ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКА
Химия · 8 класс · § 49
Открываем, наблюдаем, объясняем

§ 49. Процессы окисления и восстановления

Кто отдаёт электроны, кто принимает и почему оба процесса связаны?

Обучающая модель4 смысловых раздела10 вопросов
Главный вопрос

Кто отдаёт электроны, кто принимает и почему оба процесса связаны?

Исследуем вместе

Электроны связывают два процесса

Переключай этапы передачи. Модель подписывает и собственное изменение частицы, и её роль для партнёра.

Учебная схема: размеры, цвета и расстояния условны. Переключатели показывают объяснённые примеры, оценка здесь не выставляется.

01

Окисление — отдача электронов

Когда частица отдаёт электроны, её степень окисления увеличивается. Fe⁰ → Fe²⁺ + 2e⁻ — окисление железа. Потеря отрицательных зарядов делает значение степени окисления более положительным.

Окисление не обязательно требует кислорода. В реакции железа с солью меди кислород может отсутствовать, но передача электронов всё равно происходит. Современное определение шире исторического «соединения с кислородом».

Начало

Fe: степень окисления 0.

Отдача

Два электрона уходят.

Конец

Fe: степень окисления +2.

Окисление означает отдачу электронов и повышение степени окисления. Присутствие кислорода для этого процесса необязательно.

02

Восстановление — принятие электронов

Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu⁰ — восстановление меди. Присоединение отрицательных зарядов уменьшает степень окисления с +2 до 0. При этом ион превращается в атом, входящий в простое вещество.

Понижение может завершаться отрицательной степенью окисления: переход 0 → −2 тоже восстановление. Сравнивают числа на числовой оси, а не только наличие знака плюс.

Признак / объектЧто означаетПояснение
0 → +2Число увеличилосьОкисление
+2 → 0Число уменьшилосьВосстановление
0 → −2Число уменьшилосьВосстановление

Восстановление означает принятие электронов и понижение степени окисления. Направление изменения определяют сравнением чисел.

Ржавчина на поверхности железа

Коррозия железа показывает превращение вещества; ржавчина имеет сложный состав и не является одним чистым оксидом.

Titus Tscharntke · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

Кристаллы сульфата меди

Синие кристаллы медного купороса — сульфата меди(II) с кристаллизационной водой CuSO₄·5H₂O.

Crystal Titan · Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0. Без изменений.

03

Окислитель и восстановитель

Восстановитель отдаёт электроны и сам окисляется. Окислитель принимает электроны и сам восстанавливается. Название описывает действие на партнёра, поэтому его легко перепутать с собственным изменением частицы.

В паре Fe и Cu²⁺ железо — восстановитель, ионы меди(II) — окислитель. Чтобы определить роли, сначала записывают отдачу и принятие электронов, затем называют вещества.

РольЧто делает с электронамиЧто происходит с ним
ВосстановительОтдаётОкисляется
ОкислительПринимаетВосстанавливается

Восстановитель сам окисляется, отдавая электроны. Окислитель сам восстанавливается, принимая электроны.

04

Два процесса идут вместе

Электроны, отданные одним участником, принимаются другим. Для Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu передаются два электрона. Число отданных и принятых электронов одинаково.

Электроны в таком учёте не появляются из ничего и не исчезают. В итоговом уравнении полной реакции их обычно нет среди веществ: они сокращаются при объединении двух процессов. Равенство электронов проверяют до окончательной записи коэффициентов; оно не заменяет проверку всех атомов.

Окисление

Fe → Fe²⁺ + 2e⁻

Восстановление

Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu

Сумма

Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu

Окисление и восстановление взаимосвязаны. Число отданных электронов равно числу принятых.

Соберём главное

Шесть выводов

01Окисление означает отдачу электронов и повышение степени окисления. Присутствие кислорода для этого процесса необязательно.
02Восстановление означает принятие электронов и понижение степени окисления. Направление изменения определяют сравнением чисел.
03Восстановитель сам окисляется, отдавая электроны. Окислитель сам восстанавливается, принимая электроны.
04Окисление и восстановление взаимосвязаны. Число отданных электронов равно числу принятых.
05Окисление не ограничивается реакциями с кислородом. Современное определение использует электронный переход.
06Роль вещества определяют после анализа изменения. Название окислителя описывает его действие на партнёра.
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
1. Окисление — это…
2. При окислении степень окисления…
3. Восстановление — это…
4. Переход 0 → −2 является…
5. Восстановитель сам…
6. Окислитель сам…
7. В Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ железо…
8. В Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu ион меди…
9. Обязательно ли присутствие O₂ для окисления?
10. Почему два процесса связаны?

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Химия, 8 класс», § 49. Материал переработан для объяснения; источник: 8 класс. Химия — § 49. Процессы окисления и восстановления.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.

Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.

Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах
↑

Загрузка прогресса…