Методическая разработка к уроку по физике в 10 классе на тему "Электрический ток в жидкостях""

План - конспект урока

Организационный момент.

Учитель: Здравствуйте, 10 класс.

Каждый из нас в своей повседневной жизни не раз сталкивался и сталкивается с обыденными с одной стороны, но вместе тем удивительными с другой стороны явлениями. При этом мы совершенно не задумываемся, с какими замечательными физическими явлениями имеем дело.

 Создание проблемной ситуации.

Сегодня я хочу представить вашему вниманию урок «Электрический ток в жидкостях».

         Испокон веков величавые золоченые купола православных соборов и церквей были в России символом веры, силы духа  и мужества  великого народа. Так оно и есть и по сегодняшний день.

А какое отношение наш урок может иметь к этим куполам?

На этот вопрос и попробуем дать ответ на этом уроке.

Актуализация знаний.

Прежде, чем приступить к объяснению нового материала, мне хочется узнать, что вы знаете об электрическом токе.

Ø Что называют электрическим током?

Ø Какие условия необходимы для существования электрического тока?

Ø Что называют силой тока?

Ø Какие заряженные частицы вы знаете?

Ø Что из себя представляет электрический ток в металлах?

Ø Что из себя представляет электрический ток в полупроводниках?

Ø Что из себя представляет электрический ток в вакууме?

Изучение нового материала.

Итак, мы вспомнили, что электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц.

Для существования электрического тока необходимо обязательное выполнение двух условий.

1. Наличие заряженных частиц.

2. Наличие силы, действующей на заряженные частицы для создания и поддержания упорядоченного движения.

Если не выполняется хотя бы одно из этих условий, то ни о каком существовании электрического тока в цепи и речи быть не может.

Жидкости, как и твёрдые тела, по отношению к электрическому току могут быть проводниками, диэлектриками и полупроводниками. Хорошим диэлектриком считается дистиллированная вода. К жидким полупроводникам относятся расплавы сульфидов. Отличными проводниками электрического тока  являются ратворы и расплавы электролитов. Из курса химии вы прекрасно знаете, что электролиты – это растворы и расплавы кислот, щёлочей и солей. В том, что дистиллированная вода  - хороший диэлектрик, легко убедиться ,проделав следующий опыт.

Какие же заряженные частицы являются носителями заряда в жидкостях?

      Чтобы понять механизм проводимости жидкостей проведём следующий опыт.

Опыт № 1

«Дистиллированная вода  - диэлектрик»

Соберём простую электрическую схему, состоящую из источника постоянного напряжения, ключа, электрической лампочки на 3,5В. Убедимся, что при замкнутом ключе лампочка горит. Добавим в эту цепь сосуд с дистиллированной водой с опущенными в него медными электродами. Итог: лампа не горит.

Вопрос: почему лампа не горит?

Ответ: не выполняется одно из условий для существования электрического тока, а именно, нет заряженных частиц.

Опыт № 2

«Сухая соль медного купороса  - диэлектрик»

Заменим в электрической цепи сосуд с дистиллированной водой с опущенными в него медными электродами на сосуд с сухой солью медного купороса и замкнеём ключ.

Итог: лампа не горит.

Вопрос: почему лампа не горит?

Ответ: не выполняется одно из условий для существования электрического тока, а именно, нет заряженных частиц.

Опыт № 3

«Раствор медного купороса – отличный проводник»

Растворим один диэлектрик в другом и повторим опыт.

Итог: лампа горит.

Вопрос: почему лампа горит?

Ответ: выполняются оба условия для существования электрического тока.

Откуда появились в растворе носители электрического заряда?

Какие же заряженные частицы являются носителями заряда в жидкостях?

Попробуем в этом разобраться.

Молекулы воды представляют собой диполи, т.к. в них центры распределения положительных и отрицательных зарядов сдвинуты друг относительно друга.

Молекулы CuSO₄  окружают полярные молекулы воды таким образом, что  отрицательные полюсы диполей воды направлены к Cu²⁺, а положительные -  к SO₄^2- , и растягивают ионы в разные стороны.

Это приводит к разрыву связи CuSO₄ и образованию двух ионов.

         Распад молекул электролита на ионы под действием молекул растворителя называется электролитической диссоциацией (слайд 3).

Одновременно идет и обратный процесс – рекомбинация.

Реакцию диссоциации сульфата меди можно записать в виде:

Пока внешнее электричсекое поле  отсутствует (Е=0), ионы движутся беспорядочно (Слайд )

При наличии электрического поля ионы начнут двигаться направлено: отрицательные ионы SO₄^2-   к аноду, положительные ионы Cu²⁺  в противоположную сторону - к катоду. В растворе появляется электрический ток. Носителями электрического заряда в растворах электролитов являются положительные и отрицательные ионы.  

Приходим к выводу, что  электрический ток в электролитах – это направленное движение положительных и отрицательных ионов.

Перенос заряда в таких растворах осуществляется ионами, поэтому такую проводимость называют ионной. При ионной проводимости происходит перенос вещества. (Слайды 4,5)

Рассмотрим этот процесс подробнее.

Катод – отрицательно заряженный электрод, т.е. он  содержит  избыток электронов. Положительные ионы Cu²⁺, достигая катода, получают 2 недостающих электрона и восстанавливаются до нейтральнх атомов меди, т.е. на катоде происходит выделение чистой меди.

Обращаем внимание на катод, на котором виден тонкий слой  меди.

Анод – положительно заряженный электрод, т.е. на нем недостаток электронов. Отрицательно заряженные ионы SO₄^2-   достигают  анода, отдают аноду свои лишние электроны, т.е. на аноде происходит процесс окисления. Если вместо соли медного купороса воспользоваться поваренной солью, то через некоторое время в классе распространится неприятный запах хлора. Это означает, что на аноде происходит выделение хлора.

         Надо помнить, что хлор – ядовитый газ, поэтому продолжительность опыта с хлором должна быть минимальной.

Процесс выделения чистых веществ на электродах под действием электрического тока, соровожлающийся окислительно-восстановительными реакциями, называются электролизом (слайд 6).

         Таким образом, при электролизе на электродах происходит выделение чистых веществ. От чего же зависит масса вещества, выделившегося за определённое время?

         Количественную характеристику этого явления дал английский физик Майкл Фарадей в 1834 году (слайды 7,8,9).

Нетрудно догадаться, что масса выделившегося вещества равна произведению массы одного иона на число ионов, достигшихэлектрода за время ∆t.

m = m₀ N

Массу одного иона можно определить по известной нам из молекулярной физики формуле

m₀ = μ / N_А,

где μ – молярная масса вещества, N_А – число Авогадро, т.е. число ионов в одном моле вещества.

Число ионов, достигших электрода, равно:

N = ∆q / q₀, 

где ∆q = I∆t – заряд, протекающий через электролит за время ∆t.

Заряд иона равен произведению валентности вещества n на элементарный заряд e:  

q₀ = ne

Тогда окончательная форма закона электролиза принимает вид:

m = μ / ne N_А • I∆t

Это объединённый закон Фарадея. Его можно рассматривать как совокупность двух законов.

Обозначив через k коэффициент пропорциональности между массой вещества и зарядом, приходим к выводу, что

m = k I∆t  или  m = kq

1.  Масса вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду, прошедшему через электролит.

Коэффициент k называют электрохимическим эквивалентом.вещества. Он зависит от природы вещества. Физический смысл электрохимического эквивалента вещества состоит в  том, что он равен отношению массы m₀ иона данного вещества к его заряду q₀.

         Величина, равна отношению молярной массы вещества к его валентности, в химии получило название химического эквивалента вещества Х.

Х = μ / n

2.  Электрохимический эквивалент вещества прямо пропорционален его химическому эквиваленту.

k = СХ = 1 / F • μ / n

Коэффициентом между ними служит величина С, обратная постоянной Фарадея :   С = 1 / F

F – постоянная Фарадея.

F = е N_А = 96485 Кл/моль.

Физический смысл постоянной Фарадея состоит в том, что она  численно равна заряду, который необходимо пропустить через электролит для выделения на электроде одного моля одновалентного вещества.

         При движении внутри электролитов ионы взаимодействуют с молекулами воды и другими ионами. Другими словами,  электролиты оказывают некоторое противодействие движению, следовательно, обладают сопротивлением. Электрическое сопротивление электролитов, а значит, и сила тока через раствор электролита,  зависят от концентрации ионов, величины заряда иона, от скорости движения ионов.

         При увеличении температуры электролита увеличивается  скорость движения ионов. Это приводит к уменьшению сопротивления электролита  и увеличению силы тока через раствор.

         Исследуем зависимость силы тока от концентрации раствора, от природы и температуры электролита.

Опыт № 5

«Зависимость силы тока от концентрации раствора»

v Соберите электрическую цепь, включив последовательно источник постоянного напряжения, ключ, электрическую лампочку на 3,5В, амперметр, сосуд с  раствором медного купороса меньшей концентрации.

v Замкните ключ и следите за показанием амперметра и яркостью лампы.

v Повторите опыт с раствором большей концентрации.

Вывод: сила тока, проходящего через раствор электролита, прямо пропорциональна концентрации раствора.

Опыт № 6

«Зависимость силы тока от природы электролита».

v Соберите электрическую цепь, включив последовательно источник постоянного напряжения, ключ, электрическую лампочку на 3,5В, амперметр, сосуд с  раствором медного купороса.

v Замкните ключ и следите за показанием амперметра и яркостью лампы.

v Повторите опыт с раствором поваренной соли и лимонной кислоты одинаковой концентрации.

