Автор: Алевтина Константиновна Галиакбарова Координаты автора: МОБУ Краснохолмская СОШ №1, МР Калтасинский район Республики Башкортостан Предмет: химия Авторы учебника, учебно-методического комплекса: О.С. Габриелян, Химия, учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений (базовый уровень) – М.: Дрофа, 2012. Аннотация урока: Целесообразность разработки урока с презентацией по теме “Электролиз” в 11 классе заключается в более наглядной и целостной подаче учебного материала. Использование ИКТ позволяет структурировать и передавать информацию, обеспечивает индивидуализацию и дифференциацию обучения. Презентация предназначена для повышения эффективности урока, повышения познавательной деятельности учащихся на уроке, систематизации и алгоритмизации знаний при изучении данной темы, которая вызывает затруднения у многих учащихся. Презентация позволяет использовать материал как систему опорных схем, наполненных конкретной сжатой информацией. Повышение эффективности усвоения учебного материала происходит также за счет одновременного изложения необходимых сведений и показа демонстрационных видеофрагментов. План – конспект урока Электролиз. Цели урока: изучить сущность процесса электролиза; сформировать умение определять процессы, происходящие на электродах, составлять суммарное уравнение реакции электролиза; углубить знания об окислительно-восстановительных процессах, сформировать понимание практического значение электролиза в природе и жизни человека; продолжить развитие интеллектуальных (умение анализировать, сравнивать, делать выводы) и практических умений учащихся, их познавательного интереса; воспитывать культуру общения через работу в парах «ученик-ученик», «ученикучитель», воспитывать личностные качества: наблюдательность, внимательность, доброжелательность и требовательность друг к другу. Тип урока: изучение нового материала Оборудование: компьютер, мультимедийная презентация Power Point, Интернет: Единая коллекция цифровых электронных ресурсов Ход урока I. Организационный момент. II. Актуализация знаний (фронтальный опрос) (слайд 3) Какие процессы называются окислительно-восстановительными? Что такое электрический ток? Какие вещества называются электролитами, неэлектролитами? Приведите примеры неэлектролитов, сильных и слабых электролитов. Дайте определение электролитической диссоциации? Какие бывают ионы? Напишите уравнение диссоциации H2 SO4, H2 S, NaOH, CuCl2. III. Изучение нового материала Просмотр видеопыта «Электролиз воды» (collection.edu.ru/catalog/rubr/d05469af-69bd11db-bd13) Что происходит, если через воду пропустить электрический ток? Запишите уравнение реакции. Сформулируем определение процесса электролиза. Электролиз – это процесс, в результате которого происходит разложение вещества под действием постоянного электрического тока (“электро” – электрический ток, “лизис” – разложение). Устройства электролизера (Слайд 5), где в раствор электролита опускаются электроды, соединенные с источником постоянного тока. Отрицательно заряженный электрод называется катод и условно обозначается К(-). Положительно заряженный электрод называется анод и обозначается А(+). В межэлектродном пространстве находится диссоциирующий на ионы электролит. Катионы, заряженные положительно, перемещаются в сторону катода, а анионы, заряженные отрицательно в сторону анода. На катоде будет происходить электрохимическое восстановление катионов или молекул воды, а на аноде электрохимическое окисление анионов или молекул воды. Сформулируем определение восстановительных процессов. электролиза с точки зрения окислительно- Электролиз - это окислительно-восстановительный процесс, который происходит на электродах во время прохождения электрического тока через расплав или раствор. Различают электролиз растворов и электролиз расплавов. Оба эти процесса существенно отличаются друг от друга. В чем же состоит отличие? Рассмотрим слайд, на котором даны схемы электролиза раствора и расплава хлорида натрия. (слайд 6) 1. а) Запишем схему электролиза расплава NaCl. В расплаве NaCl диссоциирует на ионы: NaCl → Na+ + Сl¯ Катодный процесс: Na+ + 1е- → Na° Анодный процесс: 2Сl¯ – 2е- → С12 Суммарное ионное уравнение: 2Na+ + 2С1¯ → 2Na° + С12° Суммарное