Конспект урока по химии для 8 класса

Тема урока: Степень окисления. Определение степени окисления по химической формуле вещества

Цель урока: Дать понятие "степень окисления", научить различать понятия "степень окисления" и "валентность"; научить определять степень окисления атома элемента по формуле соединения, а также по строению атомов, которые образуют эти соединения.

Тип урока: Усвоение новых знаний, умений и навыков.

1. Организационный этап

2. Актуализация опорных знаний

Какие типы связей вы знаете? (ионная, ковалентная полярная и неполярная, металлическая).

Что такое электроотрицательность? (ЭО — способность атомов притягивать валентные электроны других атомов).

Как изменяется электроотрицательность элементов в периодах и группах периодической системы? (ЭО увеличивается в группах снизу вверх, в периодах справа налево (увеличивается к F)).

Что такое валентность? Валентность — это способность атома химического элемента образовывать определенное число химических связей с другими атомами.

Как определять валентность с помощью Периодической системы химических элементов?

Высшая валентность химического элемента обычно равняется номеру группы, в которой он находится.

В большинстве случаев валентность равняется числу неспаренных электронов в атоме. Неметаллические элементы могут проявлять разные валентности.

Атом хлора в обычном состоянии проявляет валентность равную І (содержит один неспаренный электрон).

Низшая валентность 8-(минус)номер группы в которой расположен элемент.

У металлов группы А валентность постоянная, равна номеру группы.

1. Изучение нового материала

При изучении ионной и ковалентной связи, мы встречали такие соединения.

При образовании молекулы NaCl, Na отдаёт свой электрон атому Cl, при этом они оба превращаются в ионы Na+ и Cl-.

При образовании молекулы HCl, общая пара электронов смещена к атому Cl, т.к. он более электроотрицательный и на атомах появляются частичные заряды: на атоме H^+δ, на атоме Cl^-δ. Если предположить, что электрон от Н полностью перешёл к атому Cl, то их заряды будет не частичные, а +1 и –1: H⁺¹ и Cl^-1. Эти условные заряды и называют степенью окисления.

Значения степеней окисления ставят над символом элемента арабской цифрой, впереди которой ставят «+» или «-». Например, MgCl₂, степень окисления Mg (+2), Cl (–1). Следует различать степени окисления и заряды ионов. Например, в молекуле NaCl, степень окисления Na (+1), а Cl (–1). В зарядах этих ионов цифры опускают и записывают ионы Na⁺, Cl^-.

Степень окисления может быть положительной, отрицательной и нулевой.

Положительную степень окисления имеют как металлы, так и неметаллы, кроме фтора, гелия и неона.

Максимальная степень окисления равна номеру группы. Т.е. у N высшая степень окисления равна +5, т.к. он находится в V группе.

Отрицательную степень окисления имеют только неметаллы, т.к. они присоединяют электроны до завершения внешнего уровня.

Минимальная степень окисления равна № группы – 8. Т.о. у N минимальная степень окисления будет 5 – 8 = –3. Кроме максимальной и минимальной степени окисления есть еще промежуточная степень окисления. Например, у N она равна +3.

Степень окисления простых веществ равна 0, т.е. у N₂, H₂, S₈, Cu, O₃ и др. простых веществ она – 0.

Степень окисления F всегда –1, потому что он самый электроотрицательный элемент и принимает электроны при образовании химической связи. Например, в соединении NaF, у F степень окисления (–1).

У кислорода степень окисления –2, потому что он второй элемент по электроотрицательности, исключение cоставляет соединение кислорода с фтором, где его степень окисления +2. Например, в соединении CaO, степень окисления О (–2), а в соединении OF₂, степень окисления О (+2).

У металлов степень окисления всегда положительная, т.к. они отдают электроны другим атомам. Степень окисления металлов А групп численно совпадает с валентностью.

Например, в соединении Na₂O степень окисления Na (+1), т.к. он является металлом, значит, у него только положительная степень окисления, а 1, потому что он является металлом I A группы, значит, и валентность его – единица.

Аналогично и в соединении BaS, степень окисления Ва (+2), т.к. он металл II A группы, в соединении Al2O3, степень окисления Al (+3), т.к. это металл III А группы.

Степень окисления Н всегда (+1), за исключением его соединений с металлами, где у него степень окисления (–1). Например, CaH2, KH, LiH, в этих соединениях у водорода степень окисления (–1).

Как было сказано, валентность численно совпадает со степенью окисления. Однако не всегда. Степень окисления имеет знак заряда, а валентность – нет.

1. Закрепление знаний

Определим степени окисления элементов в соединении Fe₂O₃.  (Объяснение не писать, только пример переписать).

Степень окисления О нам известна (–2). Следовательно, три атома О будут иметь общий заряд (–6), т.к. (–2) · 3 = –6. Тогда общий заряд двух атомов железа будет равен (+6), помните, что суммарный заряд равен 0. Значит, степень окисления одного атома Fe будет (+3), т.к. (+6) ׃ 2 = +3

Молекула в целом электронейтральна, имеет заряд ноль (сколько минусов столько и плюсов).

Составим формулу соединения Al с C

Для этого запишем символы элементов Al, C.  Углерод на втором месте, потому что он более электроотрицательный. Al – элемент III A группы. Он является металлом, поэтому он отдаст свои 3 электрона и получит степень окисления (+3), а С – элемент IV A, он примет еще 4 электрона для завершения своего внешнего уровня, на котором уже есть 4 электрона, при этом получит степень окисления (–4). Запишем значения степеней окисления в формулу сверху. Теперь найдем наименьшее общее кратное. Оно будет 12. Затем НОК разделим на абсолютные значения степеней окисления и получим соответствующие индексы. 12 : 3 = 4, значит индекс у Al – 4, 12 : 4 = 3, значит индекс у С – 3. Следовательно, формула будет Al₄C₃.

1. Подведем итог: (переписать по желанию в конец тетради)

1. Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в веществе равна нулю. +3 · 2 + (-2) · 3 = 0

2. Степень окисления элементов в простых веществах равна нулю. , , , .

3. Металлические элементы имеют в соединениях положительную степень окисления.

4. Максимальная (положительная) степень окисления элемента совпадает с номером группы, в которой он находится (для элементов главной подгруппы).

5. Минимальная (отрицательная) степень окисления неметаллического элемента равняется номеру группы минус 8.

6. Степень окисления фтора (F) всегда равна -1.

7. Степень окисления водорода в соединениях с неметаллическими элементами равна +1 (за исключением гидредов металлов NaH, CaH₂, в которых равна -1).

8. Степень окисления кислорода в соединениях составляет -2 (за исключением OF₂, в которых равна +2, и пероксидов Na₂O₂, H₂O₂, где степень окисления равна -1).

1. Закрепление (примеры переписать)

1. Домашнее задание

1. Изучите §56

2. Определите степени окисления для: СО₂, Н₂О, Н₂, NaCl, OF₂, Ca, O₃, HF.