Вывод: сила тока, проходящего через раствор электролита, зависит от природы электролита.

Опыт № 7

«Зависимость силы тока от температуры раствора»

v Соберите электрическую цепь, включив последовательно источник постоянного напряжения, ключ, электрическую лампочку на 3,5В, амперметр, сосуд с  холодным раствором медного купороса.

v Замкните ключ и следите за показанием амперметра и яркостью лампы.

v Повторите опыт с подогретым раствором.

v Вывод: сила тока, проходящего через раствор электролита, зависит от температуры электролита: чем выше температура, тем больше сила тока.

Применение электролиза (слайд 10).

Электролиз широко применяется в технике и в современном промышленном производстве.

а) электролитический метод получения чистых металлов (рафинирование). Хорошим примером является электролитическое очищение меди, получение чистого алюминия из бокситов (слайды 11, 12).

 б) посредством электролиза можно покрыть металлические предметы слоем другого металла. Этот процесс называется гальваностегией. Особое техническое значение имеют покрытия трудноокисляемыми металлами: никелирование и хромирование (слайды 13, 14).

.

в) гальванопластика- изготовление рельефной копии предмета. Этот процесс был разработан русским ученым Б. С. Якоби (1801-1874 г.), который в 1836 году применил этот способ для изготовления полых фигур для Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге (слайды 15 - 26).

г) получение оксидных защитных пленок на металлах (анодирование)

д) электрохимическая обработка поверхности металлического изделия (полировка)

е) электрохимическое окрашивание металлов (медь, латунь, цинк)

ж) очистка воды – удаление из нее растворимых примесей, в результате получается так называемая мягкая вода

з) электрохимическая заточка режущих инструментов (хирургические ножи, бритвы) (слайд 27).

и) применение электролиза в медицине – электрофорез - это использование явлений  электролиза  для ввода лекарств  через  кожу.

Разрешение проблемной ситуации.

Ознакомившись с областью применения электролиза на практике, вы легко можете ответить на вопрос, поставленный в начале урока. Явление электролиза – неотъемлемая часть процесса золочения куполов храмов и соборов.

Физкультминутка.

10 класс, вы все молодцы. Все работали активно. Для восстановления сил и энергии для дальнейшей работы проведём не совсем обычную физкультминутку

У вас на столах воздушные шары. Давайте надуем эти шары, наэлектризуем их об свои волосы и прикрепим к стенам нашего кабинета, можно в виде разных фигур.

Задачи на закрепление изученного материала Знания, полученные на этом уроке, попробуем закрепить решением задач. №1.  При серебрении изделия на катоде за 30мин отложилось  серебро массой 4,55 г. Определите силу тока при электролизе. (Ответ:2,26 А) №2.  Сколько никеля выделится при электролизе за 1 час при силе тока10А, если известно, что молярная масса никеля  0,0587 кг/ моль, а валентность n = 2? (Ответ: 11г) № 3.  При электролизе раствора Zn SO4 была затрачена энергия 20 гВт•ч. Определите массу выделившегося цинка, если напряжение на зажимах ванны  4 В. (Ответ: 612г) Итоги урока: Ø Постановка проблемного вопроса  в начале урока и опыты, при проведении которых учащиеся самостоятельно или вместе с учителем делают выводы, вызывают интерес, заставляют учащихся обмениваться точками зрения, вырабатывать верное решение, развивают учебную самостоятельность, дают возможность закрепить изученный материал. Ø Учащиеся осмысливают практическую значимость и полезность приобретаемых на данном уроке знаний и умений.

ДОМАШНЕЕ  ЗАДАНИЕ.

Используя знания, полученные на этом уроке, попробуйте в домашних условиях провести меднение природных материалов.

Опишите наблюдаемое вами явление.

Спасибо вам за этот урок.

Пояснительная записка.

Данная методическая разработка представляет собой совокупность полного

развёрнутого  плана – конспекта и компьютерной презентации к уроку  в 10 классе на тему «Электрический ток в жидкостях».

Этот  урок является естественным продолжением темы «Электрический ток в различных средах», расширяющий кругозор учащихся.

Проведение многочисленных  интересных экспериментов,  не

приведённых в учебнике 10 класса,  и красочное оформление презентации

способствуют  активизации познавательной деятельности учащихся на уроке. 

Применение компьютерных информационных технологий делает урок современным, интересным, запоминающимся.

          Во время урока идет живое обсуждение проблемы. Это позволяет

учащимся приобрести коммуникативные навыки общения, практические умения, возможность использования широких человеческих контактов и знакомство с различными точками зрения.

         Учащиеся овладевают умениями использовать исследовательские

методы получения информации. Урок, построенный в такой форме, дает возможность повторить и обобщить большой объем изученного материала по данной теме, углубить и закрепить знания и проконтролировать его усвоение.
         Урок  проходит в тесном сотрудничестве учителя и учащихся. При проведении опытов учащиеся выступают в роли лаборантов – помощников учителя.

В ходе урока осуществляется плавный логический переход от одного этапа к другому.

         Чередование и смена видов деятельности обеспечивает поддержание работоспособности и активности, учащихся на уроке, что делает не обязательным проведение физкультминутки ради галочки..

         Домашнее задание представляет собой творческую исследовательскую работу.

Раздел программы: «Электрический ток в различных средах».

Тема урока: «Электрический ток в жидкостях».

Тип урока: Урок изучения нового материала с элементами исследования.

Метод обучения: исследовательский метод получения информации.

Место урока в учебной программе: урок проводится после изучения темы «Электрический ток в вакууме».

Продолжительность урока: 45 мин.

Целевая аудитория: учащиеся 10 класса.

Электронные приложения к уроку:

Ø титульный лист;

Ø план – конспект к уроку;

Ø технологическая карта урока (Приложение 1);

Ø презентация «Электрический ток в  жидкостях» (Приложение 2);

Ø технологическая карта эксперимента (Приложение 3)

Ø  задачи на закрепление изученного материала (Приложение 4);

Ø презентация «Задачи на закрепление изученного материала» (Приложение 5).

Техническое обеспечение:

·       компьютер;

·       мультимедийный проектор;

·       экран.

Приборы, и материалы: приборы из набора «L –микро», сосуд с дистиллированной водой, сухая соль медного купороса, поваренная соль, лимонная кислота, медные электроды, угольные стержни, амперметр, источник постоянного напряжения, реостат, ключ, электрическая лампочка на 3,5В, соединительные провода.

Цель  урока:

Ø сформированть  у учащихся представление об ионной проводимости растворов электролитов;

Ø сформулировать законы электролиза;

Ø познакомить учащихся с областью применения  электролиза на практике.

Задачи урока:

образовательные:

расширить и  углубить знания учащихся  по данной теме.

развивающие:

·       научить учащихся применять полученные знания на практике;

·       развить интерес к исследовательской деятельности;

·       совершенствовать  способности наблюдать и делать выводы.

воспитательные:

·       раскрытие общекультурной значимости науки физики;

·       развитие коммуникативных компетенций в ходе выполнения практической работы;

·       воспитание  интереса к предмету и позитивного отношения к учебе.

здоровьесберегающие:

·       создание комфортного психологического климата на уроке;

·       создание  атмосферы сотрудничества: ученик-учитель, учитель-ученик, ученик-ученик.

Организация учебной деятельности учащихся.

В начале урока перед учащимися  ставятся проблемные вопросы,  и класс в зависимости от количества учащихся делится на несколько групп. В течение урока учащиеся  проводят эксперименты, получают результаты и сами делают выводы.

Эксперименты

№1.   «Дистиллированная вода  - диэлектрик».

№2.   «Сухая соль медного купороса  - диэлектрик».

 №3.  «Раствор медного купороса – отличный проводник».

№4.  «Зависимость силы тока от концентрации раствора».

№5.  «Зависимость силы тока от природы электролита.».

№6.  «Зависимость силы тока от температуры раствора электролита».

Ход урока

1.                             Организационный момент.

2.                             Создание проблемной ситуации.

3.                             Актуализация знаний.

4.                             Изучение нового материала.

5.                             Разрешение проблемной ситуации.

6.                             Физкультминутка.

7.                             Закрепление.

8.                             Итоги урока.

9.                             Домашнее задание.

Основные принципы данной методической разработки:

-       научность;

-       доступность;

-       достоверность фактов;

-       практическая направленность;

-       динамичность,

-       мобильность.

• 1 слайд

  При серебрении изделия на катоде за 30мин отложилось серебро массой 4,55 г. Определите силу тока при электролизе.
  
  

• 2 слайд

  Сколько никеля выделится при электролизе за 1 час при силе тока10А, если известно, что молярная масса никеля 0,0587 кг/ моль, а валентность n = 2?
  

• 3 слайд

  +
  +
  +
  +
  -
  -
  -
  -
  -
  +
  Катод
  Анод
  +
  -
  Zn2+
  SO42-
  При электролизе раствора Zn SO4 была затрачена энергия 20 гВт•ч. Определите массу выделившегося цинка, если напряжение на зажимах ванны 4 В.
  

Технологическая карта эксперимента

Эксперимент № 1. «Дистиллированная вода  - диэлектрик»
Цель: доказать, что дистиллированная вода не проводит электрический ток.	Оборудование: сосуд с дистиллированной водой, медные электроды, источник постоянного напряжения, реостат, ключ, электрическая лампочка на 3,5В, соединительные провода.
v Соберитеэлектрическую цепь, включив последовательно источник постоянного напряжения, ключ, электрическую лампочку на 3,5В и сосуд с дистиллированной водой, с медными электродами, v Замкните ключ. v Сделайте вывод.
Эксперимент № 2. «Сухая соль медного купороса  - диэлектрик».
Цель: доказать, что соль медного купороса не проводит электрический ток.	Оборудование: сосуд с солью медного купороса, медные электроды, источник постоянного напряжения, реостат, ключ, электрическая лампочка на 3,5В, соединительные провода.
v Соберитеэлектрическую цепь, включив последовательно источник постоянного напряжения, ключ, электрическую лампочку на 3,5В и сосуд с  солью медного купороса. v Замкните ключ. v Сделайте вывод.
Эксперимент № 3. «Раствор медного купороса – отличный проводник».
Цель: доказать, что раствор соли медного купороса в дистиллированной воде отлично проводит электрический ток.	Оборудование: сосуд с раствором медного купороса, медные электроды, источник постоянного напряжения, реостат, ключ, электрическая лампочка на 3,5В, соединительные провода.
v Соберитеэлектрическую цепь, включив последовательно источник постоянного напряжения, ключ, электрическую лампочку на 3,5В и сосуд с  раствором соли медного купороса с опущенными в него медными электродами. v Замкните ключ. v Сделайте вывод.
Эксперимент № 4. Зависимость силы тока от концентрации раствора
Цель: выяснить, как  зависит сила тока от концентрации раствора.	Оборудование: сосуды с раствором медного купороса разной концентрации, медные электроды, источник постоянного напряжения, реостат, ключ, электрическая лампочка на 3,5В, амперметр, соединительные провода.
v Соберите электрическую цепь, включив последовательно источник постоянного напряжения, ключ, электрическую лампочку на 3,5В,амперметр, сосуд с  раствором соли медного купороса меньшей концентрации. v Замкните ключ и следите за показанием амперметра и яркостью лампы. v Повторите опыт с раствором большей концентрации. v Сделайте вывод.
Эксперимент № 5. Зависимость силы тока от природы электролита.
Цель: выяснить, как  зависит сила тока от природы электролита..		Оборудование: сосуды с раствором медного купороса, поваренной соли и лимонной кислоты одинаковой концентрации, медные электроды, источник постоянного напряжения, реостат, ключ, электрическая лампочка на 3,5В, амперметр, соединительные провода.
v Соберите электрическую цепь, включив последовательно источник постоянного напряжения, ключ, электрическую лампочку на 3,5В, амперметр, сосуд с  раствором медного купороса. v Замкните ключ и следите за показанием амперметра и яркостью лампы. v Повторите опыт с раствором поваренной соли и лимонной кислоты одинаковой концентрации . v Сделайте вывод.
Эксперимент № 6. Зависимость силы тока от температуры раствора
Цель: выяснить, как  зависит сила тока от температуры электролита..		Оборудование: сосуды с раствором медного купороса разной температуры, медные электроды, источник постоянного напряжения, реостат, ключ, электрическая лампочка на 3,5В, амперметр, соединительные провода.
v Соберите электрическую цепь, включив последовательно источник постоянного напряжения, ключ, электрическую лампочку на 3,5В, амперметр, сосуд с  холодным раствором медного купороса. v Замкните ключ и следите за показанием амперметра и яркостью лампы. v Повторите опыт с подогретым раствором. v Сделайте вывод.

Задачи на использование законов электролиза.

№1.  При серебрении изделия на катоде за 30мин отложилось  серебро массой 4,55 г. Определите силу тока при электролизе. (Ответ:2,26 А)

№2.  Сколько никеля выделится при электролизе за 1 час при силе тока10А, если известно, что молярная масса никеля  0,0587 кг/ моль, а валентность n = 2? (Ответ: 11г)

№ 3.  При электролизе раствора Zn SO₄ была затрачена энергия 20 гВт•ч. Определите массу выделившегося цинка, если напряжение на зажимах ванны  4 В. (Ответ: 612г)

 Технологическая карта урока по теме «Электрический ток в жидкостях».

Предмет: физика         

Класс:  10

Тема урока: «Электрический ток в жидкостях».

Тип урока: урок изучения нового материала.

Длительность: 45 мин.

Метод обучения: исследовательский метод получения информации.

Цель:

Ø сформировать  у учащихся представление об ионной проводимости растворов электролитов;

Ø сформулировать законы электролиза;

Ø познакомить учащихся с областью применения  электролиза на практике.

Задачи урока:

образовательные:

расширить и  углубить знания учащихся  по данной теме.

развивающие:

·       научить учащихся применять полученные знания на практике;

·       развить интерес к исследовательской деятельности;

·       совершенствовать  способности наблюдать и делать выводы.

воспитательные:

·       раскрытие общекультурной значимости науки физики;

·       развитие коммуникативных компетенций в ходе выполнения практической работы;

·       воспитание  интереса к предмету и позитивного отношения к учебе.

здоровьесберегающие:

·       создание комфортного психологического климата на уроке;

·       создание  атмосферы сотрудничества: ученик-учитель, учитель-ученик, ученик-ученик.

Техническое и программное обеспечение: компьютер,  мультимедийный проектор, экран. презентации по теме, выполненные на основе программы MS Power Point.

Приборы, материалы, оборудование: приборы из набора «L –микро», сосуд с дистиллированной водой, сухая соль медного купороса, поваренная соль, лимонная кислота, медные электроды, угольные стержни, амперметр, источник постоянного напряжения, реостат, ключ, электрическая лампочка на 3,5В, соединительные провода.

Ход урока

1.                 Организационный момент.

2.                 Создание проблемной ситуации.

3.                 Актуализация знаний.

4.                 Изучение нового материала.

5.                 Разрешение проблемной ситуации.

6.                 Физкультминутка.

7.                 Закрепление.

8.                 Итоги урока.

9.                 Домашнее задание.

Планируемые результаты
Предметные	Метапредметные	Личностные
- умение объяснять механизм проводимости электрического тока в жидкостях; - умение делать вывод по результатам экспериментов; - осознание ценность научных исследований, роль физики в расширении представлений об окружающем мире и ее вклад в улучшение качества жизни;	Познавательные: - формировать умения воспринимать и перерабатывать информацию в символической форме при переводе физических величин; - умение обобщать полученную информацию; - умение вести наблюдение;. Регулятивные: - овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний. Коммуникативные: - уметь работать в группе.	- проявление творческого отношения к процессу обучения; - проявление самостоятельности в приобретении новых знаний и практических умений; - убежденность в возможности познания природы; - сформировать интеллектуальные и творческие способности - использовать экспериментальный метод исследования; - самовыражение и самореализация в ходе обсуждения результатов экспериментов; - сформировать интеллектуальные и творческие способности.

Этапы урока.	Цель этапа	Деятельность учителя	Деятельность обучающихся
10.                         I. Организационный момент.	Подготовка класса к работе. Установление доверительных отношений мужду учителем и классом	Приветствие класса, проверка готовности к уроку. Здравствуйте, 10 класс. На сегодняшнем уроке я хочу вас познакомить с одним из удивительнейших явлений, с которым вы сталкиваетесь в своей повседневной жизни.	Встают и приветствуют учителя. Демонстрируют готовность  к восприятию нового материала.
II.  Создание проблемной ситуации. Ø Определение темы урока и постановка цели.	Создать  проблемной ситуации. Сформулировать тему урока  и определить  цель урока.	Сегодня я хочу представить вашему вниманию урок «Электрический ток в жидкостях».          Испокон веков величавые золоченые купола православных соборов и церквей были в России символом веры, силы духа  и мужества  великого народа. Так оно и есть и по сегодняшний день. А какое отношение наш урок может иметь к этим куполам? На этот вопрос и попробуем дать ответ на этом уроке.	Записывают в тетрадь тему урока.
III.  Актуализация знаний.	Проверить уровень знаний учащихся по теме «Электрический ток в различных средах».	Прежде, чем приступить к объяснению нового материала, мне хочется узнать, что вы знаете об электрическом токе. Ø Что называют электрическим током? Ø Какие условия необходимы для существования электрического тока? Ø Что называют силой тока? Ø Какие заряженные частицы вы знаете? Ø Что из себя представляет электрический ток в металлах? Ø Что из себя представляет электрический ток в полупроводниках? Ø Что из себя представляет электрический ток в вакууме?	Отвечают на поставленные вопросы.
IV . Изучение новой темы.	Сформировать  представление об ионной проводимости растворов электролитов. Вывод законов электролиза. Ознакомление  с областью применения  электролиза на практике.	Объясняет новый материал, опираясь на знания учащихся, полученные ими на предыдущих уроках физики и химии. Одновременно идёт показ презентации к уроку.  Проводит эксперименты вмете с учениками.	Проводят эксперименты и делают соответствующие выводы Дают определение электрического тока в растворах электролитов. Слушают учителя. Делают записи в тетрадях.
V. Разрешение проблемной ситуации.	Опираясь на знания, полученные на уроке, ответить на вопрос, поставленный в начале урока.	Рассказывает о применении электролиза при золоченни куполов храмов и соборов.	Воспринимают информацию, сообщаемую учителем. Анализируют, делают выводы по результатам проведенных экспериментов.
VI. Физкультминутка.	Смена вида деятельности.	Объявляет и проводит физкультминутку.	Надувают шары, электризуют их об волосы и прикрепляют к стене.
VII. Закрепление полученных знаний.  Приложение	Решением задач закрепить полученные на уроке знания.	Выводит на экран задания по данной теме.	Опираясь на знания, полученные на уроке, выполняют задания.
VIII.  Подведение итогов урока.	Ø Выявить уровень усвоения знаний учащимися.	Ø Постановка проблемного вопроса  в начале урока и опыты, при проведении которых учащиеся самостоятельно или вместе с учителем делают выводы, вызывают интерес, заставляют учащихся обмениваться точками зрения, вырабатывать верное решение, развивают учебную самостоятельность, дают возможность закрепить изученный материал. Учащиеся осмысливают практическую значимость и полезность приобретаемых на данном уроке знаний и умений.	Осмысливают практическую значимость и полезность приобретаемых на данном уроке знаний и умений.
IХ. Домашнее задание	Научить  работать творчески.	Объясняет, как выполнить творческое домашнее задание и описать наблюдаемое в явление.	Записывают домашнее задание

Список использованной литературы.

1.  Библиотека наглядных пособий; Физика 7-11 кл. Открытая физика. (Долгопрудный, ФИЗИКОН)

2.  . В.А.Волков, «Поурочные разработки по физике. 10 класс». – М.; «Вако», 2013.

3. . Интерактивное учебное пособие  «Наглядная физика» - «  Электродинамика»;

4. . Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, «Физика», 10 кл., М., «Просвещение»,2012г.

 5.  Ресурсы сети Интернет.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Бичурга – Баишевская  СОШ»

Шемуршинского района Чувашской Республики

Методическая разработка к уроку в 10 классе

Электрический   ток  в  жидкостях

Номинация:

Инновации в преподавании физики

 Автор:                                             

                                               учитель физики высшей

                                               квалификационной категории

                                               Сарандаева Валентина Николаевна                      

с.Бичурга - Баишево

• 1 слайд

  Электрический ток
  в жидкостях
  

• 2 слайд

  Цель урока:
  сформировать у учащихся
  представление об ионной
  проводимости растворов
  электролитов;
  
  - сформулировать законы
  электролиза.
  

• 3 слайд

  Задачи урока:
  образовательные:
  расширить и углубить знания учащихся по данной теме.
  развивающие:
  научить учащихся применять полученные знания на практике;
  развить интерес к исследовательской деятельности;
  совершенствовать способности наблюдать и делать выводы.
  воспитательные:
  раскрытие общекультурной значимости науки физики;
  развитие коммуникативных компетенций в ходе выполнения практической работы;
  воспитание интереса к предмету и позитивного отношения к учебе.
  здоровьесберегающие:
  создание комфортного психологического климата на уроке;
  создание атмосферы сотрудничества: ученик-учитель, учитель-ученик, ученик-ученик.
  
  

• 4 слайд

  Что называют электрическим
  током?
  Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц
  

• 5 слайд

  2. Какие заряженные частицы
  вы знаете?
  Электроны, протоны, положительные и отрицательные ионы
  

• 6 слайд

  3. Что называют силой тока?
  Сила тока – это электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за единицу времени
  I=
  q
  t
  

• 7 слайд

  проводники
  диэлектрики
  полупроводники
  ЖИДКОСТИ
  

• 8 слайд

  Условия, необходимые для существования электрического тока:
  
  1. Наличие заряженных частиц.
  2. Наличие силы, действующей на заряженные частицы для создания и поддержания упорядоченного движения.
  
  

• 9 слайд

  CuSO4 ⇄ Cu2+ + SO4 2-
  Электролитическая диссоциация – распад молекул
  электролита на ионы под действием молекул
  растворителя .
  Одновременно идет и обратный процесс –
  рекомбинация.
  NaCl ⇄ Na+ + Cl-
  

• 10 слайд

  .
  В отсутствии поля (Е=0) ионы движутся беспорядочно
  При наличии электрического поля ионы начнут двигаться направленно: отрицательные ионы SO42- к аноду, положительные ионы Cu2+ в противоположную сторону - к катоду.
  В растворе появляется электрический ток.
  Электрический ток в электролитах – упорядоченное движение положительных и отрицательных ионов
  

• 11 слайд

  Химические процессы
  На катоде ( - ): реакции восстановления
  Cu2++2eˉ → Cuº
  Na+ + eˉ → Naº
  
  На аноде ( + ): реакции окисления -2eˉ=Cu2+
  4ОН- - 4е → О20 + 2Н2О
  Cl- - е → Cl0
  

• 12 слайд

  Электролиз –
  
  процесс выделения чистых веществ на электродах под действием электрического тока, сопровождающийся окислительно - восстановительными реакциями
  

• 13 слайд

  Английский физик, химик. Обнаружил химическое действие электрического тока. Установил (1833-1834) законы электролиза, названные его именем. Открыл (1831) явление электромагнитной индукции, которое легло в основу электротехники. Основоположник учения об электромагнитном поле. Иностранный почётный член Петербуржской Академии Наук (1830).
  
