Урок по химии в 10 классе на тему: "Получение металлов электролизом".

Четверть IV	Класс        10               Урок №  65                       Дата
Тема урока:	Получение металлов электролизом. Промышленное получение алюминия электролизом.
Цель:	Закрепить знания  учащихся о процессе электролиза, умение составлять уравнения анодных и катодных процессов, суммарных процессов электролиза.  Связывать изучаемые процессы с жизнью.
Результат обуче-ния для ученика А:	Изучить технологию промышленного производства электролиза оксида алюминия, умение составлять уравнения анодных и катодных процессов, суммарных процессов электролиза. Развитие логического мышления путём сравнения, обобщения, анализа, систематизации.
Результат обучения для ученика Б:	Изучить процессы электролиза расплавов и растворов солей, как часть окислительно-восстановительных процессов; как реакции, инициируемые электрическим током. Развитие логического мышления путём сравнения, обобщения, систематизации.
Результат обучения для ученика В:	Изучить процессы электролиза расплавов и растворов солей, как часть окислительно-восстановительных процессов; как способ получения металлов и неметаллов; как реакции, инициируемые электрическим током. Развитие логического мышления путём сравнения.
Основные ключевые идеи	Электролиз. Катод. Анод. Гальваностегия. Гальванопластика
Форма проведения:	урок с включением парных, индивидуальных форм организации учебно-познавательной деятельности учащихся с использованием ИКТ.
Использование пед. технологий:	методы критического мышления «Ты – мне, я – тебе», графический диктант, «6 шляп», обучение в сотрудничестве
Оборудование	Презентация, карточки, тесты, схемы
Этапы  время	Деятельность учителя		Деятельность ученика
Вводная часть 3 мин Мотивация учебной деятельности учащихся-  2 мин	Психологический настрой. Пожелание хорошего дня. Деление на 3 группы по стикерам 1. Постановка проблемы. Наш сегодняшний урок мне хотелось бы начать с античной легенды:“Некий мастер, имя которого история не сохранила, принес римскому импера-тору Тиберию, правившему в начале I века н.э., чашу из металла, напоминающего серебро, но то-лько более легкого. Подарок стоил жизни изобре-тателю: Тиберий приказал казнить его, а мастерс-кую уничтожить, поскольку боялся, что новый металл может обесценить серебро императорской сокровищницы”. Согласно рассказу Плиния Стар-шего, этот металл, похожий на серебро, был полу-чен из “глинистой земли ”. Но история не знает безвозвратных потерь. В 1827 году немецкий уче-ный Фридрих Вёлер получает несколько граммов, а через несколько лет уже несколько килограммов нового легкого, прочного, блестящего металла. Но металл стоил также дорого, как серебро.Французы изготовили из него кирасы охранникам императо-ра и игрушку наследнику Его Величества. Что же это за металл?   Правильно, это алюминий.		Пожелание соседу. Делятся на группы Слушают легенду. Делают предположения, что этим металлом мог быть алюминий.
Основная часть. Актуализация знаний – 10 мин	Ребята, для изучения нашей темы, необходимо понимание многих понятий, которые вы должны были повторить дома. Ранее мы с вами уже изучи-ли сущность процесса электролиза растворов и расплавов солей и методы получения металлов. Я предлагаю вам вспомнить пройденный материал Учащимся  предлагается задавать вопросы от команды к команде. (Игра «Ты – мне, я - тебе») 1.      В каком виде встречаются металлы в природе? 2.      Какими способами получают металлы? 3.      Что такое электролиз? 4.       Что вы знаете об ОВР? 5.       А что является самым сильным окислителем, самым сильным восстановителем?  6.      Что называют электродом? Какими они бывают? Из чего их изготавливают? Учитель предлагает написать на доске уравнения получения металлов различными способами и записать метод получения. Предлагает выполнить тестовое задание: Задача. При электролизе раствора какой соли можно одновременно получить 0,2 моль нерастворимого основания и 13,44 л газообразных продуктов (н.у.)? Напишите уравнения процессов, происходящих на электродах в ионной и молекулярной формах: 1) CuSO4;     2) NaCl;         3) AlCl3. Дано: v (осадка) = 0,2 моль V (газов) = 13,44 л  v (газов): v (осадка) = ? Из текста задания ясно, что вам необходимо соста-вить уравнения электролиза растворов, определи-ть катодные и анодные процессы, выполнить необ -ходимые расчеты. Предлагает решить задание в группе, а затем представителям из каждой группы выйти к доске для выполнения задания. 1 группа – электролиз CuSO4. 