Презентация и урок по теме "Электролиз"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «КУЛУНДИНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №1» , учитель химии высшей квалификационной категории Бабичева Валентина Николаевна.

Тема: Электролиз.

Цель:

А) образовательная:

-обеспечить усвоение учащимися процесса электролиза, как совокупности окислительно-восстановительных реакций;

- выявить отличия электролиза расплава от электролиза раствора;

- изучить применение электролиза.

Б) воспитательная:

- воспитание мотивов учения, положительного отношения к занятиям;

- воспитание дисциплинированности;

В) развивающая:

- развитие мышления: развитие умений выделять общие и существенные признаки, отличать несущественные признаки и развитие умений применять знания на практике;

- развитие познавательных умений: формирование умений выделять главное, вести конспект, делать выводы;

- развитие умений учебного труда: развитие умения работать в должном темпе – читать, писать, конспектировать;

Оборудование: прибор для изучения электропроводности веществ, таблицы и схемы по электролизу, инструкции для определения результатов электролиза водных растворов,

Тип урока: урок усвоения нового материала.

Структура урока

1. Организационный этап (его задача - подготовить учащихся к работе на уроке. Педагог и ученики приветствуют друг друга, в журнале отмечаются отсутствующие, затем учитель проверяет, готовы ли ребята к занятию)

2. Этап подготовки учащихся к активному сознательному усвоению знаний.

Эпиграфом нашего урока служат слова Адама Мицкевича (слайд 1)

Объясните результаты следующих опытов.

Учитель демонстрирует электропроводность раствора хлорида натрия и раствора сахара.

Учитель: Почему при опускании электродов в первый раствор лампочка загорается, а во второй - нет?

Учащиеся: Потому что в первом растворе имеются заряженные частицы, а во втором нет. Первое вещество – электролит, а второе – нет.

Учитель: Что такое электролиты?

Учащиеся: Это вещества, водные растворы или расплавы которых проводят электрический ток за счёт образования ионов.

Учитель: А какие классы веществ относятся к электролитам?

Учащиеся: Соли, щёлочи, кислоты.

Учитель: Так какой вид связи имеется в молекуле хлорида натрия?

Учащиеся: Ионная.

Учитель: А у сахара?

Учащиеся: Ковалентная малополярная.

Задание. Запишите процесс диссоциации хлорида натрия.

Учащиеся у доски. NaCl →Na⁺ + Cl^-

Учитель: Как называются положительно заряженные ионы натрия?

Учащиеся: Катионы.

Учитель: Почему они получили такое название?

Учащиеся: Идущие к катоду, т. е. к отрицательному электроду.

Учитель: Как называются отрицательно заряженные ионы хлора?

Учащиеся: Анионы.

Учитель: К какому электроду они направляются?

Учащиеся: К положительному - аноду.

(слайд 2).

Проблемный вопрос: Что произойдёт, если в раствор или расплав электролита опустить электроды, которые присоединены к источнику электрического тока?

Закладка опыта. Электролиз раствора хлорида меди (II)

Ответить на этот вопрос нам поможет материал сегодняшнего урока.

(слайд 3) Тема урока «Электролиз»

Целеполагание.

Разбор определения.

3. Этап усвоения новых знаний.

(слайд 4) идёт разбор определения:

1. Что такое окислительно-восстановительный процесс?

2.Что такое постоянный электрический ток?

3. Чем раствор электролита отличается от расплава?

Электролиз – окислительно – восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита.

Учитель: В теоретическом плане простейшим примером электролиза является электролиз расплава.

( слайд 5)

Учитель: Познакомимся с планом изучения данной темы

(слайд 6 )Разберём его на примере электролиза расплава хлорида натрия.

Под действием электрического поля катионы Na⁺ движутся к катоду и принимают от него электроны.

Na⁺ +e = Na⁰- процесс восстановления.

Анионы Cl ^– движутся к аноду и отдают электроны:

2Cl ^- - 2e = Cl₂⁰- процесс окисления.

Суммарная реакция: 2NaCl ========2Na + Cl₂

На катоде выделяется металлический натрий, а на аноде – газообразный хлор.

( Слайд 7)

Учитель: Эта реакция является окислительно-восстановительной: на катоде всегда идёт процесс восстановления, на аноде всегда идёт процесс окисления. (учащиеся записывают в тетради выводы)

Учитель: Электролиз растворов и расплавов отличаются друг от друга.

