Электролиз растворов и расплавов

Содержание
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад
Подготовка к усвоению нового материала.
Изучение нового материала:
Понятие электролиза.
Виды электродов.
Электролиз расплавов.
Электролиз растворов.
Применение электролиза.
Закрепление и применение полученных знаний.
Подведение итогов. Рефлексия.
Домашнее задание.
Список литературы.
Интернет-ресурсы.

Подготовка к усвоению нового материала
1807 г. английский физик и химик Гемфри Дэви с помощью электричества получил металлический калий и натрий разложением едкого кали и едкого натра, считавшихся неразложимыми веществами.
Открытие Г. Дэви было величайшей сенсацией. До него никому не удавалось получить эти активнейшие металлы.
Тогда электрохимические процессы привлекли всеобщее внимание. Сейчас процессы электролиза лежат в основе производства хлора, щелочей, фтора, щелочных металлов, алюминия и др. Сегодня же электрохимия начинает проникать в промышленность органического синтеза.
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Электролиз – это совокупность ОВР, протекающих под действием электрического тока на электродах, погруженных в раствор или расплав электролита.
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Катод - отрицательно заряженный электрод, на котором происходит процесс восстановления.
Анод - положительно заряженный электрод, на котором происходит процесс окисления.
Мнемоническое правило: На катоде катионы восстанавливаются, на аноде анионы окисляются
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Виды анодов:
1. Инертные аноды (нерастворимые, пассивные): материал анода не окисляется, окисляются ионы электролита (платина, графит).
2. Активные аноды (растворимые): материал анода легко окисляется (медь, цинк, железо).
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Электролиз расплавов
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

На катоде:
От Li+ до Al 3+ (включительно) восстанавливаются молекулы воды или катионы H+:
2H2O+2e →H2↑+2OH−
2H++2e →H2↑
Электролиз растворов
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Катодные процессы:
От Al 3+ до Н2 восстанавливаются металл и молекулы воды (катионы H+):
Men+ + ne →Me0
2H2O+2e →H2↑+2OH−
2H++2e →H2↑
После Н2 восстанавливаются металл :
Men+ + ne →Me0
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Анодные процессы:
I. Нерастворимый анод (инертный) Рt, C
Окисляются:
1. Анионы бескислородных кислот: I-, Br-, S2-, Cl-, RCOO-: 2Cl--2e →Cl20 , 2RCOO- -2e → R – R + 2CO2↑
2. Кислород воды, если в растворе есть анионы кислородсодержащих кислот (SO42-, NO3-) или фторид-ион F-: 2H2O – 4e → O2↑ + 4H+
или гидроксид – ионы (в щелочной среде) по схеме: 4OH- - 4e → O2↑ + 2 H2O.
3. В растворах не разряжаются анионы кислородсодержащих кислот и фторид – ион: F-, SO42-, NO3-, CO32-, PO43-
II. Растворимый анод (активный) Cu, Ag, Ni, Zn
Окисление металла анода: Me 0 – ne → Me n+

Видеоопыт . Электролиз раствора иодида калия
Пример 3: Электролиз раствора иодида калия.
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Применение электролиза
1. Для защиты металлических изделий от коррозии на их поверхность наносится тонкий другого металла (хромирование, серебрение, меднение, никелирование и т.д.). Эта отрасль прикладной электрохимии называется гальваностегией.
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

2. Гальванопластика - получение точных металлических копий с предметов. С помощью гальванопластики изготавливают клише для печатания денег, печатные схемы в радиотехнике, грампластинки.
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

3. Получение металлов: калий, натрий, литий, кальций, магний, алюминий, лантаноиды и др.
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

4. Получение водорода, галогенов, щелочей.
5. Рафинирование – очистка металлов (меди, никеля, свинца).
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Закрепление и применение полученных знаний
Базовый уровень сложности
1. При электролизе AgNO3 на катоде выделяется (-ются):
1) серебро 2) водород
3) серебро и водород 4) водород и кислород
2. При электролизе водного раствора нитрата калия на аноде выделяется
1) О2 2) NO2 3) N2 4) H2
3. При электролизе водного раствора какой соли на катоде и аноде будут выделятся газообразные вещества
1) AgNO3 2) КNO3 3) CuCl2 4) SnCl2
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Закрепление и применение полученных знаний
Повышенный уровень сложности
4. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами электролиза его водного раствора на инертных электродах.
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Закрепление и применение полученных знаний
Повышенный уровень сложности
5. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на инертном аноде при электролизе его водного раствора
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Рефлексия:
1. Что нового вы узнали сегодня на уроке?
2. Что запомнилось?
3. Что понравилось, а что не удалось, на ваш взгляд?
4. Где ты применишь полученные знания?
5. В какой момент урока ты чувствовал себя особенно успешным?
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

Домашнее задание:
Учебник: Кузнецова Н.Е., Литвинова Т.Н., Левкин А.Н.; под ред. Н. Е. Кузнецовой. Химия: профильный уровень. Ч.1 - М.: Вентана - Граф, 2010
§33 упр. 2
Задача: Вычислите массу меди, которая выделилась на катоде, если в результате электролиза сульфата меди (II) на аноде образовался кислород объемом 6,72 л (н.у.).
Задание: сообщения на темы «Получение щелочных и щелочноземельных металлов Г. Дэви», «Получение фтора А. Муассаном», «Производство алюминия».
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад

1. Кузнецова Н.Е., Литвинова Т.Н., Левкин А.Н.; под ред. Н. Е. Кузнецовой. Химия: профильный уровень. Ч.1 - М.: Вентана - Граф, 2010
2. Задачник по химии: 11 класс: для учащихся 10 классов общеобразовательных учреждений / А.Н.Левкин, Н.Е.Кузнецова. – М.: Вентана-Граф, 2009.
3. ЕГЭ 2009. Химия: сборник экзаменационных заданий / Авт.-сост.: А.А.Каверина, Ю.Н.Медведев, Д.Ю. Добротин. – М.: Эксмо, 2009.
4. Самое полное издание типовых вариантов заданий ЕГЭ: 2012: Химия / авт.-сост. А.А.Каверина, Д.Ю.Добротин, А.С. Корощенко, М.Г. Снастина. - М.: АСТ: Астрель, 2012.
Список литературы
Давыдова Н.Б., учитель химии МБОУ "Вадская СОШ", Вад