Конспект урока на тему:«Окислительно – восстановительные реакции с участием органических соединений.»

Автор: учитель химии высшей квалификационной категории Кучерова Елена Михайловна, МОУ СОШ № 1 г. Буденновск Ставропольского края Предмет химия (область «естествознание). Методическая разработка урока с использованием цифровых образовательных ресурсов. Класс 11 Тема   урока         «Окислительно   –   восстановительные   реакции   с   участием   органических соединений.» Аннотация. Описание разработки.  Презентация. Слайды презентации, выполненные  в  Power Point, обосновывается актуальностью данной  темы и её связью  с жизнью, так как окислительно­восстановительные процессы  принадлежат к числу наиболее распространенных химических реакций и имеют огромное  значение в теории и практике.  Урок – обобщение и повторение материала с сочетанием фронтального, парного и  индивидуального вида работы учащихся. Урок проводится с целью отработки умений и навыков по решению заданий части С при  подготовке к ЕГЭ по химии.   Тема рассчитана на один урок и изучается в разделе «Классификация химических  реакций».  На данном уроке ведется работа с технологической картой, которая  дает возможность  использовать задания для учащихся различного уровня.  Ожидаемые результаты обучения: В результате изучения данной темы учащиеся должны уметь: ­ определять условный заряд элементов в органических соединениях, сопровождающих  изменением степеней окисления атомов углерода; ­ составлять электронный баланс; ­расставлять коэффициенты; ­ определять окислитель и восстановитель Тема урока  «Окислительно – восстановительные  реакции с участием органических соединений». Цели урока:   1) повторить основные понятия об окислении и восстановлении, рассмотреть сущность  окислительно­восстановительных реакций с участием органических соединений; 2) выработать умения определять условный заряд элементов в органических  соединениях, сопровождающих изменением степеней окисления атомов углерода,  протекающих в различных средах методом электронного баланса; 3) формирование пространственного ведения молекул, коммуникативных умений,  навыков самообразования, включение учащихся в самостоятельную  учебно –  познавательную деятельность; показать разнообразие и значение ОВР в природе и  повседневной жизни. Оборудование и реактивы:        персональный компьютер, медиапроектор,   презентация “Окислительно­ восстановительные реакции»  раствор концентрированной серной кислоты, глюкозы,  перманганата калия,  ртуть, раствор уксусной кислоты, пробирки в штативе на каждом столе  для  демонстрационного опыта;  инструкции « Алгоритм составления уравнений ОВР методом электронного  баланса »;  технологические карты  для выполнения самостоятельной работы;  опорные схемы по ТБ;  таблицы: «Окислители» и « Восстановители»;  периодическая система Д.И.Менделеева.  Тип урока:  урок – обобщение и повторение материала с сочетанием фронтального, парного и  индивидуального вида работы учащихся. Ход урока I. Организационный этап. Слайд № 1­ 4 Объявляется тема урока, и показываются слайды презентации, выполненной в           Power Point, обосновывается актуальность данной темы и её связь с жизнью.  Окислительно­восстановительные процессы принадлежат к числу наиболее  распространенных химических реакций и имеют огромное значение в теории и практике. С ними связаны процессы обмена веществ, протекающие в живом организме, гниение и  брожение, фотосинтез. Окислительно­восстановительные процессы сопровождают  круговороты веществ в природе. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в  процессах коррозии металлов, при электролизе и выплавке металлов. С их помощью  получают щёлочи, кислоты и другие ценные продукты.  Окислительно­восстановительные реакции лежат в основе преобразования энергии  взаимодействующих химических веществ в электрическую энергию в гальванических и  топливных элементах. Человечество давно пользовалось ОВР, вначале не понимая их  сущности. Лишь к началу 20­го века была создана электронная теория окислительно­ восстановительных процессов. На уроке предстоит вспомнить основные положения этой теории, а также научиться составлять уравнения химических реакций, протекающих в  растворах, и выяснить от чего зависит механизм таких реакций.  II. Актуализация знаний.  Для учащихся 11 класса тема окислительно – восстановительные реакции (ОВР) не  нова, она проходит красной нитью через весь курс химии, поэтому ребятам  предлагалось повторить некоторые понятия и умения. Но наиболее трудны для  учащихся задания с развернутым ответом по теме, связанные с расстановкой  коэффициентов в уравнениях ОВР с участием органических веществ. Органические  вещества содержат несколько атомов углерода с различными значениями степени окисления.  В связи с этим уместно провести исследовательскую работу. Учащимся  предложена  технологическая карта с заданиями. Технологическая карта ученика (цы) 11а класса­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ Тема урока      «Окислительно – восстановительные реакции с участием органических  соединений». Исследовательская работа Гипотеза. Возможны ли различные степени окисления у атомов углерода в органических  соединениях?  Цели исследования:  определить  степени окисления элементов в предложенных соединениях: СН4;    СH3Cl ;   СH3Li ;     CCl 4 ;      С2Н2 ;     Н2СО;     СН3СН2ОН;     СН3СН2NO2 Дайте обоснованный ответ. Да, гипотеза подтвердилась, углерод в соединениях проявляет разные значения степени  окисления. Слайд № 4 (проверьте  себя)                                                                                                                                                              ­4  +           ­2  +   ­             ­4 +  +          +4  ­                 ­    +              +   0  ­2                                  С Н4          С Н3 Сl            С Н3 Li         C Cl4                С2 Н2              Н2 С О         ­3  +  ­  +   ­2 +       ­3  +   ­ +  +3­2         С Н3 С Н2 О Н        С Н3 С Н2 N О2                          Степень  окисления  является  важной  характеристикой  при  описании  окислительно –  восстановительной  способности химических  соединений  и  при  составлении  уравнений   ОВР.  Составление  уравнений  ОВР  неорганических  веществ  не  вызывает  особых   затруднений.  Сложнее  обстоит  дело  при  рассмотрении  этих  реакций  применительно  к  органическим  соединениям,  молекулы  которых  могут  содержать  несколько  атомов   углерода,  как  правило,   находящихся  в  разной  степени  окисления:                                     Слайд №5,6 Фронтальная работа Ответьте на вопросы: 1. Дайте определение степени окисления (окислительного числа)? 2. Какой процесс называется окислением, восстановлением? 3. Что такое электронный баланс? Задание №1 Подберите коэффициенты в окислительно – восстановительной реакции с участием  глюкозы в кислой среде с раствором перманганата калия C6H12O6 + KMnO4 + H2SO4   CO→ 2 +MnSO4 +K2SO4 + H2О 1.Определите степени окисления элементов; 2. Покажите переход электронов; 3. Расставьте    коэффициенты; 1. Определите степень окисления элементов в следующих соединениях:     0     +       ­2         +   +7    ­2        +   +6  ­2          +4 ­2       +2   ­6   ­2      +    +6 ­2          +  ­2  C6H12O6 + KMnO4 + H2SO4   CO→ 2 +  MnSO4 +K2SO4 + H2О  (1 ученик выполняет задание  у доски, остальные в тетрадях),  обращаю  внимание учащихся на степени окисления атомов углерода в глюкозе и  предлагаю составить развернутую структурную формулу ( Слайд №7)                                                                          О                                                                          ΙΙ                                                                          С+1 – Н                                                                            Ι                                                                   Н – С0 – ОН                                                                           Ι                                                                НО – С0 –  Н                                                                           Ι                                                                   Н – С0 – О Н                                                                           Ι                                                                   Н – С0 – ОН                                                                            Ι                                                                   Н – С­1 – О Н                                                                           Ι                                                                                       Н 2. Покажите переход электронов;  (2 ученик выполняет задание  у доски, остальные в тетрадях) ( Слайд №8)    0                              +4                                                                          → 6С – 24 е­  6С         5  +7                                  +2                                                                        Мn + 5е­      → Mn       24 3. Расставьте    коэффициенты в ОВР; ( 3 ученик выполняет задание  у доски, остальные в тетрадях) ( Слайд №9) 5С6Н12О6 + 24КМn O4 + 36H2SO4  →  30 CO 2 + 24 MnSO4 +12 K2SO4   + 66 H2O 4.Определите окислитель и восстановитель.      ( 4 ученик выполняет задание  у доски, остальные в тетрадях)   ( Слайд №9) С6Н12О6   ­ восстановитель,  а   КМnO4 – окислитель Индивидуальная работа Задание №2. Подберите коэффициенты в ОВР с участием ацетилена в водном растворе перманганата  калия.     С2Н2 +   KMnO4   +  ….   Элементы ответа: →   НООС­СООН  +   MnO2 +   …. 1) Дописаны недостающие вещества, составлен электронный баланс: 2) Расстановлены коэффициенты в уравнении реакции:        3) Указано, какой элемент окислитель и восстановитель: Ответ правильный и полный, включает все названные выше элементы В ответе допущена ошибка только в одном из элементов В ответе допущены ошибки  в двух элементах Все элементы ответа записаны неверно Задание выполняется самостоятельно, результаты решения  на слайде №10 , анализируем результаты. ΙΙΙ .  Закрепление:   классу предлагается ответить на вопросы 1) Во всех ли случаях происходит изменение степеней окисления химических элементов? (нет).  2) Зависит ли это от типа химических реакций по числу реагентов и продуктов реакции?  (нет).  3) Что же представляют собой окислительно­восстановительные реакции с точки зрения понятия «степень химических элементов?». (Реакции, протекающие с изменением  степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, называются  окислительно­восстановительным). С современной точки зрения изменение степени окисления связано с  перемещением  электронов. Поэтому,  можно дать и другое определение:  это такие реакции, при которых происходит переход электронов от одних атомов,  молекул или ионов к другим.  Делаем вывод: «В чем же заключается суть ОВР?»  Окислительно­восстановительные реакции представляют собой единство двух  противоположных процессов ­ окисления и восстановления. В этих реакциях число  электронов, отдаваемых восстановителями, равно числу электронов, присоединяемых  окислителями. При этом независимо от того, переходят ли электроны с одного атома на  другой полностью или лишь частично, оттягиваются к одному из атомов, условно говорят только об отдаче или присоединении электронов.     Прогнозирование. « Ни одна наука не нуждается в эксперименте в такой степени, как химия. Ее основные  законы, теории и выводы опираются на факты. Поэтому постоянный контроль опытом  необходим».                                                                         Майкл Фарадей. Ребятам предлагается решить проблему, от чего зависит поведение одного и того же  окислителя. Конечно, от среды раствора. Это позволяет прогнозировать протекание  ОВР, управлять поведением окислителей и использовать их. Например, в медицине как  раз и используется раствор перманганата калия  «марганцовки» как окислителя при  желудочных отравлениях. Предлагается рассмотреть также уравнения связывания ртути растворами того же  перманганата калия в кислой среде: в тетради сделать запись:  2 г «марганцовки» (аптечный пузырёк)  растворить в 1 л воды и добавить 1/ 2 столовой  ложки уксуса  Hg0 +  KMnO4 + H+ =  Hg 2+ +  K+ + MnO2 +  H 2O На заметку учащимся:  ­ это возможно в домашних условиях в случае попадания ртути в  труднодоступные места  ΙΥ работающие на уроке.  Делаются выводы.  Оцениваются учащиеся, активно  . Подведение итогов. . Домашнее задание: составить уравнения связывания ртути при помощи  Υ   электронного баланса  Слайд №11 Рефлексия. Определить степень удовлетворенности сегодняшним уроком.