Презентация Электролиз Растворов и Расплавов Солей

Презентация Электролиз Растворов и Расплавов Солей.rar
Закачек 1800
Средняя скорость 8186 Kb/s

Презентация Электролиз Растворов и Расплавов Солей

Объяснение нового материала по данной теме для 11 класса

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Попова Светлана Анатольевна Учитель химии ГБОУ СОШ № 1465 имени Н.Г.Кузнецова Город Москва

Электролиз расплавов и растворов ЭЛЕКТРОЛИЗ

Электролиз-это совокупность окислительно-восстановительных процессов , протекающих при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита с погруженными в него электродами

Катод-это отрицательно заряженный электрод -он обозначается K(-) Анод – это положительно заряженный электрод- он обозначается A(+)

Под действием электрического тока ионы приобретают направленное движение , т.е. катионы движутся к катоду , а анионы движутся к аноду CuCL 2 Cu 2+ + 2 Cl — При электролизе за счет электрической энергии протекают химические реакции :восстановление на катоде и окисление на аноде

Английский физик и химик, один из основателей электрохимии В конце 18 века он приобрел репутацию хорошего химика. В первые годы XIX века Дэви увлекся изучением действия электрического тока на различные вещества, в том числе на расплавленные соли и щелочи

Первые его работы в области электрохимии были посвящены изучению действия электрического тока на химические соединения. Он показал, что электрический ток вызывает разложение (электролиз) кислот и солей. Дэви получил электролизом два новых металла из расплавов их соединений — калий и натрий Тридцатилетний ученый сумел в течение двух лет получить также в свободном виде еще ранее неизвестные металлы: барий, кальций, магний и стронций. Это стало одним из самых выдающихся событий в истории открытия новых металлов

Сущность электролиза изображают с помощью схемы , которая показывает диссоциацию электролита, направление движения ионов , процессы на электродах и выделяющиеся вещества NaCl  Na + + CL — K(-) A (+) Na + + 1e — =Na 0 2 Cl — -2e — =CL 2 o 2 NaCL 2 Na + Cl 2

Электролиз расплава NaBr I. В расплаве электролита присутствуют только ионы , образовавшиеся при его диссоциации , они и участвуют в окислительно-восстановительном процессе

Электролиз расплава NaOH

II. Электролиз водного раствора электролита В отличии от расплава в растворе электролита кроме ионов, получившихся при его диссоциации, присутствуют еще и молекулы воды , а также ионы H + и OH —

MnZnCrFeCoNiSnPb Если у катода накапливаются катионы металла (стоящего в ряду напряжений после H2) , то восстанавливаются ионы металла Cu 2+ +2e — =Cu 0 2) Если у катода накапливаются катионы металла , стоящего в начале ряда напряжений (по AL), то восстанавливаются ионы водорода из молекул воды вместо катиона данного металла 2 H2O + 2e — = H2 + 2 OH — LiKBaCaNaMg H 2 CuAgHgAu Al

3) Если у катода накапливаются катионы металла , который расположен в ряду напряжений ( после AL и до H2), то будут протекать два процесса: восстановление иона металла и ионов водорода из молекул воды Zn 2+ +2e — =Zn 0 2 H2O +2e — =H2 + 2 OH — 4) Если в растворе смесь катионов разных металлов , то сначала восстанавливается менее активный 5) При электролизе раствора кислоты на катоде восстанавливаются катионы водорода 2 H + +2e — =H2 0 LiKBaCaNaMgAl MnZnCrFeCoNiSnPb H 2 CuAgHgAu

Последовательность разрядки анионов на аноде зависит от природы аниона: 1) При электролизе растворов солей бескислородных кислот( кроме фторидов) окисляются анионы кислотных остатков 2 CL — — 2e — =CL 2 F — , NO3 — , SO4 2- , OH — , CL — , S 2- , Br — , I — Восстановительная активность анионов усиливается

3) При электролизе растворов щелочей окисляются гидроксид-ионы 4 OH — -4e — =O2 + 2 H2O 2) При электролизе растворов солей кислородосодержащих кислот и фторидов идет процесс окисления гидроксид-ионов из молекул воды 2 H2O – 4e — = O2 + 4 H +

А знаете ли вы , что….. Современную жизнь без электролиза представить себе уже невозможно….