В растворе соли кроме ионов металла и кислотного остатка присутствуют молекулы воды и ионы Н⁺ и ОН^- - продукты диссоциации воды. Поэтому при рассмотрении реакций на электродах необходимо учитывать возможность участия молекул воды в этом электролизе.

(слайд 8)

Учитель: Для определения результатов электролиза водных растворов существуют следующие правила: (работа с инструкцией приложение1)

Процесс на катоде не зависит от материала катода, а зависит от положения металла в электрохимическом ряду напряжений.

(слайд 9)

Процесс на аноде зависит от материала анода и от природы аниона.

1. Если анод растворимый (железо, медь, цинк, серебро и все металлы, которые окисляются в процессе электролиза), то независимо от природы аниона всегда идёт окисление металла анода.

2. Если анод нерастворимый, т.е. инертный (уголь, графит, платина, золото), то результаты зависят от анионов кислотных остатков.

(слайд 10) Разбор процесса электролиза раствора хлорида натрия.

( Слайд 11) Работа с учебником. Стр. 109-110, разбор уравнения.

• Проанализируйте процесс электролиза водного раствора сульфата натрия.

• Используя инструкции, запишите катодный и анодный процессы.

• Почему данный процесс сводится к электролизу воды?

Вывод: Сущность электролиза состоит в том, что за счёт электрической энергии осуществляется химическая реакция, которая не может протекать самопроизвольно.

Физминутка

Разбор результатов демонстрационного опыта.

(учащиеся самостоятельно записывают процесс электролиза сульфата меди, используя памятку и свои записи в тетрадях)

Электролиз водного раствора сульфата меди.

CuSO₄ → Cu²⁺ + SO₄^2-

H₂O

Катод (-) Cu²⁺ SO₄^2- Анод (+)

Cu²⁺ + 2e = Cu⁰ 2H₂O – 4e = O₂↑ + 4H⁺

восстановление окисление

Суммарное уравнение: 2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu⁰ + O₂↑ + 2H₂SO₄

(Самопроверка и ответы учителя на возникшие вопросы)

4. Этап закрепления полученных знаний.

(слайд 15)

(слайд 16) Видеофрагмент. Электролиз раствора иодида калия.

После просмотра видеофрагмента учитель устно вместе с учащимися разбирает сущность реакции и процессы, происходящие на катоде и аноде.

Работа у доски. (один учащийся выполняет запись катодных и анодных процессов и суммарное уравнение )

Применение электролиза. (слайды 17,18,19)

Проверка знаний (слайды 20,21)

5. Этап Рефлексии. Рефлексия (слайд 22) проводится под музыку. Учащиеся на листочках кратко отвечают на вопросы рефлексии.

Оценивание.

6. Этап информации о домашней работе.

(слайд 23) Домашнее задание.

Приложение 1.

Инструкция

Для определения результатов электролиза водных растворов существуют следующие правила:

Процесс на катоде не зависит от материала катода, а зависит от положения металла в электрохимическом ряду напряжений.

1. Если катион электролита находится в начале ряда напряжений (по Al включительно), то на катоде идёт процесс восстановления воды (выделяется Н₂). Катионы металла не восстанавливаются, остаются в растворе.

2. Если катион электролита находится в ряду напряжений между алюминием и водородом, то на катоде восстанавливаются одновременно и ионы металла, и молекулы воды.

3. Если катион электролита находится в ряду напряжений после водорода, то на катоде идёт только процесс восстановления ионов металла.

4. Если в растворе находится смесь катионов разных металлов, то первым восстанавливается катион того металла, который имеет наибольшее алгебраическое значение электродного потенциала.

Катодные процессы в водных растворах солей.

Процесс на аноде зависит от материала анода и от природы аниона.

1. Если анод растворимый (железо, медь, цинк, серебро и все металлы, которые окисляются в процессе электролиза), то независимо от природы аниона всегда идёт окисление металла анода.

2. Если анод нерастворимый, т.е. инертный (уголь, графит, платина, золото), то:

А) при электролизе растворов солей бескислородных кислот (кроме фторидов) на аноде идёт процесс окисления аниона;

Б) при электролизе растворов солей оксокислот и фторидов на аноде идёт процесс окисления воды (выделяется кислород); анион не окисляется, остаётся в растворе. При электролизе растворов щелочей идёт окисление гидроксид-ионов

Анодные процессы в водных растворах.

Анионы по их способности окисляться располагаются в следующем порядке:

, , , , , SO , , .

Восстановительная активность уменьшается