Электролиз. Урок химии 11 класс

Содержание

Слайд 2

Электро́лиз — физико-химический процесс, состоящий в выделении на электродах составных частей

Электро́лиз — физико-химический процесс, состоящий в выделении на электродах составных частей растворённых

веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, который возникает при прохождении электрического тока через раствор либо расплав электролита.
Упорядоченное движение ионов в проводящих жидкостях происходит в электрическом поле, которое создается электродами — проводниками, соединёнными с полюсами источника электрической энергии. Анодом при электролизе называется положительный электрод, катодом — отрицательный[. Положительные ионы — катионы — (ионы металлов, водородные ионы, ионы аммония и др.) — движутся к катоду, отрицательные ионы — анионы — (ионы кислотных остатков и гидроксильной группы) — движутся к аноду.
Слайд 3

Мнемоническое правило Для запоминания катодных и анодных процессов в электрохимии существует

Мнемоническое правило
Для запоминания катодных и анодных процессов в электрохимии существует следующее

мнемоническое правило:
У анода анионы окисляются.
На катоде катионы восстанавливаются.
В первой строке все слова начинаются с гласной буквы, во второй — с согласной.
Или проще:
КАТод — КАТионы (ионы у катода)
АНод — АНионы (ионы у анода)
Слайд 4

ЭЛЕКТРОЛИЗ – окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении электрического тока

ЭЛЕКТРОЛИЗ – окислительно-восстановительный процесс,
протекающий на электродах
при прохождении электрического тока
через расплав или

раствор электролита

электроды

катод

анод



ПРОЦЕСС ВОССТАНОВЛЕНИЯ

ПРОЦЕСС ОКИСЛЕНИЯ

Слайд 5

Электролиз в газах Электролиз в газах, при наличии ионизатора, объясняется тем,

Электролиз в газах

Электролиз в газах, при наличии ионизатора, объясняется тем, что

при прохождении через них постоянного электрического тока, наблюдается выделение веществ на электродах.
При отсутствии ионизатора электролиз проводиться не будет даже при высоком напряжении.
Электролизу подвергаются только бескислородные кислоты в газообразном состоянии и некоторые газы.
Уравнения электролиза как в электролитах, так и в газах всегда остаются постоянными
Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Шкала активности ионов

Шкала активности ионов

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Схема электролиза воды

Схема электролиза воды

Слайд 14

Электролиз расплава хлорида натрия: NaCl Na+ + Cl–; катод (–) (Na+):

Электролиз расплава хлорида натрия:
NaCl Na+ + Cl–;
катод (–) (Na+): Na+ +

е = Na0,
анод (–) (Cl–): Cl– – е = Cl0, 2Cl0 = Cl2;
2NaCl = 2Na + Cl2 .
Электролиз раствора хлорида натрия:
NaCl Na+ + Cl–,
H2O Н+ + ОН–;
катод (–) (Na+; Н+): H+ + е = H0, 2H0 = H2
(2H2O + 2е = H2 + 2OH–),
анод (+) (Cl–; OН–): Cl– – е = Cl0, 2Cl0 = Cl2;
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2 .
Слайд 15

Растворы Активные металлы Соль активного металла и бескислородной кислоты NaCl ↔

Растворы
Активные металлы
Соль активного металла и бескислородной кислоты
NaCl ↔ Na+ +

Cl−
K"катод"(-): 2H2O + 2e = H2 + 2OH−
A"анод"(+): Cl− — 1e = Cl0; Cl0+Cl0=Cl2
Вывод: 2NaCl + 2H2O(электролиз) → H2 + Cl2 +2NaOH
Слайд 16

Менее активные металлы Соль менее активного металла и бескислородной кислоты ZnCl2

Менее активные металлы
Соль менее активного металла и бескислородной кислоты
ZnCl2 ↔ Zn2+

+ 2Cl−
K"катод"(-): Zn2+ + 2e = Zn0
A"анод"(+): 2Cl− — 2e = 2Cl0
Вывод: ZnCl2 (электролиз) → Zn + Cl2
Слайд 17

Соль менее активного металла и кислородсодержащей кислоты ZnSO4 ↔ Zn2++SO42− K(-):

Соль менее активного металла и кислородсодержащей кислоты
ZnSO4 ↔ Zn2++SO42−
K(-): Zn2+ +

2e = Zn0
A(+): 2H2O — 4e = O2 + 4Н+
Вывод: 2ZnSO4 + 2H2O(электролиз) → 2Zn + 2H2SO4 + O2
Гидроксид: невозможно (нерастворим)
Неактивные металлы
Точно так же
Слайд 18

Соль активного металла и кислородсодержащей кислоты Na2SO4↔2Na++SO42− K(-): 2H2O + 2e

Соль активного металла и кислородсодержащей кислоты
Na2SO4↔2Na++SO42−
K(-): 2H2O + 2e = H2

+ 2OH−
A(+): 2H2O — 4e = O2 + 4H+
Вывод: 2H2O (электролиз) → 2H2 + O2
Слайд 19

Гидроксид: активный металл и гидроксид-ион NaOH ↔ Na+ + OH− K(-):

Гидроксид: активный металл и гидроксид-ион
NaOH ↔ Na+ + OH−
K(-): 2H2O

+ 2e = H2 + 2OH−
A(+): 2H2O — 4e = O2 + 4Н+
Вывод: 2H2O (электролиз) → 2H2 + O2
Слайд 20

Расплавы Активные металлы Соль активного металла и бескислородной кислоты NaCl ↔

Расплавы
Активные металлы
Соль активного металла и бескислородной кислоты
NaCl ↔ Na+ +

Cl−
K"катод"(-): Na+ + 1e = Na0
A"анод"(+): Cl− — 1e = Cl0; Cl0+Cl0=Cl2
Вывод: 2NaCl → (электролиз) 2Na + Cl2
Слайд 21

Слайд 22

Соль активного металла и кислородосодержащей кислоты Na2SO4↔2Na++SO42− K(-): 2Na+ +2e =2Na0

Соль активного металла и кислородосодержащей кислоты
Na2SO4↔2Na++SO42−
K(-): 2Na+ +2e =2Na0
A(+): 2SO42− −4e

=2SO3+O2
Вывод: 2Na2SO4 → (электролиз) 4Na + 2SO3 + O2
Слайд 23

Применение электролиза Явление электролиза широко применяется в современной промышленности. В частности,

Применение электролиза

Явление электролиза широко применяется в современной промышленности. В частности, электролиз

является одним из способов промышленного получения алюминия, водорода, а также гидроксида натрия, хлора, хлорорганических соединений диоксида марганца, пероксида водорода. Большое количество металлов извлекаются из руд и подвергаются переработке с помощью электролиза (электроэкстракция, электрорафинирование).
Электролиз находит применение в очистке сточных вод (процессы электрокоагуляции, электроэкстракции, электрофлотации).
Слайд 24

П р и м е р 1. Установите соответствие между формулой

П р и м е р 1. Установите соответствие между формулой

вещества и продуктом, который образуется на катоде в результате электролиза его водного раствора.
Формула вещества Продукт электролиза
А) CuSO4; 1) Водород;
Б) K2SO4; 2) серебро;
В) AgNO3; 3) медь;
Г) CuBr2. 4) гидроксид калия;
5) кислород;
6) оксид серы(IV).
Слайд 25

Выбери правильный ответ 1. При электролизе раствора гидроксида калия на катоде

Выбери правильный ответ

1. При электролизе раствора гидроксида калия на катоде выделяется:
а)

водород; б) кислород; в) калий.
2. При электролизе раствора сульфата меди(II) в растворе образуется:
а) гидроксид меди(II);
б) серная кислота;
в) вода.
3. При электролизе раствора хлорида бария на аноде выделяется:
а) водород; б) хлор; в) кислород.
4. При электролизе расплава хлорида алюминия на катоде выделяется:
а) алюминий; б) хлор;
в) электролиз невозможен.
5. Электролиз раствора нитрата серебра протекает по следующей схеме:
а) AgNO3 + H2O 1 Ag + Н2 + HNO3;
б) AgNO3 + H2O 2 Ag + О2 + HNO3;
в) AgNO3 + H2O 3 AgNO3 + Н2 + О2 .
Слайд 26

Ответы Вопрос 1 -а Вопрос 2-б Вопрос 3-б Вопрос 4-а Вопрос 5-б

Ответы

Вопрос 1 -а
Вопрос 2-б
Вопрос 3-б
Вопрос 4-а
Вопрос 5-б

Слайд 27

Использованная литература: Химия: основы общей химии: учеб. для 11 кл. ОУ:

Использованная литература:
Химия: основы общей химии: учеб. для 11 кл. ОУ: базовый

уровень/Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман - М., Просвещение, 2008
Репетитор по химии/Под ред. А.С. Егорова. – Ростов н/Д: Феникс, 2005г.
Химия. 11-й класс. Тематические тестовые задания для подготовки к ЕГЭ./Авт.-сост. Л.И. Асанова. – Ярославль:Академия развития, 2010 г.
Материалы курса «Подготовка выпускников средних учебных заведений к сдаче УГЭ по химии»: лекции 1-4 / О.С. Габриелян, С.А. Сладков – М.: Педагогический университет «Первое сентября», 2010.