План урока:       Организационный момент.       Объяснение нового материала.       Задание на дом icon

План урока:       Организационный момент.       Объяснение нового материала.       Задание на дом


Смотрите также:
Конспект предполагает отражение основных этапов урока: организационный момент...
План урока: I. Организационный момент. II. Объяснение новой темы. III. Задание на дом...
План урока Организационный момент Актуализация темы урока. Изложение нового учебного материала...
План урока Организационный момент. Объяснение нового материала. Лекция...
План урока: Организационный момент. Опрос. Изучение нового материала...
План урока.        I.      Организационный момент.     II.      Изучение нового материала...
План урока: Организационный момент Изложение нового материала...
План урока Организационный момент. Изучение нового материала. Практическая работа на пк...
План урока: Организационный момент. Проверка домашнего задания. Изучение нового материала...
План урока: Организационный момент. Проверка Д/З. Цель, план урока...
План урока. Организационный момент; определение темы урока; формулировка целей урока...
План урока: Орг момент. Подготовка к изучению нового материала. Изучение нового материала...



Загрузка...
скачать

ЭЛЕКТРОЛИЗ


 

Учитель: Расторгуева С.В.

Цель урока: познакомить учащихся с понятием электролиза, рассказать о значении электролиза.

 

Оборудование и реактивы: прибор для проведения электролиза, растворы CuCl2, CuSO4, NaBr, KNO3.

 

План урока:

1.      Организационный момент.

2.      Объяснение нового материала.

3.      Задание на дом.

 

План изложения нового материала:

1.      Понятие электролиза.

2.      Электролиз водных растворов.

3.      Электролиз расплавов.

4.      Применение электролиза.

5.      Закрепление нового материала.

6.      Выводы по уроку.

 

Ход урока.

1. Понятие электролиза.

В растворах и расплавах электролитов имеются катионы и анионы, которые находятся в хаотическом движении. Если в такой раствор или расплав электролита погрузить инертные (угольные) электроды и пропустить постоянный электрический ток, то ионы будут двигаться к электродам: катионы – к катоду, анионы – к аноду. Катионы, соприкасаясь с катодом, принимают от него электроны и восстанавливаются, а анионы, соприкасаясь с анодом, отдают ему электроны и окисляются.

Электролизом называют окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении электрического тока через раствор или расплав электролита.

 

^ 2. Электролиз водных растворов.

Может проходить как без участия, так и с участием молекул воды, в которой растворен электролит. В качестве примера рассмотрим:

а) электролиз водного раствора хлорида меди (II) – CuCl2.

^ Демонстрация опыта.

Что мы наблюдаем? На катоде (–) осаждается чистая медь, на аноде (+) выделяется газ желто-зеленого цвета с резким запахом – это хлор.

Как объяснить выделение этих веществ?

 

В водном растворе CuCl2 диссоциирует на ионы:

 

CuCl2 ↔ Cu2+ + 2Cl-

 

К катоду движется катион меди, принимает два электрона, то есть восстанавливается с образованием меди. К аноду движется хлорид-анион, отдает свой электрон, то есть окисляется с образование атомов, а затем и молекул хлора.

В виде химических уравнений процесс записывается так:

 

Электролиз раствора соли CuCl2:

 

CuCl2 ↔ Cu2+ + 2Cl-

 

Катод (–) Анод (+)

Cu2+ + 2ē → Cu0 Cl- – 1ē → Cl0

2Cl0 → Cl2

 

электролиз

CuCl2 ===== Cu + Cl2

 
^

Таким образом, в электролизе раствора CuCl2 не принимают участие молекулы воды.


б) электролиз водного раствора сульфата меди (II) – CuSO4.

Демонстрация опыта.

Что мы наблюдаем? На катоде (–) выделяется и осаждается чистая медь, на аноде (+) выделяется газ. В атмосфере этого газа тлеющая лучинка загорается – значит, это кислород. Как объяснить выделение этих веществ?

В водном растворе CuSO4 диссоциирует на ионы:

 

CuSO4 ↔ Cu2+ + SO42-

 

К катоду движется катион меди, принимает два электрона и восстанавливается с образованием меди. К аноду движется сульфат-анион. Но: анионы кислородсодержащих кислот на аноде не окисляются, а вместо них окисляются молекулы воды с образованием молекулярного кислорода и катионов водорода. Что же остается в растворе? Сульфат-анионы и катионы водорода, которые могут образовать молекулы серной кислоты.

 

В кратком виде процесс записывается так:

 

Электролиз раствора соли CuSO4

 

CuSO4 ↔ Cu2+ + SO42-

катод (–) анод (+)

Cu2+ + 2ē → Cu0 2H2O – 4ē → 4H+ + O2

 

В растворе: H+, SO42-

электролиз

2CuSO4 + 2H2O ====== 2Cu + O2 ↑ + 2H2SO4

 

в) электролиз водного раствора бромида натрия – NaBr.

^ Демонстрация опыта.

Что мы наблюдаем? На катоде (–) выделяется газ без цвета и запаха. Этот газ после проверки на чистоту поджигается и горит практически бесцветным пламенем – это водород. На аноде (+) выделяется жидкость бурого цвета с резким запахом, не дающая качественной реакции на крахмал – это бром.

Записываем уравнения реакции:

 

NaBr ↔ Na+ + Br-

 

катод (–) анод (+)

2H2O + 2ē → H2 ↑ + 2OH- Br- – 1ē → Br0

 

В растворе: Na+, OH- 2Br0 → Br2

электролиз

2NaBr + 2H2O ====== 2NaOH + H2 ↑ + Br2

 

г) Как же можно узнать, что при электролизе растворов будет образовываться на катоде и на аноде?

Существует несколько правил:

 

Для катодных процессов.

Обращаемся к электрохимическому ряду напряжений металлов.

1 правило. Если металл расположен в электрохимическом ряду после водорода (т.е. от Cu до Au включительно), то при электролизе раствора соли такого металла восстанавливается сам металл.

 

Cu2+ + 2ē → Cu0

 

2 правило. Если металл расположен в электрохимическом ряду до алюминия включительно (от Li до Al), то на катоде будут восстанавливаться молекулы воды с образованием водорода.

 

2H2O + 2ē → H2 ↑ + 2OH-

 

3 правило. Если металл расположен между Al и водородом в электрохимическом ряду, восстанавливаться будет и сам металл, и молекулы воды.

 

2H2O + 2ē → H2 + OH-

Fe2+ + 2ē → Fe0

 

Для анодных процессов.

1 правило. Анионы бескислородных кислот (кроме F-) легко окисляются:

 

I- – 1ē → I0

2I0 → I2

 

2 правило. Анионы кислородсодержащих кислот и анион F- сами не окисляются, а вместо них окисляются молекулы воды и выделяется кислород.

 

2H2O – 4ē → 4H+ + O2

 

д) Для иллюстрации приведем еще один пример – электролиз водного раствора KNO3.

^ Демонстрация опыта.

Что наблюдаем? И на катоде, и на аноде выделяется газ. Какой?

Записываем уравнения реакции:

 

KNO3 ↔ K+ + NO3-


катод (–)

 

анод (+)

2H2O + 2ē → H2 ↑ + 2OH-

 

2 H2O – 4ē → 4H+ + O2

В растворе: K+, OH-

В растворе: H+, NO3-

электролиз

KNO3 + 3H2O ====== KOH + HNO3 + 2H2 ↑ + O2

электролиз

KNO3 + 3H2O ====== KNO3 + H2O + 2H2 ↑ + O2

электролиз

2 H2O ====== 2H2 ↑ + O2

 

То есть в данном случае электролиз сводится к электролизу воды.

 

Вывод: Электролиз водных растворов солей протекает по-разному в зависимости от того, катионом какого металла и анионом какого кислотного остатка образована соль.

 

^ 3. Электролиз расплавов.

При электролизе расплавов солей активных металлов на катоде восстанавливается металл (отличие от электролиза раствора). Чаще всего при электролизе расплавов используются галогениды.

Пример: электролиз расплава NaCl (t пл.= 8010C).

 

NaCl ↔ Na+ + Cl-

 

катод (–) анод (+)

Na+ + 1ē → Na0 Cl- – 1ē → Cl0

2Cl0 → Cl2

электролиз расплава

2NaCl ====== 2Na + Cl2

 

^ 4. Применение электролиза.

1. Электролиз используется для получения многих активных металлов и неметаллов, щелочей и некоторых солей.

2. Электролизом пользуются в гальванопластике для покрытия изделий другим металлом: никелем, цинком, оловом, хромом, золотом и др.

3. С помощью электролиза получают сложные неорганические и органические соединения.

4. Электролиз используют для очистки некоторых металлов от примесей (рафинирование металлов).

 

^ 5. Закрепление нового материала.

Вопрос: объясните процессы, происходящие при электролизе:

- раствора NaI,

- расплава ZnCl2,

- раствора NiSO4,

- расплава KBr.

Сделайте краткие записи.

 

6. Общие выводы по уроку.

Сущность электролиза состоит в осуществлении за счет электрической энергии химических реакций – восстановления на катоде и окисления на аноде. Электролиз может протекать как в расплавах, так и в растворах электролитов.

Электролиз находит весьма широкое применение в технике, искусстве, в быту.

 

Задание на дом.




Скачать 59.46 Kb.
оставить комментарий
Дата28.09.2011
Размер59.46 Kb.
ТипУрок, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

хорошо
  2
отлично
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх