Средняя общеобразовательная школа п

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя
общеобразовательная школа п.Учебный Ершовского района
Саратовской области»
Рассмотрено на заседании
школьного методического
объединения учителей
химии, биологии и экологии
МОУ «СОШ п.Учебный
Ершовского района
Саратовской области»
от 03.12.2007г. № 3
Утверждено решением
экспертного совета отдела
образования администрации
Ершовского муниципального
района Саратовской области
От 19.02.2008 № 1
Предметный элективный курс по химии
для предпрофильного обучения
«Тайны окислительно-восстановительных реакций…»
Автор учитель химии высшей квалификационной категории
муниципального общеобразовательного учреждения «Средняя
общеобразовательная школа п.Учебный Ершовского района
Саратовской области» Пятахина Антонина Константиновна
г. Ершов 2007 год
1
Пояснительная записка
Программа элективного курса «Тайны окислительно-восстановительных
реакций…» предназначена для учащихся 9 классов, рассчитана на 9 часов
(1 час в неделю).
Цель курса: повысить интерес к изучению химии; систематизировать,
расширить, углубить и актуализировать знания учащихся об окислительновосстановительных реакциях на основе межпредметных связей, помочь
учащимся выбрать профиль обучения.
Задачи курса: расширить интеллектуальные и практические знания об
окислительно-восстановительных
реакциях,
о
степени
окисления,
окислителях и восстановителях; научить решать задачи повышенной
сложности,
используя методы электронного баланса и полуреакций;
продолжить развитие логического мышления, творческих способностей,
умений и навыков, способствующих интегрированному подходу к решению
познавательных задач, продолжить воспитывать чувство ответственности и
бережливого отношения к природе на основе знаний роли ОВР в природе,
технике и быту.
Данный курс позволяет осуществить дифференцированный подход к
обучению, провести более объемный и интересный химический эксперимент,
выработать умение ученика работать в группе, добывать знания
самостоятельно.
Критерии успеваемости:
Ученик получает зачет при выполнении не менее двух обязательных работ
и подготовку презентации для защиты итогового группового проекта.
Формы контроля:
тестирование,
проверочные работы,
публичная защита проектов.
Итогом работы элективного курса будет защита группового проекта в виде
презентаций, включающих творческие задания для компьютерного
тестирования, в содержание которого каждый учащийся внесёт свой вклад.
Методы и организационные формы обучения:
беседы, дискуссии,
практические занятия,
проектная деятельность,
индивидуальная работа над компьютерной презентацией.
2
Учебно-тематический план элективного курса
№
п./п.
Название темы
1
Общие
1
теоретические
основы
окислительновосстановительных
реакций.
Понятие
о
степени
окисления.
Окислители,
восстановители
Формы записи 1
окислительных и
восстановительн
ых процессов
1
Методы
составления
уравнений
окислительновосстановительн
ых реакций
Факторы,
влияющие
на
скорость
и
направление
протекания
окислительновосстановительных реакций
Типы
окислительновосстановительных реакций
Электролиз как
окислительновосстановительный процесс
1
1
1
1
Окислительновосстановитель-
1
1
2
3
4
5
6
7
Кол-во часов
всего
теория
практика
9 класс
Форма
проведения
занятия
Образовательный продукт
Входной
контроль,
лекция
Выполнение
теста,
конспект
лекции.
1
Лекция,
демонстрация
лабораторный
эксперимент
Конспект
лекции, отчет
о
лабораторных
опытах
Лекция,
Конспект
демонстрация лекции
самостоятель
ная
работа
учащихся
1
1
Решение
расчетных
задач,
практическая
работа
Оформление
практической
работы.
1
1
Лекция,
демонстрация
лабораторный
эксперимент
Лекциясеминар
(презентация)
Защита
проектов
Решение
тестовых
Конспект
лекции,
выполнение
теста,
защита
проектов.
Выполнения
и теста,
3
8
9
ные процессы в
окружающем нас
мире.
Природные
циклы,
азота,
углерода, серы.
Коррозия
1
металлов
Итоговое
1
занятие
Итого
9
1
1
6
расчетных
задач
(презентация)
сообщения
учащихся
Демонстрация, лекция
Итоговая
проверочная
работа,
защита
группового
проекта
Конспект
лекции
Презентация
3
Содержание курса
Тема 1. Общие теоретические основы окислительно-восстановительных
реакций. Понятие о степени окисления, окислители, восстановители.