Применение электролиза Электролизом расплавов природных соединений получают активные металлы (K, Na,Be,Ca,Ba …) Электролизом растворов солей получают- Zn, Cd , Co….. Электролиз используют для получения — F2, CL2, H2, O2, NaOH и ….

Но…..уже в середине XIX века некоторые химики указывали на то, что алюминий можно получать путем электролиза. В 1854 году Роберт Бунзен – немецкий химик-экспериментатор получил алюминий путем электролиза расплава хлористого алюминия ( AlCl3) Сегодня в 21 веке невозможно представить нас без алюминия. Этот блестящий легкий металл, прекрасный проводник электричества, получил в последние десятилетия самое широкое применение в различных отраслях производства. И получают его много электролизом давно по отработанной технологии…

При помощи электролиза монету можно покрыть тонким слоем многих металлов . Но первом фото монета покрыта слоем цинка , на втором эта же монета , но она уже золотая , а на третьем фото она стала опять медной с красивым оттенком . Это одна и та же монета – копеечка 1924 года . ЭТО ИНТЕРЕСНО…..

Проверь себя При электролизе водного раствора хлорида лития ( LiCL ) на аноде в результате электролиза образуется: 1) хлор 2) литий 3) кислород 4) водород

Проверь себя При электролизе водного раствора сульфата меди ( II) ( CuSO4 ) на катоде выделится: А) кислород Б) водород В) медь Г) сера

Проверь себя Установите соответствие между формулой соли и продуктом , образующимся на инертном аноде при электролизе ее водного раствора Формула соли Продукт на аноде А) NiSO4 Б) NaCLO4 В) LiCL Г) RbBr 1) S 2) SO2 3) CL2 4) O2 5) H2 6)Br2

Проверь себя Установите соответствие между формулой вещества и продуктом , образующимся на катоде при электролизе его водного раствора Формула вещества Продукт реакции А) Ca(OH)2 Б) AgNO3 В) AL(NO3)3 Г) HNO3 1) Ag, H2 2) Ca 3) O2 4) Ag 5) AL 6)H2

Проверь себя Установите соответствие между названием вещества и способом его получения Название вещества Получение электролизом А) Никель Б) Натрий В) Алюминий Г) Бром 2 ) Раствора KBr 3) Раствора AL(NO3)3 4) Раствора Na2SO4 5) Раствора NiSO4 6) AL2O3 в расплавленном криолите 1) Расплава NaOH

http://saratov-shkola.ru/images/photos/542c773a5072b184280edd946ae4b15d.jpg http://bowmen.ru/wp-content/uploads/2010/04/7257_004.jpg http://him.1september.ru/2010/12/21-1.jpg http://bowmen.ru/wp-content/uploads/2010/04/7257_004.jpg http://him.1september.ru/2003/30/5-11.jpg http://900igr.net/datas/khimija/Neorganicheskaja-khimija/0093-093-Elektroliz-vodnykh-rastvorov.jpg Источники литературы: И.И. Новошинский , Н.С. Новошинская Химия профильный уровень 10 класс Источники изображений : http://900igr.net/datas/fizika/Elektricheskij-tok-v-poluprovodnikakh/0015-015-Primenenie-elektroliza-Ochistka-metallov-ot-primesej-poluchenie-chistoj.jpg http://ppt4web.ru/images/40/2332/310/img11.jpg

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Методические разработки к уроку по теме «Электролиз расплавов и растворов»: ход урока, образцы решения типовых заданий, дополнительный материал по теме. Презентация отражает ключевые моменты .

Опорная схема для учащихся 11 класса.

Материал будет очень полезен для контроля знаний учащихся по теме «Электролиз». Поможет проверить свои знания ребятам, которые выбрали учебный предмет «химия» в качестве сдаваемого по выбору.В тесте п.

Конспект урока по теме «Электролиз расплавов электролитов».

Конспект урока по теме «Электролиз растворов электролитов».

Урок разработан для 11 класса. Рассматривается электролиз в расплавах и растворах различных веществ, а также применение электролиза. Урок сопровождается компьютерной презентацией с удобной системой на.

Презентация была опубликована 4 года назад пользователемРоман Шигин

Похожие презентации

Презентация на тему: » Электролиз растворов и расплавов солей. Электролиз- это совокупность процессов, протекающих в растворе или расплаве электролита, при пропускании электрического.» — Транскрипт:

1 Электролиз растворов и расплавов солей

2 Электролиз- это совокупность процессов, протекающих в растворе или расплаве электролита, при пропускании электрического тока.

3 Электролиз расплавов солей Катодный процесс: восстановление катиона металла Ме n+ + nе — = Me 0 Анодный процесс: окисление кислотного остатка

4 Электролиз водных растворов Катодные процессы зависят от положения металла в ряду активности

5 Металл от Li до AL На катоде восстанавливается вода, выделяется H 2 : 2H 2 O + 2e — = H 2 + 2OH —

6 Металл от Mn до H Восстанавливается Ме вместе с H 2 Ме n+ + nе — = Me 0 2H 2 O + 2e — = H 2 + 2OH —

7 Металл после Н Восстанавливается Ме Ме n+ + nе = Me 0

8 Анодные процессы 1.Растворимый анод (Fe, Zn, Cu, Ag) Ме 0 – ne = M n+

9 Нерастворимый анод (инертный- графит) а) анион бескислородный Ac m- — me = Ac 0 Г — — е = Г 0 б) анион кислородосодержащий окисление H 2 O, выделяется О 2 2Н 2 О – 4е = О 2 + 4Н + (кислотная, нейтральная среда) 4ОН — — 4е = О 2 + 4Н + (щелочная среда)

10 Например: Электролиз раствора сульфата меди (II) CuSO 4, H 2 O Анод (+) SO 4 2-, H 2 O 2 H 2 O — 4e — = O H + Катод (-) Сu 2+, H 2 O Cu e — = Cu 2 CuSO H 2 O 2 Cu + O H 2 SO 4 ток

11 I Химическая промышленность: Получение галогенов, водорода: 2 NaF 2 Na + F 2 Получение щелочей: 2 NaCL+ 2 H 2 O H 2 + CL 2 + 2NaOH II Металлургия: Получение щелочных и щелочноземельных металлов Получение малоактивных металлов 2CuSO 4 + 2H 2 O 2 Cu + O 2 + H 2 SO 4 Рафинирование металлов Применение электролиза

12 Гальванопластика III. Гальванотехника Гальваностегия Электрополирование, оксидирование металлов

13 Гальваностегия – нанесение металлического покрытия на предмет

15 Цель гальваностегии- придать предметам определенные свойства: повышенную коррозийную стойкость (цинкование, кадмирование, свинцевание) износостойкость (железнение, хромирование) защитно-декоративные (покрытие драгоценными металлами)

16 получения металлических копий с рельефных предметов путем электроосаждения металла (матрицы для тиснения кожи, бумаги, изготовление грампластинок, радиосхем, типографских клише и т.д.) Гальванопластика —

17 Словолитное гальвано- пластическое стереотипное заведение И. Гольдберга в Санкт- Петербурге. С гравюры на дереве

18 Металлическая копия старинного кружева.

19 Составьте уравнения реакций электролиза: расплава и раствора хлорида бария с инертными электродами; раствора нитрата серебра с графитовым и медным анодом; расплава и раствора гидроксида натрия с инертными электродами (для сдающих ЕГЭ)

Презентация была опубликована 2 года назад пользователемГавриил Борщов

Похожие презентации

Презентация 11 класса по предмету «Химия» на тему: «Электролиз расплавов и растворов электролитов урок химии в 11 классе.». Скачать бесплатно и без регистрации. — Транскрипт:

1 Электролиз расплавов и растворов электролитов урок химии в 11 классе

2 Электролиз – это окислительно- восстановительный процесс, протекающий на электродах в растворах или расплавах электролитов при пропускании электрического тока.

3 На катоде происходит процесс восстановления М n+ + nē = М 0 Электролиз в расплавах На аноде происходит процесс окисления В расплавах анионы бескислородных кислот (кроме фторидов) окисляются до соответствующего простого вещества, например: 2Cl – – 2ē = Cl 2 0 Кислородсодержащие анионы выделяют кислород и превращаются в один из оксидов: SO 4 2– – 2ē = SO O 2 0.

