Электролиз растворов электролитов

10.11.2021

ХИМИЯ 21 ГРУППА

ТЕМА:ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗА

Цели:

1.Изучение процесса электролиза в контексте подготовке выпускников к ЕГЭ по химии

2.Использование информационно–компьютерных технологий с целью повышения эффективности усвоения учебного материала.

3.Применение дидактического материала, тестов, при закреплении изученного материала.

Задачи:

-научить учащихся определять процессы, происходящие на электродах, составлять суммарные уравнения реакции электролиза;

- научить учащихся пользоваться опорными знаниями, составлять опорный конспект урока;

- углубить знания окислительно-восстановительных процессов, понимания практического значения электролиза в природе и жизни человека;

-развивать мышление учащихся ,научить их делать логические выводы из наблюдений;

-закрепить умения работы с опорными конспектами и учебной литературой

 

 

Ход урока

Электролиз – это окислительно-восстановительные реакции, протекающие на электродах при пропускании через раствор или расплав электролита постоянного электрического тока.

«Электро - » означает электрический ток, а « - лиз» - разложение. Значит, «электролиз» означает – разложение электрическим током

Затем рассматриваем, какие бывают электроды (слайд № 3).

Катод – это отрицательнозаряженный электрод, анод – положительнозаряженный электрод. При электролизе электрическая энергия переходит в химическую. На катоде протекает процесс восстановления, т.е. процесс присоединения электронов. На аноде протекает процесс окисления, т.е. процесс отдачи электронов. Так как катод заряжен отрицательно, к нему стремятся положительнозаряженные ионы, называемые катионами. К положительнозаряженному аноду стремятся отрицательнозаряженные ионы, называемые анионами. Катод является восстановителем, т. е. он отдает электроны катионам. Анод является окислителем, т.е он принимает электроны от анионов. Т.е., достигнув электродов, ионы разряжаются, превращаясь в атомы или группы атомов.

Электроды бывают двух видов (слайд №4): активные и инертные, точнее, активным или растворимым может быть анод. Активным называется анод, материал которого может окисляться в ходе электролиза, в результате чего анод растворяется и в виде катионов переходит в раствор

Инертным называется анод, материал которого не претерпевает окисления в ходе электролиза. Инертные аноды делают из графита, угля, платины. .( показать электролизер с угольными электродами)

Существует два вида электролиза: электролиз расплавов и электролиз растворов . Прежде чем рассмотреть примеры, вспомним, какой процесс называется электролитической диссоциацией .

Электролитическая диссоциация – это процесс распада электролита на ионы при растворении его в воде или расплавлении.

Для того чтобы произошла диссоциация, необходимо, чтобы вещество было электролитом (должны быть заряженные частицы, т.к. электрический ток – это направленное движение заряженных частиц). Электролит надо расплавить или растворить, чтобы заряженные частицы свободно передвигались.

А для того, чтобы прошел электролиз, необходим постоянный электрический ток.

Рассмотрим электролиз расплава соли хлорида натрия NaCl (слайд №6, 7)). Прежде всего, составляем уравнение электролитической диссоциации.

^- Электролиз расплава

Хлорида натрия

NaCl → Na ⁺ + Cl ^–

K (-)Na ⁺+ ẽ →Na2 восстановление

A (+) 2Cl - -2ẽ → Cl ⁰₂↑ 1 окисление

2 Na⁺ + 2Cl- = 2Na⁰ + Cl⁰↑

 

На катоде разряжаются катионы натрия, на аноде – анионы хлора, суммарное уравнение электролиза имеет вид:

2NaCl → 2Na⁰ + Cl₂⁰

Рассмотрим с помощью слайдов и учебника правила восстановления на катоде и окисления на аноде: ( для растворов)( СЛАЙД № 8, 9,10)

 

Ряд активности металлов:

 

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, / Be, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, P, H2, / Sb, Cu, Hg, Ag, Pt, Au

 

Электролиз растворов электролитов

Правила восстановления катионов на катоде:

Li K Ca Na Mg Al

Li ⁺ K⁺ Ca²⁺ Na⁺ Mg²⁺ Al³⁺

 

Mn Zn Fe Ni Sn Pb

Mn²⁺ Zn ²⁺ Fe²⁺ Ni²⁺ Sn²⁺Pb²⁺

 

Cu Hg Ag Pt Au

Cu²⁺ Hg²⁺₂ Ag⁺ Pt²⁺ Au³⁺

2 H₂O + 2 ẽ = H₂↑ + 2 OH^-

Mⁿ⁺+ n ẽ = M⁰

2H₂O + 2ẽ=H₂↑+2 OH^-

Mⁿ⁺⁺+ n ẽ = M⁰

Активные металлы - не восстанавливаются, восстанавливается вода

Восстанавливаются катионы металлов и вода

Неактивные металлы -восстанавливаются катионы металлов

Правила восстановления анионов на аноде:

 

A) если анод не растворимый

Cl^-, Br^-, S^-, I ^-…

Бескислородные (кроме F) анионы окисляются

Анион ^n- - n ẽ → Анион ⁰

SO^2- ; No₃ ; PO^3-₄ ; Сo ^2-₃

(кислород содержащие анионы – не окисляются, окисляется вода.)

2H₂O - 4 ẽ =O₂↑ +4H^-

В кислотной и нейтральной среде:

 

В щелочной сфере:

4 OH^- - 4 ẽ =O₂↑ +4H⁺

Вода – слабый электролит, на ионы практически не раскладывается.

 

 

Электролиз растворов электролитов , рассмотрим электролиз раствора хлорида натрия ( показать опыт с помощью электролизера). Учащиеся делают выводы из наблюдений за процессами, происходящими около анода и катода. ( СЛАЙД № 11,12)

NaCl = Na⁺ + Cl^-

 

Катод (-)

2 Н₂О+ 2ẽ = Н₂↑ + 2 ОН^-

 

Суммарное ионное уравнение

2 Н₂О+2 Cl^- = Н₂↑+ Cl₂↑ + 2OH^-

 

Анод (+)

2 Cl^- - 2ẽ=Cl⁰ ₂

 

 

2 NaCl + 2 Н₂О ^{Электролиз} Н₂↑ + Cl⁰₂↑+ 2NaOH

Затем с помощью электролизера проделываем опыт с сульфатом меди ( учащиеся делают выводы о процессах, происходящие на катоде и аноде), составляются уравнения электролиза

---

Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!