Elektrolizx

Автор: Алевтина Константиновна Галиакбарова
Координаты автора:
МОБУ Краснохолмская СОШ №1, МР Калтасинский район Республики Башкортостан
Предмет: химия
Авторы учебника, учебно-методического комплекса: О.С. Габриелян, Химия,
учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений (базовый уровень) – М.:
Дрофа, 2012.
Аннотация урока:
Целесообразность разработки урока с презентацией по теме “Электролиз” в 11 классе
заключается в более наглядной и целостной подаче учебного материала. Использование
ИКТ позволяет структурировать и передавать информацию, обеспечивает
индивидуализацию и дифференциацию обучения. Презентация предназначена для
повышения эффективности урока, повышения познавательной деятельности учащихся
на уроке, систематизации и алгоритмизации знаний при изучении данной темы, которая
вызывает затруднения у многих учащихся. Презентация позволяет использовать
материал как систему опорных схем, наполненных конкретной сжатой информацией.
Повышение эффективности усвоения учебного материала происходит также за счет
одновременного изложения необходимых сведений и показа демонстрационных
видеофрагментов.
План – конспект урока
Электролиз.
Цели урока:
 изучить сущность процесса электролиза;
 сформировать умение определять процессы, происходящие на электродах,
составлять суммарное уравнение реакции электролиза;
 углубить знания об окислительно-восстановительных процессах, сформировать
понимание практического значение электролиза в природе и жизни человека;
 продолжить развитие интеллектуальных (умение анализировать, сравнивать,
делать выводы) и практических умений учащихся, их познавательного интереса;
 воспитывать культуру общения через работу в парах «ученик-ученик», «ученикучитель», воспитывать личностные качества: наблюдательность, внимательность,
доброжелательность и требовательность друг к другу.
Тип урока: изучение нового материала
Оборудование: компьютер, мультимедийная презентация Power Point, Интернет:
Единая коллекция цифровых электронных ресурсов
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Актуализация знаний (фронтальный опрос) (слайд 3)

Какие процессы называются окислительно-восстановительными?

Что такое электрический ток?

Какие вещества называются электролитами, неэлектролитами?

Приведите примеры неэлектролитов, сильных и слабых электролитов.

Дайте определение электролитической диссоциации? Какие бывают ионы?

Напишите уравнение диссоциации H2 SO4, H2 S, NaOH, CuCl2.
III. Изучение нового материала
Просмотр видеопыта «Электролиз воды» (collection.edu.ru/catalog/rubr/d05469af-69bd11db-bd13)
 Что происходит, если через воду пропустить электрический ток?
 Запишите уравнение реакции.
 Сформулируем определение процесса электролиза.
Электролиз – это процесс, в результате которого происходит разложение вещества
под действием постоянного электрического тока (“электро” – электрический ток,
“лизис” – разложение).
Устройства электролизера (Слайд 5), где в раствор электролита опускаются электроды,
соединенные с источником постоянного тока. Отрицательно заряженный электрод
называется катод и условно обозначается К(-). Положительно заряженный электрод
называется анод и обозначается А(+). В межэлектродном пространстве находится
диссоциирующий на ионы электролит. Катионы, заряженные положительно,
перемещаются в сторону катода, а анионы, заряженные отрицательно в сторону анода.
На катоде будет происходить электрохимическое восстановление катионов или
молекул воды, а на аноде электрохимическое окисление анионов или молекул воды.
Сформулируем определение
восстановительных процессов.
электролиза
с
точки
зрения
окислительно-
Электролиз - это окислительно-восстановительный процесс, который происходит на
электродах во время прохождения электрического тока через расплав или раствор.
Различают электролиз растворов и электролиз расплавов. Оба эти процесса
существенно отличаются друг от друга.
В чем же состоит отличие? Рассмотрим слайд, на котором даны схемы электролиза
раствора и расплава хлорида натрия. (слайд 6)
1. а) Запишем схему электролиза расплава NaCl.
В расплаве NaCl диссоциирует на ионы:
NaCl → Na+ + Сl¯
Катодный процесс:
Na+ + 1е- → Na°
Анодный процесс:
2Сl¯ – 2е- → С12
Суммарное ионное уравнение:
2Na+ + 2С1¯ → 2Na° + С12°
Суммарное уравнение электролиза:
2NaCl → 2Na° + Сl2º
2
1
б) Рассмотрим случай электролиза расплава NaOH.
В расплаве NaOH диссоциирует на ионы:
NaOH → Na+ + ОН¯
Катодный процесс: Na+ + 1е - → Na°
4
Анодный процесс:
4ОН¯ – 4е → O2º + 2Н2O
1
Суммарное ионное уравнение:
4Na+ + 4OН¯→ 4Na° + O2º + 2Н2O
Суммарное уравнение электролиза:
4NaOH → 4Na° + O2º + 2Н2O
Запомните: в процессе электролиза за счет электрической энергии осуществляется
химическая реакция, которая самопроизвольно идти не может.
Вывод: при электролизе расплава на катоде всегда восстанавливаются катионы
металла, а на инертном аноде окисляются анионы кислотного остатка или гидроксиданионы в случае расплавов щелочей.
2. Рассмотрим электролиз растворов
При электролизе водных растворов электролитов на электродах наряду с разряжением
катионов и анионов или в место них могут восстанавливаться или окисляться молекулы
воды. Давайте рассмотрим протекание каких процессов возможно на катоде и аноде:
Катодные процессы (слайд 7)
Анодные процессы (слайд 8)
Рассмотрим приложение 1 к уроку
Итак, мы выяснили, какие процессы протекают при электролизе, катоде и аноде. А
теперь продолжим изучение темы на конкретных примерах.
Запишем схему электролиза раствора хлорида натрия
𝑁𝑎𝐶𝑙 → 𝑁𝑎+ + 𝐶𝑙 −
+
-
𝐻2 𝑂 → Н + ОН
𝐾(−)
2𝐻2 𝑂 + 2𝑒 − → 𝐻2 + 2𝑂𝐻
𝐴(+)
2Cl- -2e → Cl2
Суммарное ионное уравнение: 2𝐻2 𝑂 + 2𝐶𝑙 − → 𝐻20 + 2𝑂𝐻− + 𝐶𝑙20
Суммарное уравнение электролиза раствора 𝑁𝑎𝐶𝑙 :
2𝑁𝑎𝐶𝑙 + 2𝐻2 𝑂 → 2𝐻2 + 2𝑁𝑎𝑂𝐻 + 𝐶𝑙2
Просмотр видеопыта «Электролиз раствора сульфата меди (II)»
(collection.edu.ru/catalog/rubr/d05469af-69bd-11db-bd13)
(cлайд 9)
Запишем процессы, протекающие при электролизе раствора сульфата меди (II)
CuSO4 → Cu2+ + SO42+
-
𝐻2 𝑂 → Н + ОН
𝐶𝑢2+ + 2𝑒 − → 𝐶𝑢0
Катодный процесс: К(−)
2𝐻2 𝑂 − 4е− → 𝑂2 + 4𝐻+
Анодный процесс: 𝐴(+)
4
2
Суммарное ионное уравнение:
2𝐶𝑢2+ + 2𝐻2 𝑂 → 𝑂20 + 4𝐻+
Теперь запишем суммарное уравнение электролиза раствора CuSO4:
2CuSO4 + 2H2O → O2↑ + 2Cu + 2H2SO4
Вывод: при электролизе растворов кроме ионов самого вещества в процессе
участвуют ионы растворителя. При электролизе расплавов - только ионы самого
вещества.
Для того, чтобы получить нужный продукт (газ, металл или неметалл), нужно
правильно выбрать электрод и раствор электролита.Электродами могут служить любые
материалы, проводящие электрический ток. В основном применяют металлы и сплавы,
из неметаллов электродами могут служить, например, графитовые стержни (или
углерод).
Рассмотрим применение электролиза на практике (слайд 10)
Применение электролиза:
1. В электрометаллургии. Для получения металлов (Al, Na, Mg, Cd).
2. В химической промышленности для получения водорода, галогенов, щелочей.
3. Для очистки металлов, рафинирование (Cu, Ni, Pb).
4. В гальваностегии – покрытие одних металлов другими для защиты от коррозии
(цинкование, алитирование, лужение, хромирование, никелирование, золочение).
5. В гальванопластике- получении металлических копий.
Интерактивное учебное пособие «Наглядная химия».
Производство Na, NaOH, Al
Домашним заданием для вас будет подготовить слайд-плакат по теме: «Применение
электролиза»
IV. Закрепление изученного материала
1) Составить уравнения электролиза расплава и раствора йодида калия
Проверьте работу, для этого посмотрите видеопыт «Электролиз раствора йодида калия»
(collection.edu.ru/catalog/rubr/d05469af-69bd-11db-bd13).
Самооценка.
2) Графический диктант (слайд 11)
1. Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс;
2. Катод – отрицательно заряженный электрод;
3. На катоде происходит процесс электрохимического окисления;
4. Анион SO42 – 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 Cu2 + будет восстанавливаться на катоде в водном растворе;
8. При электролизе раствора NaCl можно получить щелочь NaOH и газы H2 и Cl2.
3) Выполнение тестовых заданий (слайд 13)
V. Домашнее задание
§ 19
1. Подготовить слайд-плакат по теме: «Применение электролиза»
2. Составить схемы электролиза растворов: 1-й ряд - AgNO3, 2-й ряд - CaBr2, 3-й ряд FeSO4
3. Решить задачу*: Вычислить объём выделившегося газа при электролизе раствора
нитрата серебра, содержащего 12 г соли.