Методика обучения решению заданий ОГЭ по теме Степень окисления. Окислительно-восстановительная реакция

Содержание

Слайд 2

Цель Рассмотреть этапы формирования у обучающихся навыка определения степеней окисления элементов

Цель

Рассмотреть этапы формирования у обучающихся навыка определения степеней окисления элементов и

уравнивания окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса. Разобрать типичные ошибки в заданиях №4, 15, 20.
Слайд 3

Степень окисления условный заряд атома химического элемента в соединении, рассчитанный исходя

Степень окисления

условный заряд атома химического элемента в соединении, рассчитанный исходя из

предположения, что все связи в его молекуле – ионные, то есть все электронные пары смещены к атомам с большей электроотрицательностью.
Слайд 4

Слайд 5

Строение атома серы

Строение атома серы

Слайд 6

Электроотрицательность Свойство атомов данного элемента оттягивать на себя электроны от атомов

Электроотрицательность

Свойство атомов данного элемента оттягивать на себя электроны от атомов других

элементов в соединениях.
На основе знаний о строении атома формируем представления о закономерностях изменения заряда ядра, радиуса атома, легкости отдачи электронов, энергии ионизации, сродства к электрону, электроотрицательности и свойств элементов в периодах и группах
Слайд 7

Слайд 8

Закономерности в периодах Мы пишем слева направо, поэтому появляется ошибка ощущения,

Закономерности в периодах

Мы пишем слева направо, поэтому появляется ошибка ощущения, что

вправо радиус атома должен увеличиваться, что на самом деле неверно, поэтому следует закреплять знания решением заданий по данной теме.
Слайд 9

Подсказка

Подсказка

Слайд 10

Химическая связь

Химическая связь

Слайд 11

Степень окисления условный заряд атома химического элемента в соединении, рассчитанный исходя

Степень окисления

условный заряд атома химического элемента в соединении, рассчитанный исходя из

предположения, что все связи в его молекуле – ионные, то есть все электронные пары смещены к атомам с большей электроотрицательностью.
Слайд 12

Основные этапы формирования понятия «степень окисления» Строение атома Электроотрицательность Закономерности изменения

Основные этапы формирования понятия «степень окисления»

Строение атома
Электроотрицательность
Закономерности изменения свойств в группах

и периодах
Химическая связь
Степень окисления
Слайд 13

Правила определения степеней окисления Постоянная степень окисления фтора F-1 Постоянная степень

Правила определения степеней окисления

Постоянная степень окисления
фтора F-1
Постоянная степень окисления водорода

H+1. Но: Na+1H-1, Si+4H4-1
(разная электроотрицательность Na – 0,98; Si – 1,8; H – 2,20)
Постоянная степень окисления кислорода O-2. Но: О+2F2-1, H2+1O2-1
Слайд 14

Правила определения степеней окисления Степень окисления простых веществ равна нулю: Cl20,

Правила определения степеней окисления

Степень окисления простых веществ равна нулю: Cl20, F20,

Fe0
(У простых веществ без индексов ставят степень окисления, как у атома в соединении)
Степень окисления элементов I, II, III группы равна номеру группы с плюсом
(бор имеет высшую +3, низшую -3)
Исключение: Cu, Ag, Au
Слайд 15

Соединения меди, серебра и золота Делают ошибки в определении степеней окисления меди в соединениях СuSO4, CuNO3

Соединения меди, серебра и золота

Делают ошибки в определении степеней окисления меди

в соединениях СuSO4, CuNO3
Слайд 16

Правила определения степеней окисления Степень окисления кислотного остатка постоянна. CuSO4 образован

Правила определения степеней окисления

Степень окисления кислотного остатка постоянна.
CuSO4 образован H2SO4, расставив

степени в которой мы сможем определить верную степень окисления меди +2.
CuNO3 образован HNO3, расставив степени в которой мы сможем определить верную степень окисления меди +1.
Слайд 17

Правила определения степеней окисления Элементы- неметаллы с IV группы имеют переменную

Правила определения степеней окисления

Элементы- неметаллы с IV группы имеют переменную степень

окисления:
- высшая (максимальная) равна номеру группы с плюсом
- низшая (минимальная) равна номер группы минус восемь.
(У бора высшая +3, низшая -3)
Слайд 18

Правила определения степеней окисления Металлы во всех сложных соединениях имеют только

Правила определения степеней окисления

Металлы во всех сложных соединениях имеют только положительные

степени окисления.
(В соединениях типа Cu(NO3)2 можно использовать мнемонический прием: степень окисления атома металла равна цифре за скобкой).
Низшая (минимальная) степень окисления металлов равна нулю.
Слайд 19

Нахождение степеней окисления элементов в бинарных соединениях Краткий алгоритм: Ставим степень

Нахождение степеней окисления элементов в бинарных соединениях

Краткий алгоритм:
Ставим степень окисления у

того атома, в котором уверены (фтор, кислород, водород, элементы I, II, III группы)
Умножаем на индекс этого атома
Делим полученное число на индекс второго атома
Записываем степень окисления второго атома с противоположным знаком
Помним: алгебраическая сумма степеней окисления в молекуле равна нулю, а в ионе – заряду иона
Слайд 20

Способы нахождения степеней окисления элементов в сложных соединениях, которые содержат более трех элементов. Алгебраический Графический

Способы нахождения степеней окисления элементов в сложных соединениях, которые содержат более

трех элементов.

Алгебраический
Графический

Слайд 21

Типы заданий (№4, повышенный уровень, 2 балла) Решение заданий начинаем от

Типы заданий (№4, повышенный уровень, 2 балла)

Решение заданий начинаем от простого

к сложному:
Степень окисления серы в соединении K2S равна
1)+4 2)+6 3)-2 4)0
Часто ошибаются в определении степени окисления азота в соединениях аммония (-4 вместо -3)
Ошибки: определив степень окисления серы -2, ставят ответ «2» вместо «3»
Слайд 22

Типы заданий (№4) Высшая и низшая степень окисления фосфора соответственно равны:

Типы заданий (№4)

Высшая и низшая степень окисления фосфора соответственно равны:
1)-3 и

+5 2)+3 и +5 3)+5 и 0 4)+5 и -3
Низшие степени окисления магния и углерода соответственно равны:
1)+2 и +4 2)-2 и -4 3)0 и -4 4)0 и -2
Ошибки: «головокружение от успехов», невнимательное прочтение задания
Слайд 23

Типы заданий (№4) Степень окисления и валентность азота в N2O5 соответственно

Типы заданий (№4)

Степень окисления и валентность азота в N2O5 соответственно равны:
1)-5

и V 2)+5 и V 3)+5 и IV 4) +3 и V
Часто совершают ошибки в тех соединениях, в которых степень окисления и валентность не совпадают: пероксиды, азотная кислота, оксид азота (V), соединения аммония, пирит (FeS2), персульфид водорода (H2S2)
Слайд 24

Слайд 25

Оксид азота (V), азотная кислота Валентность IV и степень окисления +5 у азота

Оксид азота (V), азотная кислота

Валентность IV и степень окисления +5 у

азота
Слайд 26

Соединения аммония (на примере хлорида аммония) Валентность IV и степень окисления -3 у азота

Соединения аммония (на примере хлорида аммония)

Валентность IV и степень окисления -3

у азота
Слайд 27

Пероксиды Валентность II и степень окисления -1 у кислорода

Пероксиды

Валентность II и степень окисления -1 у кислорода

Слайд 28

Соединения серы В персульфиде и пирите сера имеет валентность II и степень окисления -1

Соединения серы

В персульфиде и пирите сера имеет валентность II и степень

окисления -1
Слайд 29

Типичные ошибки Неверно определена степень окисления атомов: например, у простого вещества

