Урок по теме: «Электролиз растворов электролитов»

Тема урока: «Электролиз растворов электролитов»

Цели:

Образовательная: научиться объяснять происходящие процессы на электродах, составлять уравнения химических реакций.

Развивающая:совершенствовать умения учащихся анализировать, сравнивать, наблюдать, делать выводы, устанавливать взаимосвязь между физическими и химическими процессами.

Воспитательная:продолжать воспитывать у учащихся культуру умственного труда, положительного отношения к знаниям и их применению в жизни.

Оборудование: мультимедийные средства обучения: 

– компьютер: учебно-электронное издание «Виртуальная лаборатория», презентация урока в программе Microsoft PowerPoint

таблицы: «Схема электролиза раствора хлорида меди (II)»,

Ход урока

Организационный момент

Сообщение цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности.

Выявление, актуализация и корректировка опорных знаний:

IV. Формирование новых знаний

Сегодня нам предстоит изучить одну из сложнейших тем школьной химии – электролиз протекающий в растворах электролитов. В первую очередь нам необходимо повторить материал темы «Электролиз расплавов». Основные понятия которые вы усвоили на прошлом уроке:

Электрод – реальный физический объект, сделанный в большинстве случаев из химически малоактивных или инертным материалов (графит, медь, платина и т.д.), на поверхности которого протекает определенный электрохимические процессы.

Электролиз – электрохимический окислительно – восстановительный процесс, протекающий под действием постоянного электрического тока. Процесс в ходе которого работа электрического тока преобразуется в химическую реакцию.

Анод – электрод на котором протекает процесс окисления. В реакции электролиза заряжен положительно.

Катод – электрод на котором протекает процесс восстановления. В реакции электролиза заряжен отрицательно.

Почему водные растворы или расплавы электролитов проводят электрический ток?

Затемна катоде происходит процесс восстановления ионов, а на аноде – процесс окисления. В результате за счет электрического тока осуществляется химическая реакция.

Процессы электролиза в расплавах и в водных растворах электролитов имеют существенные различия.

1.Вспомним электролиз расплавов солей

Изучим схему электролиза расплава хлорида натрия. Учащийся записывает схему электролиза расплава в тетрадях, учитель на доске.

t

NaCl ↔ Na⁺ + Cl^-

Катод(-):Na⁺ + 1e^- → Na⁰↓ (восстановление) |2|

Анод(+): 2Cl^- - 2e^- → Cl₂⁰↑ (окисление) |1|

-----------------------------------------------------------------

2Na⁺ + 2Cl^- = 2Na⁰↓ + Cl₂⁰↑

Суммарное уравнение электролиза расплава хлорида натрия:

эл-з

2NaCl = 2Na↓ + Cl₂↑

Вывод: 1) на катоде образовался металлический натрий, а на аноде - газообразный хлор;

2) при электролизе расплавов солей на катоде всегда осуществляется процесс восстановления ионов металла, независимо от положения данного металла в электрохимическом ряду активности металлов.

Вопрос 4. Какие металлы можно получить электролизом расплавов солей? (ответ:

щелочные, щелочноземельные, алюминий – электролизом расплава оксида в криолите).

2.Рассмотрим электролиз водных растворов солей.

Изучим электролиз раствора сульфата меди(II) (видеофрагмент «Электролиз раствора сульфата меди (II )»)

После просмотра видеофрагмента учащиеся записывает схему электролиза расплава в тетрадях, учитель на доске, использую таблицу «Катодные процессы в водных растворах солей» и ряд «Способность окисляться анионов».

CuSO₄ ↔ Cu²⁺ + SO₄^2-

H₂O ↔ H⁺ + OH^-

Катод(-):Cu²⁺ + 2 e^- → Cu⁰↓ (восстановление) |4| 2

Анод(+): 2 H₂O- 2 e^- → О₂⁰↑ + 4 Н⁺ (окисление) |2| 1

---------------------------------------------------------------------------

2Cu²⁺ + 2 H₂O → 2 Cu⁰↓ + 4 Н⁺

Суммарное уравнение электролиза раствора сульфата меди (II):

2CuSO₄ + 2 H₂O → 2 Cu⁰↓ + O₂↑ + 2 H₂SO₄

Вывод: 1) на катоде образовалась металлическая медь, на аноде – газообразный кислород, в электролизёре – серная кислота;

2) при электролизе водных растворов различных солей окислительно-восстано- вительные процессы на катоде и аноде зависят от окислительной способности катионов металла и характера аниона соли.

3.Упражнение:самостоятельно в тетрадях запишите уравнение электролиза водного раствора иодида калия. (один учащийся записывает на доске)

KI ↔ K⁺ + I^-

H₂O ↔ H⁺ + OH^-

Катод(-): 2 H₂O + 2 e^-↔H₂⁰↑ + 2 OH^- (восстановление) |2| 1

Анод(+): 2I^- - 2 e^- → I₂⁰↓ (окисление) |2| 1

-------------------------------------------------------------------------------

2H₂O + 2I^- → I₂⁰↓ + H₂⁰↑ + 2 OH^-

Суммарное уравнение электролиза водного раствора иодида калия:

2KI + 2 H₂O → I₂⁰↓ + H₂⁰↑ 2 KOH

4. Применение электролиза

Электрометаллургия: 

получение активных металлов (K, Na, Ca, Mg, Al и др.) электролизом расплавов природных соединений; 

получение металлов средней активности (Zn, Cd, Co) электролизом растворов их солей.

В химической промышленности – получение газов: F₂, Cl₂, H₂, O₂; щелочей: NaOH, KOH; пероксида водорода H₂O₂, тяжелой воды D₂O и др.

Электролитическое рафинирование – очистка металлов (Cu, Pb, Sn и др.) от примесей электролизом с применением активных (растворимых) анодов. Неочищенная медь, которая является анодом, растворяется, т. е. переходит в раствор соли меди в виде ионов. Энергия электрического тока расходуется на перенос этих ионов к катоду, их восстановление и осаждение чистой меди (степень чистоты – 99,95%). Примеси (Ag, Au и другие благородные металлы), которые имеют больший стандартный электродный потенциал, не восстанавливаются, а выпадают в осадок на дне ванны, тем самым окупая расходы на проведение рафинирования меди. Данный процесс – одно их старейших электрохимических производств. Впервые этот метод был применен в России в 1847 г.

Гальваностегия – нанесение металлических покрытий на поверхность металлического изделия для защиты от коррозии или придания декоративного вида. Например, оцинковка, хромирование, никелирование и пр.

V.Закрепление знаний

Выполнение заданий части 2 ЕГЭ на два варианта.

Проверка теста

VI.Домашнее задание

§ 19, упр.5-10, решить задачи № 2,3.

Подготовить сообщения на тему «Применение электролиза»

VII.Подведение итогов урока

Выставление оценок

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/277601-urok-po-teme-jelektroliz-rastvorov-jelektroli