Урок химии в 10
классе по теме: «Электролиз»
Цель: раскрыть понятие процесса
электролиза; сформировать умение определять процессы, происходящие на
электродах; составлять суммарное уравнение реакции электролиза.
Задачи:
· образовательные: сформировать
у учащихся представление о процессе электролиза, умение составлять уравнения
анодных и катодных процессов, суммарных процессов электролиза;
· развивающие: развивать познавательные и творческие
способности учащихся, умение применять теоретические знания на практике;
· воспитательные: воспитывать информационную культуру
учащихся, формировать коммуникативные умения, навыки самостоятельной работы.
Ход урока:
I.
Организационная часть.
1.
Приветствие учащихся:
-
Здравствуйте, ребята! Присаживайтесь.
2.
Оформление тетрадей.
-
Откройте тетради и запишите число: … .
II.
Подготовка к восприятию нового материала:
Сегодня
на урок к нам пришел Петя вот с такой историей:
«Петя снял аккумулятор с «Жигуля»:
Напряжение упало до нуля,
Пете посоветовал Андрей:
«Ты электролит туда залей!»
Петя взял на кухне соли
Он учил когда-то в школе
Что любой электролит
Если он водой залит
Распадается на ионы.
Этих ионов миллионы!
Соль всегда электролит.
Вот готов раствора литр.
Петя взял аккумулятор…
Тут пришел его отец,
Догадайтесь – ка, ребята
Что сказал ему отец?»
-Конечно, ничего хорошего
отец сказать ему не мог: ведь Петя спутал химическое понятие «электролит» с
сернокислотным электролитом для автомобилей. Хорошо еще, что он не успел залить
раствор поваренной соли внутрь аккумулятора, иначе пришлось бы покупать новый.
А что же происходит внутри аккумулятора и вообще с солями под действием
электрического тока. Это мы с вами сегодня и узнаем. Но вначале вам нужно
разгадать ребус и вы узнаете, как называется этот процесс в химии и это и будет
темой нашего урока:
e
|
Al
|
Be
|
K
|
SO4
|
Br
|
Li
|
Au
|
1
|
2
|
2
|
1
|
7
|
2,3
|
1,2
|
1
|
-Правильно
ребята, это «Электролиз».
«Электролиз»
- это процесс разложения вещества под действием электрического тока.
III.
Объяснение нового материала.
Этот процесс проводится в U-образной трубке или специальном аппарате
– электролизере.
Вначале мы с
вами познакомимся с процессом, проводимым в U-образной трубке. В нее наливают
раствор соли, например CuCl2, и
опускают в каждое из отверстий трубки электропроводящий стержень –
металлический электрод. В водном растворе эта соль диссоциирует:
CuCl2 = Cu2+ + 2Cl-
к
а
Таких
катионов и анионов в растворе соли очень много. Опускаем электроды и подключаем
катод к отрицательному, а анод к положительному полюсу выпрямителя
электрического тока. Начинается электрохимическая реакция: катионы, частицы с
положительным зарядом (Сu2+) движутся
к отрицательному электроду катоду. Там они получают недостающий электрический
заряд и превращаются в атомы и осаждаются на катоде в виде металлической меди:
Cu2+ - 2е = Cu0
Катод покрывается
слоем меди.
Хлоридные ионы
заряжены отрицательно и движутся к положительному электроду – аноду. Там они
лишаются своего заряда и превращаются в атомы хлора, а потом объединяются в
молекулы Cl2
2Cl- + 2е = Cl20
На аноде
выделяется газообразный хлор, который впоследствии улетучивается или собирается
в специальные резервуары.
Суммарное
уравнение электролиза:
CuCl2 = Cu + Cl2
(схемы электролиза
СuCI2 и FeSO4 выводятся
на доску и объясняются)
Что такое электролиз,
Рассказать я не
боюсь.
Значит так:
берется полюс,
Этот полюс
будет «плюс»
Нужен
нам и полюс «минус»
Это тоже электрод.
Если,
соль в раствор закинув
Цепь
замкнуть, то ток пойдет
У катода всем подряд
Выдаются электроны.
Металлический отряд
Получается из ионов.
А анод, наоборот
Электроны отберет.
В этом месте
всякий раз
Выделятся будет газ.
Результат
всего процесса
Очень даже интересен:
Если ток включается
Соли разлагаются.
Но не всегда
катионы металлов восстанавливаются на катоде, а на аноде анионы вступивших
веществ, чтобы это понять нужно знать пять правил:
1. Группа металлов, стоящая после водорода:
при
электролизе катионы этих металлов сами восстанавливаются на
катоде.
2. Группа металлов, стоящая от начала ряда напряжений
до алюминия включительно:
при электролизе
катионы этих металлов сами не восстанавливаются на катоде вместо них
восстанавливаются молекулы воды до водорода.
3. Группа металлов, стоящая от алюминия до водорода:
при электролизе
катионы этих металлов сами восстанавливаются на катоде параллельно с молекулами
воды. На катоде идет восстановление металла и водорода.
4. Анионы бескислородных кислот:
сами
окисляются на аноде.
5. Анионы кислородосодержащих кислот:
на
аноде не окисляются, а вместо них окисляются молекулы воды до
кислорода.
(таблицы)
IV.
Активизация учащихся:
1. А теперь
давайте разберемся с тем, что происходит в аккумуляторе:
Pb
+ 2H2SO4 = PbSO4 + SO2 + 2H2O
PbSO4
= Pb2+ + SO42-
K A
Pb O2
H2
2. Какие вещества рассказывают нам о себе?
Давайте узнаем их и подвергнем их гидролизу:
1.
«Я, конечно, очень нужен.
Без
меня не сваришь ужин,
Не
засолишь огурца,
Не
заправишь холодца.
Но
не только лишь в еде –
Я живу в
морской воде.
Если льет
слеза из глаза,
Вкус
припомнишь мой ты сразу.
Кто
догадлив говорит:
Это - …
(натрия хлорид)
2 NaCl = 2Na2+
+ Cl20
K A
H2
Cl2
2.
«Сообщаю: я спешу!
Я живу,
пока пишу.
Исчертил
всю доску белым…
Исчезаю.
Был я … (мелом СаСО3)
СаСО3
= Са2+ + СО32-
K A
H2
О2
3.
Какие продукты будут находиться в растворе в результате электролиза Cu(NO3)2
в двух случаях: а) соль полностью подвергнута электролизу, и после этого
электроды сразу вынуты из раствора; б) соль полностью подвергнута электролизу,
но после этого некоторое время электроды остаются в растворе, но ток отключен.
а)
на катоде Cu2+ , на
аноде О2 , в растворе HNO3
б)
медь постепенно будет растворятся в разбавленной HNO3
3Cu0 + 8H+ N+5 O3-2 =
3Cu+2(N+5 O3-2)2 + 2N+2
O-2 + 4H2+O-2
4. А теперь самое время для химической сказки-загадки:
« Жил был когда-то на свете храбрый богатырь Диоксид Кремниевич. У него была
сестрица по имени Кремниевая кислота – толстушка-хохотушка, но большая умница.
Стала
однажды сестрица брата в гости звать на пироги с черникой. А тот кричит:
-
Вольно же тебе меня в гости звать! Твой дом за рекой, а переправы нет!
-
Проще нет ничего, чем переправу поставить. Запомни 2 волшебных слова: «Щелочь.
Кислота». Как их скажешь, через реку мост встанет. – учит сестрица брата.
-
Ты, сестра, колдовать да заговаривать научена, а я человек простой все забуду –
отвечает Диоксид Кремниевич.
Рассердилась
Кремниевая кислота и говорит:
-
Эти слова забудешь, так другие два запомни: «Фтороводород. Вода». Да
поторапливайся, а то пироги остынут.
Есть
ли химический смысл у «волшебных» слов? Почему Диоксид кремниевич не может
прейти реку без этих слов?
1. SiO2 +
2NaOH = Na2SiO3 + H2O
Na2SiO3 + HCI =
2NaCI + H2SiO3
2. SiO2 +
4HF = SiF4 + 2H2
SiF4 + 3H2O = H2SiO3
+ 4HF
V. Итог
урока:
Ребята,
сегодня на уроке мы с вами познакомились с процессом электролиза. А теперь я
проверю, как Вы его усвоили:
1. Скажите,
ребята, всегда л электролиз происходит одинаково или отличается?
2. Какие
вещества участвуют в электролизе раствора?
3. Какие
вещества участвуют в электролизе расплава?
VI.
Выставление оценок
VII. Домашнее
задание
Параграф 5.5. стр. 142 зад.3-5
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.