Урок хімії "Окисно-відновні реакції" 9 клас

Тема: Окисно-відновні реакції, їхнє значення.

Мета: Розкрити  роль окисно-відновних реакцій в природі, техніці та житті людини; продовжити відпрацювання навичок визначати ступені окиснення елементів, окисник і відновник в рівняннях реакції, урівнювати реакції методом електронного балансу, розвивати пізнавальну активність учнів, хімічну мову, мислення, сприяти розширенню їх  світогляду, формувати життєві компетенції; виховувати творче ставлення до практичного використання знань з хімії.

Обладнання: Електронний посібник «Хімія, 9 клас» (Інститут передових технологій), презентація «Окисно-відновні реакції», акумулятор, «чорна» скриня.

Тип уроку: закріплення і вдосконалення знань, умінь і навичок.

Базові поняття і терміни: ступінь окиснення, окисно-відновна реакція, окисник, відновник, процес окиснення, процес відновлення, метод електронного балансу.

Хід уроку

І. Організаційний етап

Розминка

Почати урок хочу словами нашого славного   земляка, відо­мого українського філософа, педагога Г. С. Сковороди: «З усіх скарбів знання — найкращий. Його не можна ні вкрасти, ні згубити, ні знищити».

ІІ. Оголошення теми і завдань уроку

Підготуємо зошити до роботи, запишемо дату та тему уроку. Не забувайте, що під час вивчення кожного письмового предмету, в тому числі й хімії, ми вчимося охайно, правильно працювати з діловими паперами, що знадобиться нам у багатьох видах професійної діяль­ності,  тому пишіть правильно, розбірливо, охайно.

 (Робота буде здійснюватися в групах, в яких завдання різних рівнів: А, Б, В; попереджуванні завдання для учнів, в кінці уроку індивідуальний підсумок.)

Сьогодні на уроці ви познайомитеся з окисно-відновними реакціями.

Завдання:

• з’ясувати  роль окисно-відновних реакцій в   природі, техніці, житті людини;
• вирішити  проблему  “Окисно-відновні реакції  – добро чи зло?”
• вдосконалити вміння визначати ступені окиснення, записувати схеми процесів окиснення та відновлення, урівнювати хімічні рівняння методом електронного балансу.

Нас чекає напружена і цікава робота, девізом якої нехай стануть слова видатного педагога Д.І.Писарєва «Знання складаються з дрібних крихт щоденного досвіду».

ІІІ. Актуалізація опорних знань

Робота з карткою біля дошки

Хімічний диктант (взаємоперевірка)

1.               Реакції, що відбуваються з виділенням теплоти, називають …
2.               Реакції, що відбуваються з поглинанням теплоти, називають …
3.               Реакції, що відбуваються за участю каталізаторів, називають …
4.               Реакції, що відбуваються зі зміною ступенів окиснення деяких елементів, називають …
5.               Реакції, що відбуваються одночасно в обох напрямках (прямому і зворотному), називають …
6.               Реакції, що перебігають практично до кінця в одному напрямку, називають…
7.               Реакції, в яких з одної складної речовини утворюється декілька інших, називають …
8.               Реакції, в яких з дві складні речовини обмінюються своїми складовими частинами, називають…
9.               Реакції, в яких атоми простої речовини утворюється одна, називають…
10.          Реакції, в яких атоми простої речовини змінюють атоми у складній речовині, називають…

ІV. Осмислення, узагальнення і систематизація знань

1.       Вчитель. Наше життя постійно супроводжується хімічними реакціями. Як ви гадаєте серед них багато окисно-відновних чи мало? Це ми з вами з’ясуємо на нашому уроці.   

До окисно-відновних  реакцій належить багато природних процесів.

Вчитель. Чи змінилися ступені окиснення елементів у цих реакціях?

Учень. У першім рівнянні ступеня окиснення елементів не змінилися, а в другому змінилися – у міді й заліза.

Вчитель. Друга реакція ставиться до окисно-відновних. Спробуйте дати визначення окисно-відновних реакцій.

Учень. Реакції, у результаті яких змінюються ступені окиснення елементів, що входять до складу реагуючих речовин і продуктів реакції, називають окисно-відновними реакціями.

Учні записують у зошиті під диктування вчителя визначення окисно-відновних реакцій.

Вчитель. Що ж відбулося в результаті окисно-відновної реакції? До реакції в заліза був ступінь окиснення 0, після реакції стала +2. Як бачимо, ступінь окиснення підвищився, отже, залізо віддає 2 електрона.

У міді до реакції ступінь окиснення +2, після реакції – 0. Як бачимо, ступінь окиснення понизився. Отже, мідь ухвалює 2 електрона.

Залізо віддає електрони, воно є відновником, а процес передачі електронів називається окисненням.

Мідь ухвалює електрони, вона – окиснювач, а процес приєднання електронів називається відновленням.

Запишемо схеми цих процесів:

Отже, дайте визначення понять "відновник" і "окисник".

Учень. Атоми, молекули або іони, які віддають електрони, називають відновниками.

Атоми, молекули або іони, які приєднують електрони, називають окисниками.

Вчитель. Яке визначення можна дати процесам відновлення й окиснення?

Учень. Відновленням називають процес приєднання електронів атомом, молекулою або іоном.

Окисненням називають процес передачі електронів атомом, молекулою або іоном.

Учні записують під диктування визначення в зошит і замальовують малюнок.

Запам'ятаєте! 

Віддати електрони – окиснити.

Придбати електрони – відновитися.

Учитель. Окиснення завжди супроводжується відновленням, і навпаки, відновлення завжди пов'язане з окисненням. Число електронів, що віддаються відновником, дорівнює числу електронів, що приєднуються окиснювачем.

Для добору коефіцієнтів у рівняннях окисно-відновних реакцій використовують два методи – електронного балансу й електронно-іонного балансу (метод напівреакцій).

Ми розглянемо тільки метод електронного балансу. Для цього використовуємо алгоритм розміщення коефіцієнтів методом електронного балансу (оформлений на аркуші ватману).

Дослід (демонстраційний)

Zn + HCl =

Чи є ця реакція окисно-відновна? (запис на дошці і в зошиті)

Речовини, що є окисниками або відновниками в багатьох реакціях, називаються типовими. Вивішується таблиця, виконана на аркуші ватману.

Вчитель. Вивчаючи хімічний зв'язок і будову речовини ви зустрічалися з ОВР. Ці реакції здійснюються в живій природі і не живій, і мають велике значення для науки. Яке ж значення цих процесів у природі? Давайте згадаємо біологію.

• Завдяки чому відбувається скорочення м’язів?
• У яких процесах життєдіяльності організмів відбувається ОВР? Назвіть їх.( фотосинтез, дихання)

2.     Робота в групах

І група. В центрі нашого селища встановлено пам’ятник  Невідомому солдату. Ви, певно, звернули увагу, що на ньому почав виступати зеленуватий наліт. Як він утворився? 

Довідковий матеріал. На пам'ятниках Тарасу Шев­ченку, Богдану Хмельницькому в Києві, Петру І в Санкт-Петер­бурзі (названому «Мідним верш­ником»), зроблених із бронзи (сплаву міді з оловом) утво­рюється зелений наліт, який пе­ріодично зчищають. Хімічних змін зазнає навіть срібло. Всі знають, що із часом срібні пред­мети темніють. Але найбільшо­го впливу кисню на відкритому повітрі за підвищеної вологості зазнає залізо. Іржа «з'їдає» не менш ніж 20 % від усієї його кількості, що виробляється, а це — мільйони тонн. Явище руй­нування металів унаслідок хімічних реакцій з речовинами навколишнього середовища на­зивають корозією.

Залізо, перебуваючи за зви­чайних умов на повітрі, по­вільно реагує водночас із кис­нем і водою (водяною парою). Таке перетворення можна описати схемами:

Fе + О₂ +  Н₂О  → Fе(ОН)₂

Fе(ОН)₂  + О₂ +  Н₂О  → Fе(ОН)₃

Мідь реагує відразу з трьома речовинами: киснем, водою (водяною парою) і вуглекислим газом, що є у повітрі:

 Сu  + О₂ + H₂O + CO₂→ (СuОН)₂СО₃

ІІ група. Чи замислювались ви, чому картини стародавніх майстрів, наприклад Рафаеля, Леонардо да Вінчі, Фрагонара, мають таку темну палітру?

Довідковий матеріал. У старовину багато картин писали масляними фарбами, до складу яких входили деякі сполу­ки Плюмбуму, наприклад, основ­ний карбонат Рb₃(ОН)₂(СО₃)₂ - свинцеві білила. Під дією сірко­водню, що є в повітрі, свинцеві білила перетворювалися на чор­ний плюмбум(ІІ) сульфід, тому картини поступово тьмяніли:

Рb₃(ОН)₂(СO₃)₂  + H₂S →PbS + Н₂О + СО₂.

Для реставрації картини по­верхню її слід обробити будь-яким окисником, наприклад гідроген пероксидом:

РbS + Н₂О₂ → РbSО₄ + Н₂О.

Зараз через свою отруйність свинцеві білила в масляних фарбах майже не застосовують­ся.

ІІІ група. Що запропонував Ю. В. Кондратюк на світанку космічної ери використовувати як ефективне паливо для ракет?

Довідковий матеріал.  Ю. В. Кондратюка (Шаргея)  вважають одним з корифеїв астронавтики. Саме його роботи та розрахунки були використані американськими вченими для підготовки та організації першого пілотованого польоту на Місяць. Ю.В. Кондратюк запропонував як високоефективне пальне для ракет метали та деякі їх сполуки. Виявляється, що для виготовлення металевого пального придатні літій, магній, алюміній, рідкісноземельні метали, цирконій, а особливо берилій. Металеве пальне на основі берилію має один з найвищих питомих імпульсів, адже внаслідок згоряння 1 кг цього легкого металу вивільнюється 15900 ккал енергії.

Ве + О₂ → ВеО.

Метали для ракетних двигунів можна використовувати в розплавленому, розпиленому вигляді, а також у вигляді суспензії в рідкому пальному.  Так, колоїдне берилієве пальне може з успіхом замінити вибухонебезпечну суміш рідких водню й озону, яку також винайшов Ю. В. Кондратюк.

IVгрупа. Завдяки чому люди довгий час можуть перебувати  на підводних човнах, космічних  станціях, тобто там де немає доступу повітря?

Довідковий матеріал. Незамінними окисно-відновні реакції у забезпеченні космічного корабля, підводного човна киснем. Для регенерації вуглекислого газу на кисень використовують екімолярну суміш пероксидів калію і натрію (ν(Na₂O₂) : ν(K₂O₄)= 1:1), щоб тиск в апараті залишався незмінним.

Na₂O₂ + CO₂ → Na₂CO₃ + O₂

K₂O₄ + CO₂ → K₂CO₃ + O₂

3.Підведення підсумків роботи в групах

Запис відповідних схем окисно-відновних реакцій на дошці.

Вчитель. ОВР стали невід’ємним ланцюгом перетворень багатьох технічних процесів, що спонукає до створення нових приладів. Не менш важливими є ОВР, що використовуються в техніці, хімічній промисловості (виробництво , ) та металургії (одержання чистих металів з руд).

Робота в групах:

Завдання.

Скласти рівняння окисно – відновних реакцій.

І група

II група

ІІІ група

IV група

(Перевірка завдань)

VI.  Підсумки уроку

1.                   Усне заповнення схеми  «Окисно-відновні реакції»
2.                  
   Відповідь на проблемне запитання «Окисно-відновні реакції: добро чи зло?»
3.                   Гра «Мікрофон»

Скажіть, будь ласка, що вам сподобалося, запам’яталось, що нового і корисного ви винесете з цього уроку?

4.                   Оцінювання роботи учнів на уроці.

VIII. Домашнє завдання:

•      Спробуйте скласти сенкан за правилом: 1-й рядок – іменник, 2-й рядок – два прикметники, 3-й – два дієслова (дія), 4-й – фраза, що виражає ваше особисте ставлення до теми, 5-й – синонім до назви, теми – одне слово.

Додаток