4 ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСПЛАВА NАCL К(-) NaClА(+) Na + + Cl — Na + + 1ē = Na 0 2Cl — — 2ē = Cl 2 электролиз 2NaCl 2Na + Cl 2 4

5 К(-) CuCl 2 А(+) Cu Cl — Cu ē = Cu 0 2Cl — — 2ē = Cl 2 CuCl 2 Cu + Cl 2 Электролиз расплава CuCl 2 5 электролиз

6 Катодные процессы в водных растворах электролитов Электрохимический ряд напряжений металлов Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni Н Cu, Hg, Ag, Pt, Au Восстановление молекул воды: 2H 2 O + 2e — = Н 2 + 2ОН — Оба процесса: 1)Me n+ + ne — = Me 0 2) 2H 2 O + 2e — = Н 2 + 2ОН — Восстановление катиона металла: Me n+ + ne — = Me 0

7 ПРОЦЕСС НА АНОДЕ В растворах процесс на аноде зависит от материала анода и от природы аниона. Аноды могут быть двух видов – растворимые (железо, медь, цинк, серебро и все металлы, которые окисляются в процессе электролиза) и нерастворимые, или инертные (уголь, графит, платина, золото) а) Если анод растворимый, то независимо от природы аниона всегда идет окисление металла анода, например: Cu 0 – 2ē = Cu 2+ б) Если анод инертный, то в случае бескислородных анионов (кроме фторидов) идет окисление анионов: 2Cl – – 2ē = Cl 2 0 7

8 Анодные процессы в водных растворах электролитов Анион кислотного остатка А m- Бескислородный (Cl -, Br -, I -, S 2- и др., кроме F — ) Кислородсодержащий ( ОН -, SO 4 2-, NO 3 -, CO 3 2- и др.) и F — Окисление аниона (кроме фторида) А m- — me — = А 0 В кислой и нейтральной среде – окисление молекул воды: 2H 2 O – 4e — = O 2 + 4H + в щелочной среде: 4OH — — 4e — = O 2 + 2H 2 O

9 Изменение восстановительной активности анионов Анионы по их способности окисляться располагаются в следующем порядке: I -, Br -, S 2-, Cl -, OH -, SO 4 2-, NO 3 -, F — Восстановительная активность уменьшается

10 Электролиз раствора поваренной соли

11 Электролиз раствора хлорида меди (II) CuCl 2 (-)Катод Cu Cl — Анод(+) восстановление: окисление: Cu е — = Сu 0 2Cl е — = Cl 2 Суммарно: CuCl 2 Сu + Cl 2 Вывод: электролиз раствора данной соли принципиально не отличается от электролиза ее расплава. электр. ток

12 Схема электролиза раствора сульфата меди (II) CuSO 4 (-)Катод Cu 2+ + SO 4 2- Анод(+) восстановление окисление ионов меди: H 2 SO 4 молекул воды: Cu е — = Сu 0 2H 2 O – 4e — = O 2 + 4H + Для подбора коэффициентов используем метод электронно-ионного баланса: К(-) Cu е — = Сu 0 2 А(+) 2H 2 O – 4e — = O 2 + 4H + 1 Суммарно: 2CuSO 4 + 2H 2 O 2Cu + O 2 + 2H 2 SO 4 электр. ток

13 Электролиз раствора иодида калия KI (-)Катод K + + I — Анод(+) Восстановление KOH окисление анионов молекул воды: иода: 2H 2 O + 2e — = Н 2 + 2ОН — I — — e — = I 0 ; 2I = I 2 Для подбора коэффициентов используем метод электронно-ионного баланса: К(-) 2H 2 O + 2e — = Н 2 + 2ОН — 1 А(+) 2I — — 2e — = I 2 0 ; 1 Суммарно: 2KI + 2H 2 O Н 2 + I 2 + 2KOH электр. ток

14 Электролиз раствора сульфата натрия Na 2 SO 4 (-)Катод 2Na + + SO 4 2- Анод(+) восстановление окисление молекул воды молекул воды 2H 2 O + 2e — = Н 2 + 2ОН — 2H 2 O – 4e — = O 2 + 4H + щелочная среда кислая среда Суммарно: 2H 2 O 2H 2 + O 2 Вывод: электролиз данной соли сводится к разложению воды; соль необходима для увеличения электропроводности, так как чистая вода является очень слабым электролитом. электр. ток

15 Применение электролиза Электрометаллургия: а) получение активных металлов (K, Na, Ca, Mg, Al и др.) электролизом расплавов природных соединений; б) получение металлов средней активности (Zn, Cd, Co) электролизом растворов их солей. В химической промышленности – получение газов: F 2, Cl 2, H 2, O 2 ; щелочей: NaOH, KOH; пероксида водородаH 2 O 2, тяжелой воды D 2 O и др.химической промышленности Электролитическое рафинирование – очистка металлов (Cu, Pb, Sn и др.) от примесей электролизом с применением активных (растворимых) анодов.рафинирование Гальваностегия – нанесение металлических покрытий на поверхность металлического изделия для защиты от коррозии или придания декоративного вида. Например, оцинковка, хромирование, никелирование и пр.Гальваностегия Гальванопластика – получение металлических копий с различных матриц, а также покрытие неметаллических предметов слоем металлов. Последний процесс (золочение деревянных статуй и ваз) был известен еще в Древнем Египте, но научные основы гальванопластики были заложены русским ученым Б. Якоби в 1838 г.

16 ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗА: получение чистых металлов (Алюминий, магний, натрий, кадмий получают только электролизом) 16

17 ПОЛУЧЕНИЕ ЩЕЛОЧЕЙ, ХЛОРА, ВОДОРОДА 17

18 ОЧИСТКА МЕТАЛЛОВ 18

19 Электролитическое рафинирование (очистка) меди. Неочищенная медь, которая является анодом, растворяется, т. е. переходит в раствор соли меди в виде ионов. Энергия электрического тока расходуется на перенос этих ионов к катоду, их восстановление и осаждение чистой меди (степень чистоты – 99,95%). Примеси (Ag, Au и другие благородные металлы), которые имеют больший стандартный электродный потенциал, не окисляются, а выпадают в осадок на дне ванны, тем самым окупая расходы на проведение рафинирования меди. Данный процесс – одно их старейших электрохимических производств. Впервые этот метод был применен в России в 1847 г.

20 ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ (ПРИ ЭТОМ НА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ НАНОСЯТ ТОНКИЙ СЛОЙ ДРУГОГО МЕТАЛЛА, УСТОЙЧИВОГО К КОРРОЗИИ). ЭТОТ РАЗДЕЛ ГАЛЬВАНОТЕХНИКИ НАЗЫВАЕТСЯ ГАЛЬВАНОСТЕГИЯ (ОТ ГАЛЬВАНО. И ГРЕЧ. STEGO — ПОКРЫВАЮ) 20

22 КОПИРОВАНИЕ РЕЛЬЕФНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛОВ И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ. ГАЛЬВАНОПЛАСТИКА ПОЗВОЛЯЕТ СОЗДАВАТЬ ДОКУМЕНТАЛЬНО ТОЧНЫЕ КОПИИ БАРЕЛЬЕФОВ, МОНЕТ, ГЕРБОВ, МЕДАЛЕЙ, ЭМБЛЕМ И Т.Д. ШИРОКО ПРИМЕНЯЕТСЯ ПРИ РЕСТАВРАЦИИ. 22

23 Итоговое тестирование 1. Расплав какого вещества подвержен электролизу? а – оксид кальция б – парафин в – глюкоза г – азот 2. Что следует подвергнуть электролизу для получения хлора? а – хлорную воду б – раствор хлората калия в – расплав хлорида калия г – хлор электролизом не получают 3. Цвет лакмуса в околокатодном пространстве при электролизе раствора бромида натрия а – малиновый б – фиолетовый в – красный г – синий 4. Какое вещество нельзя получить при электролизе раствора поваренной соли? а – Na б – H 2 в – Cl 2 г – NaOH 5. При электролизе раствора сульфата цинка с инертными электродами на аноде выделяется а – Zn б – O 2 в – H 2 г – SO 2 6. При электролизе раствора нитрата меди(II) с медными электродами на аноде будет происходить а – выделение NO 2 б – выделение меди в – выделение O 2 г – растворение анода

24 Итоговое тестирование 7. Расставьте анионы в порядке уменьшения их восстановительной активности. Ответ запишите в виде последовательности букв. А – Cl- Б – F- В – I- Г – OH- 8. Вставьте в предложение пропущенные слова: «При никелировании предмет, на который наносят слой никеля, надо соединять с. полюсом батареи, чтобы он выступал в качестве. ».


Статьи по теме