урок по теме электролиз

Реклама
Урок по теме:
«Электролиз расплавов и растворов солей. Применение электролиза»
1 Организационный момент
Здравствуйте, ребята.
- приготовились к уроку химии, проверили наличие рабочих тетрадей;
- аккуратно сели на свои места
- дежурные сообщили об отсутствующих на уроке.
2 Цель урока:
• Наблюдая, что происходит с расплавами и растворами солей при
электролизе, научиться объяснять происходящие процессы на электродах,
составлять уравнения химических реакций.
• Закрепить правила:
а) восстановления катионов на катоде;
б) окисления анионов на аноде;
• Узнать о применении электролиза в химической промышленности.
3 Актуализация знаний в ходе проверки основных понятий
Учитель на интерактивной доске показывает основные понятия, которыми
пользовались обучающиеся при изучении темы «Окислительновосстановительные реакции», и показывает основные понятия, с которыми
обучающиеся будут работать в теме данного урока.
Учитель отмечает знакомые понятия ( синий цвет), которые в ходе урока будут
дополнены новой информацией.
Основные понятия для темы:
«Окислительно-восстановительные
реакции».
-Окислительно-восстановительные
реакции
-электрохимический ряд напряжения
металлов;
-катод
-анод
-катионы
- анионы
-процесс окисления
-процесс восстановления
Основные понятия для темы:
«Электролиз расплавов и растворов
солей».
-электролиз
-электролизёр
-электрохимический ряд напряжения
металлов;
-катод
-анод
-катионы
- анионы
-процесс окисления
-процесс восстановления
Как вы уже поняли, что при изучении данной темы мы будем пользоваться
понятиями, которые вам уже известны по теме ОВР, дополним их новой
информацией и узнаем несколько новых понятий.
4. Изучение нового материала:
Итак, ребята, на прошедшем уроке мы познакомились с такими понятиями как:
электролиз, электролизер, характеристикой электродов.
Фронтальный опрос.
1). Какой процесс называется электролизом?
2). Дайте характеристики катоду и аноду.
3) Какие виды катодов вы знаете? Чем они отличаются друг от друга?
1
3). Что такое электролизёр?
4. Какие частицы называются катионами и анионами?
5). Какие процессы называются окислением и какие - восстановлением?
На прошедшем уроке мы рассмотрели с вами электролиз расплавов и процессы,
которые могут протекать на электродах при электролизе растворов электролитов
(солей, кислот и щелочей).
Сегодня мы продолжим изучение данной темы и подробно рассмотрим
электролиз растворов солей.
Итак, тема нашего урока:
« Электролиз растворов солей. Применение электролиза».
Открыли тетради и записали тему урока.
Давайте вспомним, как происходит электролиз расплавов солей.
1) Электролиз расплава солей
Давайте рассмотрим схему электролиза расплава бормида натрия. Учащийся
записывает схему электролиза расплава на доске, остальные в тетрадях на
местах.
К
+
-- Na
Cl-
А
+
Na Cl → Na+ + Cl_
+
K (-) Na + 1е → Naº ( восстанавливается ) │ 2
_
A (+) 2Cl - 2е → Clº2 ↑ ( окисляется) │ 1
--------------------------------------------------------2Na+ + 2Cl- → 2Naº + Clº2 ↑
электролиз
 2Naº + Cl2º↑
2 NaCl 
Вывод: при электролизе расплава электролита:
на катоде восстанавливаются катионы;
на аноде окисляются анионы;
Какие металлы можно получить электролизом расплавов солей?
(Щелочные, щелочно – земельные, алюминий - электролизом расплава оксида в
криолите).
Итак, мы выяснили, какие процессы протекают при электролизе расплавов.
А теперь продолжим изучение темы и рассмотрим электролиз растворов солей.
2) Электролиз растворов солей.
Давайте вспомним порядок разрядки катионов и анионов на инертных
электродах.
 Порядок восстановление катионов на катоде:
 Первыми на катоде восстанавливаются катионы металлов, стоящих в ряду
напряжений металлов после водорода;
2
 Следующими на катоде восстанавливаются катионы металлов, стоящих в
ряду напряжений от алюминия до водорода вместе с молекулами воды;
 Катионы металлов, стоящих в ряду напряжений металлов до алюминия
включительно никогда не восстанавливаются на катоде, восстанавливается
вода;
Процесс восстановление воды на катоде:
_
K(-) 2 H2O + 2е →Н2º↑+ 2ОH ( восстанавливается)
Если среда кислая на катоде восстанавливаются катионы водорода:
K (-) 2H+ + 2e → H20
 Порядок окисления анионов на аноде:
1.Первыми будут окисляться бескислородные анионы: S2-; I-; Br-; Cl- и анионы
органических кислот:
2RCOO- - 2e → 2CO2 + R – R.
2. Во вторую очередь разряжается гидроксид – ион (в щелочной среде):
4OH- - 4e → O2 + 2H2O,
или вода (в кислотной или нейтральной средах).Процесс окисление воды на
аноде:
A (+) 2 H2O - 4е → O2º↑+ 4H+(окисляется)
3. В растворе не разряжаются анионы кислородсодержащих кислотных остатков
и F-.
Рассмотрим электролиз раствора сульфата меди (II)
Учитель демонстрирует видеофильм «Электролиз раствора сульфата меди
(II)».
После просмотра видеофильма учитель задает вопросы:
 Какой газ выделялся на катоде?
 Почему анод приобрел красный цвет?
 Какой раствор содержится в электролизере после окончания электролиза?
3
Выделение меди на аноде
В каждом химическом процессе, существуют свои закономерности (это законы
Фарадея). Мы их уже рассмотрели в виде правил на прошлом уроке и повторили
сегодня.
Опираясь на эти правила, запишем схему электролиза раствора сульфата меди
(II) на доске и в тетрадях.
Вывод: из раствора сульфата меди(II) на катоде будут восстанавливаться
катионы меди ( Cu2+),
а на аноде будут окисляться молекулы воды.
К H2O
_ Cu2+
H2O А
SO42- +
CuSO4(раствор)↔Cu2++SO42_
2+
K(-) Cu + 2е → Cuº( восстанавливается) │4│2
_
A (+) 2H2O - 2е →O2º↑+ 4H+(окисляется) │2│1
--------------------------------------------------------2Cu2+ + 2H2O → 2Cuº + O2º↑+ 4H+
+SO42+SO42Суммарное уравнение электролиза раствора сульфата меди (II):
электролиз
 2Cuº + O2º + 2Н2SO4
2CuSO4 + 2H2O 
на катоде
на аноде
в электролизёре
4
Показ видеофильма «Электролиз раствора иодида калия»
К H2O
_ K+
H2O А
+
I
KI (раствор) → K+ + IК (+) 2H2O + 2e → H20 + 2OH- | 2| 1
A (-) 2I- - 2e → I20
| 2| 1
0
0
2H2O + 2I → H2 + 2OH + I2
Суммарное уравнение электролиза раствора
2KI + 2H2O → H20+ I20 + 2KOH
Показ видеофильма «Электролиз раствора сульфата калия»
А
+
K2SO4(раствор) → 2K+ + SO42К (+) 2H2O + 2e → H20 + 2OH- | 4| 2
A (-)2H2O - 4e → O20 + 4 H+ | 4| 1
4H2O + 2H2O → 2H20 + 4OH- + O2 + 4H+
Суммарное уравнение электролиза раствора
электролиз
 2H20+ O20
2H2O 
Вывод: при электролизе растворов солей:
процессы восстановления, протекающие на катоде с катионами (см по
электрохимическому ряду напряжений металлов)
процессы окисления, протекающие на аноде с анионами (см по ряду
окисления анионов).
6. Применение электролиза.
Презентация обучающегося с текстовым приложением.
Закрепление знаний.
Выполнение тестированного задания .
Работа составлена на два варианта.
Проверка теста.
7. Вывод по уроку:
мы познакомились с одним из важнейших процессов, который изучается и
наукой физикой (законы Фарадея), и наукой химией – это электролиз.
Процессы, протекающие на электродах, находят широкое применение в
промышленности. И надо обладать прочными знаниями, чтобы знать, что за
вещество восстановится на катоде и окислится на аноде, а что за вещество
останется в электролизере после электролиза. Для этого надо хорошо повторить
и закрепить материал дома.
8. Домашнее задание:
Учебник О.С.Габриеляна, Г.Г.Лысова Химия. 11 класс
5
Читать по учебнику с 217-222.
Дозированное домашнее задание: записывают домашнее задание в тетрадь (для
домашних заданий) из папки .
I уровень - выполняют все обучающиеся и по выбору задание II или III уровня
Дозированное домашнее задание:
I УРОВЕНЬ
№1 Напишите уравнения электрохимических процессов, протекающих при
электролизе расплава и водного растворов: - хлорида меди(II)
II УРОВЕНЬ
№1 Напишите уравнения электрохимических процессов, протекающих при
электролизе водных растворов: - сульфата цинка
- серной кислоты
III УРОВЕНЬ
№1 В 400 г воды растворили 46,8 г хлорида натрия. Через раствор пропустили
электрический ток и собрали 2,24 л хлора (н.у.). Определите массовую долю
хлорида натрия в растворе после электролиза.
(w=8%)
6
Скачать