Окислительно-восстановительные реакции.

Реферат слушателя группы Х-1

учителя химии МОУ СОШ №31 им.Героев Свири

Абаимовой Ольги Евгеньевны

по теме:

 

Методика подготовки учащихся к сдаче ЕГЭ по химии по теме вопроса В2:

Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов. Окислительно-восстановительные реакции. Коррозия металлов и способы защиты от неё.

 

 

Научный руководитель:

Заведующий кафедрой естествознания,

кандидат химических наук,

доцент Ахметов М.А.

 

 

Ульяновск, 2009г.

 

 

Содержание.

 

Введение                                                                                            

1. Теоретическая часть

2. Практическая часть

Приложение

Литература

 

 

Введение

    Формирование государственной системы объективного контроля качества образования является одной из актуальных задач, стоящих перед обществом и государством. К числу важнейших вопросов современной государственной политики в области образования относится обеспечение государственных гарантий реализации конституционных прав граждан на образование, прежде всего обеспечение равного доступа молодых людей к полноценному образованию. С 2009г обязательной формой аттестации выпускников школ в соответствии с законодательством является ЕГЭ.

     Данная методическая разработка позволяет сформировать представление об особенностях заданий по вопросу В2 контрольно-измерительных материалов: Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов. Окислительно-восстановительные реакции. Коррозия металлов и способы защиты от неё. В неё вошли тренировочные варианты В2, взятые из заданий открытого сегмента Федерального банка тестовых заданий, а также ответы к ним.

     Данная разработка может быть использована выпускниками для самостоятельной работы. С её помощью учащиеся 11классов могут проконтролировать уровень усвоения темы, потренироваться в выполнении заданий различной сложности.

    Использование материалов данной работы в педагогической практике позволит получить достаточно объективную информацию о состоянии подготовки учеников по темам: Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов. Окислительно-восстановительные реакции. Коррозия металлов и способы защиты от неё. Учителя школ и преподаватели структур довузовской подготовки могут применить представленные варианты заданий В2 на этапе обобщения изученного материала и его повторения для выявления уровня подготовленности учащихся по предмету, их готовности к итоговой аттестации в форме ЕГЭ.

 

Теоретическая часть.

Обозначение задания в работе: В2

Проверяемые элементы содержания: Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов. Реакции окислительно-восстановительные. Коррозия металлов и способы защиты от неё.

Коды проверяемых элементов содержания по кодификатору:

2.3 Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов,

3.7 Реакции окислительно-восстановительные. Коррозия металлов и способы защиты от неё.

Код проверяемых умений:3

Уровень сложности задания: Повышенный

Максимальный балл за выполненное задание:2

Примерное время выполнения задания (мин):5

При подготовке учащихся к выполнению задания необходимо актуализировать следующие понятия:

Электроотрицательность – способность атома притягивать к себе валентные электроны других атомов. По шкале, разработанной Л.Полингом, ЭО фтора (самого электроотрицательного из всех элементов) принята равной 3,98; на втором месте находится кислород, на третьем хлор. Водород и типичные неметаллы находятся в центре шкалы, значения их близки к 2. Активные металлы имеют значения ЭО меньше, чем 1,6. Шкалу Полинга можно представить в виде ряда электроотрицательностей:

F>O>Cl>N>Br>S>C>H=P>металлы

В периоде ЭО увеличивается при движении слева направо, от щелочного металла до галогена. В главной подгруппе ЭО уменьшается при движении сверху вниз, т.е. при увеличении порядкового номера элемента.

Чем больше разность ЭО двух атомов, тем сильнее ковалентная связь смещена к одному из них (более электроотрицательному) и тем полярнее ковалентная связь.

Степень окисления – это формальный заряд, который имеет атом в молекуле при условии, что ковалентные полярные связи имеют ионный характер; это целая величина, которая может быть положительной, отрицательной и нулевой. При расчёте степени окисления предполагают, что каждая ковалентная связь, смещенная к данному атому, даёт вклад -1 (заряд одного электрона) в степень окисления, а связь, смещённая от него, даёт вклад +1. Понятие степени окисления введено в предположении о полном смещении пар электронов к тому или другому атому степень окисления показывает заряд ионов в образующемся соединении. Поэтому следует помнить, что в соединениях с ковалентной связью степень окисления может сильно отличаться от действительных зарядов на атомах в молекуле.

Правила определения степеней окисления элементов.

1)Степень окисления элемента в простых веществах равна 0.

2) Фтор – самый электроотрицательный элемент, он может только принимать электроны. Степень окисления фтора во всех соединениях равна -1.

3)Степень окисления кислорода во всех соединениях, кроме F2O и перекисных соединений, равна -2.

4)Степень окисления водорода равна +1 в соединениях с неметаллами, -1 в соединениях с металлами.

5)Степень окисления металлов в соединениях всегда положительна. Степень окисления металлов в соединениях всегда положительна, для металлов главных подгрупп, как правило, равна номеру группы, для побочных имеет несколько значений.

6)Максимальная положительная степень окисления равна номеру группы (исключения Cu, Au). Минимальная степень окисления равна :

А) 0 для металлов, б) номер группы минус 8 для неметаллов.

7)Сумма степеней окисления атомов в молекуле (ионе) равна 0 (заряду иона).

 

Окислительно-восстановительные реакции.

 

Окислительно-восстановительными называют реакции, которые протекают с изменением степени окисления некоторых элементов. Любая окислительно-восстановительная реакция состоит из двух процессов (полуреакций): окисления и восстановления.

Окисление – это потеря электронов. Элемент, который теряет электроны и тем самым увеличивает степень окисления, называют восстановителем. Вещество, которое содержит элемент – восстановитель, также называют восстановителем. Восстановитель в процессе реакции окисляется.

Восстановление – это приобретение электронов. Элемент, который получает электроны и поэтому понижает свою степень окисления, называют окислителем. Вещество, которое содержит элемент-окислитель, также называют окислителем. Окислитель в процессе реакции восстанавливается.

Число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно числу электронов, принятых окислителем.

Типичные сильные окислители: кислород О2, озон О3, фтор F2, хлор Cl2, перманганат калия KMnO4, дихромат калия K2Cr2O7, концентрированная серная кислота H2SO4, азотная кислота HNO3, пероксид водорода Н2О2.

Типичные сильные восстановители: углерод С, водород Н2, активные металлы – щелочные, щёлочноземельные и алюминий, а также соединения, содержащие элементы в низких степенях окисления – H2S, HI – йодоводородная кислота.

 

 

Самые известные полуреакции восстановления окислителей:

                           -2

1) О2 + 4е à2О

                          -2

2) О3 + 6е à3O

 

               -

3) F2 + 2e à2F

                 -

4) Cl2 + 2e à2Cl

             +7          +2

5)  Mn + 5e àMn (в кислой среде)

        +7          +4

6) Mn + 3e à Mn (в нейтральной среде)

+7           +6

7) Mn + e à Mn (в щелочной среде)

         +6         +3

8) 2Cr + 6e à2Cr (в кислой среде)

+6       +4

9) S + 2e àS

       -1            -2

10) 2O + 2e à 2O

      +5     +4

11) N + e à N ( концентрированная HNO3 àNO2)

                +5       +2

12) N +3e à N (разбавленная HNO3 àNO)

                +5        -3

13) N + 8e à N(разбавленная HNO3 à NH4NO3)