Изюмина Н.Н. - МКОУ СОШ №6

Районный семинар учителей
химии и биологии
Благодарненского района
Ставропольского края
26 февраля 2016год
Электролиз водных растворов
и расплавов электролитов.
Мастер – класс
(в целях подготовки к итоговой
аттестации)
Изюмина Н.Н.
учитель высшей квалификационной
категории
МКОУ «СОШ№6»
Цель: сформировать у учащихся понятие
электролиз, как окислительновосстановительный процесс и получение
металлов в чистом виде.
Задачи:
обучающие:
-научить учащихся определять процессы, происходящие на электродах, составлять схемы
суммарные уравнения реакции электролиза;
-углубить знание окислительно-восстановительных процессов, понимание практического
значения электролиза в природе и жизни человека.
развивающие:
-развивать мышление учащихся, научить их делать логические выводы из наблюдений;
-закрепить умения и навыки химического эксперимента, умение работать с таблицами,
справочным материалом, дополнительной литературой, опорными схемами.
воспитывающие:
-формировать интерес учащихся к изучению химии, умение применять приобретенные
знания. Практическое значение электролиза в природе и жизни человека.
Электролиз окислительно –
восстановительный процесс,
протекающий на
электродах при прохождении
электрического тока через
расплав или
водный раствор электролита.
Схема электролизера
Анод (+)
Катод (-)
Восстановление
Электроды
Окисление
Процесс на катоде зависит от положения
металла в электрохимическом ряду
напряжений.
Li Cs Rb K Ba Sr Ca Na Mg Be Al
Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb Н
Cu Hg AgPt Au
Катион электролита расположен в ряду напряжений
металлов в начале ряда по Al включительно,
выделяется из расплавов, а в водных растворах
идёт процесс восстановления воды с выделением
водорода:
_
_
2Н2О + 2 е → 2ОН + Н2 ↑
М n+ + n e- → M0;
_
_
2Н2О + 2 е → 2ОН + Н2 ↑
2. Катион электролита расположен
в ряду напряжений металлов
между Al и H, то на катоде
восстанавливаются одновременно
и катионы металла, и молекулы
воды с выделением водорода.
3. Катион электролита расположен в
ряду напряжений металлов после H,
то на катоде восстанавливаются
катионы металла:
_
М n+ + n e → M0;
4. В растворе содержатся катионы
разных металлов, то сначала
восстанавливается катион металла ,
стоящего в ряду напряжений правее.
Процесс на аноде зависит от
материала анода и от природы
аниона.
1. Если анод растворяется (все
металлические электроды кроме Pt
Au), то окисляется металл анода,
несмотря на природу аниона.
_
М 0 - n e → М n+ ;
анод
раствор
При наличии в растворе ионов
_ _ _ 2_
Cl , Br, I , S происходит окисление
этих частиц до простых веществ.
Электролиз солей карбоновых
кислот.
Реакция Кольбе – синтез алканов с четным числом
атомов углерода в цепи путем электролиза растворов
солей карбоновых кислот
CH3COONa = CH3COO- + Na+
A(+)
CH3COO- - e- → CH3COO.
неустойчивый радикал кислоты
CH3 : COO . → CH3 . + СО2
CH3 . + СН3. → CH3 - СН3
К(-)
2H2O + 2e- → H2 + 2OHУравнение электролиза:
2CH3COONа +2 Н2О → CH3- СН3 + СО2↑ + Н2 ↑ + 2NaOH
на аноде
на катоде у катода
При наличии в растворе ионов
кислородсодержащих кислот и
фторид F– анионов окисление этих
частиц на аноде не будет, происходит
выделение кислорода при окислении
воды:
+
2Н2О – 4 е → О2 + 4Н
Задание №1
Напишите уравнение реакции, протекающие на катоде и
аноде, а так же общее уравнение электролиза водного
раствора сульфата цинка.
2+
2-
ZnSO4 = Zn + SO4
+
_
Н2О = H + OH
на катоде (-)
на аноде (+)
2+
_
0
_
_
Zn + 2 е → Zn
4ОН – 4 е → О2 + 2Н2О
_
_
_
+
2Н2О + 2 е → 2ОН + Н2 ↑
2Н2О – 4 е → О2 + 4Н
Суммарное молекулярное уравнение:
ZnSO4 + 2Н2О → Zn + Н2 + О2 + Н2 SO4 (если полный распад соли);
2ZnSO4 + 4 Н2О → Zn + 3Н2 + О2 + 2 Н2 SO4 + Zn(ОН)2 ↓
Применение электролиза
Электрометаллургия: а) получение активных металлов (K, Na, Ca,
Mg, Al и др.) электролизом расплавов природных соединений;
б) получение металлов средней активности (Zn, Cd, Co)
электролизом растворов их солей.
В химической промышленности – получение газов: F2, Cl2, H2, O2;
щелочей: NaOH, KOH; пероксида водородаH2O2, тяжелой воды D2O
и др.
Электролитическое рафинирование – очистка металлов (Cu, Pb, Sn и
др.) от примесей электролизом с применением активных
(растворимых) анодов.
Гальванопластика – получение металлических копий с различных
матриц, а также покрытие неметаллических предметов слоем
металлов. Последний процесс (золочение деревянных статуй и
ваз) был известен еще в Древнем Египте, но научные основы
гальванопластики были заложены русским ученым
Б. Якоби
в 1838 г.
Домашнее задание:
§18, стр.217-222,
 №22,26, З.28с.224,
 КИМ ЕГЭ; №29, В1-10, 2016г.

Спасибо за внимание!
До новых встреч!