2 группа – электролиз NaCl. 3 группа – электролиз AlCl3. После окончания работы задает вопросы: При электролизе какого раствора получились осадок и газообразные вещества? С помощью таблицы растворимости определяем, что вещество Al(OH)3 не растворимо и выпадает в осадок. В околоанодном пространстве выде-ляется газообразный хлор, в околокатодном пространстве – водород. По уравнению реакции определяем соотношение количеств газообразных продуктов и осадка. 2AlCl3 + 6H2O —>3H20 +3Cl2 + 2Al(OH)3                                   6 моль газов    2 моль осадка v (газов): v (осадка) = 6: 2 = 3 : 1 Это в точности совпадает с нашими расчетами. Значит правильный ответ в этом задании в) Задает вопрос: Если алюминий нельзя получить электролизом раствора соли, как же его получают в промышленности? Это нам и предстоит выяснить на уроке.		Ученики отвечают на воп-росы. Электролит- это ве-щество, раствор или расп-лав которого проводит электр. Ток. Самым силь-ным окислителем и самым сильным восстановителем является электрический ток. Катод – отрицатель-ный электрод. Анод– по-ложительный электрод.  Анод бывает - инертный ( из C, Pt, Au), растворимый (из более активного метал-ла - Cu, Cr, Ni ) . Выходят у группе для записи урав-нений. Решают задание в группе, а затем у доски. Решение.Определим соот-ношение количеств газо-образных продуктов и не-растворимого основания: v (газов) =V(газов) : Vm  =  =13.44:22,4= 0,6 моль v (газов): v (осадка) =  0,6 : 0,2 = 6 : 2 = 3 : 1 Электролиз CuSO4 Катион меди (II) будет восстанавливаться на катоде  К(-) Cu2+ + 2 е  Cu0 На аноде происходит элект-рохимическое окисление молекул воды, так как анион SO42  окислению не подвер-гается  А (+) SO42-       2H2O- 4 е —>О20 + 4Н+ суммарное уравнение 2CuSO4 + 2 H2O —> O2 + 2Cu + 2H2SO4 Электролиз NaCl NaCl —> Na+ + Cl –  K (-) Na+                 2H2O - 2 e —> 2OH – + H2  A (+) 2Cl – - 2 e —> Cl20   2 NaCl + 2H2O —> 2NaOH + H2 + Cl2 В результате реакции электролиза осадок не образовался. Электролиз AlCl3 AlCl3 —> Al3+ + 3Cl –  K (-) Al3+                 2H2O + 2 e 2OH – + H20 (6) (3) A(+)  6Cl – - 6 e —> 3Cl20 (2) (1) 2AlCl3 + 6H2O —>3H20 +  +3Cl2 + 2Al(OH)3
Работа над новым материалом- 20 мин	Тема нашего урока «Получение металлов элект-ролизом растворов и расплавов солей. Про-мышленное получение алюминия электролизом».  Ребята, сегодня на уроке вы должны понять сущность электролиза оксида алюминия, уметь составлять уравнения катодных и анодных процессов, суммарных уравнений электролиза, и, конечно же, уметь связывать изучаемые процессы с жизнью. Предлагает изучить материал учебника с использованием  метод кластера и 6 шляп. 1 группа «Белая шляпа». (констатируются факты,  без их обсуждения) Дают характеристику алюминию и его нахождению в природе.  2 группа – Черная шляпа (негативные эмоции) Экологические проблемы при производстве  алю-миния.  Трудности получения. 3  группа – Жел-тая шляпа. (Участники этой группы высказывают положительные моменты по теме). Технология получения алюминия (сырье, этапы производства) 4 группа - Зеленая шляпа.  Особенности про-цессса электролиза оксида алюминия (Ионные и молекулярные уравнения электролиза).   5 группа - Красная шляпа (эмоции). Применение  алюми-ния.  Значение электролиза.  6 группа  – Синяя шляпа (проводится анализ, подводятся итоги). Оценивание работы групп. Вывод по новой теме.		Изучают в группах материал. Обсуждают с участниками группы. Составляют кластеры. Выходят с защитой презентации по своему заданию.
Заключительная часть Конроль знаний  10  мин.	Проверим результативность нашей совместной работы, и для этого я предлагаю вам выполнить разные задания. 1) графический диктант 2. Тестовые задания. 3. Решение задач.   Карточка 1.Сколько килограмм алюминия можно получить при электролизе 1 тонны глинозема? Если выход алюминия составил 80% от теоретически возможного, а выход кислорода - количественный. Карточка 2. При электролизе водного раствора хлорида цинка на катоде выделился цинк массой 68,25г, а на аноде - хлор объемом 28,22л (н.у.). Определите выход цинка, если выход хлора составил 90% от теоретически возможного.  Карточка 3.  Задача №4  При электролизе водного раствора нитрата серебра (I) на аноде выделилось 13,44л кислорода (н.у.). Определите массу выделившегося на катоде серебра, если выход серебра составил 90% от теоретически возможного, а выход кислорода - количественный.		Выполняют графический диктант и  тесты. Трое учеников, по одному из каждой группы, получают карточки с индивидуаль-ным заданием  - решают задачи у доски.
Оценивание 2 мин		После окончания каждого этапа работы предлагает провести само -  и  взаимооценивание работы по заранее составленным критериям.	Проводят оценивание
Рефлексия- 2 мин Метод стикеров.		Я (как я прожил урок? Интересно, скучно, непонятно) МЫ (как нам понравилось работать в группах?) ДЕЛО (чему мы научились?)	Отвечают на вопросы
Дом. Зад. - 1 мин.		§, упр., задачи	Записывают задание

Приложение

Графический диктант.

1.    Электролиз можно считать окислительно-восстановительной реакцией, происходящей под воздействием электрического тока.

2.    Катод – отрицательно заряженный электрод;

3.    На катоде происходит процесс электрохимического окисления;

4.    Анион SO₄^{2 –} будет окисляться на аноде в водном растворе;

5.    Анион Cl ^– будет окисляться на аноде в водном растворе;

6.    Катион Na ⁺ будет восстанавливаться на катоде в водном растворе;

7.    Катион Cu^{2 +} будет восстанавливаться на катоде в водном растворе;

8.    Алюминий получают электролизом расплава Al₂O₃ в криолите;

9.    При электролизе раствора NaCl можно получить щелочь NaOH и газы H₂ и Cl₂.

Ученики заполняют бланк химического диктанта:    Фамилия, имя__________ 

 1  2  3  4  5 6  7  8  9   10          ДА     НЕТ             Оценка:_______________

Учащимся предлагается поменяться с соседом заполненными бланками, выставить друг другу оценки по оценочной шкале: 5 – 6 правильных ответов – оценка “3”, 7 – 8 правильных ответов – оценка “4”, 9 – правильных ответов – оценка “5”. На доске открывается шаблон с правильными ответами:

Тест по теме «Электролиз»

1 группа

1. При электролизе раствора гидроксида калия на катоде выделяется:

а) водород; б) кислород; в) калий.

2. При электролизе раствора сульфата меди(II) в растворе образуется:

а) гидроксид меди(II); б) серная кислота; в) вода.

3. При электролизе раствора хлорида бария на аноде выделяется:  а) водород; б) хлор; в) кислород.

4. При электролизе расплава хлорида алюминия на катоде выделяется:

а) алюминий; б) хлор; в) электролиз невозможен.

5. Электролиз раствора нитрата серебра протекает по следующей схеме:

а) AgNO₃ + H₂O  Ag + Н₂ + HNO₃;     б) AgNO₃ + H₂O  Ag + О₂ + HNO₃;

в) AgNO₃ + H₂O  AgNO₃ + Н₂ + О₂.

2 группа

1. При электролизе раствора гидроксида натрия на аноде выделяется: а) натрий; б) кислород; в) водород.

2. При электролизе раствора сульфида натрия в растворе образуется:

а) сероводородная кислота; б) гидроксид натрия; в) вода.

3. При электролизе расплава хлорида ртути(II) на катоде выделяется:

а) ртуть; б) хлор; в) электролиз невозможен.

4. При электролизе раствора нитрата серебра на катоде выделяется: а) серебро; б) водород; в) кислород.

5. Электролиз раствора нитрата ртути(II) протекает по следующей схеме:

а) Hg(NO₃)₂ + H₂O  Hg + Н₂ + HNO₃;     б) Hg(NO₃)₂ + H₂O  Hg + О₂ + HNO₃;

в) Hg(NO₃)₂ + H₂O  Hg(NO₃)₂ + Н₂ + О₂.

3 группа

1. При электролизе раствора нитрата меди(II) на катоде выделяется: а) медь; б) кислород; в) водород.

2. При электролизе раствора бромида лития в растворе образуется:

а) вода; б) бромоводородная кислота;  в) гидроксид лития.

3. При электролизе расплава хлорида серебра на катоде выделяется:

а) серебро; б) хлор; в) электролиз невозможен.

4. При электролизе раствора хлорида алюминия алюминий выделяется на:

а) катоде; б) аноде; в) остается в растворе.

5. Электролиз раствора бромида бария протекает по следующей схеме:

а) BaBr₂ + H₂O  Br₂ + Н₂ + Ba(OH)₂;     б) BaBr₂ + H₂O  Br₂ + Ba + H₂O;

в) BaBr₂ + H₂O  Br₂ + О₂ + Ba(OH)₂.

Ответы

Вариант	Вопрос 1	Вопрос 2	Вопрос 3	Вопрос 4	Вопрос 5
1	а	б	б	а	б
2	б	б	а	а	б
3	а	в	а	в	а