Понятие о степени окисления, об электроотрицательности, об
окислительно-восстановительных свойствах элементов в периодах, в
группах.
Знакомство со сводной таблицей важнейших окислителей и
восстановителей.
Тема 2. Формы записи окислительных и восстановительных процессов.
Задача составления окислительных и восстановительных процессов на
примерах превращений
а) атомов йода в ионы йода.
Демонстрация. Взаимодействие алюминия с йодом.
б) ионов водорода и кислорода в атомы водорода и кислорода.
Лабораторная работа..
Опыт 1. Получение газа водорода.
Опыт2. Получение кислорода из пероксида водорода.
Опыт3. Получение кислорода из перманганата калия.
Опыт4. Восстановление ионов марганца (VII).
Тема3. Методы составления уравнений окислительно-восстановительных
реакций.
Правильно написанное уравнение реакции является выражением закона сохранения
массы веществ.
В исходных веществах и в продуктах реакций и число одних и тех же атомов и сумма
зарядов равны. При составлении уравнений реакции в исходных веществах лучше
записать сначала восстановитель, затем окислитель; в продуктах реакций - сначала
продукт окисления, затем продукт восстановления и другие вещества.
Наиболее часто применяются методы составления уравнений окислительновосстановительных реакций:
а) электронного баланса,
б) метод полуреакций.
4
Демонстрация. Взаимодействие, подкисленного серной кислотой, раствора перманганата
калия с пероксидом водорода. Темно- розовый цвет раствора обесцвечивается, выделяя
пузырьки кислорода. Перексид водорода проявляет восстановительные свойства, а
перманганат калия - окислительные.
Тема 4. Практическая работа на тему: «Факторы, влияющие на скорость и
направление протекания окислительно – восстановительных реакций».
Опыт 1. Влияние концентрации реагирующих веществ, температуры и катализатора на
скорость взаимодействия йодида калия с пероксидом водорода KI + H2O2  KOH + H2O +
I2 + O2
Опыт 2. Влияние температуры веществ на смещение равновесия.
Тема 5. Типы окислительно-восстановительных реакций.
1.
Межмолекулярные
окислительно-восстановительные
компропорционирования.
2. Внутримолекулярные ОВР компропорционирования.
3. ОВР диспропорционирования.
4. Реакции окислительно-восстановительного распада.
Демонстрация. 1 опыт «Змея», 2 опыт «Вулкан»,
3. Разложение калийной селитры. 4. «Самовоспламенение костра».
Лабораторная работа «Как удалить пятна от йодной настойки».
Тема 6. Электролиз как окислительно – восстановительный процесс.
Сущность электролиза.
Электролиз расплавов солей.
Электролиз водных растворов солей, кислот, щелочей.
Электролиз на практике.
реакции
Тема 7. Окислительно- восстановительные процессы в окружающем нас мире.
Природные циклы азота, углерода, серы.
Окислительно-восстановительные реакции в промышленности.
Окислительно-восстановительные реакции в быту.
Природные циклы азота, углерода, серы.
Тема 8. Коррозия металлов.
Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия.
Способы защиты от коррозии. Составление уравнений окислительно-восстановительных
процессов.
Демонстрация зависимости коррозии металлов от среды, от соприкосновения с другими
металлами.
Тема 9. Итоговое занятие. Защита группового проекта.
Решение тестовых заданий, подготовленных учащимися в виде презентации.
Приложение 1
Тема урока: Типы окислительно-восстановительных реакций
Цель урока:
Расширить знания учащихся о типах химических реакций, ознакомить с видами
окислительно-восстановительных реакций.
Задачи: обучающие:
1) закрепить материал о типах химических реакций;
2) сформировать понятия о видах окислительновосстановительных реакций.
5
развивающие:
1) развитие логического мышления и творческих
способностей учеников;
2) продолжить формирование практических навыков
составления электродных реакций;
3) развитие химической речи.
воспитательные:
1) формирование основных химических понятий,
целостной современной научной картины мира;
2) формирование самостоятельности, внимания,
аккуратности, эстетических навыков;
3) дать возможность учащимся применить полученные
знания на практике;
4) активизировать подготовку к экзамену по химии.
Тип урока: урок формирования и совершенствования знаний.
Вид урока: урок - лекция.
