Программа элективного курса "Окислительно-восстановительные реакции"
элективный курс по химии (11 класс) на тему

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №6

Щелковского муниципального района Московской области

Окислительно – восстановительные реакции

Программа элективного курса по химии

для учащихся 11 класса

Автор-составитель:

Архарова Ирина Анатольевна,

учитель химии высшей категории

г. Щелково

Пояснительная записка

Окислительно – восстановительные реакции очень распространены в природе, технике, быту. Обмен веществ в организме, фотосинтез, брожение и гниение – все эти процессы связаны с окислительно – восстановительными реакциями. Они наблюдаются при электролизе и выплавке металлов, при сгорании топлива и в процессах коррозии. Окислительно - восстановительные реакции используются в химической промышленности для получения щёлочей, кислот и многих других ценных продуктов.

Данный курс будет полезен тем учащимся, которые выбрали экзамен по химии. Многие окислительно – восстановительные реакции рассматриваются в школьном курсе химии, но недостаточно полно. Изучив элективный курс учащиеся познакомятся с ОВР подробно: познакомятся с классификацией ОВР, изучат влияние среды на протекание ОВР,  научатся составлять уравнения окислительно – восстановительных реакций методом электронного баланса и методом электронно – ионного баланса . Данная тема вызывает определённые трудности у учащихся, но  она очень важна при подготовке к ЕГЭ, так как несколько лет подряд окислительно-восстановительные реакции включаются в задания части С.

Программа рассчитана на 34 часа.

Цель курса:

В соответствии с вышесказанным целью прохождения настоящего курса является закрепление, систематизирование и углубление знаний обучающихся о сущности окислительно- восстановительных реакций, их роли в природе и практическом значении; о важнейших окислителях и восстановителях, о влиянии среды на характер протекания ОВР.

 В ходе достижения цели решаются следующие задачи:

          1.Расширение и углубление предметных знаний по химии; развитие общих приемов интеллектуальной  и практической   деятельности.

2.Развитие познавательной активности  и  самостоятельности, установки на продолжение образования, на развитие  познавательной мотивации.

3.Развитие творческого подхода при решении задач с участием окислительно-восстановительных реакций.

4.Формирование системы знаний об окислительно-восстановительных реакциях:

- о сущности ОВР, их роли в природе и практическом значении;

- о влиянии среды на характер протекания ОВР;

- о классификации и количественной характеристике ОВР;

- о составлении уравнений ОВР  методом электронного баланса и методом  полуреакций;

Методы и формы работы

В преподавании элективного курса используются объяснительно-иллюстративный (позволяющий накопить необходимую базу знаний, сформировать практические умения), эвристический (при котором поиск учащихся постоянно корректируется учителем) и исследовательский (требующий от учащихся максимума самостоятельности) методы обучения, самостоятельная работа учащихся с различными источниками информации, включая Интернет-ресурсы.

Формы организации познавательной деятельности учащихся: индивидуальные, групповые, коллективные.

Ведущими формами учебных занятий предполагаются интерактивные занятия, применение компьютерных технологий, семинары, лабораторные и практические работы. Возможно возникновение дискуссий, где будут обсуждены различные точки зрения по изучаемым вопросам.

Химическому эксперименту отводится значительное место в содержании курса, так как   он  не только служит  средством для поддержания теоретического уровня изучаемых вопросов, но и выступает в роли источника знаний, способствует более активному и творческому усвоению учебного материала, развитию исследовательских умений учащихся, технологической компетентности учащихся.

Курс предполагает совместную работу учеников по получению знаний (диалоговую, групповую, коллективную), что развивает коммуникативную компетентность учащихся.

Средства обучения

 1. Информационно-коммуникативные средства:  учебники, справочные пособия, CD-диск с уроком-лекцией, мультимедийные программы (обучающие, тренинговые, контролирующие)

2. Технические (мультимедийные) средства обучения: компьютер, мультимедийный проектор и интерактивная доска.

3.  Наглядные: печатные таблицы

4. Учебно-практическое и учебно-лабораторное оборудование: приборы, наборы посуды и лабораторных принадлежностей для постановки демонстрационного и ученического эксперимента, реактивы.

В результате прохождения программы курса, учащиеся и должны знать:

1. Определения окислителя и восстановителя и их роль в природе и практики

2. Классификацию окислительно - восстановительных реакций

3. Алгоритм составления окислительно- восстановительных реакций различными методами.

В результате прохождения программы курса  учащиеся должны уметь:

1. Определять в реакции окислитель и восстановитель
2. Определять степень окисления элементов
3. Классифицировать реакции по различным типам
4.  Расставлять  коэффициенты в уравнении  методом электронного и электронно- ионного баланса
5.   Применять знания при решении задач.

Программа предусматривает следующие формы работы: лекции, семинары,  тестирование, подготовка сообщений, рефератов.

Календарно – тематическое планирование

Содержание программы

1.  Теория ОВР (повторение и обобщение изученного в обязательном курсе химии).  Электроотрицательность, степень окисления,  окислитель-восстановитель,   окисление-восстановление (2 ч).

 2.  Классификация ОВР: межмолекулярного окисления-восстановления; внутримолекулярного окисления-восстановления;  диспропорционирования. Выполнение упражнений по определению типа ОВР (2ч).

3. Методы составления уравнений ОВР. Метод электронного баланса (повторение изученного), упражнения.(2 ч )

4. Составление уравнений ОВР методом полуреакций или электронно-            ионного обмена в различных средах : в кислой среде,  в щелочной среде,  в  нейтральной  среде, упражнения (2ч).                                                                                                                                                                                                                                                                                            

4. Биологическое значение ОВР.  ОВР в живых организмах.

Роль ОВР в технике. Оксидиметрия (2ч).

5.Реакции производных марганца в различных средах: реакции в кислой среде, реакции в нейтральной среде, реакции в щелочной среде. Применение перманганата калия в химическом анализе (2ч).

6. Реакции производных хрома в различных средах: реакции в кислой среде,  реакции в нейтральной среде, реакции в щелочной среде  (2ч).

7. Окислительно-восстановительные свойства пероксида водорода в различных средах (2ч).

8.Окислительные свойства концентрированной серной кислоты (2ч).

9.Окислительно-восстановительные  свойства соединений серы (2ч).

10.Реакции азотистой кислоты и нитритов; азотной кислоты  и нитратов (2ч).

11. ОВР с участием неорганических веществ. Использование метода полуреакций для ОВР с участием органических веществ. Решение задач различных типов и уровней трудности на протекание ОВР с участием неорганических веществ (2ч).

12. ОВР с участием органических веществ: алкенов, алкинов, аренов, спиртов, альдегидов и кетонов, карбоновых кислот, углеводов  (2ч).

13. ОВР с участием органических веществ. Использование метода полуреакций для ОВР с участием органических веществ. Решение задач различных типов и уровней трудности на протекание ОВР с участием органических веществ (1ч).

14. Электролиз: Электролиз растворов и расплавов электролитов как окислительно-восстановительный процесс. Решение задач различных типов и уровней трудности на электролиз  (2ч).

15. Гальванический элемент. Ряд стандартных электродных                    потенциалов (1ч).

16  Итоговое занятие (2ч) 

17 Конференция учащихся  (1ч.)

Планируемые результаты

В результате изучения курса:

1  учащиеся приобретают предметные знания:

а) об окислителе, восстановителе, окислительно-восстановительных  реакциях;

б) об основных окислителях и восстановителях;

в) о  классификации окислительно-восстановительных реакций;

г) об особенностях протекания ОВР для соединений марганца, серы, азота, хрома в различных условиях;

д) об особенностях ОВР для органических соединений;

е) об электролизе, стандартном электродном потенциале, скачке потенциала, гальваническом элементе, принципе работы гальванического элемента.

2 учащиеся вырабатывают предметные умения:

а) составлять уравнения окислительно-восстановительных реакций с использованием метода электронного баланса, метода электронно-ионного баланса;

б) объяснять особенности протекания ОВР для соединений марганца, серы, азота, хрома в различных условиях;

 в) определять степени окисления в органических соединениях;

 г) составлять уравнения ОВР для органических соединений;

 д) составлять уравнения электролиза для растворов и расплавов электролитов как окислительно-восстановительного процесса;

е) пользоваться рядом стандартных электродных потенциалов;

ж) объяснять принцип работы гальванического элемента;

з)  решать задачи различных типов и уровней трудности с использованием уравнений ОВР.

3. Учащиеся овладевают универсальными и интеллектуальными умениями, мыслительными навыками:

а) умение классифицировать, сравнивать изучаемые объекты, проводить разноаспектный анализ информации  и  синтез результатов этого анализа;

б) выявлять противоречия и закономерности;

в) систематизировать информацию, получаемую из разных источников;  выдвигать гипотезы, подтверждать их специально  спланированным экспериментом. 

г) учебно-управленческие умения (владеть различными средствами самоконтроля, оценивать свою учебную деятельность, определять проблемы собственной учебной деятельности и устанавливать их причины).

4 Учащиеся развивают экспериментальные умения:

 Овладение умениями  выстраивать логику экспериментального  изучения конкретных веществ с целью доказательства наличия  у них отдельных свойств.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Литература

-    Большая детская энциклопедия: Химия / Сост. К. Люцис. М.РЭТ,2000г.

- Дзудцова, Д. Д. Окислтельно – восстановительные реакции. – М : Дрофа,  2008.

• Журин А.А. Лабораторные опыты и практические работы по химии.-М. Аквариум. 1997г.
• Коровин Н.В., Мингулина Э.И., Рыжова Н.Г. Лабораторные работы по химии. М.- Высшая школа. 1986г.
• Крутецкая Е.Д., Левкин А.Н. Окислительно-восстановительные реакции –СПб.: СПбГУПМ, 2003г.

-   Кудрявцев А.А. Составление химических уравнений. –М. Высшая школа, 1991г.

- Кузьменко, Н. Е.,ЕрёминВ. В.,Попков В. А. Начала химии: - М:    Федеративная Книготорговая Компания ,1998.

• Левкин А.Н. Малый практикум по химии. СПб.:СПбАППО, 2005г.
• Семенов И.Н.,Перфилова И.Л. Химия. Учеб. Для вузов. СПб, Химиздат,2000г.
• Солдатова Т. М.Химия 8 -11 классы. Тренинги и тесты с ответами по теме окислительно – восстановительные реакции. – Волгоград :Учитель 2007.
• Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения.М. Химия. 1995г.
• Хомченко Г.П., Севастьянова К.И. Окислительно-восстановительные реакции. М. Просвещение. 1989г.

Приложения

Упражнения для индивидуальной работы

Расставьте коэффициенты методом электронного баланса

1.     Нg + H2SO4 → HgSO4 +SO2 +H2O

2.     H2S + HNO3 → S + NO2 + H2O

3.     H2S + SO2 → S + H2O

4.     S + HNO3 → H2SO4 + NO2 + H2O

5.     H2S+ KMnO4 + H2SO4→ S+K2SO4+MnSO4+Н2О

6.     КВr+MnO2+H2SO4→ Br2+MnSO4+K2SO4+H2O

7.     CaH2+H2O→ Ca(OH)2+H2

8.     FeCI3+HI→ FeCI2+HCI+I2

9.     Bi(OH)3+Na2SnO2→ Bi+Na2SnO3+H2O

10.   HNO3+H2O→ H3PO4+NO

11.   FeS2+O2→ Fe2O3+SO2

12.    KCIO3+HCI→ KCI+CI2+H2O

13.    FeSO4+HNO3+H2SO4→ Fe2(SO4)3+NO+H2O

14.    H2S+HСОI→ S+HCI+H2О

15.    CuS+HNO3→ Cu(NO3)2+NO+S+H2O

16.    FeCI2+KCIO3+HCI→ FeCI3+KCI+H2O

17.    FeCI3+H2S→ FeCI2+HCI+S

18.    HCIO3+H2S→H2SO4+HCI

19.    KCI+KMnO4+H2SO4→ CI2+MnSO4+K2SO4+H2O

20.   H2SO3+I2+H2O→ H2SO4+HI

21.   Pb+AgNO3→ Pb(NO3)2+Ag

22.    Cu+HNO3→ Cu(NO3)2+NO2+H2O

23.    Mg+HNO3→ N2+Mg(NO3)2+H2O

24.    Ca+HNO3→ Ca(NO3)2+NH4NO3+H2O

25.    H2S+Na2CrO4+H2SO4→ S+Cr2(SO4)3+Na2SO4+H2O

26.    SO2+K2Cr2O7+H2SO4→ Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O

27.    CuCI+K2Cr2O7+HCI→ CuCI2+CrCI3+KCI+H2O

28.    HNO2+KMnO4+H2SO4→ HNO3+MnSO4+K2SO4+H2O

29.    K2Cr2O7+HI→ CrI3+I2+KI+H2O

30.    KMnO4+Na2SO3+H2SO4→ MnSO4+Na2SO4+K2SO4+H2O

31.    FeSO4+H2O2+H2SO4→ Fe2(SO4)3+H2O

32.    KBr+K2Cr2O7+H2SO4→ Br2+Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O

33.    KNO2+K2Cr2O7+H2SO4→ KNO3+Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O

Итоговое тестирование

   1.Соединение, содержащее Mn+7, в кислотной среде восстанавливается до:

          1) Mn+4;    2) Mn+6;    3) Mn+2;    4) Mn0.

      2.Уравнение реакции диспропорционирования:

          1) 2H2S + SO2 → 3S + 2H2O;

          2) NH4NO2 → N2 + 2H2O;

          3) 2KNO3 → 2KNO2 + O2;

          4) 6KOH + 3S → 2K2S + K2SO4 + 3H2O.  

     3.Три из четырех реакций разложения, схемы которых приведены ниже, можно объединить в группу в соответствии с общим признаком. Укажите уравнение реакции, не входящей в эту группу:

          1) KClO3 →  KCl + O2       (MnO2);

          2) Cu(NO3)2 → CuO + NO2 + O2;

          3) HCOOH → CO + H2O      (H2SO4);

          4) CH4 → HC ≡ CH + H2.

     4.Укжите схему реакции, которая не относится к тому же типу окислительно-восстановительных реакций, что и три остальных:

          1) NH4NO3 → N2O + H2O;

          2) KNO3 → KNO2 + O2;

          3) KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2;

          4) H2O2 → H2O + O2.

     5. Верным является утверждение:

          1) наиболее сильным окислителем перманганат калия является в кислотной среде;

          2) наиболее сильным окислителем перманганат калия является в

щелочной среде;

          3) наиболее сильным окислителем перманганат калия является в

нейтральной среде;

      4)кислотность среды не влияет на окислительную способность перманганата калия.

     6.Найдите ошибку в утверждении, приведенном ниже: «Водород не выделяется при взаимодействии следующих кислот и металлов»:

          1) концентрированная серная кислота и цинк;

          2) разбавленная азотная кислота и железо;

          3) концентрированная соляная кислота и серебро;

          4) разбавленная серная кислота и алюминий.

     7.Закончите уравнение окислительно-восстановительной реакции, схема которой

                FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + … .

Сумма коэффициентов перед исходными веществами равна:

          1) 11;          2) 15;           3) 16;           4) 20.

     8.Восстановите уравнение реакции:

                       … → Fe2O3 + NO2 + O2.

Сумма коэффициентов перед формулами всех веществ данного уравнения равна:

          1) 15;          2) 17;          3) 21;           4) 24.

     9.Коэффициент перед формулой одного из веществ в уравнении реакции, схема которого

                Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O,

равен 9. Число  атомов в формульной единице этого соединения равно:

          1) 13;          2) 9;          3) 5;           4) 3.

     10. Коэффициент перед формулой продукта окисления в реакции, схема которой

                  Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O,

равен:

          1) 1;          2) 3;          3) 8;          4) 9.

     11.В уравнении окислительно-восстановительной реакции, схема которой

               C6H12O6 + K2Cr2O7 + H2SO4 → CO2 + H2O + K2SO4 + Cr2(SO4)3,                

     коэффициент перед одним из веществ равен 16. Молярная масса этого соединения:

          1) 18;          2) 44;          3) 98;          4) 180.

     12. В уравнении окислительно-восстановительной реакции схема, которой                                                HO-CH2-CH2-OH + KMnO4 + H2SO4 → CO2 + H2O + MnSO4 + K2SO4,

сумма коэффициентов перед формулами продуктов реакции равна:

          1) 11;           2) 15;          3) 22;          4) 31.

     13. Коэффициент перед окислителем в уравнении реакции, схема которого

                         CH2O + KMnO4 → K2CO3 + MnO2 + H2O + CO2,

равен:

           1) 2;          2) 3;          3) 4;          4) 5.

     14. В уравнении реакции, схема которой

                        C2H4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → CO2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O,

Число веществ, которые имеют коэффициент 2 перед формулами, равно:

          1) 2;          2) 3;          3) 4;          4) 5.

     15. В уравнении реакции, схема которой

                         FeS + HNO3 → Fe(NO3)3 + SO2 + NO2 + H2O

сумма коэффициентов перед формулами исходных веществ равна:

          1) 9;          2) 11;          3) 16;          4) 21.

     16 .В уравнении реакции, схема которой

                      As2S3 + HNO3 + H2O → H3AsO4 + H2SO4 + NO,

Коэффициент перед формулой азотной кислотой равен:

          1) 7;          2) 16;          3) 21;          4) 28.

     17. При электролизе раствора сульфата цинка с инертными электродами на аноде выделяется:

          1) цинк;

          2) кислород;

          3) водород;

          4) сера.

     18. При электролизе раствора нитрата меди (II) с медными электродами на аноде будет происходить:

          1) выделение оксида азота (IV);

          2) выделение оксида азота (II);

          3) растворение анода;

          4) выделение кислорода.

     19. Объем кислорода (н.у.), выделившегося на инертном аноде при пропускании электрического тока силой 20А в течение 2,5 ч через раствор сульфата калия, равен:

          1) 10,4 л;                                                       3) 6,8 л;

          2) 11,2 л;                                                       4) 20,6 л.

     20. При электролизе 240 г 15%-ного раствора гидроксида натрия на аноде выделилось 89,6 л (н.у.) кислорода. Массовая доля вещества в растворе после окончания электролиза равна:

          1) 28,1%;                                                       3) 37,5%4

          2) 32,1%;                                                       4) 40,5%.