Презентация "Химия электролиз" по физике – проект, доклад

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 растворовсолей Видеофрагмент “Электролиз”. 1CD Химия 8-11кл. Кирилл и Мефодий,1003г

I.Этап актуализации знаний Модель электролиза раствора СuCL2

Катод Анод

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/m 4. Находим по формуле количество вещества водорода: n= V/Vm,n=4,48л./ 22,4л/m=0,2моль 5. 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-----0,2 6.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-Na Ответ: 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 – время Получаем m = M/NA · I t / n · e , или m = M/NA· n • e • I t Если 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 задач Открываем раздел «Теоретическая химия» Находим тему «Окислительно- восстановительные реакции» По теме «Электролиз» решаем задачи:10060112,10060128, 10061401, В 09062252

IV этап. Закрепление знаний Тест:

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-ионная 4. 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.Аррениус 6. 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: