"Электролиз растворов солей"

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 «Окислительно-восстановительные 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.

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?

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.

_

K (-) Na⁺ + 1е → Naº ( восстанавливается ) │ 2

_

A (+) 2Cl^- - 2е → Clº₂ ↑ ( окисляется) │ 1

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

2Na⁺ + 2Cl^- → 2Naº + Clº₂ ↑

2 NaCl 2Naº + Cl₂º↑

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.

1. 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;

• 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: S^2-; 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).(см. окисляться водаться катионы медио из раствора сульфата медм на катод акций и показывает

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?

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.

(см. окисляться водаться катионы медио из раствора сульфата медм на катод акций и показывает ос

Вывод: из раствора сульфата меди(II) на катоде будут восстанавливаться катионы меди ( Cu²⁺),

а на аноде будут окисляться молекулы воды.

CuSO₄(раствор)↔Cu²⁺+SO₄^2-

_

K(-) Cu²⁺+ 2е → Cuº( восстанавливается) │4│2

_

A (+) 2H₂O - 2е →O₂º↑+ 4H⁺(окисляется) │2│1

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

2Cu²⁺ + 2H₂O → 2Cuº + O₂º↑+ 4H⁺

+SO₄^2- +SO₄^2-

Суммарное уравнение электролиза раствора сульфата меди (II):

2CuSO₄ + 2H₂O 2Cuº + O₂º + 2Н₂SO₄

^{на катоде на аноде в электролизёре}

Показ видеофильма «Электролиз раствора иодида калия»

KI (раствор) → K⁺ + I^-

К (+) 2H₂O + 2e → H₂⁰ + 2OH^- | 2| 1

A (-) 2I^- - 2e → I₂⁰ | 2| 1

2H₂O + 2I^- → H₂⁰ + 2OH^- + I₂⁰

Суммарное уравнение электролиза раствора

2KI + 2H₂O → H₂⁰+ I₂⁰ + 2KOH

Показ видеофильма «Электролиз раствора сульфата калия»

К (+) 2H₂O + 2e → H₂⁰ + 2OH^- | 4| 2

A (-)2H₂O - 4e → O₂⁰ + 4 H⁺ | 4| 1

4H₂O + 2H₂O → 2H₂⁰ + 4OH^- + O₂ + 4H⁺

Суммарное уравнение электролиза раствора

2H₂O2H₂⁰+ O₂⁰

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

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