Презентация на тему Электрохимический ряд напряжений металлов

Описание презентации по отдельным слайдам:

• 

  1 слайд

  Электрохимический ряд напряжений
  металлов
  Красноярский край. г. Минусинск.
  МОБУ «СОШ №16»
  Выполнила:
  Учитель химии высшей
  квалификационной категории
  Генералова Тамара Яковлевна
  

• 

  2 слайд

  Металлы
  Нахождение в природе
  Внешний вид и условия хранения
  Получение металлов
  Химические свойства металлов
  Соединения металлов
  Оксиды
  Гидроксиды
  Соли
  Электрохимический ряд напряжений металлов
  Уменьшение восстановительных свойств
  Усиление окислительных свойств
  Проверь себя
  

• 

  3 слайд

  Внешний вид и условия хранения
  Li
  K
  Ba
  Sr
  Ca
  Na
  Mg
  Al
  Mn
  Zn
  Cr
  Fe
  Cd
  Co
  Ni
  Sn
  Pb
  Cu
  Hg
  Ag
  Pt
  Au
  

• 

  4 слайд

  Внешний вид и условия хранения
  Хранят только
  в плотно закрытых сосудах под керосином
  Какова роль керосина при хранении активных Ме?
  Что произойдет, если оставить кусочек лития на воздухе?
  Осуществите превращения:
  Li Li2O LiOH Li2CO3
  
  Объясните процессы, происходящие с литием.
  
  Na
  Хранят в плотно закрытых сосудах
  Al
  Zn
  Cu
  Ag
  Au
  Хранят в любых сосудах
  Главная
  

• 

  5 слайд

  Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb (Н2) Cu Hg
  Li K Ba Sr Ca Na Mg Al
  Ag Pt Au
  Активные
  Средней активности
  Благородные
  Нахождение в природе
  Целестит
  Галит
  Магнезит
  Барит
  Кальцит
  Хризоберилл
  Сильвинит
  Стронциат
  Корунд
  Боксит
  Гипс
  Рубин
  Сапфир
  Флюорит
  Фосфорит
  Каковы химические формулы руд активных Ме?
  Самородные серебро, платина, золото
  Медный колчедан
  CuFeS2
  Найдите одинаковые руды
  Главная
  

• 

  6 слайд

  Получение металлов
  Любой металлургический процесс – это процесс восстановления ионов металла с помощью различных восстановителей
  Ca2+ +2e = Ca0
  Производство всех остальных Ме и сплавов
  Производство Fe и его сплавов
  Металлургия – это наука о промышленных способах получения металлов из руд и одновременно – это отрасль промышленности
  Черная
  Цветная
  Уменьшение восстановительных свойств
  Усиление окислительных свойств
  

• 

  7 слайд

  Активные получают пироэлектрометаллургическим способом
  Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb (Н2) Cu Hg
  Li K Ba Sr Ca Na Mg Al
  Ag Pt Au
  Средней активности
  Благородные
  Получение металлов
  Электрометаллургия – это способ получения металлов с помощью электрического тока – электролиза. Так получают в основном активные металлы из расплавов оксидов, гидроксидов, солей.
  Получение Na, K
  Электролиз расплава
  2NaCl = 2Na + Cl2
  получение
  Электролиз расплава соли
  Na+
  Na+
  Na+
  Na+
  Cl-
  Cl-
  Cl-
  Cl-
  NaCl → Na+ + Cl-
  2NaCl → 2Na + Cl2
  Интерактивная схема электролиза взята из презентации Гальцевой О.Н., учителя химии МОУ «Аннинская СОШ №1», пос. Анна, Воронежской обл.
  

• 

  8 слайд

  Активные получают пироэлектрометаллургическим способом
  Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb (Н2) Cu Hg
  Li K Ba Sr Ca Na Mg Al
  Ag Pt Au
  Средней активности
  Благородные
  Получение металлов
  Электрометаллургия – это способ получения металлов с помощью электрического тока – электролиза. Так получают в основном активные металлы из расплавов оксидов, гидроксидов, солей.
  Электролизер для получения Аl
  Получение Аl электролизом Аl2O3
  T 950°C, Al2O3 в расплаве криолита (Na3AlF6); на катоде: Al3+ + 3e = Al0
  На угольном аноде (расходуется в процессе электролиза): O2-- 2e = O0;
  C + O = CO↑; 2CO + O2 = 2CO2↑;
  

• 

  9 слайд

  Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb (Н2) Cu Hg
  Li K Ba Sr Ca Na Mg Al
  Ag Pt Au
  Активные
  Средней активности получают пиро- или гидрометаллургическим способом
  Благородные добывают
  Получение металлов
  Пирометаллургия – это восстановление металлов из руд при высоких температурах с помощью различных восстановителей
  Доменный процесс
  Получение стали в кислородном конвертере
  Металлотермия
  (Al, Mg, Ca, Li)
  Металлотермия
  (Al, Mg, Ca, Li)
  
