Степень окисления.

Конспект урока химии

Тема 20:

Степень окисления.

Цель урока: дать понятие степени окисления.

Задачи:

1. Образовательные:

- научиться рассчитывать степени окисления по формулам бинарных соединений и составлять химические формулы по степени окисления;

- дать первоначальные представления о номенклатуре химических соединений;

- закрепить, повторить и обобщить знания обучающихся о строении атомов металлов на основании их положения в Периодической системе Д.И. Менделеева, о природе химической связи атомов металлов;

2. Развивающие:

- развивать у учащихся умение самостоятельно работать с текстом учебника, извлекая из них нужную информацию;

- формировать у учащихся умение осуществлять основные мыслительные операции и излагать их в устной и письменной форме;

- развивать умение применять теоретические знания при выполнении заданий различного уровня сложности, развивать внимание, воображение, память;

3. Воспитательные:

- воспитывать у учащихся бережное отношение к своему здоровью и здоровью окружающих;

- формировать мировоззрение, коллективизм, содействовать повышению интереса к предмету.

Оборудование: ПСХЭ Д.И. Менделеева.

Тип урока: обобщение и систематизация знаний.

Вид урока: традиционный.

Ход урока.

I Организационный момент.

Итак, мы с вами начинаем изучать новую главу «Соединения химических элементов». А тема нашего урока «Степень окисления».

II Изучение нового материала.

Посмотрите, пожалуйста, на доску. Здесь представлены формулы различных химических веществ: H₂, HCl, NaCl, Ca. Давайте определим тип химической связи каждого из этих веществ. Теперь другой вопрос: «Определите заряды атомов в соединениях»?(У водорода заряд равен 0, так как связь ковалентная неполярная и общая электронная пара не смещена ни к одному из атомов. У кальция также зарядов не наблюдается, т.к. в целом атом нейтрален. Заряды же наблюдаются у HCl, NaCl. Атом натрия при передаче своего электрона превращается в положительно заряженный ион, а атом хлора наоборот,- при принятии электрона превращается в отрицательно заряженный ион. Что же касается соединения HCl, то происходит лишь смещение в сторону более электроотрицательного атома. Какого? А если же представить, что в молекуле HCl как и в хлориде натрия, электрон полностью перешел от атома водорода к атому хлорато они получили бы заряды +1 и -1). Такие условные заряды называют степенью окисления.

Степень окисления – это условный заряд атомов химического элемента в соединении, вычисленный на основе предположения, что все соединения(ионные и ковалентно-полярные) состоят только из ионов.

Степень окисления может иметь положительное, отрицательное и нулевое значения.

Степени окисления расставляются: вверху над символом элемента, причем вначале пишется заряд (+ или -), а затем число(1,2,3)

Давайте запишем примеры к себе в тетради и расставим степени окисления:

Na2 ⁺S^-2, H₂ ⁺O^-2, Cl₂ ⁰.

Как вы думаете, как по формулам химических соединений рассчитать степени окисления? Для этого надо знать определенные правила.

1. В соединениях отрицательное значение с.о. имеют элементы с большим значением электроотрицательности, а положительное значение с.о. – элементы с меньшим значением электроотрицательности.

2. Есть элементы с постоянной ст.о. и элементы с переменной с.о.

Элементы с постоянным значением с.о.:

а) металлы всегда имеют положительное значение с.о. У металлов главных подгрупп: I группы во всех соединениях с.о. равна +1, II группы - +2, III группы - +3.

б) элемент фтор в соединениях всегда проявляет степень окисления -1

Элементы с переменным значением ст.о.:

а) все остальные металлы(кроме перечисленных выше металлов);

б) почти все неметаллы;

в) кислород почти всегда имеет ст.о. -2;

г) в большинстве соединений водород имеет ст.о. +1, но в соединениях с металлами заряжен отрицательно, ст.о. -1(H ⁺¹Cl ^-1 Na ⁺¹ H ^-1).

3. Нулевое значение ст.о. имеют атомы в молекулах простых веществ и атомы в свободном состоянии(H₂, N₂, Fe, Al, Cl, N, Na).

4. Так как молекулы и атомы являются электронейтральными системами, то в соединениях суммарное значение ст. о. всегда равно нулю. Другими словами, сумма положительных и отрицательных зарядов в молекуле всегда равна нулю.(пример, молекула воды)

5. Для того, чтобы рассчитать ст.о. одного элемента в соединении, надо знать ст.о. другого элемента.

Давайте составим алгебраическое уравнение с одним неизвестным для определения значения ст.о. в каком-либо соединении.

Найдем ст.о. хлора в соединении Cl₂O. Выпишем ст.о. кислорода и обозначим неизвестную степень окисления хлора через х: Cl₂ ^xO ^-2

Составим уравнение:

2х+(-2)=0

2х=2

Х=+1

Записываем степень окисления хлора: Cl₂ ⁺¹O ^-2

Сейчас мы с вами изучали ст.о. в бинарных соединениях. Запишите определение: бинарные соединения – сложные вещества, состоящие из двух атомов химических элементов.

Итак, если нам известна степень окисления, можно ли составить формулу соединения? Да. Запишем знаки алюминия и углерода (Al C), причем вначале мы указываем элемент с положительным значением ст.о.(Укажите его), а затем – элемент с отрицательным значением ст.о. Теперь по-порядку:

1. Сколько е нехватает алюминию до завершения уровня? – 3, соответственно, ст. о. его равна +3

2. Сколько е не хватает углероду до завершения своего уровня? Правильно – 4, поэтому он примет 4 е, при этом ст.о. его будет равна -4

Запишем эти значения в формулу: Al ⁺³ C ^-4, найдем наименьшее общее кратное для них(оно равно 12). Затем рассчитаем индексы:

12

Al ⁺³ C ^-4 → Al ₄C ₃

Названия бинарных соединений образуются из двух слов – названий входящих в их состав химических элементов. Вначале произносят латинское название элемента с отрицательной ст.о.(у нас углерод, его латинское название - карбид), добавляя суффикс – ид(стоит всегда в именительном падеже), после этого название элемента с положительной ст.о. в родительном падеже.

Пример у вас в учебнике на стр. 89: «элемент -ид»+ «элемента»(запишите себе в тетради).

Например: NaCl – хлорид натрия, MgS – сульфид магния, KH – гидрид калия.

Если же электроположительный элемент проявляет разные степени окисления, то это отражают в названии, обозначив ст. о. римской цифрой, которую ставят в конце названия в скобках.

Например: Fe ⁺²O ^-2(II) Fe₂ ⁺³O₃ ^-2(III).

Если же соединение состоит из двух элементов-неметаллов, то к названию более ЭО из них прибавляют суффикс ид, второй компонент ставят в родительном падеже. Например: O ⁺²F₂^-1 – фторид кислорода, S ⁺⁴O₂^-2- оксид серы (IV), S ⁺⁶O ^-2₃- оксид серы (VI).

В некоторых случаях число атомов элементов обозначают при помощи названий численно равных на греческом языке – моно, ди, три, тетра.

CO- монооксид углерода, CO₂- диоксид углерода, PbCl₄- тетрахлорид фтора.

III Домашнее задание.

§17, упр. 1,2,4,5,6