Элективный курс «В мире окислительно-восстановительных реакций» Тема занятия «Химические хамелеоны»

Элективный курс   «В мире окислительно-восстановительных  реакций»

  Тема занятия  «Химические хамелеоны»

Особенности данного курса: 

·        разновозрастное обучение (9 и 11 классы);

·        подготовка к итоговой аттестации.

       Цель урока:   расширить  знания учащихся об окислительно-восстановительных реакциях, важнейших окислителях и продуктах их восстановления.

      Выявить  вещества, которые  могут  менять цвет  в зависимости от среды раствора,  изучить  их  свойства  и область применения

Задачи  урока:

образовательные:

·                    Опытным путем установить  химические хамелеоны.

·                           Закрепить умение определять степени окисления элементов, окислитель и восстановитель, расставлять коэффициенты методом электронного баланса.

·                           Научиться  прогнозировать продукты окислительно-восстановительных реакций, составлять  уравнения химических реакций.    

·                           Показать   значение ОВР в природе и повседневной жизни.

·                           Продолжить подготовку к итоговой аттестации  по химии за курс основного и среднего общего образования.

       развивающие:

·               Развивать  логическое  мышление, умение наблюдать, анализировать,  делать выводы.   

      воспитательная:

·               Воспитание осознанной потребности в знаниях;

Методы обучения:

     частично-поисковый – самостоятельная работа в группах, беседа с целью ответа на поставленные проблемные вопросы, фронтальный опрос. 

     Ход урока:

1.            Мотивация.       

·               Просмотр монолога Игоря  Ильинского по  рассказу  А.П. Чехова   «Хамелеон».

·               Слайды  хамелеонов в природе.

2.            Формирование новых знаний

А существуют ли химические хамелеоны?

Учащимся предложено провести следующие опыты:

·                   В четыре пронумерованные пробирки необходимо налить   по  1-2 мл разбавленного раствора перманганата калия. В первую пробирку добавить несколько капель раствора серной кислоты, во вторую – воду, в третью – гидроксида калия. Затем  в   три пробирки прилейте, осторожно взбалтывая, раствор сульфита натрия.

Отметьте как изменяется окраска раствора в каждой пробирке:

1 пробирка -

2 пробирка –

3 пробирка –

Какое вещество оказалось «химическим хамелеоном»?

В ходе выполнения опытов учащиеся фиксируют изменение цвета   КMnО4.   Раствор с серной кислотой становится бесцветным. Раствор с дистиллированной водой становится бурым. А раствор с NаОН становится   зеленым.

 Записываем    уравнения  химических реакций 

2КMnО4 + 3Н2SО4 + 5Na2SO3 = 5Na2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O + K2SO4

Mn+7 + 5ē = Mn+2     2       окислитель

S+4 - 2ē = S+6             5       восстановитель

2КMnО4 + 2KОН + Na2SO3 = Na2SO4 +2 K2MnO4 + H2O

S+4 - 2ē = S+6             1       восстановитель

Mn+7 + 1ē = Mn+6     2       окислитель

2КMnО4 + 3Н2О + 3Na2SO3 = 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH

S+4 - 2ē = S+6              3     восстановитель

Mn+7 + 3ē = Mn+4      2     окислитель

·        Учащиеся  делают вывод  и составляют    схему «Фишбоун».

     Перманганат калия КMnО4 в реакциях с серной кислотой Н2SО4 и сульфитом натрия Na2SO3, с гидроксидом калия КОН и сульфитом натрия Na2SO3, с дистиллированной водой и сульфитом натрия Na2SO3 выступает в роли окислителя.

3.                  Прогнозирование продуктов  окислительно-восстановительных реакций, составление уравнений.   Работа в группах

 9 класс

·                   2KMnO4 + 16HCl  = 2 KCl + 2MnCl2 +2 Cl2­ +8 H2O

·                   2KMnO4 + 10 FeSO4 +  8H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5 Fe2(SO4)3 + 8  H2O

·                   8KMnO4 +  3K2S + 4 H2O    =  8MnO2 +  3K2SO4 + 8 KOH

·                   2KMnO4 +   10 KI +  8H2SO4 = 2 MnSO4 + 5  I2+  6 K2SO4+  8 H2O

Составить  электронный баланс  и расставить коэффициенты

11 класс

·                   KMnO4 + HCl  =  KCl + MnCl2 + Cl2­ + H2O

·                   KMnO4 +  FeSO4 +  H2SO4 = MnSO4 + K2SO4 +  Fe2(SO4)3 +   H2O

·                   KMnO4 +  K2S +  H2O +   =  MnO2 +  K2SO4 +  KOH

·                   KMnO4 +    KI +  H2SO4 =  MnSO4 +   I2+   K2SO4+   H2O

Составить  электронный баланс  и расставить коэффициенты

4.     Значение окислительно-востановительных  реакций

Окислительно-восстановительные реакции сопровождают многие процессы, осуществляемые в промышленности и в различных сферах быта: горение газа в газовой плите, приготовление пищи, стирка, чистка предметов домашнего обихода, изготовление обуви, парфюмерных, текстильных изделий. Зажигаем ли мы спичку, горят ли в небе причудливые фейерверки – все это окислительно-восстановительные процессы. 
         Если требуется окислить с поверхности изделия какое-либо легко разрушающееся вещество, применяют пероксид водорода. Он служит для отбеливания шелка, перьев, меха. С его помощью также реставрируют старинные картины. Ввиду безвредности для организма пероксид водорода применяют в пищевой отрасли промышленности для отбеливания шоколада, рубцов и оболочек в производстве сосисок.
          Хлор как сильный окислитель используют для стерилизации чистой воды и обеззараживания сточных вод. Хлор разрушает многие краски, на чем основано его применение при белении бумаги и тканей. Хлорная, или белильная, известь – это один из самых распространенных окислителей как в быту, так и в производственных масштабах.
          В природе окислительно-восстановительные реакции чрезвычайно распространены. Они играют большую роль в биохимических процессах: дыхании, обмене веществ, нервной деятельности человека и животных. Проявление различных жизненных функций организма связано с затратой энергии, которую наш организм получает из пищи в результате окислительно-восстановительных реакций.
 

5.            Домашнее задание.  Создание проблемной ситуации: Я готовила к уроку раствор перманганата калия,  пролила стакан с раствором и испачкала свой любимый носовой платок. Помогите мне  очистить платочек  от пятна.  Напишите  соответствующее уравнение реакции.

Ответ. Пятна от раствора перманганата калия быстро выводятся раствором пероксида водорода, подкисленным уксусной кислотой:

2KMnO4 + 9H2O2 + 6CH3COOH = 2Mn(CH3COO)2 +2CH3COOK + 7O2 + 12H2O

Старые пятна перманганата калия содержат оксид марганца (IV), поэтому будет протекать еще одна реакция:

MnO2 + 3H2O2 + 2CH3COOH = Mn(CH3COO)2 + 2O2 + 4H2O (слайд 12)

После выведения пятен кусок ткани необходимо промыть водой.

Задание №2 –домашнее задание для 11 класса

·                   Составьте уравнения реакций, протекающих в нейтральной среде между  перманганатом калия и бромидом калия

·                   Составьте уравнения реакций, протекающих в щелочной среде между

перманганатом калия и сульфатом олова (II) в среде гидроксида калия.

·                   Составьте уравнения реакций, протекающих в кислой среде между  перманганатом калия и соляной кислотой.