Презентация на тему: Решение задач на законы электролиза

Урок -практикум по решению задач. Тема:«Решение задач на законы электролиза" Разработала: Учитель химии: Дунаева Е.Д.Идея урока: Развитие принципов политехнизации. Девиз: “Чтобы познать, нужно научиться наблюдать!”Цели: -использовать свои знания для решения задач; -расширить кругозор учащихся и повысить познавательный интерес к изучению химии и физики; -способствовать осознанию материального единства явлений;-развивать логическое мышление учащихся посредством анализа, сравнения, обобщения изучаемого материала; Использование новых информационных технологий: -Компьютеры; -Мультимедиа-проектор; -Экран. -Обучающая компьютерная презентация-слайды “Модель электролиза расплава и растворовсолейВидеофрагмент “Электролиз”. 1CD Химия 8-11кл. Кирилл и Мефодий,1003г

I.Этап актуализации знанийМодель электролиза раствора СuCL2

Выводы по актуализации знаний к теме «Электролиз» Совокупность окислительно-восстановительных реакций, которые протекают на электродах в растворах или расплавах электролитов при пропускании через них электрического тока, называют электролизом.На катоде(-) источника тока происходит процесс передачи электронов катионам из раствора или расплава, поэтому катод является “восстановителем”. На аноде(+) происходит отдача электронов анионами, поэтому анод является “окислителем”.При электролизе, как на аноде, так и на катоде могут происходить конкурирующие процессы.Правила при составлении электролиза:1. Процессы на аноде- могут образовываться следующие продукты:а) при электролизе растворов, содержащих в своем составе анионы F+, SO42-, NO3-, PO43-, а также растворов щелочей выделяется кислород;б) при окислении анионов бескислородных кислот Cl -, Br -, I -, выделяются соответственно хлор, бром, йод;2. Процессы на катоде- могут образовываться следующие продукты:а) если ионы металлов, расположены в ряду напряжений левее Al3+, выделяется водород; б)если ион расположен в ряду напряжений правее водорода, то на катоде выделяется металл.в)При электролизе растворов солей, содержащих ионы, расположенные в ряду напряжений между Al3+ и H+ , на катоде могут протекать конкурирующие процессы как восстановления катионов, так и выделения водорода.К+ , Са 2+, Na+, Mg2+, AL3+, Zn2+, Fe2+, Ni2+, Sn2+,Pb2+,H+,Cu2+,Hg2+,Ag+,Pt4+,Au3+,

Задание: ЕГЭ В-4 -2006г. 1.Составить уравнения ОВР данных веществ на электродах.2.Установите соответствие между формулой вещества и продуктами электролиза его водного раствора на инертных электродах.

Фронтальный опрос. В каких состояниях может находится вещество? На какие группы делятся вещества по проводимости электрического тока? Какая проводимость в металлах? Чем обусловлена собственная проводимость полупроводников? Какая проводимость в газах? Проводимости каких веществ мы еще не рассматривали?

II. Этап изучение нового материала Пример решения задач по химии.Условие задачи: При электролизе водного раствора бромида металла, образующего однозарядный катион, содержащий 41,5г. этой соли выделилось 4,48л.Н2 при н.у. Определите бромид какого металла взяли?Решение.1.Логическое рассуждение. Вопрос: у кого какие предложения, предположения по условию задачи? Подсказки (Если катион однозарядный, то…….Если одним из продуктов реакции является водород……) Вспомним правила электролиза, см. слайд.2.Составление уравнения реакции: 2МеBr+2Н2О= Н2+ Br2 +2МеОН 41,5г. 4,48л. 3.Поставляем данные на уравнение реакции^ 2МеBr+2Н2О= Н2+ Br2 +2МеОН х 22,4л/m4. Находим по формуле количество вещества водорода: n= V/Vm,n=4,48л./ 22,4л/m=0,2моль5. Составляем соотношение молей по уравнению реакции: если на образование 1моля Н2 нужно 2 моли соли МеBr, то на 0,2моли газа нужно соответственно 0,4моли соли. Пропорция: 2-----1 0,4-----0,26.Находим молярную массу соли по формуле: М=m/n,значит М= 41,5г/ 0,4моль=103г/м.7. Находим атомную массу металла: 103- 80=23, это металл-NaОтвет: NaBr

Пример решения задач по физике Итак, при электролизе на катодах происходит выделение вещества. От чего зависит масса вещества, выделяющегося за определенный промежуток времени? Масса вещества, выделившегося на электроде равна:m = moi • Ni , где moi – масса одного иона,Ni – число ионов, достигших электродов.Из курса физики и химии мы уже энаем:moi = M/NА, где М – молярная масса, NА – число Авогадро.Ni = q/qoi, но qoi = n · e , q = I • t, где n – валентность,е – заряд электрона,I – сила тока,t – времяПолучаем m = M/NA · I t / n · e , или m = M/NA· n • e • I tЕсли введем постоянную k = M/NA· n • e , то получаем m = k• I t , где k – электрохимический эквивалент вещества, коэффициент пропорциональности, зависящий от природы вещества.Вывод: масса вещества, выделившегося на электроде за время t при прохождении электрического тока, пропорциональна силе тока и времени. Это утверждение, полученное нами теоретически, впервые было установлено экспериментально Фарадеем, носит название закона электролиза Фарадея.

Майкл Фарадей (1711 – 1867) – английский физик, основоположник учения об электрических и магнитных полях. М.Фарадей родился в предместье Лондона в семье кузнеца. Свое образование он получил в начальной школе. В возрасте 13 лет ему пришлось поступить учеником в переплетную мастерскую. Увлекшись чтением книг, особенно по электричеству и химии, Фарадей начинает сам проделывать описанные в них опыты. И в 1813 году (22 года) он был принят на работу в лабораторию известного английского химика Г.Дэви. Так сказал о нем Столетов: “Никогда со времени Галилея свет не видел стольких поразительных и разнообразных открытий, вышедших из одной головы, и едва мы скоро увидим другого Фарадея…

Решение задач по физике. Задача: При никелировании детали в течении 50 минут сила тока, проходящего через ванну, была равна 2 А. Какова масса, выделившегося вещества на детали, если электрохимический эквивалент никеля k = 3 · 10 в степени – 7 кг/Кл?

Применение электролиза.«Любое научное открытие интересно только тогда, когда находит практическое применение» 1.Электролиз растворов электролитов проводить энергетически выгоднее, чем расплавов, так как электролиты – соли и щелочи – плавятся при очень высоких температурах. Электролиз широко используется для получения наиболее активных металлов (щелочных, щелочно-земельных, алюминия, магния), некоторых активных неметаллов (фтор, хлор) и сложных веществ (гидроксида натрия и калия). 2.Для очистки металлов от примесей (рафинирование). Так полученную из руды неочищенную медь отливают в форме толстых листов, которые помещают в ванну в качестве анодов. При электролизе медь анода будет растворяться, примеси выпадают на дно, на катоде, сделанном из особо чистой меди будет оседать чистая медь.Дорого обходится такая рафинированная медь с примесью всего 0,1% и менее, но все затраты покрываются стоимостью извлеченных из нее серебра, золота, селена, теллура. 3.Электролитическим путем покрывают поверхность одного металла тонким слоем другого ( никелем, хромом, оловом, золотом и т.д) для защиты поверхности от коррозии. 4.Если на поверхность металла нанести слой графита, то электролизом можно получить точную копию с рельефной поверхности. Это гальфанопластика, открыт русским ученым Б.Якоби, который в 1836 г применил этот способ для изготовления полых фигур в Исааковском соборе в Санк-Петербурге.

III этап. Операционно- исполнительский .Индивидуальная работа с компьютерной программой по решению задач. Инструктивная карта по работе с обучающей программой 1С Образовательная коллекция. Самоучитель. Химия для всех. Решение задачОткрываем раздел «Теоретическая химия»Находим тему «Окислительно- восстановительные реакции»По теме «Электролиз» решаем задачи:10060112,10060128, 10061401, В 09062252

IV этап. Закрепление знанийТест: 1. При электролитической диссоциации в растворе электролита присутствуют:А) молекулы,Б) ионы,В) гидратированные ионы.2. Какая проводимость наблюдается в жидкостях?А) электронная,Б) ионная,В) электронно-ионная4. Чем отличается проводимость электролитов от проводимости в металлах?А) ни чем,Б) в электролитах ионы, в металлах ионы и электроны,В) в электролитах – ионы, в металлах – электроны.5. Каким ученым связано развитие гальванотехники:А) М.Фарадей,Б) Б.Якоби,В) С.Аррениус6. Задача. При силе тока 1,6 А на катоде выделилась медь массой 0,316 г за 10 минут. Найдите значение k меди.

VI этап. Рефлексивно-оценочный Ответьте, пожалуйста на следующие вопросы: