Подготовка к заданию 36 ЕГЭ по химии на примере соединений марганцв, или "Химический хамелеон"
Личностные: Формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию; формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками в процессе учебной деятельности.
- персональный компьютер, проектор, презентация
- Раствор перманганата калия, кристаллический перманганат калия, раствор серной кислоты, раствор щелочи, раствор иодида калия, сульфит натрия, 5—10%-ный раствор пероксида водорода
- Большие пробирки, помещенных в демонстрационный штатив с белым фоном, прибор для получения газов, колба-приемник, железный штатив, спиртовка, лучинка, спички, пробирки в универсальном штативе на каждом столе, стеклянная палочка
- Приложение 1 “Соединения элемента марганца: окислители и восстановители, расчет степеней окисления”
- Приложение 2 “Алгоритм составления уравнений ОВР методом электронного баланса”
- Приложение 3 “Алгоритм составления уравнений ОВР ионно-электронным методом”
- Приложение 4 “Окислительные и восстановительные свойства пероксида водорода в зависимости от характера среды. Инструкция по выполнению лабораторного опыта”.
Тип урока: усвоение новых знаний с применением имеющихся знаний и умений с последующим обобщением и систематизацией.
- Разъяснение (объяснительно-иллюстративный)
- рассуждение (частично-поисковый)
- общая характеристика (проблемный)
- словесные (беседа, объяснение)
- наглядные (опыты, компьютерная презентация, информационные приложения)
- практические (демонстрация и самостоятельное выполнение опытов).
- Актуализация знаний.
- Повторение основных теоретических понятий темы.
- Определение, среды (кислой, нейтральной или щелочной), в которой протекает реакция.
- Электронный и ионно-электронный метод составления уравнений ОВР
- Закрепление полученных знаний
Ход урока
1. Актуализация знаний.
Подготовка к выполнению задания 36 состоит из нескольких элементов:
Изучение теоретического материала, индивидуальные консультации с преподавателем и выполнение заданий, основываясь на данном методическому материале.
Прежде чем приступить к выполнению работы необходимо освоить основные термины, определения, понятия и овладеть техникой химических расчетов.
В задании предложена схема реакции, причем формулы одного-двух веществ заменены многоточиями.
Все задания 36 можно условно разделить на три типа:
Учитель проецирует с помощью видеопроектора схемы на экран Слайд 2
2. Повторение пройденного материала
В программе основной школы вы уже затрагивали основные вопросы, необходимые для выполнения задания 36.
Знаете, какие химические реакции относятся к окислительно -восстановительным и что в ОВР один из участников окисляется. Это восстановитель, т.е. он отдает электроны и повышает свою степень окисления. Другой – восстанавливается. Это окислитель, т.е. он оттягивает на себя валентную пару электронов, понижает свою степень окисления.
Слайд 3 Учитель проецирует с помощью видеопроектора схемы на экран
Выполняем задание. Учащиеся имеют приложение на партах Приложение 1
- определение степени окисления элементов по формуле
- строение атома марганца, определяют возможные степени окисления элемента, его окислительную и восстановительную способность.
- заполняют таблицу по типам химических реакций
- формируют вывод
Учащиеся заполняют таблицу. Делают вывод: все реакции замещения и реакции, в которых присутствуют простые вещества относятся к ОВР. Рассматривают строение атома марганца. Делают вывод.
3. Определение, среды (кислой, нейтральной или щелочной), в которой протекает реакция.
Приступая к выполнению данного задания, вы, логически рассуждая, должны определить пропущенные вещества. Для этого необходимо знать основные окислители и восстановители, а также продукты их восстановления или окисления.
Кроме того, для того, чтобы дописать пропущенные вещества, следует учитывать, в какой среде протекает окислительно - восстановительная реакция.
Определить среду можно
А) по продуктам восстановления окислителя (например, марганца)
Перманганаты – сильные окислители, при чём, в зависимости от рН среды:
Учитель проецирует с помощью видеопроектора схемы на экран, проводит опыт
Слайд 4, 5, 6 Демонстрационный опыт “Химический хамелеон”
Восстановление перманганата калия сульфитом натрия в различных средах.
4. Процедуры подбора коэффициентов в уравнениях
Что касается собственно процедуры подбора коэффициентов в уравнениях, то можно использовать метод электронного баланса, а для реакций в растворах удобен так называемый метод полу реакций, или электронно-ионный.
Учитель проецирует с помощью видеопроектора схемы на экран Слайд 7,8,9
Составление уравнений ОВР методом электронного баланса
Метод электронного баланса основан на сравнении степеней окисления в исходных и конечных веществах, когда известны все исходные вещества и продукты реакции. Этим методом вы уже пользовались при работе на уроках в 8-9 классах.
Учитель проецирует с помощью видеопроектора схемы на экран, учащиеся для удобства имеют схемы на партах Приложение 2.
Работа у доски: Уровнять реакции, используя метод электронного баланса, определить окислитель и восстановитель. Слайд 7,8,9
Делают вывод: Методом электронного баланса расставлять коэффициенты удобно, если известны исходные вещества и продукты реакции, т.е. даны полные схемы реакций.
Метод полу реакций, или электронно-ионный.
При использовании метода полу реакций (электронно-ионный баланс) следует иметь в виду, что в водных растворах связывание избыточного кислорода и присоединение кислорода восстановителем происходит по-разному в кислой, нейтральной и щелочной средах.
Учитель проецирует с помощью видеопроектора схемы на экран. Выполняет опыты.
Учащиеся имеют приложения на партах. Приложение 3. Слайд 10,11
Демонстрационный опыт. Восстановление перманганата калия йодидом калия в различных средах. “Химический хамелеон”
Учитель проецирует с помощью видеопроектора схемы на экран, учащиеся для удобства имеют схемы на партах
Работа у доски: Уровнять реакции, используя МПР, определить окислитель и восстановитель.
Одну реакцию выполняет учитель, две оставляет на самостоятельную работу учащихся.
Делаем вывод:
- что в нем применяются не гипотетические ионы, а реально существующие.
- нет необходимости использовать степени окисления, отчетливо видна роль среды и учитывается реальное состояние частиц в растворе. Однако данный метод применим для составления уравнений окислительно-восстановительных процессов, происходящих лишь в растворах.
5. Закрепление полученных знаний
Реакции – диспропорционирования.
Учитель проецирует с помощью видеопроектора схемы на экран. Выполняет опыт.
Демонстрационный опыт “Химический хамелеон” Слайд 15, 16
Для опыта нужна пробирка с газоотводной трубкой. В пробирку насыпали кристаллический перманганат калия (марганцовку). При нагревании перманганат калия разлагается, выделяющийся кислород поступает по газоотводной трубке в колбу-приемник. Кислород тяжелее воздуха, поэтому не покидает колбу и постепенно заполняет ее. Если опустить тлеющую лучину в колбу с собранным кислородом, то она ярко вспыхнет, т.к. кислород поддерживает горение.
Уравнение проведенной реакции:
После окончания опыта и охлаждения пробирки в нее наливают несколько миллилитров воды, тщательно взбалтывают содержимое и наблюдают цвет образовавшихся веществ (К2МnO4 - зеленого цвета и МnO2 темно-бурого).
При сильном разбавлении водой происходит реакция самоокисления-самовосстановления. Окраска изменится с зеленой на красно-фиолетовую и выпадет бурый осадок.
Самостоятельная работа в тетрадях: Уровнять реакции, используя МПР, определить окислитель и восстановитель. Слайд 15,16
Формируют вывод: Это реакции, где окислитель и восстановитель – один и тот же элемент, входящий в состав одной молекулы.
Самостоятельно проводим опыт и пишем уравнение методом полуреакций
Учитель объясняет, что пероксид водорода может проявлять окислительные и восстановительные свойства, как в кислотной, так и в щелочной среде.
(перекиси могут быть как окислителями, так и восстановителями, электроны перекисей могут переходить от одной молекулы к другой:
Учащиеся выполняют лабораторный опыт и делают вывод о проявлении перекиси водорода окислительных и восстановительных свойств в зависимости от среды.
Примечание. Для эксперимента используют 3%-й раствор перекиси водорода, который можно приобрести в аптеке, как и раствор марганцовки.
Техника эксперимента проста и не требует большой затраты времени.
Учитель проецирует с помощью видеопроектора схемы на экран. Для удобства учащиеся имеют приложение на партах. Приложение 4. Слайд 17
Лабораторная работа: “Восстановление перманганата пероксидом водорода” “Химический хамелеон” - Превращение малинового раствора в бесцветный”
Делают вывод: В этом случае пероксид водорода проявляет восстановительные свойства, а перманганат калия — окислительные.