Презентация к уроку по теме:"Электролиз".

Девиз урока

«О, физика, наука из наук

Все впереди так мало за плечами

Пусть химия нам будет вместо рук,

Пусть математика очами станет.

Не разлучайте этих трех сестёр

Познания в подлунном мире

Тогда лишь будет ум и глаз остёр

И знанье человеческое шире.»

М. Алигер

Номер 13! Счастливый или нет?

ТЕМА УРОКА:

ЭЛЕКТРОЛИЗ

Цель: изучить сущность процесса электролиза

Задачи:

• раскрыть принцип работы электролизёра

• суть катодных и анодных процессов
• примеры электролиза
• применение электролиза

Электролиз – дословно: «лизис» - разложение, «электро» - электрическим током.

Электролиз.

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

• Электролиты: соли, щёлочи, кислоты.

Первый закон Фарадея

• m =K*q=K*I*t
• K – электрохимический эквивалент вещества(кг/Kл)

Растворение

+

-

-

+

+

-

-

+

+

-

NaCl =

Na (H 2 O) 6 +

Cl (H 2 O) 4

+

- Na

-

- Cl

К уроку «Химическое равновесие в растворах»

-

+

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ВАННА.

Анод (+)

Катод (-)

Окисление

Восстановление

Электроды

Окислительно-восстановительные процессы легко запомнить так:

На

КАТОД

идут

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ

ионы, там происходит

процесс

ВОССТАНОВЛЕНИЯ

На

АНОД

идут

ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ

ионы, там происходит

процесс

ОКИСЛЕНИЯ

Электролиз расплава хлорида натрия.

K(-) Na +  +e = Na 0 - процесс восстановления.

A(+) 2Cl  -  - 2e = Cl 2 0 - процесс окисления.

Молекулярное уравнение электролиза.

2NaCl ====2Na + Cl 2

Для подбора коэффициентов используем метод электронно-ионного баланса:

Электролиз раствора сульфата меди

Схема процесса:

Задача №1

  Рассчитайте массу меди, полученной при электролизе водного раствора сульфата меди c графитовыми электродами, если на аноде выделилось 6,4 г кислорода.

Решение задачи №1

• 2CuSO 4  + 2H 2 O → 2Cu + O 2  + 2H 2 SO 4
• 2 моль 1 моль
• n(O 2 ) = 6,4г/ 32г/моль = 0,2 моль
• n(Cu) = 2n(O 2 ) = 2×0,2моль = 0,4моль
• m(Cu) = 0,4 моль×64 г/моль = 25,6 г

Задача №2:

  Рассчитайте время получения данной массы меди (25,6 г), при показании амперметра 10 А, К=0,33*10 -6 кг/Кл. Ответ округлите до целых и выразите в часах.

Решение задачи №2

• По закону электролиза (по закону Фарадея )
• m(Cu) = k(Cu)*I*t
• t = m/k*I
• t = 0,0256 кг /10 А*0,00000033кг/Кл = =7636 с = 2 ч

Применение электролиза.

• Для получения щёлочных, щёлочноземельных металлов, алюминия, лантаноидов
• Для получения точных металлических копий, что называется гальванопластикой
• Для защиты металлических изделий от коррозии и для придания декоративного вида. Отрасль прикладной электрохимии, которая занимается покрытием металлических изделий другими металлами называется ГАЛЬВАНОСТЕГИЕЙ.

Применение ЭЛЕКТРОЛИЗА

Кыштымский Медеэлектролитный завод:

- получение алюминия

- получение меди;

• выпуск золота и серебра в слитках;
• получение металлов платиновой группы;
• получение технического селена

Металлы платиновой группы :

• палладиевая оправу для драгоценных камней,

не тускнеет и стоек к коррозии;

• иридий обладает очень высокой твердостью

и его используют для изготовления

электроконтактов,

хирургических инструментов,

точных химических весов;

- рутений (Россия) - самый редкий из

платиновой группы,используют при изготовлении

проводов, контактов, электродов,

лабораторной посуды, ювелирных изделий.

ИТЕРБИЙ - для изготовления

оптоволоконных лазеров

(стоимость чистого составляет

250-300 долларов за килограмм)

ЭЛЕКТРОЛИЗОМ получают

два основных продукта :

серную кислоту и цинк

Применение ЭЛЕКТРОЛИЗА

Одно из новых направлений электролиза – это косметология. Существует несколько видов элекроэпиляции, один из которых основан на ЭЛЕКТРОЛИЗЕ. В основу метода положено электрохимическое действие гальванического тока. В результате анодно-катодной реакции происходит образование соляной кислоты, которая, распадаясь, преобразуется в едкую щелочь. Именно эти два химических вещества приводят к электролитическому ожогу и разрушению волосяного фолликула.

Другие применения электролиза.

Кроме указанных выше электролиз нашел применение и в других областях. Укажем некоторые из них:

а) получение оксидных защитных пленок на металлах (анодирование);

б) электрохимическая обработка поверхности металлического изделия (полировка);

в) электрохимическое окрашивание металлов (например, меди, латуни, цинка, хрома и др.);

г) очистка воды – удаление из нее растворимых примесей. В результате получается так называемая мягкая вода (по своим свойствам приближающаяся к дистиллированной);

д) электрохимическая заточка режущих инструментов (например, хирургических ножей, бритв и т.д.).

Итоговое тестирование.

1.Электролиз можно считать окислительно-восстановительной реакцией, происходящей под воздействием электрического тока?

2.На катоде происходит процесс электрохимического окисления?

3.Катион Na  +  будет восстанавливаться на катоде в водном растворе?

4.Анион Cl  –  будет окисляться на аноде в водном растворе?

5.При электролизе расплава NaCl можно получить Na  и Cl 2

Ответы

• 1. ДА
• 2. НЕТ
• 3. НЕТ
• 4. ДА
• 5. ДА

Рефлексия «Лестница знаний»

• Спасибо за терпение!
• Спасибо за внимание!
• Спасибо за урок!