уравнение электролиза: 2NaCl → 2Na° + Сl2º 2 1 б) Рассмотрим случай электролиза расплава NaOH. В расплаве NaOH диссоциирует на ионы: NaOH → Na+ + ОН¯ Катодный процесс: Na+ + 1е - → Na° 4 Анодный процесс: 4ОН¯ – 4е → O2º + 2Н2O 1 Суммарное ионное уравнение: 4Na+ + 4OН¯→ 4Na° + O2º + 2Н2O Суммарное уравнение электролиза: 4NaOH → 4Na° + O2º + 2Н2O Запомните: в процессе электролиза за счет электрической энергии осуществляется химическая реакция, которая самопроизвольно идти не может. Вывод: при электролизе расплава на катоде всегда восстанавливаются катионы металла, а на инертном аноде окисляются анионы кислотного остатка или гидроксиданионы в случае расплавов щелочей. 2. Рассмотрим электролиз растворов При электролизе водных растворов электролитов на электродах наряду с разряжением катионов и анионов или в место них могут восстанавливаться или окисляться молекулы воды. Давайте рассмотрим протекание каких процессов возможно на катоде и аноде: Катодные процессы (слайд 7) Анодные процессы (слайд 8) Рассмотрим приложение 1 к уроку Итак, мы выяснили, какие процессы протекают при электролизе, катоде и аноде. А теперь продолжим изучение темы на конкретных примерах. Запишем схему электролиза раствора хлорида натрия 𝑁𝑎𝐶𝑙 → 𝑁𝑎+ + 𝐶𝑙 − + - 𝐻2 𝑂 → Н + ОН 𝐾(−) 2𝐻2 𝑂 + 2𝑒 − → 𝐻2 + 2𝑂𝐻 𝐴(+) 2Cl- -2e → Cl2 Суммарное ионное уравнение: 2𝐻2 𝑂 + 2𝐶𝑙 − → 𝐻20 + 2𝑂𝐻− + 𝐶𝑙20 Суммарное уравнение электролиза раствора 𝑁𝑎𝐶𝑙 : 2𝑁𝑎𝐶𝑙 + 2𝐻2 𝑂 → 2𝐻2 + 2𝑁𝑎𝑂𝐻 + 𝐶𝑙2 Просмотр видеопыта «Электролиз раствора сульфата меди (II)» (collection.edu.ru/catalog/rubr/d05469af-69bd-11db-bd13) (cлайд 9) Запишем процессы, протекающие при электролизе раствора сульфата меди (II) CuSO4 → Cu2+ + SO42+ - 𝐻2 𝑂 → Н + ОН 𝐶𝑢2+ + 2𝑒 − → 𝐶𝑢0 Катодный процесс: К(−) 2𝐻2 𝑂 − 4е− → 𝑂2 + 4𝐻+ Анодный процесс: 𝐴(+) 4 2 Суммарное ионное уравнение: 2𝐶𝑢2+ + 2𝐻2 𝑂 → 𝑂20 + 4𝐻+ Теперь запишем суммарное уравнение электролиза раствора CuSO4: 2CuSO4 + 2H2O → O2↑ + 2Cu + 2H2SO4 Вывод: при электролизе растворов кроме ионов самого вещества в процессе участвуют ионы растворителя. При электролизе расплавов - только ионы самого вещества. Для того, чтобы получить нужный продукт (газ, металл или неметалл), нужно правильно выбрать электрод и раствор электролита.Электродами могут служить любые материалы, проводящие электрический ток. В основном применяют металлы и сплавы, из неметаллов электродами могут служить, например, графитовые стержни (или углерод). Рассмотрим применение электролиза на практике (слайд 10) Применение электролиза: 1. В электрометаллургии. Для получения металлов (Al, Na, Mg, Cd). 2. В химической промышленности для получения водорода, галогенов, щелочей. 3. Для очистки металлов, рафинирование (Cu, Ni, Pb). 4. В гальваностегии – покрытие одних металлов другими для защиты от коррозии (цинкование, алитирование, лужение, хромирование, никелирование, золочение). 5. В гальванопластике- получении металлических копий. Интерактивное учебное пособие «Наглядная химия». Производство Na, NaOH, Al Домашним заданием для вас будет подготовить слайд-плакат по теме: «Применение электролиза» IV. Закрепление изученного материала 1) Составить уравнения электролиза расплава и раствора йодида калия Проверьте работу, для этого посмотрите видеопыт «Электролиз раствора йодида калия» (collection.edu.ru/catalog/rubr/d05469af-69bd-11db-bd13). Самооценка. 2) Графический диктант (слайд 11) 1. Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс; 2. Катод – отрицательно заряженный электрод; 3. На катоде происходит процесс электрохимического окисления; 4. Анион SO42 – будет окисляться на аноде в водном растворе; 5. Анион Cl – будет окисляться на аноде в водном растворе; 6. Катион Na + будет восстанавливаться на катоде в водном растворе; 7. Катион Cu2 + будет восстанавливаться на катоде в водном растворе; 8. При электролизе раствора NaCl можно получить щелочь NaOH и газы H2 и Cl2. 3) Выполнение тестовых заданий (слайд 13) V. Домашнее задание § 19 1. Подготовить слайд-плакат по теме: «Применение электролиза» 2. Составить схемы электролиза растворов: 1-й ряд - AgNO3, 2-й ряд - CaBr2, 3-й ряд FeSO4 3. Решить задачу*: Вычислить объём выделившегося газа при электролизе раствора нитрата серебра, содержащего 12 г соли.