Степень окисления. Составление формул по степени окисления.

Степень окисления. Составление формул по степени окисления.
Курова Ольга Геннадьевна,
учитель химии МБОУ СОШ № 6 г. Торжка
Цели урока.
Дидактические:
опираясь на знания учащихся, повторить понятия “химическая формула”;
способствовать формированию у учащихся понятия “степень окисления” и умению определять степень окисления элементов по формулам веществ;
акцентировать внимание школьников на возможности интеграции курсов химии, математики.
Развивающие:
продолжить формирование умений формулировать определения;
разъяснять смысл изученных понятий и объяснять последовательность действий при определении степени окисления по формуле вещества;
способствовать обогащению словарного запаса, развитию эмоций, творческих способностей;
развивать умение выделять главное, существенное, сравнивать, обобщать, развивать дикцию, речь.
Воспитательные:
воспитывать чувство товарищества, умение работать коллективно;
повысить уровень эстетического воспитания учащихся;
ориентировать учащихся на здоровый образ жизни.
Планируемые результаты обучения:
Учащиеся должны уметь формулировать определение “степень окисления”, знать атомы с постоянной степенью окисления, определять по ней степень окисления атомов других элементов в бинарных соединениях,
Уметь разъяснять смысл понятия “степень окисления” и последовательность действий при ее определении атомов элементов по формулам веществ.
Понятия, впервые вводимые на уроке: степень окисления, значения степени окисления..Организационные формы: беседа, индивидуальные задания, самостоятельная работа.
Средства обучения: алгоритм определения степени окисления
Демонстрационное оборудование: шаростержневые модели молекул хлороводорода, воды, аммиака, метана.
Оборудование для учащихся: на каждом столе “Алгоритм определения степени окисления”.
Опережающее задание: индивидуальное задание – подготовить сообщение на тему “Эволюция понятия “степень окисления”.
Ход урока
I. Ориентировочно-мотивационный этап.
1. Фронтальная беседа с учащимися по пройденной теме “Химическая формула”.
Задание: Чтение формул, отработка информации по ним. (Демонстрация учителем формул, отпечатанных на отдельных листах).
2. Индивидуальная работа по карточкам трёх учащихся по теме “Расчеты по формуле”. Учащиеся проводят расчеты относительной молекулярной массы, массовых соотношений, массовой доли. (Выполняют решение на доске). Анализируют и оценивают учащиеся класса.
Карточка № 1. Рассчитайте относительную молекулярную массу, массовые соотношения, массовые доли веществ: NaCl, K2O. Необходимые данные – в ПС
Карточка № 2. Рассчитайте относительную молекулярную массу, массовые соотношения, массовые доли веществ: CuO, SO2.
Карточка № 3. Рассчитайте относительную молекулярную массу, массовые соотношения, массовые доли веществ: CH4, NO.
3. Самостоятельная работа учащихся в тетрадях.
Задача информационно-вычислительного характера (условие записано в раздаточном материале).
Эффективность зубных паст в профилактике кариеса можно сравнить по содержанию в них активного фтора, способного взаимодействовать с зубной эмалью. Зубная паста “Флюорит” (производство Россия) содержит, как указано на упаковке, SnF2, а зубная паста “DENT” (производство Болгария) содержит NaF. Вычислите, какая из этих двух паст более сильнодействующее средство для профилактики кариеса.
Проверка: решения у пяти первых учащихся, обсуждение и решение у доски - один учащийся.
II. Операционно-исполнительный этап.
1. Объяснение учителя. Постановка проблемы.
Понятие степени окисления.
– До сих пор мы пользовались готовыми формулами, приведёнными в учебнике. Химические формулы можно вывести на основании данных о составе веществ. Но чаще всего при составлении химических формул учитываются закономерности, которым подчиняются элементы, соединяясь между собой.
Задание: сравните качественный и количественный состав в молекулах: HCl , H2O, NH3, CH4.
Беседа с учащимися:
– Что общего в составе молекул?
Предполагаемый ответ: Наличие атомов водорода.
– Чем они отличаются друг от друга?
Предполагаемый ответ:
HCl – один атом хлора удерживает один атом водорода,
H2O – один атом кислорода удерживает два атома водорода,
NH3 – один атом азота удерживает три атома водорода,
CH4 – один атом углерода удерживает четыре атома водорода.
Демонстрация шаростержневых моделей.
Проблема: Почему различные атомы удерживают различное количество атомов водорода?
(Выслушиваем варианты ответов учащихся).
Вывод: У атомов разная способность удерживать определённое количество других атомов в соединениях. Это можно определить по степени окисления элементов в молекуле.
Степень окисления в неорганической химии
Степень окисления (с.о.) – условный заряд атома (или группы атомов) в соединении, вычисленный из предположения, что оно состоит только из ионов.
Ионы – это положительно (катионы) или отрицательно (анионы) заряженные частицы, образованные в результате отдачи или присоединения электронов нейтральными атомами или группами атомов.
Запись в тетради:
Степень окисления может быть положительная у металлов и неметаллов, когда атом отдает все валентные электроны, обозначается (+ n), где n – номер группы.
Записи на доске и в тетрадях:
+1   -1H Cl+1   -2H2O +1   -3H3N I   IV H4C
Степень окисления водорода постоянная с неметаллами и равна +1, степень окисления кислорода (-2).
Правила определения степеней окисления
1. В простом веществе степень окисления атомов равна 0.
2. Сумма степеней окисления в нейтральном соединении равна 0, в многоатомном ионе равна заряду иона.
3. В бинарном соединении степень окисления более электроотрицательного атома обозначают со знаком «–», а менее электроотрицательного – со знаком «+».
4. Cтепени окисления атомов некоторых элементов в соединениях:
а) фтора (F) –1;
б) металлов Iа группы (Li, Na, K, Rb, Cs) +1, металлов IIа группы (Be, Mg, Ca, Sr, Ba) +2, алюминия (Al) +3;
в) водорода (Н) в соединениях с металлами –1, в остальных соединениях +1;
г) кислорода (О) во фториде OF2 +2, в пероксиде O2F2 +1, в остальных пероксидах (содержат группу –О–О–) –1, в остальных соединениях –2.
5. Суммарная степень окисления атомов элементов гидроксильной группы OH –1, группы NH4 +1.
6. Суммарная степень окисления атомов элементов кислотного остатка (продукта «отрыва» одного или нескольких ионов H+ от кислоты) отрицательна и равна числу «оторванных» ионов Н+.
Программа деятельности № 1.«Определение степени окисления атома по формуле вещества»
Программа деятельности Пример выполнения
1) Запиши известные значения с.о. атомов               +1    –2                K2Cr2O7
2) Вычисли суммарные с.о. атомов каждого элемента, для этого: а) умножь значения их с.о. на число атомов в химической формуле; б) сложи полученные результатыа) У K: (+1)•2 = +2,у О: (–2)•7 = –14;б) cуммарная с.о. K и О:+2 – 14 = –12
3) Определи суммарную с.о. для атомов того элемента, у которого с.о. неизвестна (она равна по величине и противоположна по знаку числу, полученному в п. 2) Суммарная с.о. (2Сr) = +12
4) Рассчитай искомую с.о., для этого раздели величину, полученную в п. 3, на число атомов этого элементас.о. (Сr) = (+12)/2 = +6,
             +1 +6 –2               K2Cr2O7 
Программа деятельности № 2.«Составление эмпирической формулы вещества по степеням окисления атомов или зарядам ионов»
Программа деятельности Примеры выполнения
1) Запиши знаки химических элементов, образующих соединение*, проставь с.о. атомов или заряды ионов   +3 –2    СrONa+(PO4)3–
2) Для с.о. или зарядов ионов найди наименьшее общее кратное (НОK) НОK (2•3) = 6 НОK (1•3) = 3
3) Рассчитай число атомов или ионов в соединении, для этого раздели НОK на значение с.о. или заряда иона 6 : 3 = 2,6 : 2 = 3,Сr2O3 3 : 1 = 33 : 3 = 1,Na3PO4
*Если бинарное соединение состоит из атомов металла и неметалла, то на первое место в формуле ставят символ металла; если бинарное соединение состоит из атомов двух неметаллов, то на первом месте пишут символ элемента, который стоит левее в ряду:
Rn, Xe, Kr, B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F.
III. Оценочно-рефлексивный этап.
Первичная проверка усвоения знаний.
В течение трёх минут необходимо выполнить одно из трёх заданий по выбору. Выбирайте только то задание, с которым вы справитесь. Задание в раздаточном материале.
Репродуктивный уровень (“3”). Определите степень окисления атомов химических элементов по формулам соединений: NH3, Au2O3, SiH4, CuO.
Прикладной уровень (“4”). Из приведённого ряда выпишите только те формулы, в которых атомы металлов имеют степень окисления (+2): MnO, Fe2O3 , CrO3, CuO, K2O, СаH2.
Творческий уровень (“5”). Найдите закономерность в последовательности формул: N2O, NO, N2O3 и проставьте степень окисления над каждым элементом.
Проверка выборочная. Консультант из числа учащихся по готовому шаблону проверяет тетради учащихся.
Работа над ошибками. Ответы на обратной стороне доски.
Проверь себя
Упражнение 1. Запиши символы:
а) неметаллов с постоянной с.о. ………………………………….………………… ;
б) металлов с постоянной с.о. ……………………………………………………….. .Упражнение 2. Стрелками укажи c.о. атомов кислорода и водорода в веществах:

Упражнение 3. Составь формулы кислотных остатков и определи суммарную с.о. атомов элементов.
KислотаKислотные остатки с.о.
H2SO4 HSO4 –1
SO4 –2
H3PO4 H2PO4 ...............
HPO4 ................
PO4 ...............
HNO3 ............... ...............
H2SO3 ............... ...............
............... ...............
H2CO3 ............... ...............
............... ...............
Упражнение 4. Определи степени окисления атомов элементов, входящих в состав веществ:
а) AlCl3, H2Se, CaH2, SiF4, AlN, XeO4, LiH, SF6, NH3, NF3, N2O5, N2H4, O2F2, P4O10, I2O5, Ca2Si;
б) HСlO, KHF2, K2CO3, KСlO3, HСlO4, NH4OH, NaClO2, H3PO4, K2Cr2O7, NH2OH, MgOHCl, Cl2.
Упражнение 5. Проставь степени окисления атомов металлов и суммарные с. о. атомов элементов кислотных остатков следующих солей (формулы кислот см. в приложении, табл. 2):
a) MnSO4, LiNO2, PbSiO3, Fe(NO3)3;
б) Fe2(SO4)3, Hg(NO3)2, Zn3(PO4)2, Cd(HCO3)2;
в) Fe3(PO4)2, SnHPO4, Pb(HSO4)2, Cu(NO3)2;
г) Ag2SO3, Cu(NO2)2, Fe(H2PO4)2, ZnSO3;
д) Fe(OH)2Cl, AlOH(NO3)2, Сu2(OH)2CO3, Ca3(PO4)2.
Упражнение 6. В клетках таблицы вместо точек запиши формулы бинарных соединений АхВy, состоящих из атомов элементов в указанных с. о.
Элемент А+1
Na+2Ba+3Al+5P +3P +4C
Элемент В–2O …………. …………. …………. …………. …………. ………….
–1Cl…………. …………. …………. …………. …………. ………….
–2S …………. …………. …………. …………. …………. ………….
–1Br…………. …………. …………. …………. …………. ………….

Упражнение7. Проанализируй формулы веществ: H2SO4, SO2, Na2S, SO3, H2S, K2SO3. Раздели их:
а) на две группы:
1) ………………………………………. ; 2) ………………………………………… ;
б) на три группы:
1) ………………………………………. ; 2) …………………..……………………. ;
3) ……………………….……………… .
Укажи критерии классификации в каждом случае:
а) ……………………………………….………………………………………............... ;
б) ……………………………………………………………………………............……. . 4. Упражнение: определить степень окисления элементов в веществах (тренажёр: ученики цепочкой выходят к доске). Задание в раздаточном материале.
SiH4, CrO3, H2S, CO2, CO, SO3, SO2, Fe2O3, FeO, HCl, HBr, Cl2O5, Cl2O7, РН3, K2O, Al2O3, P2O5, NO2, N2O5, Cr2O3, SiO2, B2O3, SiH4, Mn2O7, MnO, CuO, N2O3.
IV. Подведение итогов урока.
Беседа с учащимися:
Какую проблему мы поставили в начале урока?
К какому выводу мы пришли?
Дать определение “степени окисления”.
Чему равна степень окисления водорода? Кислорода?
Как определить степень окисления атома в соединении?
Оценка работы учащихся в целом и отдельных учащихся.
Домашнее задание: О.С. Габриелян Химия 8 класс § 17, в 1-3
– Благодарю за урок. До свидания.