Оборудование и реактивы (для учителя и учащихся): на столах: штативы с пробирками, растворы гидроксида натрия, соляной
кислоты, фенолфталеина, сульфата меди (II), карбоната натрия; карточки самооценок.
- на демонстрационном столе: кафельная плитка, спиртовка, спички,
металлическая подставка с отверстием, фарфоровая чашка, стеклянный колпак; в
фарфоровой чашке смесь перманганата калия с концентрированной серной кислотой;
ватка, спирт, сухое горючее, таблетка норсульфазола, растворы хлорида железа (III),
роданистого калия, нитрата серебра, фосфата натрия;
- в вытяжном шкафу: лабораторный штатив с лапкой, пробирка с калийной селитрой,
уголь, шпатель, спички, спиртовка;
- на доске, на магнитной основе слово « ал химия».
Ход урока:
I. Организационно- психологический этап
- взаимное приветствие учителя и учащихся;
- определение отсутствующих;
- организация внимания всех учащихся.
II. Проверка домашнего задания
1. От алхимии до химии (сообщение).
Инсценировка с занимательными опытами:
а) самовоспламенение костра
2KMnO4+ H2SO4= Mn2O7+ K2SO4+ H2O;
6Mn2O7+ 5C2H6O+12H2SO4= 12MnSO4+ 10CO2  + 27H2O
б) образование веществ разного цвета из одного сосуда.
( качественные реакции на Fe3+)
в) образование «золотого» осадка:
3Ag+ + PO43- = Ag3PO4 
(Опыты)
2. Химические реакции (защита проекта).
3. Ученики, отвечая на вопросы докладчика, проделывают лабораторный опыт
« Как удалить пятна от йодной настойки»
4. Знаете ли вы? (практические рекомендации).
6
Демонстрация опыта «змея» (разложение лекарственного препарата во время ответа на
вопрос: «Знаете ли вы, что без рекомендации врача нельзя применять лекарства и
почему?»
III Сообщение темы. Постановка цели, задач урока, мотивация
учебной
деятельности учащихся.
(На доске «Типы окислительно – восстановительных реакций».)
Сообщение темы учащимся. Оказание помощи детям в формировании цели и задач урока.
IV. Актуализация знаний и умений учащихся
1. Попробуем спрогнозировать возможные степени окисления у элементов.
2. Чему равна сумма степеней окисления в молекуле?
3. Чему равна степень окисления атомов в простейшем веществе?
4. Повторим постоянные степени окисления.
Класс делится на 2 группы:
ответы:
1группа: у Н, Li, Na, K, Ag;
+1
2 группа: у Mg, Ca, Ba, Zn;
+2
5. На картах на магнитной основе даны схемы:
а)
S+-6  S-2
и б) CI20  2CI+1
Даны ответы, надо выбрать правильные ответы для а) и б).
Как называется данный процесс и сколько электронов в нем участвует? (Ответы:
восстановление , 8 ё (а)
окисление , 2ё (б)).
V. Введение нового материала, обобщение и закрепление.
1. Значение окислительно-восстановительных реакций.
2. Подбор стехиометрических коэффициентов в уравнениях
ОВР методом электронного баланса (алгоритм работы).
3. Межмолекулярные окислительно-восстановительные реакции компропорционирования,
в которых окислитель и восстановитель – разные вещества, но природа атомов, меняющих
степени окисления, одинакова:
K2+1S+4O3-2+2K2+1S-2+3H2O=3S0+6KOH
S+4+4ё=S0 2
1 восстанавливается - окислитель
S-2- 2e = S0 4 1 окисляется
- восстановитель
4. Внутримолекулярные ОВР компропорционирования, в которых окислитель и
восстановитель присутствует в одном веществе, природа атомов, меняющих степени
окисления, одинакова, но степени окисления атомов различны:
N-3 H+14N+3O-22= N20  + 2H2O
2N-3 – 6ё = N20
1
(Степени окисления у доски
2N+3 + 6ё = N20
1
проставляет ученик).
