Методическая разработка "Формирование понятия окислительно - восстановительная реакция"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ПО ХИМИИ «ФОРМИРОВАНИЕ ПОНЯТИЯ  «ОКИСЛИТЕЛЬНО­ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ» Коробченко М.В., учитель химии МБОУ СОШ № 4 первой квалификационной категории 1 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области 2018 Пояснительная записка  Одним   из   основных   понятий   при   изучении   химии   в   школе   является   понятие «окислительно­восстановительные     реакции».   Это   понятие   является   и   наиболее сложным  для восприятия обучающимися.  Задача учителя при формировании  любого понятия, в том числе и понятия «окислительно­восстановительные  реакции» пройти три основные стадии, которые  обозначил Э.Кант: «Наше познание начинается с восприятия, переходит в понимание, и заканчивается причиной».    Это высказывание в полной мере подходит к познанию химии как науки.   Но у обучающегося,   как всегда,   возникает вопрос  «Зачем?». И результат во многом зависит от того, смог ли учитель на первых уроках доказать ученику, что ему необходимо   изучать   окислительно   –   восстановительные   реакции.   При   этом,   на   мой взгляд, учитель постоянно должен подкреплять ответами  этот вопрос из урока в урок, от этапа к этапу, от темы к теме.  Ребенок ничего не берет на веру, во всем он должен видеть цель своего познания.   Так   зачем   же   понимать   и   знать   окислительно­восстановительные   процессы ученику?   Конечно   же,   ответ   очевиден:   изучение   окислительно­восстановительных реакций определено программой. Но для ученика это не ответ. Попробуем найти ответ в современных   образовательных   стандартах,   которые   предполагают     формирование   у обучающегося не только предметных, но и метапредметных универсальных действий. Именно   через   формирование   метапредметных   учебных   действий   учитель   может заинтересовать   ученика   в   изучении   окислительно­восстановительных   реакций   в   том числе, т.е. от восприятия перейти к пониманию и причинам протекания таких реакций. Во­вторых,   понятие   «окислительно­восстановительная   реакция»   является важным  логическим  звеном в системе  химических  понятий:  атом, ион, электролиз  и другие,   без которого целостное восприятие химии как науки невозможно. Для этого учитель должен выстроить эту логическую цепь. В­третьих,   окислительно­восстановительные   реакции   являются   частью   оценки качества образования основного общего и среднего общего образования, т.е. входят  в контрольно – измерительные материалы ОГЭ и ЕГЭ. Данная   методическая   разработка   представляет   собой   описание   системного подхода при изучении окислительно­восстановительных реакций. Цель методической разработки: представление опыта работы по формированию понятия «окислительно ­ восстановительная реакция» . Задачи: Представить системный Представить   приемы   и   методы   работы   над   понятием   «окислительно­ 1)  подход в изучении окислительно­ восстановительных реакций и взаимосвязь понятия  «окислительно ­ восстановительные реакции» с другими химическими понятиями. 2) восстановительные реакции» способствующие продуктивному усвоению материала. 3) реакции». 4) Представить алгоритм работы над понятием «окислительно­восстановительные Провести взаимосвязь  с материалами ГИА. 2 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области Содержание Окислительно­восстановительные реакции – это реакции, сопровождающиеся переходом электронов от одних атомов или ионов к другим, другими словами – это реакции,   в   результате   которых   изменяются   степени   окисления   элементов.   Тема «Окислительно­восстановительные реакции» является сквозной в изучении химии с 8 до 11 классы. Из этого определения можно провести параллель с темами в изучении химии, которые   напрямую   или   косвенно   связаны   с   изучением   темы   «Окислительно­ восстановительные реакции»: 1) 2) 3) 4) Подробнее   рассмотрим   каждую   тему   и   ее   роль   в   верном   формировании   понятия «окислительно­восстановительная реакция» тема «Строение атома»; тема «Химическая связь», «Степень окисления»; тема «Строение веществ» тема «Химическая реакция» В   8 классе при изучении темы «Строение атома»   частицы, рассматривается   модель   строения   атома, образующие атом, понятие радиус атома.  