Окислительно-восстановительные реакции. Урок в 11 классе презентация

Задачи урока:
Закрепить умения применять понятие «степень окисления» на практике. Обобщить и дополнить знания об опорных понятиях теории ОВР.
Совершенствовать умение применять эти понятия на различных типах реакций ОВР в заданиях ЕГЭ.

Окислитель и восстановитель
Окислителем называют реагент, который принимает электроны в ходе окислительно-восстановительной реакции.
Восстановителем называют реагент, который отдает электроны в ходе окислительно-восстановительной реакции.

ПРОЦЕСС ОКИСЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ
Окислением называют процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом, который сопровождается повышением степени окисления.
Восстановлением называют процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом, который сопровождается понижением степени окисления.

Какие из перечисленных ниже процессов представляют собой: окисление (0), какие – восстановление (В)?

Правила определения функции соединения в окислительно-восстановительных реакциях.
1. Если элемент проявляет в соединении высшую степень окисления, то это соединение может быть окислителем.
2. Если элемент проявляет в соединении низшую степени окисления, то это соединение может быть восстановителем.
3. Если элемент проявляет в соединении промежуточную степень окисления, то это соединение может быть как воcстановителем, так и окислителем.
Задание:
Предскажите функции веществ в окислительно-восстановительных реакциях:

1.Установите соответствие между свойствами серы и уравнением ОВР, в котором она проявляет эти свойства.
Свойства серы Уравнение ОВР
А) окислитель 1) 3 S + 2 H2O(пар) = 2H2S + SO2
Б) восстановитель 2) FeS + 2 HCl = FeCl2 + H2S
В) и окислитель, и 3) 2 H2S + 3 O2 = 2 H2O + 2 SO2
восстановитель 4) 2 SO3 = 2 SO2 + O2
Г) ни окислитель,
ни восстановитель
2.Установите соответствие между изменением с.о. хлора и схемой реакции.
Изменение с.о. хлора Схема реакции
А) Cl+4 → Cl+3 1) Cl2 + Al4C3 → AlCl3 + CCl4
Б) Cl+1 → Cl-1 2) HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + H2O
В) Cl+5 → Cl-1 3) KClO3 + P → KCl + P2O5
Г) Cl-1 → Cl0 4) ClO2 + H2O2 → HClO2 + O2
5) KClO4 → KCl + O2
6) HClO + HI → HCl + I2 + H2O

Ответы:
1. 4312
2. 4652

Основные окислители и восстановители

Основные окислители и восстановители

Сильным и достаточно распространенным окислителем является перманганат калия, который в различных средах восстанавливается до соединений марганца в различных с.о.
⎯⎯⎯→ Mn2+ - кислая среда (Mn+7 +5ē → Mn+2);
KMnO4 ⎯⎯⎯⎯→ MnO2 – нейтральная среда (Mn+7 +3ē → Mn+4);
⎯⎯⎯→ MnO42- - щелочная среда (Mn+7 +ē → Mn+6)

Классификация ОВР
1 . Межмолекулярные реакции- реакции , которые идут с изменением степеней окисления атомов в различных молекулах.
KMnO4 + KI +H2SO4 =MnSO4+ I2 + K2SO4 + H2O

2 . Внутримолекулярные реакции – реакции, в которых атомы, изменяющие свои степени окисления, находятся в одной молекуле.
KClO3 = KCl + O2

Реакции диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления) –реакции , которые идут с изменением степени окисления атомов одного и того же элемента.
Cl2 + KOH = KCl +KClO3 + H2O

Реакции компропорционирования – те, в которых атомы одного и того же элемента в различных с.о. в результате реакции
приобретают одну и ту же с.о. Реакции компропорционирования бывают как межмолекулярными, так и внутримолекулярными.
H2S + SO2 = S+ H2O

Межмолекулярные реакции:
Частицы- доноры электронов (восстановители) – и частицы- акцепторы электронов (окислители) – находятся в разных веществах.
К этому типу относится большинство ОВР.

Внутримолекулярные реакции
Донор электронов - восстановитель и акцептор электронов – окислитель – находятся в одном и том же веществе.

Реакции диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления)
Атомы одного и того же элемента в веществе выполняют одновременно функции и доноров электронов (восстановителей) и акцепторов электронов (окислителей).
Эти реакции возможны для веществ, содержащих атомы химических элементов в промежуточной степени окисления.

Составление окислительно-восстановительных
реакций в заданиях ЕГЭ часть С1
Схемы с пропусками веществ
1)Ключевые вещества не пропущены
2)Пропущено ключевое вещество слева
3) Пропущено ключевое вещество справа

1. Указаны формулы окислителя и восстановителя, а также формулы продуктов их восстановления и окисления.
2. Составление баланса, подобрать коэффициенты перед формулами окислителя, восстановителя и соответствующих им веществ в правой части схемы.
3. После этого подсчитать число атомов других элементов и определить формулы пропущенных веществ.
Ключевые вещества не пропущены.
NO + KClO + … → KNO3 + KCl + …

Ответ:
N+2 - 3ē → N+5 2 окисляется, N+2 - восстановитель Cl+1 + 2ē → Cl-1 3 восстанавливается, Cl+1 – окислитель
2 NO + 3 KClO + … → 2 KNO3 + 3 KCl + …
2 NO + 3 KClO + 2 КОН = 2 KNO3 + 3 KCl + Н2О

Пропущено ключевое вещество слева
… + KMn+7O4 + … → N02 + К2Mn+6O4 + …
Определение степени окисления частиц в веществах.
Логическое рассуждение (предположить формулу пропущенного ключевого вещества).
Составление баланса.
Коэффициенты перед ключевыми веществами и продуктами их превращения в правой части схемы, подсчетом атомов других элементов (не изменивших с.о.) определяют формулы остальных пропущенных веществ.

Ответ:
2 N-3 - 6ē → N02 1 окисляется, N-3 - восстановитель
Mn+7 + ē → Mn+6 6 восстанавливается, Mn+7 - окислитель
2 NH3 + 6 KMnO4 + … → N2 + 6 К2MnO4 + …
2 NH3 + 6 KMnO4 + 6 КОН → N2 + 6 К2MnO4 + 6 Н2О

Пропущено ключевое вещество справа.
Р-3Н3 + Ag+1NO3 + … → Ag0 + … + HNO3.
1. Определение окислителя и восстановителя.
2. Восстановитель – фосфин за счет фосфора в с.о. -3. В результате окисления фосфор должен повысить с.о.
3. Составление баланса.
4. Подбор коэффициентов.

Ответ:
Р-3Н3 + Ag+1NO3 + … → Ag0 + Н3РО4 + HNO3.
Р-3 - 8ē → Р+5 1 окисляется, P-3 - восстановитель
Ag+1 + ē → Ag0 8 восстанавливается, Ag+1 - окислитель
РН3 + 8 AgNO3 + … → 8 Ag + Н3РО4 + 8 HNO3.
РН3 + 8 AgNO3 + 4 Н2О → 8 Ag + Н3РО4 + 8 HNO3.

Задания для самостоятельной работы
1. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
Pt + HNO3 + HCl → PtCl4 + NO↑ + …
Определите окислитель и восстановитель.
2. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
C2H4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → CO2↑ + … + K2SO4 + …
Определите окислитель и восстановитель.
3. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
(NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + N2↑ + …
Определите окислитель и восстановитель.
4. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
Br2 + Na2CO3 → … + NaBrO3 + CO2↑
Определите окислитель и восстановитель.

Ответы:
1. Pt + HNO3 + HCl → PtCl4 + NO↑ + …
3 Pt + 4 HNO3 + 12 HCl = 3 PtCl4 + 4 NO↑ + 8 H2O
Pt – восстановитель, HNO3 (или N+5) – окислитель.
2. C2H4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → CO2↑ + … + K2SO4 + …
C2H4 + 2 K2Cr2O7 + 8 H2SO4 = 2 CO2↑ + 2 Cr2(SO4)3 + 2 K2SO4 + 10 H2O
C2H4 (или С-2) – восстановитель, K2Cr2O7 (или Cr+6) – окислитель.
3. (NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + N2↑ + …
(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2↑ + 4 H2O
Азот в степени окисления -3 – восстановитель, хром в степени окисления +6 – окислитель.
4. Br2 + Na2CO3 → … + NaBrO3 + CO2↑
3 Br2 + 3 Na2CO3 = 5 NaBr + NaBrO3 + 3 CO2↑
Br2 (или Br0) – и окислитель, и восстановитель: это реакция диспропорционирования.