загрузка...


ПОУРОЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ ПО ХИМИИ 11 класс

Тема III. ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

Урок 22. Окислительно-восстановительные реакции. Классификация ОВР

Цели урока: систематизировать знания учащихся о классификации химических реакций в свете электронной теории; научить объяснять основные понятия ОВР; дать классификацию ОВР.

Основные понятия: окислительно-восстановительные реакции, окислитель, восстановитель, процессы окисления и восстановления, реакции межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования. Оборудование: ПСХЭ Д. И. Менделеева.

Ход урока

I. Организационный момент

Проверка знаний учащихся. Обсуждение выполнения домашнего задания.

№ 1 § 11

1. Реакция с изменением состава вещества — реакция соединения.

2. Это ОВР, т. к. элементы S, О изменяют С.О.

3. По тепловому эффекту — экзотермическая реакция.

4. По фазе — гетерогенная, вещества в разных агрегатных состояниях.

5. По обратимости — необратимая.

6. Реакция некаталитическая.

№ 3, § 1

№ 6 § 11

1. Реакция с изменением состава веществ — реакция замещения по радикальному механизму.

2. Реакция окислительно-восстановительная, т. к. элемент изменяет СО.

3. По тепловому эффекту — экзотермическая, +Q.

4. По фазе — гомогенная, вещества в одинаковом агрегатном состоянии.

5. По обратимости — необратимая.

6. Реакция протекает на свету. Свет — катализатор.

II. Самостоятельная работа

Дать характеристику химических реакций по признакам классификации.

Вариант I

Вариант II

III. Изучение нового материала План изложения

1. Процессы: а) окисления; б) восстановления.

Изменение С.О. элементов при окислении и восстановлении.

2. Окислитель и восстановитель. Умение определять функции вещества, частицы по С.О. элемента.

3. Важнейшие окислители и восстановители.

4. Определение реакции ОВР.

5. Классификация ОВР:

а) межмолекулярная;

б) внутримолекулярная;

в) диспропорционирование.

6. Условия протекания ОВР.

7. Значение ОВР.

При образовании определенных видов химической связи происходят процессы отдачи электронов атомом или их присоединение; возможно образование общих электронных пар или заряженных частиц — катионов и анионов.

Процесс принятия электронов атомом, частицей называется восстановлением. Наблюдается понижение степени окисления атома, частицы:

Процесс отдачи электронов атомом, частицей называется окислением, наблюдается повышение степени окисления атома, частицы:

Таким образом:

при восстановлении — С.О. понижается;

при окислении — С.О. повышается.

Восстановитель — частица, атом, молекула, отдающие электроны (это доноры электронов donar — дарить). Восстановитель всегда повышает С.О.

Окислитель — частица, атом, молекула, принимающие электроны (это акцептор — получатель). Окислитель всегда понижает С.О. Нам необходимо сформулировать правила определения функции соединения в ОВР.

а) если в соединении элемент находится в минимальной С.О. — соединение (частица) выступает в роли восстановителя.

Пример: — минимальная, С.О. ниже быть не может, возможно только повышение С.О. — отдача электронов, окисляться и быть восстановителем.

б) если в соединении элемент находится в максимальной С.О. — соединение (частица) выступает в роли окислителя.

Пример: — максимальная С.О., выше быть не может, возможно только ее понижение, т.е. принятие электронов, восстанавливаться и быть окислителем;

в) если в соединении (частице) элемент находится в промежуточной С.О. — соединение (частица) выступить может и окислителем — понизить С.О, и восстановителем — повысить С.О. Все зависит от условий протекания реакции, а также от тех соединений, с которыми реагирует.

Пример: — промежуточная, она может и понизиться до S-2 и повыситься до S+6.

IV. Выполнение задания

В качестве закрепления этой части теории выполняется задание.

Даны процессы:

указать: а) процессы: окисления; восстановления;

б) количество отданных или принятых е-.

в) окислитель, восстановитель.

Ответ:

Процессы окисления — отдача электронов — повышение С.О.:

в) частица N-3 — восстановитель;

г) частица Fe+2 — восстановитель;

е) атом Аl0 — восстановитель.

Процессы восстановления — принятие электронов, понижение СО.:

а) — окислитель:

б) — окислитель;

д) — окислитель.

Далее учащиеся знакомятся с некоторыми важнейшими окислителями и восстановителями.

Окислители: и др.;

В данных соединениях элемент в максимальной С.О. Некоторые простые вещества выступают чаще как окислители: O2; O2; F2; Сl2.

Восстановители: В данных соединениях элемент находится в минимальной С.О. Из простых веществ хорошие восстановители Н2; СО; С, металлы.

Все химические реакции, протекающие с изменением С.О. элементов называются окислительно-восстановительными.

Окислительно-восстановительные реакции сопровождаются протеканием процессов окисления — отдачи электронов (частицей, атомом, молекулой и процессов восстановления — присоединения электронов (частицей, атомом, молекулой).

ОВР классифицируются по признаку нахождения окислителя и восстановителя в соединениях.

1. Межмолекулярные ОВР

Это такие реакции, в которых обмен электронами происходит между различными атомами, молекулами, ионами (окислитель и восстановитель находятся в разных молекулах, частицах).

Пример:

а)

С0 углерод повысил С.О. до +4 — это восстановитель.

O02 кислород понизил С.О. до —2 — это окислитель.

б)

Сl02 хлор понизил С.О. — это окислитель.

Вr- анион брома повысил С.О. — это восстановитель.

2. Реакции внутримолекулярного окисления и восстановления

ОВР внутримолекулярные — реакции, в которых окислитель и восстановитель находятся в одном и том же веществе (молекуле, частице).

Пример:

Азот в частице понижает С.О. — окислитель.

Кислород в частице повышает С.О. — восстановитель; они в одной молекуле KNO3 — нитрат калия.

Пример:

— катион ртути, понижает С.О. — окислитель.

— анион кислорода, повышает С.О. — восстановитель.

Они в одной молекуле — оксид ртути.

3. Реакции диспропорционирования (дисмутации)

Это реакции, где молекулы или ионы одного и того же вещества реагируют друг с другом как восстановитель и окислитель, вследствие того что содержащиеся в них атомы с переменными (промежуточными) С.О. отдают и принимают электроны переходя в состояния — один с низшей С.О., другой с высшей С.О.

Легкость реакции диспропорционирования связана с близостью внешнего энергетического уровня в состоянии атома.

Пример:

в анионе повышает С.О. в частице — восстановитель.

в анионе понижает С.О. в частице , — окислитель.

Пример:

в молекуле NO2 повышает С.О. в частице — восстановитель.

в молекуле NO2 понижает С.О. в молекуле — окислитель.

Окислительно-восстановительные реакции могут протекать:

а) в растворах:

б) в газах:

в) с участием твердых веществ:

Значение ОВР

ОВР играют огромную роль в процессах обмена веществ в живых организмах. С ними связано дыхание, гниение, брожение, фотосинтез. В природе ОВР обеспечивают круговорот веществ, сгорание топлива, коррозии металла — это тоже ОВР. С их помощью получают щелочи, кислоты, соли, оксиды и многие другие важнейшие соединения, необходимые человечеству. ОВР лежат в основе преобразования энергии взаимодействующих химических веществ в электрическую энергию в аккумуляторах, гальванических элементах.

Обобщения и выводы по изученному материалу учитель делает вместе с учащимися, согласно узловым вопросам (по плану изложения).

II. Домашнее задание

§ 11. Из текста § 11 выписать ОВР всех типов (по 2 примера).

Ответы на вопросы самостоятельной работы

Вариант I

1. Реакции с изменением состава веществ — реакции замещения.

2. Реакция ОВР, т. к. элементы Al, Fe изменяют С.О.

3. Реакция экзотермическая, +Q.

4. Гомогенная, вещества в одном агрегатном состоянии.

5. Реакция необратимая: образуются два твердых вещества в виде осадка.

6. Реакция некаталитическая.

1. Реакция с изменением состава вещества — реакция элиминирования, реакция дегидратации.

2. Реакция ОВР — т. к. элемент С изменяет С.О.

3. Реакция эндотермическая, -Q.

4. Реакция — разное агрегатное состояние, гетерогенная.

5. Реакция обратимая, может идти и в прямом и в обратном направлении.

6. Реакция каталитическая, H2SO4 — катализатор прямой реакции. Н3РO4 — катализатор обратной реакции.

Вариант II

1. Реакция с изменением состава вещества:

ABC = АВ + ВС + В — реакция разложения.

2. Реакция ОВР, т. к. элементы О, N изменяют С.О.

3. Реакция эндотермическая: - Q.

4. Реакция гетерогенная, разные агрегатные состояния веществ.

5. Реакция необратимая, образуются газы, твердые вещества.

6. Реакция некаталитическая.

1. Реакция с изменением состава вещества — реакция присоединения, реакция гидрирования:

2. Реакция ОВР, т. к. С изменяет С.О.

3. Реакция экзотермическая: +Q.

4. Реакция гомогенная, т.к. вещества в одинаковом агрегатном состоянии.

5. Реакция обратимая.

6. Реакция каталитическая. Pt — катализатор.

IV. Закрепление изученного материала

1. Является ли реакция ОВР. Определить С.О. элементов, окислитель и восстановитель, тип ОВР.

а) реакция ОВР;

б) S-2 в H2S повышается С.О. в S0 — восстановитель H2S

S+4 в SO2 — понижает С.О. в S0 — окислитель SO2 — реакция межмолекулярная, окислитель и восстановитель в разных молекулах. Если в результате ОВР атомы одного и того же элемента получают в результате окисления и восстановления одинаковую С.О. — это реакция коммутации, она противоположна реакции диспропорционирования:






загрузка...

загрузка...