План-конспект урока по химии на тему "Электролиз"

Класс:  11              Предмет: химия        Урок № 18      Дата: 16.01       Левицкая Е.Н.

Тема урока: «Электролиз»

Цели урока:

Обучающая: обобщить и углубить знания о сути электролиза расплавов и растворов. Формировать умения составлять уравнения электролиза расплавов и растворов не инертных электродах.

Развивающая:  продолжить формирование умений самостоятельно определять цели своего обучения,  соотносить свои действия с планируемыми результатами;  развивать умения строить   логическое рассуждение, включающее установление  причинно-следственных связей;    вырабатывать умения сравнивать, обобщать,  делать выводы; развитие  умение работать со схемами;  осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата.

Воспитательная: способствовать формированию ответственного отношения к учению.

Оборудование: Химия 11 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. ПСХЭ Д.И.Менделеева; схема «Электролиз растворов»

Тип урока:  усвоение новых знаний и умений

Ход урока:

1. Организационный момент.

2. Актуализация опорных знаний

Составить уравнения 3-4 возможных  реакций получения марганца из его высшего оксида. Для 1-2 привести ЭБ.

3. Формулирование темы и цели урока.

Как называется процесс восстановления металлов с помощью электрического тока?

4. Первичное усвоение новых знаний

Лекция с элементами беседы

Электролиз-это совокупность  ОВ процессов, протекающих при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита с погруженными в него электродами

Анод – это положительно заряженный электрод - он обозначается  A(+)

Катод-это  отрицательно заряженный электрод - он обозначается  K(-)

Под действием электрического тока  ионы приобретают направленное движение, т.е. катионы движутся к катоду, а анионы движутся к аноду

При электролизе за счет электрической энергии протекают химические реакции: восстановление

 на катоде и окисление на аноде

Сущность электролиза изображают  с помощью схемы, которая показывает диссоциацию электролита, направление движения ионов, процессы на  электродах и выделяющиеся вещества

1) Электролиз раствора хлорида меди (II).

2) Электролиз раствора сульфата меди (II).

Вывод: последовательность разрядки анионов на аноде зависит от природы аниона:

При электролизе растворов солей бескислородных кислот (кроме фторидов) на аноде окисляются анионы кислотных остатков, например: 2Cl ^- - 2e ^- = Cl₂⁰↑

При электролизе растворов солей кислородсодержащих кислот и фторидов на аноде идет процесс окисления молекул воды: 2H₂O – 4e ^- = O₂↑ + 4H ⁺ (среда околоанодного пространства кислая). Анионы кислотных остатков таких кислот остаются в растворе вместе с образующимися ионами водорода H ⁺, т.е. после электролиза получается раствор кислоты.

При электролизе растворов щелочей окисляются гидроксид-ионы: 4OH ^- - 4e ^- = O₂↑ + 2H₂O

Анионы по их способности окисляться располагаются в следующем порядке:

Анодные процессы в водных растворах электролитов

Кислотный остаток (анион) Аm-
Бескислородный (Cl -, Br -, I -, S 2- и др., кроме F -)	Кислородсодержащий (SO42-, NO3-, CO32- и др.) и F -
Окисление аниона (кроме фторида) Аm- - me- = А0	В кислой и нейтральной среде – окисление молекул воды: 2H2O – 4e- = O2↑ + 4H+ в щелочной среде: 4OH- - 4e- = O2↑ + 2H2O

Вывод: последовательность разрядки катионов на катоде зависит от положения металла в электрохимическом ряду напряжений:

Если металл неактивен и расположен после водорода, то на катоде восстанавливаются ионы металлов: Meⁿ⁺ + ne^- = Me⁰

Если металл обладает высокой химической активностью и расположен в начале ряда, от лития до алюминия включительно, то на катоде восстанавливаются молекулы воды:
2H₂O + 2e^- = Н₂↑ + 2ОН^- (среда околокатодного пространства щелочная). Катионы таких металлов остаются в растворе вместе с образующимися гидроксид-анионами ОН^-, т. е. после электролиза получается раствор щелочи.

Если металл обладает средней химической активностью и расположен в ряду напряжений между алюминием и водородом, то будут происходить оба процесса (в зависимости от концентрации соли, рН среды, плотности тока и других факторов): и восстановление ионов металла, и восстановление молекул воды.

Если в растворе находится смесь катионов разных металлов, то сначала восстанавливаются катионы менее активного металла.

При электролизе растворов кислот на катоде восстанавливаются катионы водорода: H⁺ + 2e^- = Н₂↑

Катодные процессы в водных растворах электролитов

Электрохимический ряд напряжений металлов
Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al	Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni	НH2	Cu, Hg, Ag, Pt, Au
Восстановление молекул воды: 2H2O + 2e- = Н2↑ + 2ОН-	Оба процесса:  1) Men+ + ne- = Me0  2) 2H2O + 2e- = Н2↑ + 2ОН-		Восстановление катиона:  Men+ + ne- = Me0

5. Первичная проверка понимания материала

1. Составить схему электролиза раствора иодида калия KI.

 

2. Беседа. Какие вещества будут образовываться на электродах при пропускании постоянного электрического тока через раствор нитрата серебра AgNO3? (серебро на катоде и кислород на аноде). Раствор, какого вещества останется в электролизере после окончания реакции? (раствор азотной кислоты HNO3)

6. Домашнее задание: изучить § 25; выполнить на выбор: задание № 1, 4; задачи 5.6 стр. 118

7. Рефлексия

 Приём «Личный результат»