  Водородотермия (Н2 приt°)
  t°
  WO3 + 3H2 = W + 3H2O
  
  Получение оксидов с последующим
  восстановлением
  
  2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2↑(t°)
  CuO + C = Cu + CO↑ (t°)
  CuO + CO = Cu + CO2 ↑(t°)
  
  

• 

  10 слайд

  Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb (Н2) Cu Hg
  Li K Ba Sr Ca Na Mg Al
  Ag Pt Au
  Активные
  Средней активности получают пиро- или гидрометаллургическим способом
  Благородные добывают
  Получение металлов
  Гидрометаллургия – это получение металлов из растворов их солей электролизом или вытеснение более активным металлом.
  Главная
  

• 

  11 слайд

  Химические свойства металлов
  Окисляются при комнатной температуре
  При комн. t°окисл. только с поверх.
  Окисляются только при нагревании
  При t° не окисляются
  При обычных условиях взаимодействуют с водой с образованием щелочи и Н2↑
  С водой взаимодействуют только при нагревании с образованием оксида и Н2↑
  Помни! 2Al + 6HOH → 2Al(OH)3 + 3H2↑ (если снять оксидную пленку)
  С водой не взаимодействуют
  Коррозионная устойчивость чистых металлов усиливается
  Из растворов кислот вытесняют водород (исключение HNO3)
  Помни! Щелочные и щелочноземельные металлы в водных растворах взаимодействуют прежде всего с Н2О
  Из растворов кислот не вытесняют водород
  Взаимодействуют с серной кислотой (конц.). В зависимости от условий и восстановительных свойств Ме образуются SO2, S, H2S (Fe, Ni и некоторые металлы в H2SO4 (конц.) на холоду пассивируются).
  Не взаимодействуют
  

• 

  12 слайд

  Химические свойства металлов
  Взаимодействуют с разбавленной и концентрированной азотной кислотой и в зависимости от условий, восстановительных свойств металлов, концентрации кислоты образуются N2, N2O, NO, N2O3, NO2 u NH3 (NH4NO3). Al, Fe, Cr в концентрированной азотной кислоте пассивируются.
  С HNO3 не реагируют
  Каждый впереди стоящий металл вытесняет все последующие металлы из растворов и расплавов их солей
  При электролизе сначала изменяется тот катион, металл которого находится правее в электрохимическом ряду напряжений металлов
  С разбавленной H2SO4 взаимодействуют с образованием Н2
  С раствором H2SO4 не реагируют
  С HCl взаимодействуют с образованием Н2
  C HCl не реагируют
  Примечание: среди закономерностей, связывающих ряд напряжений металлов и химические свойства Ме и их соединений, есть исключения из правил. Будьте внимательны, обратитесь к теории!
  Главная
  

• 

  13 слайд

  Соединения металлов
  Оксиды
  Растворяются в Н2О с образованием щелочей
  Оксиды не растворяются в воде
  При нагревании оксиды не разлагаются
  При t°разлагаются
  Гидроксиды растворяются в воде
  Гидроксиды не растворяются в воде
  Гидроксиды разлагаются в воде
  Гидроксиды при t° не разлагаются
  Гидроксиды при t° разлагаются на воду и оксиды
  При t° разлагаются
  на Ме, Н2О и О2
  Гидроксиды
  Соли
  Нитраты при t° разлагаются на нитриты и О2
  Нитраты при t° разлагаются на оксид, NO2 и О2
  Нитраты при t° разлагаются на Ме, NO2 и О2
  Cоли, образованные сильными кислотами не гидролизуются
  Cоли, образованные сильными кислотами, гидролизуются с образованием кислой среды
  Cоли, образованные слабыми кислотами гидролизуются (среда щелочная).
  Существующие и растворимые соли, образованные слабыми кислотами, гидролизуются полностью
  Гидролиз солей
  Главная
  

• 

  14 слайд

  Ba + H2O →
  BaH2
  BaO
  Ba(OH)2
  H2
  Fe + H2O →
  H2
  Fe(OH)2
  Fe2O3
  Fe3O4
  Al + H2SO4(р)→
  H2S
  Al2(SO4)3
  Al2S3
  H2
  Zn + CuSO4 (р)→
  ZnS
  Cu
  CuO
  ZnSO4
  Fe + O2 →
  Fe2O3
  Fe3O4
  FeO
  Na + O2→
  NaO2
  Na2O
  Na2O2
  Тренажер «Химические свойства металлов»
  +
  +
  +
  +
  Электрохимический ряд напряжений металлов
  Проверь себя
  t°
  t°
  