Типичные ошибки

Неверно определена степень окисления атомов: например, у простого вещества определили

степень окисления, как у атома в сложном соединении.
В ответ вписано значение степени окисления, а не номер ответа.
Неверное определение несовпадающих степеней окисления и валентностей у атомов в соединениях.
Слайд 30

Задание №15 и 20 В задании номер 15 предлагается определить процесс

Задание №15 и 20

В задании номер 15 предлагается определить процесс окисления

или восстановления, выбрать окислительно-восстановительную реакцию, поэтому целесообразно после изучения степеней окисления приступить к заданию №20, поскольку оно позволит подготовить и задание №15.
Слайд 31

Задание №20 (ОВР, высокий уровень, 3 балла) Алгоритм: 1. Переписать схему

Задание №20 (ОВР, высокий уровень, 3 балла)

Алгоритм:
1. Переписать схему реакции
(часто нитриты

и сульфиты записывают как нитраты и сульфаты)
2. Расставить степени окисления.
3. Определить, какие атомы изменили степени окисления.
Слайд 32

Подсказка для составления полуреакций (схемы перехода электронов) 4. Составить полуреакции (схемы

Подсказка для составления полуреакций (схемы перехода электронов)
4. Составить полуреакции (схемы переходов

электронов).
5. Определить НОК для принятых и отданных электронов.
6. Рассчитать коэффициенты.
7. Подписать окислитель и восстановитель.
(подписываем сразу, чтобы потом не забыть это сделать)
8. Расставить коэффициенты, уравнять ОВР.
Слайд 33

Подсказка для определения окислителя и восстановителя ВВО – взял, восстановился, является

Подсказка для определения окислителя и восстановителя

ВВО – взял, восстановился, является окислителем.
ООВ

– отдал, окислился, является восстановителем.
Строго следить за тем, чтобы обучающиеся проговаривали, что окислителями или восстановителями являются исходные вещества химических реакций (пример далее)
Часто путают понятия «окислитель», «окисление».
Слайд 34

Пример оформления В данном случае Сu0 – восстановитель, N+5 или HNO3

Пример оформления

В данном случае Сu0 – восстановитель, N+5 или HNO3 –

окислитель.
Можно использовать вариант со стрелками под уравнением.
Слайд 35

Как найти у себя ошибку? Отложить задание. Проверить, верно ли записана

Как найти у себя ошибку?

Отложить задание.
Проверить, верно ли записана схема реакции.
(Часто

«теряют» индексы в подобных соединениях: Na2SO4, вместо KNO2 пишут KNO3)
Заново расставить степени окисления.
Проверить полуреакции (схемы переходов электронов).
(При переходе из положительных в отрицательные степени окисления и наоборот часто считают неверно: был +6 стал -2, взял 4 электрона, а верно - взял 8)
Проверить, не поставлен ли коэффициент там, где он равен 1.
Слайд 36

Задание №20 Начинаем с простых уравнений, чтобы у обучающихся сформировался навык

Задание №20

Начинаем с простых уравнений, чтобы у обучающихся сформировался навык уравнивания

и они чувствовали уверенность в себе. Для этих целей неплохо подходят схемы взаимодействия азотной кислоты с металлами до образования NO2 или NO, взаимодействия серной и азотной концентрированных кислот с неметаллами.
Слайд 37

Задание №20 (примеры) Для закрепления навыка: Zn+ HNO3→Zn(NO3)2+NO2+H2O Mg+ HNO3→Mg(NO3)2+NO+H2O C+HNO3→CO2+NO2+H2O P+H2SO4 →H3PO4+SO2 PH3+H2SO4 →H3PO4+SO2+H2O

Задание №20 (примеры)

Для закрепления навыка:
Zn+ HNO3→Zn(NO3)2+NO2+H2O
Mg+ HNO3→Mg(NO3)2+NO+H2O
C+HNO3→CO2+NO2+H2O
P+H2SO4 →H3PO4+SO2
PH3+H2SO4 →H3PO4+SO2+H2O

Слайд 38

Задание №20 Далее, для усложнения мы берем реакции, в которых элементы

Задание №20

Далее, для усложнения мы берем реакции, в которых элементы встречаются

в составе нескольких веществ, что сначала приводит детей в тупик, а потом они уже уверенно решают такие задания.
Определенную сложность вызывают натрий и азот в одном уравнении (Na, N), хром и хлор (Cr, Cl)
Слайд 39

Задание №20 (примеры) Усложнение: S+HNO3→H2SO4+NO2+H2O P+HNO3 →H3PO4+NO2+H2O Na+HNO3 →NaNO3+NH4NO3+H2O (путают азот и натрий) AgNO3+PH3+H2O →Ag+H3PO4+HNO3

Задание №20 (примеры)

Усложнение:
S+HNO3→H2SO4+NO2+H2O
P+HNO3 →H3PO4+NO2+H2O
Na+HNO3 →NaNO3+NH4NO3+H2O
(путают азот и натрий)
AgNO3+PH3+H2O →Ag+H3PO4+HNO3

Слайд 40

Задание №20 Далее, мы берем уравнения, в которых встречаются двухатомные молекулы

Задание №20

Далее, мы берем уравнения, в которых встречаются двухатомные молекулы простых

веществ, в которых нужно учитывать индекс.
KNO2+KI+H2SO4 →NO+I2+K2SO4+H2O
H2S+Br2+H2O →H2SO4+HBr
Используем правило: коэффициент идет к тому веществу, в котором учитывали индекс у атома.
Слайд 41

Задание №20 После, берем реакции, в которых индекс учитывается у атомов,

Задание №20

После, берем реакции, в которых индекс учитывается у атомов, входящих

в состав сложного вещества.
Cu2O+HNO3 →Cu(NO3)2+NO2+H2O
Cu2O+HNO3 →Cu(NO3)2+NO+H2O
KNO2+K2Cr2O7+H2SO4 →KNO3+K2SO4+Cr2(SO4)3+H2O
Zn+K2Cr2O7+H2SO4 →ZnSO4+K2SO4+Cr2(SO4)3+H2O
Слайд 42

Задание №20 Диспропорционирование: Cl2+KOH →KCl+KClO3+H2O NO2+NaOH →NaNO2+NaNO3+H2O KClO3 →KCl+KClO4 Некоторые не

Задание №20

Диспропорционирование:
Cl2+KOH →KCl+KClO3+H2O
NO2+NaOH →NaNO2+NaNO3+H2O
KClO3 →KCl+KClO4
Некоторые не могут найти вторую пару

для полуреакций, потому что «хлор уже изменил степень окисления»
Конпропорционирование:
NH4Cl+KNO2 →KCl+N2+H2O
HCl-1+KCl+5O3 →KCl-1+Cl20+H2O
В последнем случае дети неверно определяют пары атомов для полуреакции.
Слайд 43

Типичные ошибки Неверно расставлены коэффициенты в уравнении реакции, потому что: Неверно

Типичные ошибки

Неверно расставлены коэффициенты в уравнении реакции, потому что:
Неверно подсчитано НОК;
Вместо

коэффициентов взяты значения количества принятых и отданных электронов;
Не учтены индексы за скобками;
Подсчитаны не все атомы в продуктах реакции или исходных веществах;
При подсчете атомов ошибаются в количестве натрия и азота, хрома и хлора.
Слайд 44

Типичные ошибки Степени окисления (N+5O3-2) записаны как заряды ионов (N5+O32-) В