5. ОВР диспропорционирования:
CI20 + H2O = HCI -1+ HCI+1 O
CI2 0– 2ё = 2CI +1 1
CI20+ 2ё = 2CI-1
1
(окислительновосстановительную
реакцию ученики
пишут самостоятельно
и делают вывод:
окислитель и
7
восстановитель
присутствуют в одном
веществе, природа атомов,
меняющих степени
окисления, также
одинакова, как степени
окисления атомов)
6. Реакции окислительно-восстановительного распада:
(работа в группах)
1 группа:
(N-3 H4)2Cr2O7  N20  + Cr2+3 O3 + 4H2 O + Q
2N-3 – 6ё = N20
1
2Cr+6 + 6ё = 2Cr+3
1
2 Группа:
2KN+5O3-2  2KN+3O2 + O2 0 
N+5 +2ё = N+3
2
2O-2 – 4ё = O2 0 1
(демонстрация опытов
в вытяжном шкафу)
(опыт 1: «Вулкан», опыт 2: Разложение калийной селитры)
Ученики делают вывод: окислитель, и восстановитель присутствует в одном веществе, но
природа атомов, меняющих степени окисления, различна.
7. Вопросы к классу:
Какие из данных реакций относятся к реакциям диспропорционирования,
компропорционирования, О - В распада?
( работа по группам)
1 группа: 1) 4KCI O3  KCI + 3 KCIO4
2) 2 KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2 
3) 2 H2S + SO2  3S  + 2H2O
2 группа:1) 2H2S + H2SO3  3S  + 3H2O
2) 3CI2 + 6KOH  KCIO3 + 5 KCI + 3H2O
3) 4HNO3  4NO2  + O2  + 2H2O
Беседа.
VI. Анализ работы класса по реализации постановленных задач.
Оценка работы класса в целом и индивидуально.
Формулирование выводов, самооценка (заполнение карточек самооценок)
VII.Задание к следующему уроку: подготовиться к тестированию по пройденной теме.
Определение желающих подготовить рефераты по теме
«Окислительно – восстановительные процессы в окружающем нас мире».
8
Приложение 2.
Решение тестовых и расчетных задач.
Цель: Охватить почти все основные типы окислительно-восстановительных задач. Дать
возможность реализовать и развить свой интерес к химии.
Задачи:
1. В каких из приведенных ниже реакций оксид марганца (IV) проявляет
свойства 1) окислителя, а в каких – 2) восстановителя?
а) 2MnO2+2H2SO4=2Mnso4+O2  +2H2O;
б) 2MnO2+O2+4KOH=2KMnO4+2H2O
в) MnO2+H2=MnO+H2O
Ответ: 1) а, в 2)б
2. Какие из ниже перечисленных веществ могут быть в химических реакциях и
окислителями и восстановителями?
1) H2S, 2) H2O2, 3) Na2SO3, 4) H2, 5) HNO3
Ответ: 2,3,4
3. Какое число формульных единиц хлората калия в ниже приведенном уравнении
является окислитель KCIO3  KCI+O2  ?
1)1, 2)2, 3)3
Ответ: 2) 2KCIO3  2KCI+O2  .
4. Какие продукты образуются на угольном катоде и угольном аноде при электролизе
водного раствора нитрата меди (II)?
1) Cu, 2) H2, 3) O2
Ответ: 1,3 Cu(NO3)2  Cu2++2NO3Cu2++2ё=Cu02H2O-4ё = 4H+ + O2 
5. Определить, какой из металлов барий или никель лучше взаимодействует с
разбавленной соляной кислотой, если
2H+ +2ё = H2
Е0 = 0,00В
2+
Ba + 2ё = Ba
Е0 = -2,90В
2+
Ni +2ё = Ni
Е0 = -0,25В
1) барий
2) никель
Ответ: 1
Барий, т.к стандартный электродный потенциал
системы Ва2+ +2ё = Ва наименьший.
6. Масса брома, взаимодействующего с 140г этилена по уравнению реакции
C2H4 + Br2  C2H4Br2 равна: 1)400г 2) 140г 3)800г 4) 80г
Ответ: 3
Решение: n(Br2) = n(C2H2) = m/M = 140/28 = 5 моль
Соответственно: m(Br2) = n ·M = 5·160 = 800г
7. Какой элемент имеет низшую степень окисления в соединении NaHSO4?
1) водород, 2) сера, 3) кислород, 4) натрий.
Ответ: 3
Низшая степень окисления (условный заряд атома) у атома кислорода – 2,
у остальных атомов она положительная (и значит, больше, чем - 2).
8. Может ли давать реакцию серебряного зеркала неорганический восстановитель Na2SO3?
Ответ: да, может.
+1
+4
Ag 2O + Na2S O3 = 2Ag0  +Na2S+6O4
2Ag+1 + 2ё = 2Ag0
S+4 - 2ё = S+6
Из оксида серебра под действием восстановителя образуется металлическое серебро.
9
Приложение 3
Химический эксперимент
Тема 2.Демонстрационный опыт.
Взаимодействие алюминия с йодом.
В фарфоровую чашечку помещают смесь 10г порошка йода и 1г
порошка алюминия.
Капают 1-2 капли воды и закрывают стеклянным колпаком. Появляются
сиреневые клубы йодида алюминия.
Лабораторный опыт
Восстановление ионов марганца(VII).
В 3 пробирки налить р-р перманганата калия. В первую пробирку добавить
столько же серной кислоты,
во вторую - воды, в третью коцентрированый раствор гидроксида натрия.
Затем во все три пробирки прилить раствор сульфита натрия. Наблюдаем
в первой пробирке обесцвечивание (Mn2+), во второй окраска станет
желтой (Mn+4 O2), в третьей - зеленой (MnO42-)
Тема 4. Практическая работа.
Опыт 1. Влияние концентрации реагирующих веществ, температуры и катализатора
на скорость взаимодействия йодида калия с пероксидом водорода.
В четыре пронумерованные пробирки налить по 3 мл раствора иодида калия (0,4% при
комнатной температуре, 0,4% горячий, 0,4.% с сульфатом меди (II) и 0,8%). Добавить
во все пробирки несколько капель крахмального клейстера для обнаружения йода.
Затем одновременно прилить во все пробирки по 2 мл пероксида водорода.
Опыт 2. Влияние температуры на равновесие в системе
2NO2  N2O4 + Q
Даны три пробирки с бурым газом NO2, закрытые пробками.
Одну пробирку необходимо погрузить в горячую воду, другую - в холодную. Через 2-3
минуты необходимо сравнить окраску газов с контрольной пробиркой и сделать
вывод.
Тема 5 Лабораторный опыт
Как удалить пятна от йодной настойки
Нанести на кусок белой ткани пятно от йодной настойки. Промыть ткань водой из-под
крана. Пятно не смывается. Поместить кусок ткани в раствор тиосульфата натрия.
Очень скоро пятно исчезнет.
2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI
Демонстрационный опыт « Змея».
На демонстрационном столике на край керамической плитки положить сухое
горючее, а на него таблетку норсульфазола и зажечь.
Демонстрационный опыт «Вулкан»
На изготовленный макет сопки поместить дихромат аммония, в центре холмика
смочить его спиртом. Зажечь «вулкан» горящей лучинкой.
(NH4)2 Cz2O7 = N2  + Cr2 O3 + 4H2O
Демонстрационный опыт « Самовоспламенение костра»
В сухую фарфоровую чашку насыпают 3-5г порошка перманганата калия, ставят на
кафельную плитку и обкладывают вокруг сухими лучинками. Непосредственно перед
проведением опыта к перманганату калия добавляют глицерин. Через 1-2 минуты
глицерин воспламеняется, а от него зажигаются лучинки.
10
Литература для учителя
1. Алексинский В.Н, Занимательные опыты по химии. Москва. Просвещение 1995,. 95 стр.
2. Кузьменко Н.Е. Начало химии. Современный курс для поступающих в вузы; 1- Я
федеральная книготорговая компания,1997. С 251 – 295.
3. Сиванова О.В. Окислительно-восстановительные реакции.
Издательство Сратовского университета, 1998, 90 стр.
4. Сидорская Э. А. О методе полуреакций. Химии в школе. 1993. № 6 с. 10-14
5. Хомченко Г. П. Химия для поступающих в вузы. М.: Внешняя школа.
1993. с 166-190.
6. Хомченко Г. П. Окислительно-восстановительные реакции. Москва. Просвещение.
1989г.
7. Шульпин Г. Б. «Химия для всех». М: «Знания», 1987г.
Литература для учащихся
1. Габриелян О. С. Химия. 9 класс. Учебник для общеобразовательных учебных
заведений. - 5-е изд., стереотип.- М.: Дрофа, 2002.- 224с.: ил.
2 Журин А. А. Лабораторные опыты и практические работы по химии.
Учебное пособие. 8-11 классы.- М.: Аквариум,- 1997.-256с.
3. Гузей Л. С. Химия 10 Класс. Москва. Дрофа 2001 год. Стр.18-19.
4. Рыжова О. Н. Единый государственный экзамен. Химия. Москва «Экзамен» 2006 год.
65 стр.
11