Информационно-образовательный портал
e-mail: [email protected]

Открытый урок "Электролиз растворов и расплавов электролитов"

Открытый урок "Электролиз растворов и расплавов 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: диск с кинофрагментами “Химия и электрический ток”, плакат «Схема электролизёра», на столах учащихся таблица «Катодные процессы в водных растворах солей» и ряд «Способность окисляться анионов». Приложение 1

Ход урока

I. Организационный момент

II. Изучение нового материала

ВВЕДЕНИЕ

Как известно, очень немногие металлы встречаются в природе в свободном виде. Это так называемые «самородные» металлы – золото, платина, серебро и др. Добыча их осуществляется с помощью физических методов – отделением от сопутствующих пород и примесей.

Большинство металлов находятся в земной коре в виде различных нерастворимых в воде соединений – оксидов и солей, которые входят в состав руд и минералов. Получение из них металлов осуществляется с помощью химических реакций, в основе которых лежит следующий процесс восстановления: Меn+ + ne- → Me0. Поставщиками электронов, т. е. восстановителями, служат различные вещества: кокс (С), монооксид углерода (СО), водород (Н2), более активные металлы (Mg, Alи др. )

Получением металлов занимается металлургия, одна из самых древнейших отраслей промышленности.

Вопрос 1. Какие виды металлургии вы знаете? Назовите их. (ответ: черная металлургия, цветная металлургия, пирометаллургия, гидрометаллургия, электрометаллургия).

Итак, сегодня на уроке будем подробно знакомиться с электрометаллургией – это способ получения металлов при электролизе растворов или расплавов их соединений.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ УРОКА

Вопрос 2. Что называем электролитической диссоциацией? (ответ: процесс распада молекулы электролитов на ионы в водном растворе или в расплаве)

Вопрос 3. Почему водные растворы или расплавы электролитов проводят электрический ток? (ответ: при подключении электрического тока содержащиеся ионы в растворе или расплаве электролитов получают направленное движение к электродам: катионы – к катоду, анионы – к аноду)

Затем на катоде происходит процесс восстановления ионов, а на анодепроцесс окисления. В результате за счет электрического тока осуществляется химическая реакция.

Учащиеся записывают в тетрадях определение электролиза. (учебник с. 80)

Электролиз проводится в электролитических ячейках – электролизёрах. (плакат «Схема электролизёра»)

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

(далее изучение темы помогает просмотр видеофрагтентов)

1. Рассмотрим 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+ + SO42-

H2O ↔ H+ + OH-

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

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

– --------------------------------------------------------------------------

2 Cu2+ + 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. Показ видеофильма “Электролиз водного раствора иодида калия.

Вопрос 5. Почему произошло изменение окраски индикатора фенолфталеина в катодном пространстве? (ответ: образовалась щёлочь)

Вопрос 6. Какое вещество выделилось на аноде? (ответ: йод)

4. 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

– ------------------------------------------------------------------------------

2 H2O + 2I- → I20↓ + H20↑ + 2 OH-

Суммарное уравнение электролиза водного раствора иодида калия:

2 KI + 2 H2O → I20↓ + H20↑ 2 KOH

IV. Закрепление знаний

Выполнение заданий части 2 ЕГЭ на два варианта. Приложение 2.

Проверка теста:

А

Б

В

Г

ВАРИАНТ 1

2

5

6

1

ВАРИАНТ 2

5

5

6

2

V. Домашнее задание

1) Учебник Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман, 11 класс, § 19, упр. 5-10, решить задачи № 2,3.

2) Подготовить сообщения на тему «Применение электролиза»