 –21) Se +2е → Se - процесс восстановления +2 0 2) Cu +2е → Cu - процесс восстановления 0 +33) Cr -3е → Cr - процесс окисления 0 +14) H2 -2е → 2H - процесс окисления –2 05) 2O - 4е → O2 - процесс окисления +6 +3 6) Cr +3е → Cr - процесс восстановления III. Прогнозирование функции веществ в окислительно- восстановительных реакциях Восстановитель Окислитель Низшая Высшая с.о. (8 – номер группы) (соответствует номеру группы) Промежуточные с.о. –2H2S ─ восстановитель +6H2SO4 ─ окислитель +4 Na2SO3 ─ может проявлять свойства и окислителя и восстановителя +2Na2S2O3 ─ может проявлять свойства и окислителя и восстановителя ЗАДАНИЕ №3 ІV ГРУППАУкажите, какие из приведенных ниже веществ могут проявлять (по элементу марганцу):А) окислительные свойстваБ) восстановительные свойстваВ) и окислительные и восстановительные свойства MnSO4, Mn2O7, MnO2, MnОбоснуйте свой выбор. +2MnSO4 - проявляет и окислительные и восстановительные свойства +7Mn2O7 - проявляет окислительные свойства +4MnO2 - проявляет и окислительные и восстановительные свойства 0Mn - проявляет восстановительные свойства IV. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса ПОМНИТЕ:общее число электронов, которые отдает восстановитель, должно быть равно общему числу электронов, которые присоединяет окислитель.АЛГОРИТМ1). Запишите схему реакции: формулы исходных веществ и продуктов реакцииCu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O (р-р)2). Определите степени окисления атомов химических элементов 0 +1+5 −2 +2 +5 −2 +2 –2 +1 −2Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O3). Составьте электронный баланс. Для этого запишите в две строки знаки химических элементов, атомы которых изменяют степени окисления, и укажите число отданных и принятых электронов 0 +2восстановитель Cu – 2e → Cu - процесс окисления +5 +2окислитель N + 3e → N - процесс восстановления 4) Сбалансируйте число электронов между окислителем и восстановителем, т.е. найдите дополнительные множители, позволяющие уравнять число отданных и принятых электронов, - это и будут коэффициенты 0 +2Cu – 2e → Cu 3+5 +2 N + 3e → N 25) Перенесите эти коэффициенты в схему реакции. Подберите коэффициенты перед формулами других веществ реакции3Cu +8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O6) Осуществите проверку (устно) ЗАДАНИЕ №4ІІІ ГРУППАВыразите сущность приведенной ниже окислительно-восстановительной реакции, используя метод электронного баланса: Na2SO3 + KIO3 + H2SO4 → Na2SO4 + I2 + K2SO4 + H2O +4 +5 +6 05Na2SO3 + 2KIO3 + H2SO4 → 5Na2SO4 + I2 + K2SO4 + H2O+4 +6восстановительS – 2e → S 5 – процесс окисления+5 0 окислитель2I + 10e → I2 1 – процесс восстановления ЗАДАНИЕ №4І ГРУППАВыразите сущность приведенной ниже окислительно-восстановительной реакции, используя метод электронного баланса: -2 0 +4 -2 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O -2 +4восстановитель S – 6e → S 2 – процесс окисления 0 -2 окислитель O2 + 4e → 2O 3 – процесс восстановления ЗАДАНИЕ №4ІІ ГРУППАВыразите сущность приведенной ниже окислительно-восстановительной реакции, используя метод электронного баланса: +4 +5 +6 +4 Na2SO3 + 2HNO3 (к) → Na2SO4 + 2NO2 + H2O +4 +6восстановитель S – 2e → S 1 – процесс окисления +5 +4 окислитель N + 1e → N 2 – процесс восстановления ЗАДАНИЕ №4ІV ГРУППАВыразите сущность приведенной ниже окислительно-восстановительной реакции, используя метод электронного баланса: 0 +6 +2 -2 4Zn + 5H2SO4 (k) → 4ZnSO4 + H2S + 4H2O +6 -2окислитель S +8e → S 1 – процесс восстановления 0 +2 восстановитель Zn -2e → Zn 4 – процесс окисления V. Прогнозирование протекания окислительно- восстановительной реакции Какие продукты образуются при взаимодействии иодида калия KI с хлоратом калия KClO3 в кислой среде: –1 +5 KI + KClO3 + H2SO4 → восстановитель окислитель −1 0I ─ будет окисляться в I2 +5KClO3 ─ восстанавливается до соединения , в котором хлор имеет с.о. –1 (KCl)Атомы калия и серной кислоты образуют сульфат калия K2SO4 Атомы водорода и атомы кислорода всегда в ОВР образуют воду Полное уравнение имеет вид: –1 +5 0 –1 6 KI + KClO3 + 3H2SO4 → 3I2 + KCl + 3K2SO4 + 3H2O Лист самоконтроля Фамилия, имя ____________________________________________Тема ___________________________________________________1. Важность темы3 - любопытно4 – интересно5 – необходимо2. Понимание темы3 - плохо4 – хорошо5 – отлично 3. Самооценка3 – запомнил мало4 – усвоил основное5 – знаю