Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Химия»Содержание №2/2003

переписка с читателем

ПРОГРАММА ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА ПО ХИМИИ

«Мир окислительно-восстановительных реакций»

Мастер-класс для учащихся 9–11 классов


Продолжение. Начало см. в № 1/2003

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) чрезвычайно распространены. С ними связаны природные процессы обмена веществ, брожения, фотосинтеза, круговорота веществ в природе. Эти реакции можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов, при электролизе и выплавке металлов. С их помощью получают щелочи, кислоты и многие другие ценные химические вещества. Окислительно-восстановительные реакции лежат в основе преобразования химической энергии в электрическую в гальванических и топливных элементах.
В курсе химии, изучаемом в гимназии, понятие «окислительно-восстановительные реакции» формируется на нескольких уровнях. Первое знакомство с понятием «окисление» происходит в 8-м классе в теме «Кислород. Оксиды. Горение», а с понятием «восстановление» – в теме «Водород. Кислоты. Соли». В этом же классе после изучения тем «Периодический закон» и «Химическая связь» формирование понятия окислительно-восстановительных реакций осуществляется на достаточно высоком уровне с помощью электронной теории. В 9-м классе это понятие закрепляется в течение всего курса, а в 10-м классе формируются представления об окислительно-восстановительных процессах с участием органических веществ. В 11-м классе обобщаются знания учащихся по данной теме.
Однако ОВР изучают в обязательном курсе химии недостаточно полно: не рассматривается их классификация, составление уравнений методом электронно-ионного баланса, количественные характеристики окислительно-восстановительных процессов; мало внимания уделяется влиянию среды на характер протекания этих реакций, окислительно-восстановительным свойствам соединений серы(IV) и серы(II), марганца, хрома, перокcида водорода. Тема «Окислительно-восстановительные реакции» традиционно важна, и в то же время ее изучение вызывает у учащихся определенные трудности.
В связи с вышеизложенным разработан данный углубленный курс, предназначенный для учащихся 9–11-х классов инженерно-химического профиля.

Цели:

  • закрепить, систематизировать и углубить знания учащихся о сущности окислительно-восстановительных процессов, их роли в природе и практическом значении; о важнейших окислителях и восстановителях, о влиянии среды на характер протекания ОВР;
  • знать классификацию ОВР, количественные характеристики данных процессов, структуру гальванического элемента;
  • научить составлять уравнения ОВР с использованием метода электронно-ионного баланса (полуреакций), развить навыки в использовании метода электронного баланса для решения различных типов задач повышенного уровня трудности, в которых идет речь об ОВР.

Для успешной реализации данного элективного курса необходимо, чтобы учащиеся владели важнейшими вычислительными навыками, алгоритмами решения типовых химических задач.
Программа курса рассчитана на один год обучения, причем занятия могут проводиться в разновозрастной группе обучающихся. Единственное исключение составляют занятия, посвященные рассмотрению окислительно-восстановительных процессов с участием органических веществ (выделены в программе жирным шрифтом). Они предназначены для учеников 10-х и 11-х классов, изучающих или уже изучивших систематический курс органической химии и владеющих достаточными знаниями о строении и свойствах органических веществ, необходимыми для успешной реализации данной части программы.

ПРОГРАММА КУРСА

(51 ч)

Вводное занятие. Знакомство с целями и задачами курса, его структурой. Теория ОВР (повторение и обобщение изученного в обязательном курсе химии) (1 ч).
Важнейшие восстановители и окислители (1 ч).
Алгоритм составления уравнений ОВР методом электронного баланса (повторение изученного), упражнения (1 ч).
Классификация ОВР: межмолекулярное окисление-восстановление, внутримолекулярное окисление-восстановление, диспропорционирование (самоокисление-самовосстановление); сопропорционирование, упражнения по определению типа ОВР (2 ч).
Использование метода электронного баланса для реакций:

межмолекулярного окисления-восстановления (1 ч);
внутримолекулярного окисления-восстановления (1 ч);
диспропорционирования (1 ч);
сопропорционирования (1 ч).

ОВР с несколькими окислителями или несколькими восстановителями (1 ч).
Окислительно-восстановительные свойства соединений марганца в различных средах (2 ч).
Окислительно-восстановительные свойства соединений хрома в различных средах (2 ч).
Окислительные свойства серной кислоты (2 ч).
Окислительно-восстановительные свойства соединений серы(IV) (1 ч).
Восстановительные свойства соединений серы(II) (1 ч).
Окислительные свойства азотной кислоты (2 ч).
Алгоритм составления уравнений ОВР методом электронно-ионного баланса (полуреакций), упражнения (4 ч).
Задачи различных типов и уровней трудности на протекание ОВР с участием неорганических веществ (6 ч).
ОВР с участием органических веществ (решение задач и упражнений):

алкенов ( 1 ч ),
алкинов (1 ч),
аренов (1 ч),
спиртов (1 ч),
альдегидов и кетонов (1 ч),
карбоновых кислот (1 ч),
углеводов (1 ч).

Использование метода полуреакций для ОВР с участием органических веществ (3 ч).
Электролиз расплавов и растворов электролитов как окислительно-восстановительный процесс. Упражнения. Применение электролиза (3 ч).
Задачи различных типов и уровней трудности на электролиз (3 ч).
Количественные характеристики ОВР: стандартные окислительно-восстановительные потенциалы, скачок потенциала. Гальванический элемент. Ряд стандартных электродных потенциалов металлов (электрохимический ряд напряжений) (2 ч).
Окислительно-восстановительные процессы в живой природе (2 ч).
Итоговое занятие (1 ч).

ЛИТЕРАТУРА

Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии. Современный курс для поступающих в вузы. В 2 т. М.: 1-я Федеративная книготорговая компания, 1997, т. 1, с. 251–295.
Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. 2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы. М.: Дрофа, 1999, с. 121–150.
Кушнарев А.А. Задачи по химии для старшеклассников и абитуриентов. М.: Школа-Пресс, 1999, 160 с.
Лунева В.П. Об использовании ионно-электронного метода. Химия в школе, 1994, № 1, с. 8–13.
Пилипенко А.Т. и др. Справочник по элементарной химии. Киев: Наукова думка, 1980, с. 169–234.
Сидорская Э.А. О методе полуреакций. Химия в школе, 1993, № 6, с. 10–14.
Хомченко Г.П. Химия для поступающих в вузы. М.: Высшая школа, 1993, с. 166–190.
Шустов С.Б., Шустова Л.В. Окислительно-восстановительные процессы в живой природе. Химия в школе, 1995,
№ 2, с. 37–40.

А.С.ГОРДЕЕВ,
учитель химии и экологии
муниципальной гимназии № 20
(г. Донской, Тульская обл.)

Рейтинг@Mail.ru