При этом учитель подчеркивает, что электроны находятся в постоянном движении, могут переходить от одного атома к   другому.   Обучающиеся   должны   сами   объяснить   какие электроны   могут   свободно   перемещаться   и   доказать, почему   они   так   считают.   (Ответ:   электроны   внешнего энергетического уровня или внешние электроны, которые дальше удалены от ядра). При введении понятия «радиус атома» это еще раз подчеркивается. Для лучшего понимания, строения атома обучающиеся строят схемы. (приложение 1). В   дальнейшем   эти   схемы   будут   использованы   при   изучении   окислительно­ восстановительных   процессов.   При   составлении   схем   обучающиеся     понимают   суть строения атома: понятие ядра и его состав (протоны и нейтроны), радиус  атома   и энергетические   уровни,   распределение   электронов   по   этим   уровням,   понятие нейтральности  атома, подвижности электронов. Учитель подводит к выводу, что  атом может либо отдавать электроны, либо их принимать. На данном этапе, обучающиеся должны усвоить именно  это. Следующим   этапом   формирования   понятия   «окислительно­восстановительные реакции»  является понимание  процесса отдачи или принятия электронов. Необходимо ответить на вопрос: «Атом, отдавший свои электроны или принявший от другого, может ли называться  атомом?» Обучающиеся должны ответить на вопрос, оперируя понятием «атом».  Так   начинается   формирование  понятия   «ион».  Для  лучшего  усвоения   этого процесса   продолжаем   работать   со   схемами  (приложение  2).  Обучающиеся   должны понять,   что   при   изменении   количества   электронов   у   атома   меняется   заряд,   атом превращается   в   заряженную   частицу­   ион.   Заряд   иона   определяется   избытком   или 3 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области недостатком электронов. Для лучшего понимания обучающиеся сравнивают количество протонов и электронов в ионе, делают вывод о том, что если количество электронов больше,   то   и   заряд   иона   будет   отрицательный,   а   если   же   электронов   меньше,   чем протонов (при отдаче электронов), то частица приобретает положительный заряд. Для понимания   сути   процесса   необходимо   определенное   время   для   отработки.   Это   и происходит при помощи схем представленных в приложении 2. Некоторые учащиеся довольно   быстро   понимают,     и   я   не   требую,   чтобы   они   подробно   расписывали   эти процессы.  Для тех, кому это дается с большими усилиями,    предлагаю  работать со схемами. При работе особое внимание обращаю на изменение количества электронов и заряда (в приложении на схемах выделено красным).  На   первых   этапах   формирования   понятия   «окислительно­восстановительные реакции»   при   изучении   темы   «Строение   атома»,   обучающиеся,   должны   понять   суть данных процессов. При изучении темы «Химическая связь» необходимо обратить внимание обучающихся на то, что любое взаимодействие между атомами или другими частицами происходит  за счет электронов.  При изучении понятия «степень окисления»   (это условный заряд атома, который он приобретает   при   образовании   химической   связи)   еще   раз   закрепляется   понимание процесса   принятия   или   отдачи   электронов.   Именно   на   этом   этапе   происходит формирование   основ   окислительно­восстановительных   процессов.  Механизм   реакции окисления   и   восстановления   объясняется   с   точки   зрения   перехода   электронов, поднимаясь на более высокий теоретический уровень. При изучении типов химических реакции   в теме «Химические реакции» необходимо   обратить   внимание   на   то,   что   есть   реакции,   при   протекании   которых степень окисления элементов в веществах может меняться, и есть такие,  в которых не меняется. Так вводится само понятие «окислительно­восстановительные реакции». Идет отработка   классификации     химических   реакций,   в   том   числе   и   окислительно­ восстановительных (приложение 3).  При дальнейшем  изучении темы  «Окислительно­ восстановительные   реакции»   вводятся   новые   понятия:   окислитель,   восстановитель, электронный баланс, формируются  умения написания электронного баланса. Алгоритм составления   электронного   баланса     представлен   в  приложении   4.   Поэтому,   как важнейший признак ОВР,  должно быть выделено наличие окислителя и восстановителя и изменение степени окисления  атомов, элементов реагирующих веществ. На основе этого признака раскрывается содержание основных понятий и дается им определение. Окислительно­восстановительные   реакции   –   процесс,   в   ходе   которого   происходит изменение степени окисления элементов вследствие полного или частичного смещения электронов.   Поэтому   окисление   сопровождается   повышением,   а   восстановление   – понижением степени окисления.              Для того чтобы эти навыки не были формальными,  необходимо  добиваться глубокого   смысла.   Для   этого   возможно   вернуться   к   схемам,   предложенным   в приложении   1   и   2   (этап   повторения).   Сформированные   понятия   вводятся   в   общую систему знаний о химических процессах. Далее   при написании электронного баланса учащиеся   могут   пользоваться   этими   схемами   и   их   дополнить.   Я   предлагаю   тем ученикам,   у   которых   хорошо   развито   логическое   мышление,   пространственное воображение делать такие схемы устно, другие записывают их в тетради до полного понимания процесса (приложение 5). При   изучении   систематики   химических   элементов   знания   учащихся   об окислительно­восстановительных   реакциях   углубляются,   более   полно   на   конкретных 4 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области примерах изучаются окислители и восстановители, химические реакции с их участием. Рассматривается   подробно   изменение   окислительно­восстановительных   свойств   в группах и периодах периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева, и причины   этих   изменений,   а   так   же   причинно­   следственную   связь   между   степенью окисления элементов и  окислительно­восстановительной способностью.  При изучении в   9   классе   темы   «Металлы»   формируются   знания   у   обучающихся   о   металлах   – восстановителях,   еще   раз     подчеркивается   причина   восстановительных   свойств металлов. При изучении неметаллов речь идет об их окислительных свойствах (фтор, кислород)   и   об   окислительно­восстановительной   двойственности   других   неметаллов (приложение 6). Наибольшее   значение  для   глубокого  понимания   данной   темы    является изучение свойств серной и азотной кислот, в 11 классе  эти знания будут расширены. В 9 классе закладываются основы понимания, что и серная и азотная кислоты – это сильные окислители.  Усвоение   конкретных   реакций   совершенствует   умения   составления уравнений,   определения   степени   окисления,   умения   объяснять   причины,   свойства   и прочее. На   протяжении   всего   изучения   окислительно­восстановительных процессов   необходимо   подкреплять   понимание   того,   что   элементы   в   соединениях проявляющие высшую степень окисления всегда являются   окислителями, а низшую – восстановителями.  (приложение 7). Именно при изучении химии элементов (9 класс) возможно   закрепление   этого   понимания,   что   повлечет   за   собой   более   продуктивное восприятие   окислительно­восстановительных  процессов в   курсе общей химии в 11 классе. При изучении систематики элементов происходит совершенствование умений работать   с   вышеперечисленными   понятиями.   Это   возможно   при   подборе     заданий, входящих в контрольно – измерительные материалы ГИА – 9 по химии.  Провожу отбор таких заданий (1 и  2 чести) (приложение 8). При  изучении  общей   химии  (11  класс)  происходит    повторение  и  углубление знаний   об   ОВР:   рассматриваются   закономерности   изменения   окислительно­ восстановительных   свойств,   протекание   ОВР   в   растворах   электролитов,   а   так   же электрохимические   процессы:   электролиз   и   коррозия   металлов.   Качественно   новым этапом   в   изучении   окислительно­восстановительных   реакций   является     теория электролитов,   в  которой  учитель   знакомит   учащихся   с  новым  видом   окислителей   и восстановителей – ионами, выявляет и раскрывает закономерности протекания таких реакций в водных растворах. В качестве отработки навыков написания окислительно­ восстановительных реакций,  происходящих при электролизе на электродах использую задания     из открытого банка заданий  ЕГЭ по химии, размещенном на сайте ФИПИ и на сайте   «Решу   ЕГЭ».   Это   позволяет   закреплять   способность   обучающихся ориентироваться в экзаменационном материале. Задания   такого типа становятся для них приемлемыми,  узнаваемыми, что в свою очередь влияет на конечный результат.   В 11   классе     суммируются   все   имеющиеся   у   учащихся   знания,   используя   понятия «электроотрицательность»,   «окисление», «восстановитель»,   «восстановление»,   закономерности   протекания   ОВР,   правила составления   уравнений     ОВР     и   нахождения   коэффициентов   с   помощью   методов электронного   баланса.   Особое   внимание   уделяется   способам   прогнозирования продуктов  окислительно­восстановительного процесса.    Вводится новая классификация ОВР (приложение 9).    «степень   окисления»,   «окислитель», Более глубокое изучение окислительно­восстановительных реакций  позволяет выйти на более высокий уровень  овладения  умениями оперировать этими понятиями, 5 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области т.е   позволяет   успешно   выполнять     задания   ЕГЭ  (приложение  11).   Отработка   этих заданий   происходит на уроках, во внеурочное время в сопровождении учителя, либо самостоятельно. Обучающиеся используют опорные схемы (приложение 10). Ожидаемые результаты. В   данной   методической   разработке   представлен   системный   подход   к формированию   одного   из   основных   химических   понятий  «окислительно­ восстановительные   реакции».   Использование   представленного   логического   подхода, способов   и   методов   работы   над   понятием   будет   способствовать   более   глубокому   и осознанному восприятию   материала и успешному применению его   при выполнении экзаменационных заданий в ГИА как в 9 так и в11 классе. Список использованных источников Варавва Н.Э Химия в схемах и таблицах,м.:Эксмо,2012 Габриэлян О.С.Химия,9 класс. Учебник, М.: Дрофа, 2015  Габриелян   О.   С.,     Воскобойникова   Н.   П.,   Яшукова   А.   В.   Настольная   книга 1. 2. 3. учителя. Химия. 8 к л.: Методическое пособие. — М.: Дрофа, 2008. 4. Доронькин   В.   Н.,   Бережная   А.   Г.,   Сажнева   Т.   В.,   Февралёва   В.   А.   Химия. Подготовка к ЕГЭ­2016. Тематический тренинг: учебно­методическое пособие /под ред. В. Н. Доронькина. — Ростов на/Д: Легион, 2017. 5. Доронькин В. Н., Бережная А. Г., Сажнева Т. В., Февралёва В. А.Химия. ОГЭ ­2018, 30 тренировочных вариантов/под ред. В. Н. Доронькина. — Ростов на/Д: Легион, 2017. 6. М.: Новая волна, 2002. 7. Волгоград: Учитель,2008 8. 9. 10. 11. http://www.openclass.ru/blogs/6335  Основы химии Интернет – учебник http://www.hemi.nsu.ru/index.htm  Сайт учителя химии http://mirhimika.ucoz.ru/index/ogeh_po_khimii/0­7  Решу ЕГЭ https://chem­ege.sdamgia.ru  Сетевое Хомченко Г.П. Пособие по химии для поступающих в вузы. 4­е изд., испр. и доп. Химия   .Практикум   по   общей   химии.10­11   класс.   Профильное   обучение.   образовательное   сообщество 12. ФИПИ. Открытый банк заданий. http://www.fipi.ru    «Открытый   класс 6 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области Приложение 1 Составьте схему строения атома лития. +3 Li  Составьте схему строения атома серы. +16 S          2  1           Li0         2  8  6           S0 p +=3      e = 3 вывод:   атом   лития   имеет   3   протона   и   3 p +=16      e = 16 вывод:  атом  cеры имеет 16 протонов и 16 электрона. Атом электронейтрален. Составьте   схему   строения   атома   лития   и покажите процесс отдачи 1 электрона. электронов. Атом электронейтрален. Приложение 2 Составьте   схему   строения   атома   серы   и покажите процесс принятия 2 электонов. +3 Li          2  1           Li0          ­1е   Li+1 +16 S          2  8  6           S0                +2е                  S­2 p +=3      e = 3          p +=3    e=2 p +=16      e = 16         p +=16     e  =18 Что изменилось? Сделайте вывод. Что изменилось? Сделайте вывод. Приложение 3 Среди   представленных   уравнений   реакций   найдите,   те   которые   относятся   к   реакциям окислительно – востановительным.. Свой ответ объясните. В схемах уравнений расставьте коэффициенты. CaCO3  → CaO + CO2                                         Al(OH)3   Al→ 2O3 + H2O  7 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области  + Fe↑ 2O3                                     NaCl + AgNO3  →NaNO3 + AgCl           Fe + H2O → H2  NH3 + O2  → NO + H2O,                                     Fe2O3 + H2  →Fe +H2O Zn + HCl  → H2 + ZnCl2                                                        NaOH+ HCl  → NaCl + H2O  Приложение 4 Электронный баланс – метод,  основанный на сравнении степеней окисления атомов в  исходных веществах и продуктах ре акции и на балансировании числа электронов,  смещаемых от восстановителя к окислителю. Алгоритм составления уравнений окислительно­восстановительных  реакций  методом электронного баланса: 1. Составить схему реакции. 