Типичные ошибки

Степени окисления (N+5O3-2) записаны как заряды ионов (N5+O32-)
В полуреакциях у

атомов элементов, входящих в состав сложного вещества индекс записан, как у простого:
Cu2O+HNO3 →Cu(NO3)2+NO2+H2O
Cu2+1 -2 e-→2Cu+2
Не уравнены части полуреакции:
Cl20+2e- →Cl-1
Слайд 45

Типичные ошибки Неверно определен окислитель и восстановитель (наоборот). Неверно определено, какой

Типичные ошибки

Неверно определен окислитель и восстановитель (наоборот).
Неверно определено, какой элемент принял,

а какой – отдал электроны, значит, и окислитель и восстановитель.
Краткая запись: окисл., о., ок. – здесь точно не понять, что записано: окислитель или окисление, поэтому баллы за такую запись снимаются.
Слайд 46

Задание №15 (базовый уровень, 1 балл) Самый простой тип – определить

Задание №15 (базовый уровень, 1 балл)

Самый простой тип – определить

в схеме процесс окисления или восстановления.
А) С0 →С+4
Б) N+5 →N+2
B)S+8 →S-2
1. Окисление
2. Восстановление
Ошибка: неверно определяют, взял или отдал электроны ; под А углерод восстановитель и выбирают ответ 2.
Слайд 47

Задание №15 Установите соответствие между уравнением реакции и ролью водорода в

Задание №15

Установите соответствие между уравнением реакции и ролью водорода в ней:
A)3H2+N2

→2NH3
Б)H2O2+2KI →2KOH+I2
B)CaH2+O2 →Ca(OH)2
1. Окислитель
2. Восстановитель
3. И окислитель, и восстановитель
4. Ни окислитель, ни восстановитель
Слайд 48

Задание №15 Выберите три реакции, которые относятся к окислительно-восстановительным. Выберите три

Задание №15

Выберите три реакции, которые относятся к окислительно-восстановительным.
Выберите три реакции, в

которых один и тот же элемент служит и окислителем, и восстановителем.
Слайд 49

Задание №15 Выберите три реакции, в которых нитрат серебра является окислителем:

Задание №15

Выберите три реакции, в которых нитрат серебра является окислителем:
1. AgNO3+Fe


2. AgNO3+KOH →
3. AgNO3+Cu →
4. AgNO3+K2S →
5. AgNO3+K2SO3+KOH →
В данном задании дети должны дописать реакции на основе базовых знаний (1-4), реакцию 5 можно найти, например, методом исключения.
Слайд 50

Задание №15 Установите соответствие между схемой процесса и веществом-восстановителем в нём,

Задание №15

Установите соответствие между схемой процесса и веществом-восстановителем в нём, происходящего

в окислительно-восстановительной реакции:
A)Cl2+F2 →
Б)Cl2+I2 →
В)Cl2+NH3 →
1. Окислитель
2. Восстановитель
3. И окислитель, и восстановитель
4. Ни окислитель, ни восстановитель
Для 9 класса это сложное задание, нужно опираться на знания о разной электроотрицательности химических элементов.
Слайд 51

Задание №15 Выберите три вещества, при взаимодействии с которыми водород является

Задание №15

Выберите три вещества, при взаимодействии с которыми водород является окислителем:
1)

Хлор
2) Литий
3) Магний
4) Кислород
5) Калий
Задание похоже на предыдущее, здесь нужно так же сравнивать электроотрицательность элементов и помнить исключения из правил по определению степеней окисления.
Слайд 52

Типичные ошибки Неверно расставлены степени окисления. Обучающиеся не различают понятия «окисление»

Типичные ошибки

Неверно расставлены степени окисления.
Обучающиеся не различают понятия «окисление» - «окислитель»,

«восстановление» - «восстановитель»
Часто думают, что цифры в ответе не могут повторяться, особенно, если не сталкивались с такой ситуацией.
Слайд 53

«Никогда не ошибается тот, кто ничего не делает» Теодор Рузвельт

«Никогда не ошибается тот, кто ничего не делает»
Теодор Рузвельт