• 

  15 слайд

  Тренажер «Химические свойства металлов»
  Укажите, какие из предложенных веществ реагируют с кальцием и напишите уравнения соответствующих реакций.
  Са
  NaOH
  O2
  N2
  H2O
  Zn
  K2SO4
  S
  H2
  Na2O
  Br2
  Проверка
  Ca + S = CaS
  2Са + О2 = 2СаО
  Проверка
  Проверка
  Проверка
  Проверка
  Проверка
  Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2
  3Са + N2 = Ca3N2
  Са + Н2 = CaН2
  Са + Br2 = CaBr2
  Проверь себя
  

• 

  16 слайд

  Коэффициент перед формулой восстановителя в реакции, схема которой
  Ca + HNO3 (конц.) → Ca(NO3)2 + N2↑+ H2O
  а) 5; б) 10; в) 1; г) 12;
  Коэффициент перед формулой окислителя в реакции, схема которой
  Zn + H2SO4 (конц.) → ZnSO4 + H2S↑ + H2O
  а) 1; б) 2; в) 4; г) 5;
  В схеме превращений
  (1) (2) (3) (4)
  Al → Al(OH)3 → Al2O3 → AlCl3 → Al требуется провести электролиз расплава для осуществления реакции на этапе: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4;
  В схеме превращений из теста 3 требуется провести прокаливание для осуществления реакции на этапе: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4;
  При электролизе раствора NaCl образуются продукты
  а) Na; б) NaOH; в) Cl2; г) H2; д) HCl;
  
  Теоретические тесты с выбором ответа
  Проверка
  Электрохимический ряд напряжений металлов
  Проверь себя
  Коэффициент перед формулой восстановителя в реакции, схема которой
  Ca + HNO3 (конц.) → Ca(NO3)2 + N2↑+ H2O
  а) 5;
  Коэффициент перед формулой окислителя в реакции, схема которой
  Zn + H2SO4 (конц.) → ZnSO4 + H2S↑ + H2O
  г) 5;
  В схеме превращений
  (1) (2) (3) (4)
  Al → Al(OH)3 → Al2O3 → AlCl3 → Al требуется провести электролиз расплава для осуществления реакции на этапе: г) 4;
  В схеме превращений из теста 3 требуется провести прокаливание для осуществления реакции на этапе: б) 2;
  При электролизе раствора NaCl образуются продукты
  б) NaOH; в) Cl2; г) H2;
  
  

• 

  17 слайд

  ошибка
  ошибка
  ошибка
  молодец
  молодец
  ошибка
  ошибка
  молодец
  молодец
  ошибка
  ошибка
  ошибка
  молодец
  ошибка
  молодец
  ошибка
  ошибка
  ошибка
  молодец
  ошибка
  ошибка
  ошибка
  ошибка
  молодец
  Na
  Mg
  Zn
  Cu
  NaCl (р-р)
  Li2O
  H2O
  K2SO4(р-р)
  O2
  SO2
  Na2SO4
  FeSO4 (р-р)
  SO3
  H2SO4 (р-р)
  Ca
  NaOH (р-р)
  FeCl2 (р-р)
  HCl
  Al2(SO3)3
  Al2S3
  H2O
  SO2
  H2SO4 (конц)
  HCl
  CaO
  O2
  P2O5
  AgNO3 (р-р)
  С какими из веществ будут реагировать предложенные
  металлы при нормальных условиях?
  

• 

  18 слайд

  Вопросы:
  К можно получить
  электролизом
  Более сильным восстановителем,
  чем К будет
  Более сильным окислителем
  будет ион
  Щелочную среду при гидролизе
  образует раствор соли
  Роль Al в алюминотермии
  
  раствора KCl
  
  расплава KCl
  
  раствора КNO3
  
  р-ва смеси КCl u MgCl2
  
  Li
  
  
  Sr
  
  
  Ca
  
  Na
  Cu2+
  Mg2+
  Li1+
  Au3+
  NaCl
  K2CO3
  Al2(SO4)3
  Al2S3
  катализатор
  окислитель
  восстановитель
  не знаю
  Ответы:
  Шаблон теста взят из презентации Гальцевой О.Н. (п. Анна, Воронежской обл.)
  Главная
  

• 

  19 слайд

  Гидролиз солей – это реакция обменного взаимодействия соли с водой, в результате которой образуется слабый электролит
  МОН сильное
  НАn сильная
  нейтральная среда
  рН ~ 7
  гидролиз не протекает
  МОН слабое
  НАn сильная
  кислая среда
  рН < 7
  М + + НОН ↔ Н + + МОН
  МОН сильное
  НАn слабая
  щелочная среда
  рН > 7
  Аn+ НОН ↔ ОН + НАn
  МОН слабое
  НАn слабая
  нейтральная среда; слабокислая; слабощелочная; рН ~ ?
  
  М + + Аn + НОН ↔ МОН + НАn; гидролиз идет до конца
  Гидролиз солей
  МАn
  

• 

  20 слайд

  Электролизом называется окислительно-восстановительная реакция, которая протекает на электродах при пропускании через раствор или расплав электролита электрического тока
  - К
  М n+ + ne = M0
  2H2O + 2e = H20 + 2OH
  + A
  Растворимый: М 0 – ne = M n+
  Инертный: Аn n- ne = An0
  2H2O – 4e = O20 + 4H +
  
  Электролиз растворов электролитов
  МAn ↔ М m+ + An n-
  H2O
  Последовательность процессов восстановления на катоде
  только
  2H2O + 2e = H20 + 2OH
  
  
  Аl
  H2
  и 2H2O + 2e = H20 + 2OH
  и М n+ + ne = M0
  
  
  
  только
  М n+ + ne = M0
  
  Последовательность процессов окисления на аноде
  
  
  
  2Cl -, 2Br -, 2I -, S 2- _ 2e =
  Cl2, Br2, I2, S
  
  
  
  
  
  2H2O – 4e = O20 + 4H +
  М 0 – ne = M n+
  Растворимый анод
  Нерастворимый анод
  

• 

  21 слайд

  Электрохимический ряд напряжений металлов
  Уменьшение восстановительных свойств
  Усиление окислительных свойств
  Факторы, определяющие положение металла в электрохимическом ряду напряжений:
  Строение электронной оболочки: число электронных уровней и число электронов на внешнем слое;
  Прочность кристаллической решетки металла;
  Энергия процесса гидратации иона (соединения его с водой).
  Помни! Ряд напряжений характеризует лишь способность М к окислительно-восстановительным взаимодействиям в водных растворах при стандартных условиях.
  
  Главная
  

• 

  22 слайд

  H2SO4
  разбавленная
  концентрированная
  S+6 - окислитель
  H2 S O4
  +1
  +6
  -2
  H2 SO4
  H+ - окислитель
  2Н+ + 2e → H2↑
  +1
  +6
  -2
  S+6
  S+4
  +2e
  +8e
  +6e
  S-2
  S0
  (H2S)
  (S)
  (SO2)
  Zn + H2SO4(р) = ZnSO4 + H2↑
  М + H2SO4(р) =
  В водных р-рах реагируют с Н2О
  Если Н2SO4(к), то в зависимости от активности М и условий протекания реакций могут выделяться H2S, S, SO2.
  Zn + 2H2SO4(конц. при t°) = ZnSO4 + SO2↑+ 2H2O
  3Zn + 4H2SO4(разб.) = 3ZnSO4 + S↓+ 4H2O
  4Zn + 5H2SO4(сильно разб. при t°) = 4ZnSO4 + H2S↑+ 4H2O
  
  
  
  
  
  
  Выделяется SO2
  
  Cu + 2H2SO4 (к. при t°) = CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
  
  
  =
  На холоду Н2SO4(к) пассивирует некоторые металлы
  Fe + H2SO4(к.) = Al + H2SO4 (к.) =
  

• 

  23 слайд

  N+5(NO3) - окислитель
  H N O3
  +1
  +5
  -2
  Так как окислителем в НNО3 являются ионы NO3-, а не ионы Н+, то при взаимодействии НNО3 с М практически никогда не выделяется Н2; NO3- - ионы восстанавливаются тем полнее, чем более разбавлена кислота и чем более активен М.
  Взаимодействие азотной кислоты с металлами
  Активными (Ca, Mg, Zn)
  Cредней активности (Fe, Cr, Ni)
  Малоактивными (Pb, Cu, Hg, Ag)
  Благор. (Pt, Au)
  Не реагирует
  НNО3 (к)
  НNО3 (р)
  НNО3 (очень разб.)
  НNО3 (к)
  НNО3 (р)
  НNО3 (к)
  НNО3 (р)
  Соль, вода и N2O
  Соль, вода и N2O или N2
  Соль, вода и NH3 или NH4NO3
  Не реагирует
  Соль, вода и NO2 или NО, N2O
  Соль, вода и NO2
  Соль, вода и NO
  10HNO3(к) + 4Ca = 4Ca(NO3)2 + N2O↑+ 5H2O;
  4HNO3(к) + Ni = Ni(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
  10HNO3(р) + 4Mg = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O;
  8HNO3(р) + 3Cu = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
  Примеры реакций: