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.
Чеботарева Ирина Вячеславовна
Юсупова Рамиза Фарисонва
Координатор конкурсов