Кіріктірілген сабақ

Электролиз

 

Кіріктірілген сабақ 

(химия + физика) 

11 сынып

• А) білімділік: Оқушылардың тотығу дәрежесі және тотығу-тотықсыздану реакция  жайындағы  білімдерін жүйелеу және қорытындылау. «Электролиз» тақырыбы жайлы білімін эксперимент арқылы және есептер шығара отырып тереңдетіп жетілдіру.
• Б) дамытушылық: экспериментті орындауда техникалық машықты қалыптастыру,ерітінді және балқыма электролиздеріне байланысты есепті шығара білу.
• В) тәрбиелілік: пәнге деген ынтасын арттыру, өз бетімен жұмыс жасауды үйрету.

 

 

Сабақтың мақсаты:

«Химик без знания физики  подобен человеку, который все  должен искать щупом»

 

 М.В.Ломоносов

Топтар

 

 1 қатар

 

 2 қатар

 

3 қатар

 

Химик-практик

 

Теоретик

 

Физик-практик

NaCl        Na⁺ + Cl^-

 

Электролиттік  диссоциация

Na Cl

 

Na⁺

 

Cl^-

 

Ас тұзының электролиттік  диссоциациясы 

 

NaCl  Na⁺ + Cl^-

 

 Диссоциация других веществ:

 

CuSO_⁴  Cu ²⁺ + SO^₄2-

 

HCl  H ⁺ + Cl^-

 

H_²SO_⁴  H⁺ + H⁺ + SO^₄2-

 

CaCl_²  Ca ²⁺ + Cl^- + Cl^-

 

 Диссоциация  кезінде  металл  және  сутек  иондары үнемі  оң зарядталады, ал қышқыл қалдықтары радикалдары мен   ОН  тобы -  теріс зарядталады

Оң зарядталған  иондар (катионға)  катодқа қарай тартылады, теріс зарядталған  иондар (анион)  анодқа тартылады

 

+ (анод)

 

- (катод)

 

+

 

+

 

+

 

-

 

-

 

-

 

+

 

-

 

 Электролиз – Электролит  ерітіндісі  немесе  балқымасы  арқылы   электр  тогын  жібергенде  жүретін  тотығу  - тотықсыздану  процесі.

Блиц сұрақтар

 

1. Электролиттік  диссоциация  дегеніміз  не?

Жауабы:

 

Ерітінділер мен балқымаларда  заттардың иондарға ыдырауы. Кері  процесс рекомбинациялану деп  аталады). Электролиттер еріген кезде  электр тогының әсерінен  судың  полярлы молекуласының әсерінен  электролит молекулаларының иондарға  ыдырауы байқалады.

 

2 сұрақ 

 

Электролизге  анықтама  беріңіз?

 

 

 

Жауабы:

 

Электролиз  - тотығу –  тотықсыздану реакциясының  әсерінен  электродтарда  таза  заттардың  алыну процесі.

• Сұрақ 

 

Электродтарда бөлінетін  заттың

 массасын анықтауға байланысты

есептер шығардық. Бұл  қандай заңдылық  ?

Фарадей заңы

 

Электролиз кезінде электродта  бөлінген заттың  массасы электролит  арқылы өткен зарядтың мәніне  тура пропорционал болады.

Электролиз

 

• – Электролит  ерітіндісі  немесе  балқымасы  арқылы   электр  тогын  жібергенде  жүретін  тотығу  - тотықсыздану  реакциясы.

 

 

Тоқ  көзі

 1834 жылы ағылшын ғалымы Майкл Фарадей электролиз зерттеп, оның заңдылықтарын ашты.

 

 Майкл Фарадей (1791 – 1867)

 

 Электролиздің бірінші заңы

Электролиз кезінде электродта  бөлінген заттың  массасы электролит  арқылы өткен зарядтың мәніне  тура пропорционал

 

k – заттың  электрохимиялық  эквиваленті 

(электролит арқылы 1Кл  заряд  өткен кезде бөлініп  шыққан заттың массасына тең 

 

«Электролит», «электрод», «анод», «катод»  терминдерін  енгізді.

 

 

Ғылымға үлесі 

 

1820 ж. –  магнетизмді   зерттеді.  
1821 ж. – электродвигательдің физикалық негізін түсіндірді.

1831 ж. – тәжірибе  арқылы электр күштерін, индуктивті  электр тоғын  зерттеді. 

1832 ж. – химиялық  және электрохимиялық құбылыстар  арасындағы  байланысты зерттеді. 

1837 ж. – индукция  құбылысын ашты.  
1845 ж. – тоқтың әсерінен электрленген сұйықтыққа полярланған жарықтың әсерін түсіндірді

Электролиздің  екінші  заңы

 Электр тогының бірдей мөлшерінде (электролит арқылы өткен электр заряды) электролиз кезінде бөлінген  заттардың массасы, заттардың молярлы массасының  валенттілігі  қатынасына пропорционалды  болады.

 

M – бөлінген заттың  массасы 

 k – электрохимиялық эквивалент М – заттың молярлық массасы

z –заттың  валенттілігі

 

 Барлық электролиттер үшін бірдей  1 моль затты бөлуге арналған заряд. Ол F Фарадей саны деп аталады.

 

 Электрохимиялық эквивалент пен  Фарадей саны  қатынаспен  байланысты

Практикалық бөлім 

Күміс нитратының сулы  ерітіндісінің  электролизі  кезінде  анодта 6 г  оттек газы бөлінетін болса, катодта  бөлінген күмістің массасын есептеңдер.

 

 

Теоретиктер үшін

    

    Зауытта массасы 468 кг  натрий  хлоридінің  ерітіндісін  электролизге ұшыратты. Алынған  газдар  хлорсутектің синтезі үшін қолданылады. Алынған хлорсутек газын 708 л суда ерітті. Алынған ерітіндідегі тұз қышқылының массалық үлесін есептеңдер.

 

 

Шешуі

Бейнетаспа

 

Алюминийдің   алынуы 

 

Химиялық таза  заттар  алу үшін

 

 

Гальваностегия

 

 

 

Гальванопластика

 

Гальваностегия

 

    Бұйымды коррозиядан қорғап, ұзақ бойы қолдану   үшін асыл металдан жасалған  қорғаныш (жұқа қабықпен) қабықпен қаптайды. Гальваникалық цехтар көптеген металлургиялық және басқа зауыттарда бар.

 

Бұйымдарды асыл металдан  жасалған қорғаныш қабықпен қаптау

ГАЛЬВАНОПЛАСТИКА

 

   Электрлік әдіспен  қалың қабатты (бірнеше миллиметрге дейін)   көшірмелер алу.

 

Гальванопластика әдісімен  алынған барельефа, көшірмесі

• Медаль  мен тиындар жасау үшін қолданылады

Қысқы сарай

Үлкен театр

• Типографияға қажетті бұйымдар

• Пресс-формы из пластмассы, резины, металла

Пластмасса, резеңке, металдан  жасалған  
пресс-формалар 

Алюминийдің алыну жолы

(бейнефильм) 

Жаттығу 

 

 

Сулы   ерітінділер  электролизында    инертті   электродтарды  қолданған   кезде  анодта бөлінетін  өнім мен  электролизге ұшырайтын  заттың  арасындағы  сәйкестікті көрсетіңіз: 

Заттың  формуласы            Анодтағы  өнімдер                       

А) NaCl                           1) Cl_²

B) NaClO_⁴ 2) Cl_{^{2 ,}} O_²

C) NaOH                          3) O_²

D) NaBr                            4) H_² , Br_²

                                                                          5) O_^2, Br_²

                                                                          6) Br_²

 

 

 

Жауабы:

 

 

Сулы   ерітінділер  электролизында    инертті   электродтарды  қолданған   кезде  анодта бөлінетін  өнім мен  электролизге ұшырайтын  заттың  арасындағы  сәйкестікті көрсетіңіз: 

Заттың  формуласы              Анодтағы  өнімдер                       

А) NaCl                           1) Cl_²

B) NaClO_⁴ 2) Cl_{^{2 ,}} O_²

C) NaOH                          3) O_²

D) NaBr                            4) H_² , Br_²

                                                                          5) O_^2, Br_²

                                                                          6) Br_²

 

 

 

Жаттығу :

 

 

Сулы   ерітінділер  электролизында    инертті   электродтарды  қолданған   кезде  анодта бөлінетін  өнім мен  электролизге ұшырайтын  заттың  арасындағы  сәйкестікті көрсетіңіз: 

Заттың  формуласы              Анодтағы  өнімдер                       

А) HgSO_⁴ 1) F_²

B) KF                                  2) O_²

C) HgCl_² 3) Hg

D) RbOH                           4) H_²

                                                                          5) Cl_²

                                                                          6) H_^2, O_²

 

 

 

 

Жаттығу :

 

 

Сулы   ерітінділер  электролизында    инертті   электродтарды  қолданған   кезде  анодта бөлінетін  өнім мен  электролизге ұшырайтын  заттың  арасындағы  сәйкестікті көрсетіңіз: 

Заттың  формуласы              Анодтағы  өнімдер                       

А) HgSO_⁴ 1) F_²

B) KF                                  2) O_²

C) HgCl_² 3) Hg

D) RbOH                           4) H_²

                                                                          5) Cl_²

                                                                          6) H_^2, O_²

 

 

 

 

Үй  тапсырмасы 

 

1. Кальций хлориді    балқымасының   электролизі    теңдеуін   жазып,  катод   пен  анодта   бөлінетін   өнімдерді  көрсетіңіз.

2. Темірдің (ІІ)  хлориді     ерітіндісінің   электролизі    теңдеуін   жазып,  катод   пен  анодта   бөлінетін   өнімдерді  көрсетіңіз.

3. Электронды  баланс   әдісін  қолданып   реакция   теңдеуін  аяқтаңыз.

Есеп

Күміс нитратының  электролит  ерітіндісі  арқылы  30 минут уақыт  бойы  6 A  тоқ  күшін  жұмсаған  кезде  ерітіндіден бөлініп шыққан  металл күмістің массасын   анықтаңыз. 

 

Пайдаланған  әдебиеттер  мен  ақпарат  көздері  
  

 

1. Габриелян О.С.   Химия: пособие для школьников  старших классов и поступающих  в вузы. – М.: Дрофа, 2006

2. Слета Л.А.  Химия:  Справочник. – Харьков: Фолио;  М.: ООО «Издательство АСТ»,  2000

3. Новошинский И.И., Новошинская  Н.С. Переходные металлы. –  Краснодар: «Советская Кубань»,  2006

4.http://www1.ege.edu.ru/

5. http://www.it-n.ru (сообщества «Химоза» и «Подготовка к ЕГЭ по химии»)

• Н.Л.  Глинка.  Задачи  и упражнения  Общей химии

Ленинград   *  «Химия»  1980