Степень окисления химических элементов

Государственное общеобразовательное казенное учреждение Иркутской области «Специальная (коррекционная) школа-интернат для обучающихся с нарушениями опорно - двигательного аппарата № 20 г. Иркутска»

ТЕМА УРОКА: «СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ» Учитель: Семенова Надежда Владимировна

Я рада нашей новой встрече, Мне с вами интересно, друзья! Интересные ваши ответы С удовольствием слушаю я. Мы сегодня будем наблюдать, Выводы делать и рассуждать. А чтобы урок пошел каждому впрок, Активно в работу включайся, дружок!

Степень окисления

Химический словарь: Атом протон электрон Ионы катионы анионы Вале́нтность

Атом — электронейтральная частица. Положительный заряд ядра ( протоны - р+) компенсируется отрицательным зарядом электронов ( ē ) п ( р+) протонов = п ( ē )электронов п( р+) + п (ē) = 0 п – количество частиц

Ионы – это частицы, образовавшиеся из атомов химических элементов в результате отдачи - ē или присоединения + ē Положительно(+) заряженные ионы называются катионами Li + , Mg 2+ , Ca 2+ , Mn 3+ , Pb 4+ , NH 4 + отрицательно(-) заряженные ионы анионами F - , Cl - , Br - , I - , O 2- , S 2- , N 3- , P 3- SO 4 2- , SO 3 2- , NO 3 - , NO 2 - , PO 4 3 -

Почему такой состав имеют молекулы азота, воды, соли?

NaCl

Н 2 О

N 2

Задачи урока:

1. Выяснить, от чего зависит состав сложных веществ;

2.Что необходимо знать, чтобы составить формулы веществ .

Самостоятельная работа в группах

Задание 1 группе: Почему такой состав имеет молекула азота – N 2 ? Составьте: А) схемы строения атомов азота Б) схему образования химической связи в азота; В) структурную формулу азота.

Задание 2 группе: Почему такой состав имеет молекула воды - Н 2 О ? Составьте: А) схемы строения атомов водорода и кислорода; Б) схему образования химической связи в молекуле воды; В) структурную формулу молекулы воды.

Задание 3 группе: Почему такой состав имеет молекула соли - NaCl ? Составьте: А) схемы строения атомов натрия и хлора; Б) схему образования химической связи в молекуле соли; В) структурную формулу молекулы соли.

Ответить на вопросы:

1.Как называется способность атомов образовывать связи с другими атомами?

2.Какие электроны называются валентными?

3. От чего зависит образование связей в молекулах веществ?

Вале́нтность (от лат. valēns «имеющий силу») — способность атомов одного элемента присоединять или замещать определённое число атомов других элементов .

В ковалентных соединениях (а их большинство) Вале́нтность — способность атомов химических элементов образовывать определённое число химических связей с атомами других элементов.

Валентность обозначается римскими цифрами сверху символа химического элемента входящего в молекулу вещества:

II

  I

Fe

  IV

  Cu

  S

Используя понятие валентности, так записывали строение молекулы метана

• Зная электронное строение атомов химических элементов, строение молекулы метана запишем в виде электронной формулы:

Что лежит в основе химической связи?

3

Выводы:

1.Число связей, в которых атом может принимать участие в молекуле называется валентностью.

2. Валентные электроны расположены на внешнем энергетическом уровне.

3. В образовании связей участвуют электроны внешнего слоя и неспаренные электроны.

Определите валентность элементов. Внесите значение валентности элементов в таблицу

Символы хим. эл-та

Валентность

Н

Степень окисления

O

Ca

Al

C

Cl

Определите валентность элементов. Внесите значение валентности элементов в таблицу

Символы хим. эл-та

Валентность

Н

Степень окисления

I

O

II

Ca

II

Al

III

C

II, IV

Cl

I, III, V , V II

Определите степень окисления элементов. Внесите значение СО элементов в таблицу

Символы хим. эл-та

Валентность

Н

Степень окисления

I

O

II

Ca

II

Al

III

C

II, IV

Cl

I, III, V , V II

Электронная формула молекулы воды

Степени окисления атомов в молекуле воды

Степень окисления – это условный заряд атомов элементов в молекуле , если считать, что молекула состоит из ионов.

• Степень окисления атома в отличие от валентности имеет знак. Она может быть положительной, отрицательной и нулевой.

Fe 0 , N а +1 , М g +2 , Са +2 , CIˉ¹, O - 2 ,

Степень окисления является важной характеристикой состояния атома в молекуле

• В соединениях с ковалентной неполярной связью (в молекулах простых веществ) степень окисления элементов равна 0 .
• Н 2 0 , СI 2 0 , F 2 0 , S 0 , AI 0

Внимание: Степень окисления обозначают, как правило, арабской цифрой со знаком, причем знак заряда ставится перед цифрой

Определите степень окисления элементов. Внесите значение СО элементов в таблицу

Символы хим. эл-та

Валентность

Н

Степень окисления

I

O

II

+1, -1

Ca

Al

II

-2

III

+2

C

+3

II, IV

Cl

I, III, V , V II

+2, +4, -4

− 1,+1, +3, +5, +7

Рассмотрим строение атомов хлора и натрия:  - Что можно сказать о завершённости внешнего уровня атомов хлора и натрия? - Какому атому легче принять, а какому легче отдать валентные электроны с целью завершения внешнего уровня? Cl +17 )2 ē )8 ē )7 ē   Na +11 )2ē)8ē)1ē

Cl 0  + 1ē →  Cl -1   атом анион (нейтральный атом принимает один отрицательный электрон и приобретает степень окисления «-1», превращаясь в  отрицательно заряженный ион - анион ) Na 0  – 1ē → Na +1   атом катион (нейтральный атом отдаёт один отрицательный электрон и приобретает степень окисления «+1», превращаясь в  положительно заряженный ион - катион )

•   Процесс отдачи  электронов атомом,

называется 

окислением .

2. Процесс принятия  электронов атомом,

называется 

восстановлением .

-  Атом, отдающий электроны   и повышающий свою степень окисления, окисляется и называется  

восстановителем .

-  Атом, принимающий электроны  и понижающий свою степень окисления, восстанавливается и называется 

окислителем .

Правила определения   степени окисления атома в ПСХЭ Д.И. Менделеева: 1.  Водород   обычно проявляет степень окисления (СО)   +1    (исключение, соединения с металлами (гидриды) – у водорода СО равна (-1) Me +n H n -1 ) 2.  Кислород  обычно проявляет СО  -2   (исключения: О +2 F 2 , H 2 O 2 -1  – перекись водорода) 3.  Металлы   проявляют только   +n   положительную СО 4.  Фтор  проявляет всегда СО равную  -1  (F -1 ) 5. Для элементов  главных подгрупп : Высшая  СО (+) = номеру группы  N группы Низшая  СО (-) =   N группы –8

Элемент

Период, группа

М g

S

Электронное строение атома

3 период,

II группа

Движение электронов

3 период,

VI группа

М g 12

+12 ) 2 ) 8 ) 2 ) 2 ) 8 ) 2

3 S²

S 16

+16 ) 2 ) 8 ) 6

) 2 ) 8 ) 6

3 S² 3 Р 4

Отдает

- 2 ē

Степень окисления атома элемента

Принимает

М g +2

S -2

+ 2 ē

Правила определения степени окисления атома в соединении:

I. Степень окисления  свободных атомов  и атомов в молекулах  простых веществ  равна нулю   = 0    Na 0 ,  P 4 0 ,  O 2 0

II. В  сложном веществе  алгебраическая сумма СО всех атомов с учётом их индексов равна нулю =  0 , а в  сложном ионе  его заряду.

H +1 N +5 O 3 -2  :      (+1)×1+(+5)×1+(-2)×3 = 0 (S +6 O 4 -2 ) -2 :    (+6)×1+(-2)×4 = ‒2

Задание 1 . Определите степени окисления всех атомов в формуле серной кислоты H 2 SO 4 ?

1. Проставим известные степени окисления у водорода и кислорода, а СО  серы примем за «х»

H +1 S x O 4 -2

2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):

(+1)×1+(х)×1+(-2)×4=0

Х=6 или (+6), следовательно, у S  CО =  +6, S +6 H2 +1 S +6 O 4 -2

Задание 2 . Определите степени окисления всех атомов в формуле фосфорной кислоты  H 3 PO 4 ?

1. Проставим известные степени окисления у водорода и кислорода, а СО  фосфора  примем за «х»

H 3 +1 P x O 4 -2

2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):

(+1)×3+(х)×1+(-2)×4=0

Х=5 или (+5), следовательно,

у фосфора CО = (+5) , P +5 , H 3 +1 P +5 O 4 -2

Задание 3 . Определите степени окисления всех атомов в формуле иона аммония (NH 4 ) + ?

1. Проставим известную степень окисления у водорода, а СО  азота  примем за «х»

(N х H 4 +1 ) +

2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):

(х)×1+(+1)×4=+1

Х= -3 , следовательно, у азота  CО =  (-3) , т.е.    N -3

(N -3 H 4 +1 ) +

Работа в группах: Определите степени окисления атомов в формулах веществ: 1. Br 2 , CaO , SiO 2 , H 2  CO 3  , CuO , 2. Cu 2 O , H 2  , KNO 3  , FeO , Fe , 3. Fe 2 O  3,  Fe(OH) 2, Fe 2 (SO 4 ) 3,  N 2 , HClO 4

ПРОБЛЕМА

• «Зачем нам нужно знать степень окисления?»

ОТВЕТ

Чтобы установить или составить формулу вещества надо знать валентность или степень окисления элементов .

СОСТАВ ВЕЩЕСТВА атомы элементов степень окисления элементов формула вещества вещество

СИНКВЕЙН

ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ

ЗАРЯД

СТЕПЕНЬ

ОКИСЛЕНИЯ

ОПРЕДЕЛЯТЬ,

ЗНАТЬ,

ЗАПИСЫВАТЬ

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ – ЭТО УСЛОВНЫЙ ЗАРЯД

Задание на дом: §43, знать определения, алгоритм нахождения степеней окисления , упр. 6, 7, 8 (на выбор).

Какой смайлик соответствует вашему настроению на уроке: