Открытый урок "Электролиз растворов и расплавов электролитов" 11 класс

Открытый урок на тему «Электролиз растворов и расплавов электролитов» Цели: 1 Образовательная:  научиться   объяснять   происходящие   процессы   на   электродах, составлять уравнения химических реакций. Развивающая: совершенствовать умения учащихся анализировать, сравнивать, наблюдать, делать   выводы,   устанавливать   взаимосвязь   между   физическими   и   химическими процессами. Воспитательная:  продолжать   воспитывать   у   учащихся   культуру   умственного   труда, положительного отношения к знаниям и их применению в жизни. Оборудование:  диск с кинофрагментами “Химия и электрический ток”, плакат «Схема электролизёра»,   на   столах   учащихся   таблица  «Катодные   процессы   в  водных   растворах солей» и ряд «Способность окисляться анионов».Приложение 1 I. Организационный момент II. Изучение нового материала Ход урока ВВЕДЕНИЕ     Как известно, очень немногие металлы встречаются в природе в свободном виде. Это так называемые   «самородные»   металлы   –   золото,   платина,   серебро   и   др.   Добыча   их осуществляется с помощью физических методов – отделением от сопутствующих пород  и примесей.    Большинство металлов находятся в земной коре в виде различных нерастворимых в воде соединений – оксидов и солей, которые входят в состав руд и минералов. Получение из них металлов   осуществляется   с   помощью   химических   реакций,   в   основе   которых   лежит   → Me0. Поставщиками электронов, следующий процесс восстановления: Меn+ + n e­  т.е.  восстановителями,   служат   различные   вещества:   кокс   (С),   монооксид углерода (СО), водород (Н2), более активные металлы (Mg, Al и др.)    Получением металлов занимается металлургия, одна из самых древнейших отраслей промышленности. Вопрос 1.  Какие виды металлургии вы знаете? Назовите их. (ответ:  черная металлургия,   цветная   металлургия,   пирометаллургия,   гидрометаллургия, электрометаллургия).     Итак,   сегодня   на   уроке   будем   подробно   знакомиться   с электрометаллургией   –  это   способ   получения   металлов   при   электролизе растворов или расплавов их соединений.     ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ УРОКА   Вопрос 2. Что называем электролитической диссоциацией? (ответ: процесс распада молекулы электролитов на ионы в водном растворе или в расплаве) Вопрос   3.  Почему   водные   растворы   или   расплавы   электролитов   проводят электрический   ток?   (ответ:  при   подключении   электрического   тока содержащиеся   ионы   в   растворе   или   расплаве   электролитов   получают направленное движение к электродам: катионы – к катоду, анионы – к аноду) 2 Затем на катоде происходит процесс восстановления ионов, а на аноде – процесс окисления. В результате за счет электрического тока осуществляется химическая реакция.     Учащиеся записывают в тетрадях определение электролиза.(учебник с. 80)      Электролиз  проводится в электролитических  ячейках ­  электролизёрах. (плакат «Схема электролизёра»)      Процессы  электролиза  в расплавах  и в водных растворах электролитов имеют существенные различия.  (далее изучение темы помогает просмотр видеофрагтентов)  ↔ Na+ + Cl­ 1.Рассмотрим электролиз расплавов солей Изучим   схему   электролиза   расплава   хлорида   натрия.   Учащийся   записывает   схему электролиза расплава в тетрадях, учитель на доске.            t NaCl  Катод(­): Na+ + 1e­  Анод(+): 2Cl­ ­ 2e­  ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ 2Na+ + 2Cl­ = 2Na0 Суммарное уравнение электролиза расплава хлорида натрия:             эл­з 2NaCl   =   2Na  + ↓ Cl2↑  → Na0 ↓   (восстановление) |2| ↑  → Cl2      (окисление)        |1|  + ↓ Cl2 0↑ 0 Вывод: 1) на катоде образовался металлический натрий, а на аноде ­ газообразный хлор;               2) при электролизе расплавов солей на катоде всегда осуществляется процесс восстановления   ионов   металла,   независимо   от   положения   данного   металла   в электрохимическом ряду активности металлов. Вопрос 4. Какие металлы можно получить электролизом расплавов солей? (ответ: щелочные, щелочноземельные, алюминий – электролизом расплава оксида в криолите). 2.Рассмотрим электролиз водных растворов солей. Изучим электролиз раствора сульфата меди(II) (видеофрагмент «Электролиз раствора сульфата меди (II )») После   просмотра   видеофрагмента   учащиеся   записывает   схему   электролиза   расплава   в тетрадях, учитель на доске, использую таблицу «Катодные процессы в водных растворах солей» и ряд «Способность окисляться анионов».  Cu↔ 2+ + SO4 2­  H↔ +  + OH­ CuSO4  H2O  Катод(­): Cu2+ + 2 e­  Анод(+): 2 H2O­ 2 e­  ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ 2 Cu2+ + 2 H2O  Суммарное уравнение электролиза раствора сульфата меди (II):  2CuSO4 + 2 H2O               (восстановление) |4| 2  + 4 Н + (окисление)          |2| 1  → Cu0  О→ 2  2 → Cu0  + 2 ↑  2 → Cu0  + ↓ O2  + 4 Н + H2SO4 ↓ ↑ 0 ↓ Вывод: 1) на катоде образовалась металлическая медь, на аноде – газообразный кислород, в электролизёре – серная кислота; 3 2) при электролизе водных растворов различных солей окислительно­восстано­ вительные процессы на катоде и аноде зависят от окислительной способности катионов металла и характера аниона соли. 3.Показ видеофильма “Электролиз водного раствора иодида калия.      Вопрос 5.  Почему произошло изменение окраски индикатора фенолфталеина в катодном пространстве? (ответ: образовалась щёлочь) Вопрос 6. Какое вещество выделилось на аноде? (ответ: йод) 4.Упражнение:  самостоятельно   в   тетрадях   запишите   уравнение   электролиза   водного раствора иодида калия. (один учащийся записывает на доске)  ↔ K+ + I­  ↔ H+  + OH­ KI  H2O  Катод(­): 2 H2O + 2 e­ OH­   (восстановление) |2| 1  → I2 Анод(+): 2I­ ­ 2 e­                           (окисление)          |2| 1 ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ 2 H2O + 2I­   ↔ H2 ↓  + ↓ H2  + 2 ↑  + 2 ↑ OH­  → I2 0 0 0 0 Суммарное уравнение электролиза водного раствора иодида калия: 2 KI + 2 H2O   2 ↑ KOH  + ↓ H2  → I2 0 0 IV.Закрепление знаний  Выполнение заданий части 2 ЕГЭ на два варианта. Приложение 2. Проверка теста: А 2 5 ВАРИАНТ 1 ВАРИАНТ 2 V.Домашнее задание Б 5 5 В 6 6 Г 1 2 1) Учебник Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман, 11 класс, § 19, упр.5­10, решить задачи № 2,3. 2) Подготовить сообщения на тему «Применение электролиза» VI.Подведение итогов урока Выставление оценок 4 Литература: 1.Егоров А.С., Шацкая К.П. и др. Общая и неорганическая химия: Учебное пособие для  учащихся медицинских лицеев, медико­биологических классов и классов с углубленным  изучением химии.­ Ростов­на­Дону: «Феникс№, 1997.­ 640с. 2.Химия: основы общ. Химии: учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений: базовый  уровень / Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман.­ 11­е изд., перераб. – М.: Просвещение, 2008.­ 159с. 3.Горковенко М.Ю. Поурочные разработки по химии: 8 класс.­ Мю: ВАКО, 2007.­ 368с. 5