Презентация к уроку по теме" Электролиз"

Электролиз Учитель химии ГБОУСОШ№8 Качмазова И. А.      Учитель химии МКОУСОШ№ 6 Ван Л. Р. Беслан  2017

Не бойтесь будущего.  Вглядывайтесь в него,  но не бойтесь. Почему корабль побеждает   волны, хотя их много, а он один? Причина в  том, что у корабля есть цель,  а у волн нет.  Если у нас есть цель, мы всегда придем туда,  куда хотим. У. Черчилль Не бойтесь будущего.  Вглядывайтесь в него, но не бойтесь. Почему корабль побеждает  волны, хотя их много, а он один? Причина в том, что у корабля есть цель,  а у волн нет. Если у нас есть цель, мы всегда придем туда, куда хотим.У. Черчилль

Металлы­ это

Электролиз

Цель:  Сформировать представление учащихся об электролизе как   совокупности окислительно­ восстановительного процессов. Задачи:  1. Что такое электролиз. Процесс электролиза.  Основные  закономерности протекания электролиза. 2. Правила написания электролиза.  Разбор теории  электролиза.  3. Научиться применять полученные знания при решении  заданий ЕГЭ. Цель: Сформировать представление учащихся об электролизе как  совокупности окислительно­ восстановительного процессов.Задачи: 1. Что такое электролиз. Процесс электролиза.  Основные закономерности протекания электролиза.2. Правила написания электролиза.  Разбор теории электролиза. 3. Научиться применять полученные знания при решении заданий ЕГЭ.

При растворении электролитов в воде происходит  электролитическая диссоциация. Носителями зарядов в  водных растворах  или расплавах  электролитов являются  анионы (­) и катионы (+). Если сосуд с растворов  электролита включить в электрическую цепь, то анионы (­)  начнут двигаться к аноду (+), а катионы (+) – к катоду (­). В   результате установится электрический ток ­  направленное  движение заряженных частиц.  Такую проводимость  называют ионной.   При ионной проводимости происхождение тока связанно с  переносом вещества. На электродах происходит выделение  веществ, входящих в состав электролитов.   Электрод – это  проводник в виде пластинки, сетки, стержня, шара и т. д.,  через который электрический ток проходит в  жидкость или газ. Процесс выделения  на электроде вещества называют электролизом.  При растворении электролитов в воде происходит электролитическая диссоциация. Носителями зарядов в водных растворах  или расплавах  электролитов являются анионы (­) и катионы (+). Если сосуд с растворов электролита включить в электрическую цепь, то анионы (­) начнут двигаться к аноду (+), а катионы (+) – к катоду (­). В  результате установится электрический ток ­  направленное движение заряженных частиц. Такую проводимость  называют ионной.  При ионной проводимости происхождение тока связанно с переносом вещества. На электродах происходит выделение веществ, входящих в состав электролитов.   Электрод – это проводник в виде пластинки, сетки, стержня, шара и т. д., через который электрический ток проходит в жидкость или газ. Процесс выделения на электроде вещества называют электролизом.

Электроды Инертные Угольные Графитовые Неинертные Непассивирующие металлы и  металлы средней активности:  Fe, Cu, Zn… Нерастворимые Растворимые   Не участвуют в  окислительно­  восстановительном процессе Участвуют в окислительно­ восстановительном процессе ЭлектродыИнертныеУгольныеГрафитовыеНеинертныеНепассивирующие металлы и металлы средней активности: Fe, Cu, Zn…НерастворимыеРастворимые Не участвуют в окислительно­ восстановительном процессеУчаствуют в окислительно­восстановительном процессе

Вопросы 1. Как условно классифицируют химические элементы? 2. Какие элементы являются металлами? 3. Где в периодической системе расположены  металлы. 4. а)  Классификация  элементов  по  химических  заполнению  энергетических подуровней.        б) К каким элементам относятся металлы? 5. Как изменяются свойства металлов в пределах: а)группы                                                                                                 б) периода. 6. Какие общие физические свойства металлов. 7. Металлическая связь. 8. Металлическая кристаллическая решетка. 9. Какими разными свойствами обладают металлы? 10. Как классифицируют металлы  исходя их данных свойств. Вопросы1.Как условно классифицируют химические элементы?2.Какие элементы являются металлами?3.Где в периодической системе расположены  металлы.4.а) Классификация химических элементов по заполнению энергетических подуровней.       б) К каким элементам относятся металлы?5.Как изменяются свойства металлов в пределах: а)группы                                                                                                б) периода.6. Какие общие физические свойства металлов.7. Металлическая связь.8. Металлическая кристаллическая решетка.9. Какими разными свойствами обладают металлы?10. Как классифицируют металлы  исходя их данных свойств.

11. Какой тенденцией обладают металлы? 12. Химические свойства:                        1) Me+неМет                                                                      пероксид             надпероксид                       2) Me+O2                                                                                        оксид     железная окалина       смесь оксида и пероксида           3) Me+H2O           4) Me + кислота            5) Me + соль 13. Как ведут себя переходные металлы? 11. Какой тенденцией обладают металлы?12. Химические свойства:                       1) Me+неМет                                                                    пероксид             надпероксид                      2) Me+O2                                                                                      оксид     железная окалина       смесь оксида и пероксида          3) Me+H2O          4) Me + кислота           5) Me + соль13. Как ведут себя переходные металлы?

Электролиз 1. Электролиз расплавов солей. 1) Солей бескислородных кислот NaCl = Na+ + Cl- При электролизе расплавов солей бескислородных кислот на аноде окисляются анионы бескислородных кислот (F-, Cl-,Br-,J-,S2-) с образованием соответствующих неметаллов (F2, Cl2,Br2,S) из На катоде восстанавливают катодные металлы фтор. Men++ ne- → Me0 Схема электролиза расплава хлорида натрия  (анодное и катодное пространства разделены  диафрагмой).

2) Расплавы солей кислородосодержащих кислот 1 4 Электролиз расплавов нитратов не проводится, так как они при нагревании разлагаются. На аноде окисляются анионы кислородосодержащих кислот с образованием соответствующих ангидрида кислоты и O2.

3) Электролиз расплавов щелочей. Инертные электроды (угольные и платиновые) Гидроксид ионы окисляются до H2 O и O2

Электролиз растворов Al2O3 в расплавленном криолите Сначала происходит термическая диссоциация оксида алюминия в силу его амфотерности: Элек-з Элек-з

II. Растворы солей бескислородных  солей (стандартный  электродный потенциал) полностью восстанавливается  Анионы бескислородных кислот кроме F- (фториды), окисляются на  на катоде.  Катионы металлов расположены после H2 , т. е. значение Е°>0  аноде

Катионы металлов, расположенных до Mn( Al включительно) , т. е. значение  стандартного электродного потенциала которых E°<­1,18 , не  восстанавливаются, а восстанавливаются  молекулы воды  Анионы кислородосодержащих кислот на аноде не окисляются, вместо них окисляются  молекулы H2O.  Катионы Ме, расположенных после Al и до H2, ­1, 66 

Если на одном из электродов протекает несколько  процессов , то суммарное уравнение  рекомендуется писать, т.к. неизвестно какое количество электричества расходуется на  каждый из этих параллельных процессов  Если в растворе находится несколько видов катионов (Ag+ , Cu+) тогда они  восстанавливаются в порядке уменьшение значения Е° Li   Cs   K   Ba   Ca   Na   Mg   Al   Zn   Fe   Co   Ni   Sn   Pb   H2   Cu   Hg   Pt    Ag ­3,04   ­3,01   ­2,92   ­2,90   ­2,87   ­2,71   ­2,36   ­1,66   ­0,76   ­0,44   ­0,28   ­0,25 Если угольный электрод

Электролиз растворов щелочей. Элек-з Элек-з В результате разлагаются молекулы воды → концентрация NaOH Щелочь не расходуется. повышается.

Электролиз раствора H2SO4 Вода разлагается →концентрация H2SO4 повышается

Электролиз  HCl Элек-з Электролиз на расходующих электродах( медные, кобальтовые). Электролиз раствора CuSO4 с медными электродами. Анодный процесс связан с окислением  материала анода, т.е. самого анода Какое количество меди анода расходуется, такое количество меди  восстанавливаются на катоде.  Суммарное уравнение написать нельзя.

Закон Фарадея. Э ­ эквивалент этого в­ва I­ сила тока  t­ время  F­ постоянная Фарад. 96500 к/моль  m­ масса вещества, которое подвергалось гидролизу или образовалось  в результате его

1. Установите соответствие между формулой вещества и продуктом,  который образуется на катоде в результате электролиза  его водного раствора . ФОРМУЛА   ВЕЩЕСТВА А) CrCl3 Б) Cu(NO3)2 В) K3PO4 Г) NaCl ПРОДУКТЫ   ЭЛЕКТРОЛИЗА 1) Водород 2) Металл 3) Металл и водород 4) Кислород 5) Хлор 6) Азот А Б В Г

2. Установите соответствие между формулой вещества  и продуктами электролиза его водного раствора на  инертных электродах. ФОРМУЛА   ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ   ЭЛЕКТРОЛИЗА А) CaCl3 Б) Fe(NO3)3 В) K2SO4 Г) FeCl3 1) Ca, O2, Cl2 2) Fe, H2, Cl2 3) K, H2, SO3 4) Fe, H2, O2 5) H2, Cl2 6) H2, O2 А Б В Г

3. Установите соответствие между формулой соли   и продуктом, образующимся на катоде при электролизе ее  водного раствора. ФОРМУЛА   СОЛИ ПРОДУКТЫ   ЭЛЕКТРОЛИЗА А) CuBr2 Б) CuSO4 В) NaNO3 Г) Ba(NO3)2 1) H2 2) Cu 3) Na 4) Ba 5) NO2 6) Br2 А Б В Г

4. Установите соответствие между исходными веществами,  условиями электролиза и продуктами  электролиза. ВЕЩЕСТВА   И УСЛОВИЯ   ЭЛЕКТРОЛИЗА А) расплав гидроксида калия с  инертными электродами Б) раствор сульфата железа с  графитовыми электродами В) раствор сульфата железа с  железными электродами Г) раствор гидроксида калия с  инертными электродами ПРОДУКТЫ   ЭЛЕКТРОЛИЗА 1) Fe, H2, O2, H2SO4 2) Fe, O2, H2SO4 3) H2 4) H2, O2 5) Анод растворяется, на катоде  выделяются металл и водород 6) K, O2, H2O А Б В Г

5. Установите соответствие между формулой вещества  и продуктом,  который образуется на инертном аноде в результате  электролиза его водного раствора. ФОРМУЛА  ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ  ЭЛЕКТРОЛИЗА А) ZnSO4 Б) Ni Cl2 В) Ni F2 Г) Na2S 1) Cl2 2) O2 3) H2 4) S 5) SO2 6) HF А Б В Г

6. Установите соответствие между формулой соли и уравнением  процесса, протекающего на аноде при электролизе ее  водного раствора. ФОРМУЛА  СОЛИ А) Al2(SO4)3 Б) CuBr2 В) FeBr3 Г) CuSO4 УРАВНЕНИЕ   АНОДНОГО  ПРОЦЕССА 1) 2) 3) 4) 5) 6) А Б В Г

7. Установите соответствие между формулой вещества и продуктом,  который  образуется на катоде в результате электролиза  его водного раствора. ФОРМУЛА   ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТ   ЭЛЕКТРОЛИЗА А) CuSO4 Б) AgNO3 В) BaBr2 Г) K2SO4 1) Металл 2) Водород 3) Кислород 4) Бром 5) Оксид серы (IV) 6) Оксид азота (IV) А Б В Г

8. Установите соответствие между металлом и способом его  электролитического получения в промышленности. МЕТАЛЛ А) хром Б) алюминий В) литий Г) барий СПОСОБ   ЭЛЕКТРОЛИЗА 1) Водного раствора солей 2) Водного раствора гидроксида 3) Расплава хлорида 4) Расплавленного оксида 5) Раствора оксида в  расплавленном криолите 6) Расплавленного нитрата А Б В Г

9. Установите соответствие между продуктами, образующимися при  получении хлора электролиза раствора хлорида натрия с  инертными электродами, и областью электролизера, в которой  происходит образование этого вещества. МЕТАЛЛ А) натрий Б) алюминий В) серебро Г) медь СПОСОБ   ЭЛЕКТРОЛИЗА 1) Поверхность катода 2) Поверхность анода 3) Пространство около катода 4) Пространство около анода 5) Не образуется А Б В Г

10. Установите соответствие между исходными веществами и  условиями электролиза и продуктами электролиза. ВЕЩЕСТВА   И УСЛОВИЯ   ЭЛЕКТРОЛИЗА ПРОДУКТЫ   ЭЛЕКТРОЛИЗА А) раствор хлорида кальция с  графитовыми электродами Б) раствор сульфата меди (II) с  графитовыми электродами В) раствор сульфата меди (II) с  медными электродами Г) раствор сульфата цинка с  цинковыми электродами 1) Cl2, H2 2) Ca(OH)2, Cl2, H2 3) Cu, O2, H2SO4 4) Cu, H2, O2, H2SO4 5) Анод растворяется, на катоде  выделяются металл 6) Анод растворяется, на катоде  выделяются металл и водород А Б В Г

11. При электролизе водного раствора сульфата меди (II) образовался  металл. Металл растворили  в концентрированной азотной кислоте.  Образовавшуюся  в   результате соль  выделили и прокалили.  Напишите уравнение четырех описанных реакций. Полученный твердый остаток обработали  соляной кислотой.  12 . При электролизе раствора хлорида кальция на катоде выделилось  5,6 г водорода.  Какой газ выделился на аноде и какова его масса? 13.  Приведите по одному примеру солей, для которых электролиз   раствора и расплава даст:  а) одинаковые, б) разные продукты.

ОТВЕТЫ 1. 3 2 1 1 2. 5 4 6 2  3. 2 2 1 1  4. 6 1 5 4  5. 2 1 2 4  6. 2 3 3 2  7. 1 1 2 2  8. 1 5 3 3 9. 3 5 1 1  10. 2 3 5 6 11. 198,8 Cl2

Ряд химических элементов: 1)С    2)Fe    3)Sn    4)Pb    5)Cr 1. Определите  у  атомов  каких  из  указанных  в  ряду  элементов  валентные  электроны  находятся как на s­, так и на d­подуровнях. 2.  Из  указанных  в  ряду  химических  элементов  выберите  три  элемента,  которые  в  периодической  системе  химических  элементов  Д.И.  Менделеева  находятся  в  одной  группе.  Расположите  выбранные  элементы  в  порядке  усиления  основных  свойств  образуемых ими оксидов.   3.  Из  числа  указанных  в  ряду  элементов  выберите  два  элемента,  которые  в  соединениях могут проявлять степень окисления +6. 4. Из предложенного перечня выберите две пары веществ, между которыми протекает  химическая реакция.  4            1)Cu и BaCl2                                    4)Ag и FeSO                                                                          2)Zn и CuSO                                   5)Fe и AgNO 3                    3)Fe и Al(NO  )       4  33

5. Задана следующая схема превращений веществ:                                                                                      Fe      FeCl       FeCl  2  Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.      1) HCl                2) Fe                3)HNO                4)NaCl             5)Cl 2 Y  3  X  3  6. Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых  взаимодействует медь. 1) Хлор                                           4) Гидроксид натрия (р­р) 2) Водород                                      5) Серная кислота (р­р) 3) Серная кислота(конц.) 7.  Установите  соответствие  между  изменением  степени  окисления  элемента  и  уравнением  реакции  в  которой  это  изменение  происходит:  к  каждой  позиции,  обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. 0 +2 2 +2 +3 +2 +4 +7 A) Zn     Zn                   1)FeCl  +Na  S=FeS+2NaCl Б) Fe      Fe                    2)4Zn+5H  SO =H S+4ZnSO  +4H  O В) Mn     Mn                  3)MnO +4HCl=Cl  +MnCl +2H  O          Г) Mn     Mn                  4)2FeCl +Cl =2FeCl                                             5)2KMnO +S=K  SO +2MnO            4                                                         +4 2  2 2 2 2 2 2 4 2 2 4 2 4 2 3 2

8. Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых  взаимодействует литий при комнатной температуре. 1) гидроксид меди (II)                             4) вода 2) кислород                                               5) карбонат кальция 3) хлорид натрия  9. Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых кислород  взаимодействует без нагревания. 1) Na                                                   4) Золото 2) Азотная кислота                           5) Калий    3) Сера 10. Из предложенного перечня выберите два вещества, каждое из которых  взаимодействует как с гидроксидом натрия, так и с соляной кислотой. 1)SiO              2)MnO             3)Al  O              4)Li  O           5)Cr  O 3 2 2 2 3 2

11. Установите соответствие между металлом и реагентом, с которым он может  взаимодействовать: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите  соответствующую позицию, обозначенную цифрой. A) Fe                                                1) H   O, N  , H  2 Б) Li                                                 2) Fe, HNO  , H 2  В) Al                                                3) Fe  O  , HNO  , NaOH  Г) K                                                 4) C  H  OH, H  O, Cl                                                         5) CaCl  , KOH, HCl                                                         6) CuSO  , HCl, O 2 3 3 5 2 2 2 2 3 2 2 2 4 12. Установите соответствие между схемой реакции и веществом X, которое  принимает в ней участие: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите  соответствующую позицию, обозначенную цифрой.  Схема реакций                                            Вещество X  А) X + Mg    циклобутан                                  1) 1­хлорпропан Б) X + Na    гексан                                            2) 2­хлорпропан В) X + Zn    пропен                                          3) 1,2­дихлорпропан Г) X + Na    2,3­диметибутан                          4) 1­хлорбудан                                                                            5) 1,3­дихлорбутан

ОТВЕТЫ 1 2 3 4 5 6 4 2 1 2 2 5 1 5 3 5 5 2 3 7 8 9 10 11 12 2 2 1 3 6 6 4 4 5 5 1 1 5 3 3 3 4 2

1) a) ….Li+N2=.…Li3N     б) 2 Na+S=…. 2) a) 4 Li+….=2 Li2O     б) 2 Na+….=Na2O2     в) 2 K+….=K2O4     г) … Fe+…O2=…. 1) a) 6 Li+N2=2 Li3N     б) 2 Na+S=Na2S 2) a) 4 Li+O2=2 Li2O     б) 2 Na+O2=Na2O2     в) 2 K+2 O2=K2O4     г) 3 Fe+2 O2=Fe3O4 3) a) 2 Na+2H2O=….+H2 ?     б) Mg+2 H2O=Mg(OH)2+H2     в) 3 Fe+4 H2O=….+…. 3) a) 2 Na+2H2O=2 NaOH+H2     б) Mg+2 H2O=Mg(OH)2+H2     в) 3 Fe+4 H2O = Fe3O4+4H2 T 0C 4) a) Fe+2 HCl=FeCl2+….     б) Cu+HCl=….     в) Сu+4 HNO3конц=….+Cu(NO3)2+…. 4) a) Fe+2 HCl=FeCl2+H2     б) Cu+HCl =     в) Сu+4 HNO3конц=2NO2+Cu(NO3)2+2H2O 5) а) Zn+FeCl2=….+Fe     б) Fe+ZnCl2=….     в) ….+Fe2O3=3FeO     г) Al+H2O+NaOH=……+H2 5) а) Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe     б) Fe+ZnCl2=     в) Fe+Fe2O3=3FeO     г) Al+H2O+NaOH=Al(OH)4+H2