Элективное занятие "Окислительно-восстановительные реакции в органической химии"
методическая разработка по химии (10 класс) по теме

МОУ Чулковская средняя

общеобразовательная школа №20

Учитель:  Кудряшова Л.А.

Открытый урок в 10-м классе

Эпиграф: «Ум заключается не только в знании, но и в умении прилагать знание на деле»

                                                                                       Аристотель.

Тема: «Окислительно-восстановительные реакции в органической химии»

Цель: Расширить, углубить, обобщить знания учащихся в области окислительно-восстановительных реакций в органической химии.

Задачи: 

1. расширить, углубить и обобщить знания в области ОВР;

2. научить прогнозировать состав продуктов ОВР;

3. Расширить умения решать задачи повышенной сложности;

4. продолжить развитие исследовательских, экспериментальных умений при выполнении лабораторных и практических работ;

5. продолжить формирование общенаучных и химических умений и навыков, необходимых при экспериментальной деятельности и повседневной жизни;

6. показать области применения ОВР в технике и быту;

7. создать условия для формирования и развития умений самостоятельной работы со справочной и учебной литературой, собственными конспектами, другими источниками информации;

8. расширить естественнонаучное мировоззрение, преодоление химофобии.

План конспект урока

Тема: «Окислительно-восстановительные реакции в органической химии»

Цель: Расширить, углубить, обобщить знания учащихся в области окислительно-восстановительных реакций в органической химии.

Задачи:

Образовательные: Создать условия способствующие восприятию материала темы, конкретизации имеющихся знаний об ОВР, научить прогнозировать состав продуктов окислительно-восстановительных реакций.

Развивающие: Способствовать на уроке развитию умений: анализировать, сравнивать, логически мыслить, обоснованно высказывать свою точку зрения, развивать познавательный интерес, через реализацию меж предметных связей между курсами химии и биологии, а также продолжить формировать исследовательские, экспериментальные умения при выполнении лабораторных и практических работ, а также  навыки работы с различными информационными источниками: таблицами, схемами.

Воспитательные: Обеспечить условия для развития коммуникативных способностей: умений слушать и слышать своих товарищей; волевых качеств – ответственности, толерантности.

Ход урока:

1. Организационный момент

Приветствие гостей и учащихся. Эпиграф (Слайд 1)

Ребята! В курсе органической химии изучаются соединения углерода. О нем  мы уже очень многое знаем (возбужденное состояние атома, гибридизация электронных облаков, разнообразные валентные углы, пространственное строение молекул углеводородов и т.д.). Сегодня на уроке мне хочется рассмотреть с вами ещё один аспект, который касается элемента углерод.

      2.  Актуализация опорных знаний

Поговорим о его окислительно-восстановительных способностях. И начнем наш урок с загадки:

                           Неметаллы это факт,        

                           Предпочитают электроны забирать.

                           И только брат их кислород,

                           Им постоянно это делать не дает.

О каком свойстве неметаллов говорится в этой загадке.  

Правильно! Об окислительно-восстановительной двойственности. Рассмотрим её теперь на конкретных примерах из неорганической химии. Два ученика идут к доске и пишут электронные балансы к реакциям (С + О2 = СО2;   С + Н2 = СН4). (Слайд 2)

А пока ребята решают у доски, с остальными разгадываем кроссворд, проверяя опорные знания учащихся по этой теме. (Слайд 3).

Далее проверяем решение на доске  задания. По ходу, которого задаем вопросы:

1 ученик

1. В какой реакции углерод является окислителем и почему?
2. В какой реакции углерод является восстановителем и почему?
3. Отчего зависит способность углерода одним атомам отдавать электроны, а у других забирать?
4. Обладают ли металлы окислительно-восстановительной двойственностью?

2 ученик

1. Как определить является ли реакция ОВР?

1. В какой реакции углерод проявляет максимальную степень окисления?
2. В какой реакции углерод проявляет минимальную степень окисления?

Таким образом, мы с вами вспомнили основные понятия и термин. Определили, что изменение степени окисления является основным признаком ОВР.

3.Сообщение темы, целей и задач урока

Итак, сегодня на уроке  мы поговорим об особенностях окислительно-восстановительных реакциях в органической химии. Запишем в тетради  тему урока: (Слайд 4).

4.Восприятие нового материала и его первичное осознание

Основная особенность этих реакций в определении степени окисления углерода в органических веществах. Рассмотрим, каким образом это делается. Степень окисления любого атома углерода равна алгебраической сумме чисел всех его связей с атомами более электроотрицательных элементов (O, N, Cl, S и т.д.), учитываемых со знаком «+», и числа связей с атомами водорода, учитываемых со знаком «-». Для определения степени окисления углерода удобно использовать структурные формулы веществ. При, этом стрелкам указывают смещение общей электронной пары к атому с большей электроотрицательностью.  Определяем степень окисления в молекулах СН4, СН3Cl, (Слайды 5,6,7)

Закрепляем полученные знания. Ребята работают с заданиями по определению степени окисления на карточках. А один из учащихся выполняет аналогичное задание с использованием интерактивной доски. Вместе проверяем полученные результаты, в ходе чего выясняю, все ли научились,  этому действию. При наличии затруднений объясняю принцип определения ещё раз.

5.Установление взаимосвязи и проникновение в сущность изучаемых явлений

Научившись определять степень окисления углерода, мы можем прейти к реакциям ОВР.

Попробуем осуществить одну из них на практике.

Демонстрационный опыт: Получение и сжигание этилена.

Порядок работы:

1. В пробирку налейте 2-3 мл этанола;
2. Осторожно добавьте 6-9 мл конц. серной кислоты;
3. Всыпьте немного прокаленного песка;
4. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой;
5. Закрепите её в штативе, и осторожно нагрейте;
6. Подожгите выделяющийся газ.

В ходе написания реакции горения этилена, определяем изменения степеней окисления у окислителя и восстановителя и записываем электронный баланс к реакции. (Слайд8)

C2H4 + 3О2 = 2СО2 + 2H2O

восстановитель     C-2 - 6ē = C+4           | 2 окисление

   окислитель          О20 + 4ē = 2O-2        | 3 восстановление

Лабораторный опыт: Окисление этилена перманганатом калия.

 Порядок работы:

1. Налейте в пробирку 2 мл этанола;
2. Прилейте к нему 2 мл разбавленного раствора перманганата калия;
3. Добавьте несколько капель серной кислоты.
4. Нагрейте смесь.
5.                        

3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O    3CH2― CH2 + 2MnO2 +2KOH

                                                   OH       OH    Этанолол1,2

 восстановитель     2C-2 - 2ē = 2C-1       | 3 окисление

  окислитель            Mn+7+ 3ē = Mn+4   |  2 восстановление

Электронный баланс к реакции окисления  этилена записывает на доске один из учеников. Предварительно с помощью структурных формул определяя степень окисления углерода. Проверка с помощью слайда 9.

Демонстративный опыт: Самовоспламенение спирта.

Порядок работы:

1. Перемешайте смесь кристаллического перманганата калия и концентрированной серной кислоты стеклянной палочкой;
2. Коснитесь ею фитиля спиртовки.

5C2H5OH + 12KMnO4 + 18H2SO4  = 10CO2 + 6K2SO4 + 12MnSO4 + 33H2O

восстановитель     C-3 - 7ē = C+4           |               

восстановитель     C-1 - 5ē = C+4        | 5  окисление

окислитель          Mn+7+ 5ē = Mn+2   | 12 восстановление

Последнюю реакцию разбирает учитель, как пример реакции, где углерод имеет разные степени окисления в исходном веществе. При записи электронного баланса атомов восстановителей  будет два. Эта ещё одна особенность характерная для ОВР в органической химии, с которой дети знакомятся впервые.

        6.Систематизация и обобщение

В заключение нашего знакомства с окислительно-восстановительными реакциями, характерными для органических веществ, хочется поговорить о применении  ОВР в быту и технике. Об этом нам расскажет  Киреевичева А., которая подготовила по этой теме небольшую мультимедийную презентацию.

       7.Рефлексия. Выявление функциональной грамотности

Ребята из предложенной презентации вы узнали, что алканы, алкены, их производные широко применяются в технике, быту. Сейчас мы с вами осуществим цепочку превращений, которая составлена с использованием материалов из мультимедийной презентации.

С ←СН4 → СН3Cl → C2H6 → C2H4

         ↓

       С2Н2   

Все реакции в данной цепочке, являются окислительно-восстановительными. Для одной из них, на ваш выбор вы пишите электронный баланс на уроке. А для оставшихся дома.

       8.Подведение итогов урока