Ее величество окислительно-восстановительная реакция

8 класс

Тип урока: реконструкция знаний по теме «Окислительно-восстановительные реакции».

Цели. Коррекция знаний по анализу окислительно-восстановительных реакций (процессы, участники, переход электронов); демонстрация практического значения окислительно-восстановительных реакций в природе и технике; развитие сферы умственных действий: наглядно-образных, индукции, рефлексии, абстрагирования, умения работать с информацией; формирование умений работать в сотрудничестве; воспитание мотивов деятельности «я – способен, я – знаю, я – хочу, я – творю».

Форма урока. Творческая мастерская, основные идеи которой: процесс познания гораздо важнее и ценнее, чем само знание, сотрудничество, сотворчество, совместный поиск, творческая деятельность – безоценочная деятельность.

Форма организации пространства в классе.

А – лаборатория «Протон»,

Б – лаборатория «Электрон»,

В – лаборатория «Нейтрон».

Столы 1–6 – для учащихся, испытывающих проблемы в учении, требующих усиленного внимания.

Оборудование и реактивы. Плакаты по теме урока (окисление, восстановление, окислитель, восстановитель, процессы, участники, инструкционные карты для каждого ученика (приложения 1–4), рисунки учащихся о значении окислительно-восстановительных реакций, штативы, пробирки, фломастеры, альбомные листы; CuSO₄ (р-р) и Fe (гвоздь).

Девиз урока: «Жить – это значит узнавать… Жить – это значит творить, трудясь без устали, с неисчерпаемым вдохновением!» (Д.И.Менделеев).

Индукция (наведение) (5 мин).

Учитель. Добрый день! Сегодня мы вновь сотрудники НИИ «Химические отношения». Работают три лаборатории: «Протон», «Электрон», «Нейтрон». Впереди нас ждет очень важная и трудная работа. Проведем небольшую разминку, которая придаст нам силы.

К какому типу реакций относится процесс дыхания?

Ученик. Процесс дыхания – это окислительно-восстановительная реакция.

Учитель. Верно. В основном за счет этой реакции мы двигаемся, мыслим, творим, разрушаем, любим и ненавидим – короче, живем. Два важнейших процесса: дыхание и фотосинтез – основа жизни на Земле. Что же будет объектом нашего изучения?

Ученик. Окислительно-восстановительные реакции.

Учитель. Важнейшие процессы на планете связаны с этим типом химических реакций. Окислительно-восстановительные реакции требуют к себе особого уважения. Тема нашего урока: «Ее величество – окислительно-восстановительная реакция».

(На доске транспарант с темой урока и эмблемой фотосинтеза (рисунок учащихся).)

Назовите главного героя окислительно-восстановительной реакции.

Ученик. Главный герой окислительно-восстановительной реакции – электрон.

Учитель. Давайте немного пофантазируем. Мы живем в XXII в., налаживаем межпланетные контакты. В НИИ «Химические отношения» г. Братска пришел факс из Центра межпланетных контактов: «Срочно представить информацию об окислительно-восстановительных реакциях для расширения научных контактов с учеными планеты Марс».

Внимание! Приступаем к выполнению этого задания, но прежде выполним задание 1 (приложение 1).

Самоконструкция

Учащиеся индивидуально читают и осмысливают задание 1 (1 мин) (рефлексия).

Социоконструкция

Идет обсуждение задания 1 в парах (1 мин).

Социализация

Идет выполнение задания 1 в группах (по 4 чел.): задание-тест – для слабоуспевающих (2 мин), задание 1 – в лабораториях (3 мин).

Афиширование

Учащиеся, выполняющие задание-тест, отвечают на его вопросы с помощью карточек, где указаны ключевые слова. Другие группы учащихся готовят ответы на задания I (приложения 2–4) и проверяют правильность их выполнения по образцу.

Учитель. Молодцы, у вас все получилось. Сейчас давайте проведем опыт, который демонстрирует способ извлечения меди из раствора ее соли с помощью железа. Помните: при работе с веществами не берите их руками и не пробуйте на вкус, реактивы – не арбуз: слезет кожа с языка и отвалится рука.

Учащиеся (столы 1–6) проводят опыт.

Учитель. Сотрудники лабораторий, отчитайтесь о выполнении задания I.

Очень кратко представители трех лабораторий отчитываются о результатах выполнения задания I.

Учитель. Попробуем представить составные части опорной схемы «Ее величество – окислительно-восстановительная реакция».

В процессе беседы с учащимися на доске выстраивается схема (используются подготовленные транспаранты, рисунки учащихся):

Учитель. Покажите направление движения электрона в окислительно-восстановительной реакции.

Ученик (по желанию) проводит стрелку от восстановителя к окислителю.

Извержение вулкана

Учитель. В чем еще проявляется величие окислительно-восстановительной реакции?

Информацию о значении окислительно-восстановительных реакций сообщают сотрудники каждой лаборатории (приложение 5) (5 мин).

Свои выступления ученики сопровождают рисунками с изображениями природных явлений (извержение вулкана, грозовой разряд) и применений реакции горения. Рисунки учащихся дополняют опорную схему на доске.

Грозовой разряд

Учитель. Приступаем к выполнению главного задания – задания 2 (приложение 1).

Самоконструкция

Учащиеся читают и осмысливают задание 2.

Социоконструкция и социализация

Ученики обсуждают и приступают к выполнению задания 2. Они работают под руководством учителя. Проверяют результат опыта (СuSO₄ + Fe FeSO₄ + Cu), объясняют изменение окраски раствора и появление красных хлопьев на гвозде. Рассматривают уравнение реакции

и делают вывод: прошел окислительно-восстановительный процесс,

         0
где Fe – восстановитель, а СuSO₄ – окислитель.

Слабоуспевающие ученики рассматривают образец выполнения задания и по аналогии самостоятельно выполняют его.

Применения реакции горения

Афиширование главного задания (5 мин)

Лаборатория «Протон» представила рисунок, где показала значение окислительно-восстановительных реакций в природе и технике.

Лаборатория «Электрон» представила опорный рисунок о процессе окисления, окислителе на примере химической реакции

изобразив кислород захватчиком электронов.

Лаборатория «Нейтрон» представила опорную схему о процессе восстановления, восстановителе на примере химической реакции

изобразив водород как дарующий свой электрон фтору.

Учащиеся, выполнявшие задание по образцу, представили красочную схему:

Учитель. Уважаемые сотрудники лабораторий, благодарю вас за выполненную работу. Думаю, мы с честью выполнили задание Центра межпланетных контактов. Спасибо за труд и творчество!

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА

I. Подготовка к выполнению главной задачи.

Задание 1.

Каким понятиям соответствуют следующие определения?

1. Атом или группа атомов, принимающие электроны...

2. Процесс отдачи электронов…

3. Степень окисления атома понижается при…

4. Атом или группа атомов, отдающие электроны…

5. Процесс принятия электронов…

6. Степень окисления атома повышается при…

Ключевые слова: окислитель, восстановитель, окисление, восстановление.

II. Выполнение главной задачи.

Задание 2.

В металлургии для извлечения меди из раствора ее соли используют следующую окислительно-восстановительную реакцию:

Укажите окислитель и восстановитель.

Переходят ли электроны от восстановителя к окислителю или наоборот?

Изобразите результат своей работы на альбомном листе.

Посмотрите образец подобной работы.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА
лаборатории «Протон»

I. Проверка готовности к работе.

1. Докажите, что химическая реакция горения является окислительно-восстановительной. Сделайте это на примере реакции:

С + О₂ … .

2. Укажите окислитель, восстановитель, переход электронов.

3. Какое практическое значение имеет реакция горения?

4. Постройте свой ответ по плану:

• Какие реакции называют окислительно-восстановительными?

• Из каких процессов состоит окислительно-восстановительная реакция?

• Что такое окислитель, что такое восстановитель?

• Почему при окислительно-восстановительной реакции меняется степень окисления атома?

5. Сделайте выводы по вашей реакции.

II. Выполнение главного задания.

Покажите значение окислительно-восстановительных реакций с использованием опорной схемы (форма изложения произвольная).

Ключевые слова: огонь, зеленый лист, металлы жизни.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА
лаборатории «Нейтрон»

I. Проверка готовности к работе.

1. Допишите схемы реакций, укажите процессы окисления и восстановления.

2. Выберите процессы восстановления и укажите области применения окислительно-восстановительных реакций в промышленности.

3. Постройте свой ответ по плану:

• Что такое восстановление?

• Что происходит со степенью окисления атома при восстановлении?

• Почему выбранные вами процессы – это восстановление?

• Каковы области применения окислительно-восстановительных процессов в промышленности?

II. Выполнение главного задания.

Предоставьте информацию о процессе восстановления и восстановителе (форма информации произвольная).

Ключевые слова: переход электронов (?), изменение степени окисления (?), сильнейшие восстановители (?).

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА
лаборатории «Электрон»

I. Проверка готовности к работе.

1. Допишите схемы реакций, укажите процессы окисления и восстановления:

2. Выберите процессы окисления и получите название кислоты, которая является сильным окислителем.

3. Постройте свой ответ по плану:

• Что такое окисление?

• Что происходит со степенью окисления атома при окислении?

• Почему выбранные вами процессы – это окисление?

4. Назовите кислоту-окислитель.

II. Выполнение главного задания.

Предоставьте информацию о процессе окисления и окислителе (форма информации произвольная).

Ключевые слова: переход электронов (?), изменение степени окисления (?), сильнейшие окислители (?).

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Как только люди научились добывать огонь, он стал для них символом жизни. У первобытных людей огонь был «отцом, хранителем и спасителем племени». Сегодня мы получаем огонь с помощью простой спички. В состав головки спички входит сера, а на боковой стенке коробки – смесь красного фосфора с KClO₃.

Каждый раз мы производим окислительно-восстановительные реакции:

Все реакции горения относятся к окислительно-восстановительным, причем вещества могут сгорать не только в кислороде, но и во фторе, хлоре и даже в воде. Процессы эти зкзотермические, они происходят с выделением энергии в форме тепла и света.

Многие природные процессы – это окислительно-восстановительные реакции: фотосинтез, который дает кислород, гниение органических остатков, дающее перегной. Окислительно-восстановительные реакции происходят и при извержении вулканов. Это явление приносит разрушения и сопровождается выделением ядовитых газов. Например:

(Римский писатель и ученый Плиний Старший погиб от ядовитых газов при исследовании вулкана.) Восстановителем в этой химической реакции является сероводород Н₂S, т.к. сера имеет самую низкую степень окисления –2, которая повышается до +4.

Когда гремит гром и сверкает молния, происходят окислительно-восстановительные реакции:

N₂ + O₂ 2NO, 2NO + O₂ 2NO₂.

Какую роль играют эти окислительно-восстановительные реакции в природе? Оказывается, что за счет этих реакций в почву поступает азот в виде солей азотной кислоты, т.к. из оксида азота(IV) образуется азотная кислота, которая затем образует соли (показать схему).

И.А.ГЛУХОВА,
учитель химии средней школы № 1,
(г. Братск, Иркутская обл.)