2. Определить степени окисления элементов в реагентах и продуктах реакции. 3. Определить, какой элемент окисляется (его степень окисления повышается) и какой элемент восстанавливается (его степень окисления понижается) в процессе реакции. 4.   В   левой   части   схемы   обозначить   с   помощью   стрелок   процесс   окисления   (смещения электронов от атома элемента) и процесс восстановления (смещения электронов к атому элемента). 5.   Определить   восстановитель   (атом   элемента,   от   которого   смещаются   электроны)   и окислитель(атом элемента, к которому смещаются электроны). 6. Сбалансировать число электронов между окислителем и восстановителем. 7. Определить коэффициенты для окислителя и восстановителя, продуктов окисления и восстановления. 8. Записать коэффициент перед формулой вещества, определяющего среду раствора. 9. Проверить уравнение реакции. Составьте уравнения электронного баланса, определите окислитель и восстановитель,  расставьте коэффициенты  для следующих химических реакций: Приложение 5 Алгоритм  выполнения задания: 1) определите степени окисления элементов в веществах. 2) Напишите   уравнения   электронного   баланса   1   и   2,   определив,   что   происходит   с электронами. 3) Назовите в каждом уравнение процесс ( окисление или восстановление), определите окислитель и восстановитель. 4) Расставьте коэффициенты используя электронный баланс. Пример:                  2Na0 + S0        2              Na0       ­2*е    → Na+1 2   S­2   2→ Na+1  10   окисление, восстановитель                       р+= 11  е = 11            р+= 11  е =        2             S0          +2*е      → S­2          восстановление, окислитель 8 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области                 р+= 16  е = 16               р+= 16  е = 18 Приложение 6 Предскажите функции веществ в окислительно­восстановительных реакциях: Н2SO4 конц S, SO2, H2S Приведите примеры уравнений , соответствующих   реакций. Н2SO4 конц — окислитель, так как элемент сера проявляет в данном соединении высшую степень окисления (+6). H2S — восстановитель, так как элемент сера проявляет в данном соединении низшую степень окисления (–2). S, SO2,— окислитель или восстановитель (в зависимости от сореагента), так как элемент сера проявляет в данных соединениях промежуточную степень окисления. Приложение 7  Наиболее   часто   встречающимися   окислителями   являются   кислоты,   соли   и   оксиды с максимально положительной степенью окисления входящего в них элемента.     кислоты: HNO3, H2SO4, HClO4, H2Cr2O7 соли: KСlO4, KClO3, KNO3, KMnO4, K2Cr2O7 оксиды: PbO2, Mn2O7, CrO3, N2O5 активные неметаллы – фтор, хлор, кислород, озон Наиболее часто встречающиеся восстановители:  металлы  вещества с минимально возможной (отрицательной) степенью  окисления неметалла ­ водородные соединения: NН3, HI, HBr, H2S ­ соли: KI, NaBr, K2S Типы заданий ОГЭ по химии по теме ОВР Приложение 8 14.1 1.В уравнении окислительно–восстановительной реакции Cu + H2SO4  1) 4           2) 3               3) 2                    4) 1  CuSО → 4 + Н2О + SO2  коэффициент перед формулой восстановителя равен 2. В уравнении окислительно–восстановительной реакции      NО2 + Mg  коэффициент перед формулой окислителя равен 1) 4      2) 3       3) 2        4) 1  MgO→  + N2  14.2 1.В химической реакции, уравнение которой         SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O  окислителем является 1) Н+1 в сероводороде                                   2) O–2 в оксиде серы (IV) 3) S–2 в сероводороде                                   4) S+4 в оксиде серы (IV) 2. Установите соответствие между схемой окислительно­восстановительной реакции и ве­ ществом­окислителем в ней.  СХЕМА РЕАКЦИИ A)               ОКИСЛИТЕЛЬ 1)  9 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области Б)  B)              2)            3)  4)  5)  14.3 1. Установите соответствие между схемой окислительно­восстановительной реакции и сте­ пенью окисления восстановителя в ней.  СХЕМА РЕАКЦИИ   →   A)  Б)  B)    →     →   СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЯ              1) 0 2) +1 3) +2 4) −1 5) +6 2. Установите соответствие между схемой окислительно­восстановительной реакции и сте­ пенью окисления окислителя в ней. СХЕМА РЕАКЦИИ A)  Б)  B)  СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЯ 1) 0 2) −2             3) +2 4) −4 5) +4 14.4 1. Установите соответствие между схемой окислительно­восстановительной реакции и из­ менением степени окисления восстановителя в ней.  СХЕМА РЕАКЦИИ A)  Б)  B)                                     ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИС­ ЛЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЯ 1) +4  2) +6  3) +6  4) 0  5) 0   +6→  +3→  +4→  +4→  +6→ 2.Установите соответствие между схемой химической реакции и изменением степени окис­ ления восстановителя в ней. СХЕМА РЕАКЦИИ ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕ­ НИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЯ A)              Б)  B)  14.5                         1) 0   +1→  0→  +3→  +2→ 2) ­1  3) +2  4) +3  10 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области 1. Установите соответствие между схемой реакций и изменением степени окисления вос­ становителя в ней.      ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ  ОКИСЛЕНИЯ ВОССТАНО­ ВИТЕЛЯ 1)  2)  3)  4)  5)  СХЕМА РЕАКЦИИ A)  Б)  В) 20.1 1) Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции                                    P+HNO3   H→ 3PO4+NO2+H2O. Определите окислитель и восстановитель. 2) Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции                                              FeCl3+H2S   HCl+S+FeCl → 2   Определите окислитель и восстановитель. 3) Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции                               S+HNO2 –> H2SO4 + NO + H2O Определите окислитель и восстановитель. Приложение  9  Реакции межмолекулярного окисления­восстановления ­ реакции, в которых окислитель и восстановитель находятся в разных веществах: Реакции внутримолекулярного окисления­восстановления ­ реакции, в   которых  окислитель и восстановитель находятся в одном и том же веществе: 11 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области Реакции   диспропорционирования   ­  реакции,   которые     сопровождаются   одновременным увеличением и уменьшением степени окисления атомов одного и того же элемента. Это возможно для веществ, содержащих атомы с промежуточной степенью окисления: или один химический элемент в разных степенях окисления, например: Типичные окислители (+n e)  Типичные восстановители (­nе)  Приложение 10   с 1)   вещества   (оксиды,   кислоты,   соли)   максимально   положительной   степенью окисления входящего в них элемента.  Например: кислоты – HNO3, H2SO4, HClO4, H2Cr2O7;    соли   –  KСlO4,  KClO3,  KNO3,  KMnO4, K2Cr2O7; оксиды –PbO2, Mn2O7, CrO3, N2O5  2)   Самые   активные   неметаллы   –   фтор, кислород, озон Восстановители:  1) Bсе металлы  2)  Bещества  с   минимально   возможной (отрицательной)   степенью   окисления неметалла. Например: водородные соединения – РН3, HI, HBr, H2S; соли – KI, NaBr, K2S. Все остальные вещества в зависимости от условий могут быть как окислителями, так и  восстановителями: например, Н2О2, KNO2, SO2, простые вещества­неметаллы (кроме  фтора и кислорода) могут как принимать, так и отдавать электроны. Схемы  окислительно­восстановительных переходов  +7+7          OO44 KMnKMn       (малиновый раствор)  + восстановитель кислая среда: Mn2+  (MnCl2, MnSO4)  обесцвечивание нейтральная среда: (MnO2 ↓ Mn +4   бурый осадок) щелочная среда: Mn+6  (K2MnO4,  зеленый раствор) 12 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области Схемы  окислительно­восстановительных переходов KK22CrCr22OO77  (дихромат) KK22CrOCrO44(хромат) Сr +6 CrCl3, Cr2(SO4)3 в кислой среде  + восстановитель Cr+3 Cr(OH)3  в нейтральной среде K3[Cr(OH)6] в щелочной среде Восстановители  в реакциях с     KMnO4 или   K2Cr2O7:   а) S2­, I­, Br­, Cl­  переходят в Э0 б) Р­3, As­3  +5 в) N+3,S+4, P+3, и т.п.  в высшую степень окисления       (соль или кислота) Разложение нитратов  (по ряду активности металлов!). (по ряду активности металлов!). 1. Металлы  левее магния кроме лития. 2. От магния  до меди (включительно)+ литий 3. Правее меди      2КNO2      +     O2 2KNO3   → t           нитрит  металла  +  кислород 2Mg(NO3)2→ t                 оксид МЕ*  + NO2  + O2 2AgNO3 → t                         МЕ  + NO2  + O2   2MgO  + 4NO2  + O2   2Ag   + 2NO2   +  O2 Конц. Разб. Конц. H N+5O3 + металлы среднее разбавление очень разбавленная Неактивные металлы Активные металлы +4 NO2 +2 NO +1 N2O 0 N2 ­3 NH4NO3  → чем активнее металл и чем более разбавленная кислота  → ­ не реагируют с азотной кислотой  Au,Pt,Pd.  ­ пассивация Al,Cr,Fe* H2SO4+МЕ Разб. Конц.(пассивация Al,Cr,Fe) металлы в ряду активности  до Н ­ Н2 + сульфат металла*. металлы после Н – не реагируют. активные металлы и  цинк – сульфат  ↓ металла  + S  или  H2S ( щелочные  МЕ)↑ неактивные металлы   – сульфат   МЕ +SO2↑ H2SO4 (конц)+неМЕ  SO2 ↑+ кислота или оксид неметалла (в макс. степени окисления) Приложение 11 13 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области Типии заданий ЕГЭ по теме Окислительно – восстановительные реакции Задание 21.1.Установите соответствие между уравнением реакции и формулой вещества, играющего в этой реакции роль восстановителя: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.  УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ   ФОРМУЛА ВОССТАНОВИТЕЛЯ A)  I2+5F2= 5IF2 Б) 2FeO+C= 2Fe +CO2  B) SO2+I2+ 2H2O = 2 H2 SO4+2 HI Г)  FeO+ 4HNO3= Fe(NO3)3 +NO2 + 2H2O   1) FeO 2) Fe 3) I2 4) SO2 5)  HI 6)  C  Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:  A Б В Г         Задание   21.2 Установите   соответствие   между   схемой   полуреакции   восстановления   и уравнением реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.  СХЕМА ПОЛУРЕАКЦИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ A)  S+6 +2e            S+4 Б)  S+6 +8e            S­2 B)  S+4 +4e            S0 Г)  S0   +2e            S­2     УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ 1) Hg+S=HgS 2) Cu+2H2SO4= CuSO4 +SO2+ 2H2O 3) H2SO4+8 HI = 4 I2 +  H2 S+ 2H2O 4) S +O2= SO2 5)  SO2  + H2O2  = H2SO4 6)  SO2 + C = CO2 +S  Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:  A Б В Г         Задание 21.3 Установите соответствие между изменением степени окисления серы и фор­ мулами   веществ,   при   взаимодействии   которых   это   изменение   происходит:   к   каждой позиции,   обозначенной   буквой,   подберите   соответствующую   позицию,   обозначенную цифрой. ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ A) S0                 S+4 Б)  S+4               S+6 B) S­2                 S0 Г)  S+6              S+4     ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ 1) Cu + H2SO4(конц) 2) H2 S + I2 3) S+O2 4) FeS+HCl 14 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:  5) SO2 +Cl2 6) K2SO3+ H2SO4 (р­р) A Б В Г         Задание   21.4.Установите   соответствие   между   уравнением   окислительно­ восстановительной реакции и изменением степени окисления серы в ней: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.  УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ А) 2Al +3S =Al2S3 Б) 2SO2+O2= 2SO3 В) 2H2S +3 O2=  2SO2+2H2O Г) H2S +Br2 =2HBr +S     ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ СЕРЫ 1) от −2 до +4 2) от −2 до 0 3) от 0 до −2 4) от +6 до +4 5) от +4 до +6 6) от +4 до 0  Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:  A Б В Г Задание 21.5. Установите соответствие между схемой химической реакции и изменением степени окисления  восстановителя: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.  СХЕМА РЕАКЦИИ А)  FeCl3+ HI          FeCl2 +I2+HCl Б)  FeCl2+ Cl2             FeCl3 В)  KClO4                        KCl +O2 Г)  Fe2O3 + HI             Fe I2 + I2+ H2O     ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЯ 1)  Fe+3              Fe+2  2)  2I­                I2 0 3)  2O­2             O2 0 4)  Fe+2              Fe+3 5)  Cl+7                  Cl­ 6)  Cl2 0              2Cl­  Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:  A Б В Г         15 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» городского округа город Шарья Костромской области 16