  
  Майкл Фарадей (1791 – 1867)
  

• 14 слайд

  Электрохимические эквиваленты, мг/Кл
  

• 15 слайд

  F – постоянная Фарадея, численно равная заряду, который должен пройти через электролит, чтобы на электроде выделился 1 моль одновалентного вещества
  
  
  
  F = е NА = 96485 Кл/моль
  

• 16 слайд

  Применение электролиза
  
  Электрометаллургия.
  Гальванотехника.
  

• 17 слайд

  
  
  
  Медь в чушках
  Рафинирование (очистка) металлов
  При помощи электролиза осуществляют очистку металлов от примесей.
  Полученную из руды неочищенную медь отливают в форме толстых листов, которые затем помещают в ванну в качестве анодов.
  При электролизе медь анода растворяется, примеси, содержащие ценные и редкие металлы, выпадают на дно, а на катоде оседает чистая медь.
  

• 18 слайд

  Второе место после меди в электротехнике занимает алюминий.
  Сырьем для получения алюминия служат бокситы.
  Рафинирование (очистка) металлов
  

• 19 слайд

  Для предохранения металлов от окисления, а также для придания изделиям прочности и лучшего внешнего вида их покрывают тонким слоем благородных металлов
  (золото, серебро) или малоокисляющимися металлами (хром, никель).
  
  Гальваностегия - покрытие поверхности одних металлов тонким слоем другого металла.
  Гальваностегия
  
  1 – пластина никеля
  2 – никелируемый предмет
  

• 20 слайд

  Позолота столовых приборов
  Посеребрение
  

• 21 слайд

  Хромирование
  Никелирование
  

• 22 слайд

  Золочение куполов на храмах до открытия электролиза было делом опасным. Золото смешивали с ртутью и получали амальгаму (так называется сплав металлов с ртутью).
  Амальгаму наносили на медные листы, предназначенные для покрытия купола, и нагревали.
  Ртуть испарялась, золото прочно оседало на меди.
  

• 23 слайд

  Так золотили купола Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге.
  В ходе этих работ от ртутного отравления погибло свыше 80 мастеров.
  

• 24 слайд

  Медные листы играли роль катода.
  На них осаждалось золото из раствора.
  
  При постройке храма Христа Спасителя в Москве в честь победы 1812 г. использовали уже электролиз.
  

• 25 слайд

  В Санкт-Петербурге в 1847 г. были изготовлены с помощью гальваностегии художественные двери, барельефы, фигуры, которые поражали посетителей Эрмитажа и Исаакиевского собора своей красотой, блеском и величием.
  
  

• 26 слайд

  Покрытия прослужили более 120 лет без реставрации и сохранили не тронутыми коррозией художественные ценности.
  На все эти работы было израсходовано около 109 т меди, 700 кг золота, хотя толщина покрытий составляла всего 0,01–0,02 мм.
  

• 27 слайд

  Русский физик и электротехник, академик Петербуржской Академии наук (1842).
  Разработал процесс изготовления рельефных металлических копий путем электролиза - гальванопластику (1838).
  В 1836г применил этот метод для изготовления полых фигур для Исаакиевского собора в Санкт – Петербурге.
  Борис Семёнович Якоби
  1801-1874
  Гальванопластика - получение отслаиваемых копий с предметов
  

• 28 слайд

  Автор методической разработки на фоне Исаакиевского собора в Санкт – Петербурге
  

• 29 слайд

• 30 слайд

  Под куполом на стальном тросе парит посеребренный голубь, символизирующий святой дух
  

• 31 слайд

  После революции на место голубя был помещён маятник Фуко.
  На тысячелетие принятия христианства на место маятника снова был помещён голубь - символ Святого Духа.
  
  Маятник Фуко
  

• 32 слайд

  Гальванопластика применяется при изготовлении грампластинок
  

• 33 слайд

  Полировка и заточка режущих инструментов (например, хирургических ножей, бритв и т.д.).
  
  

• 34 слайд

  На диэлектрик наклеивают тонкую медную пластину, на которую наносят особой краской сложную картину соединяющих проводов. Затем пластину помещают в электролит, где вытравливаются незакрытые краской участки медного слоя. После этого краска смывается и на плате появляются детали микросхемы.
  
  С помощью электролиза получают электронные платы, служащие основой всех электронных изделий.
  

• 35 слайд

  
  Электрофорез – это использование явлений электролиза для ввода лекарств через кожу.
  
  
  Электроды, представляющие собой гибкие металлические пластины, накладываются на тело. Между телом и электродом прокладывается фланель, бязь, обезжиренная кипячением, иногда просто фильтровальная бумага. Прокладка пропитывается лекарственным раствором, электроды подключаются к источнику постоянного электрического тока, и процесс ввода лекарств начинается.
  Использование электролиза в медицине.
  

• 36 слайд

  Перечислить все области применения электролиза практически невозможно, ибо с каждым днем их становится все больше и больше.
  

• 37 слайд

  Электролиз имеет много достоинств. Но есть и недостатки. При электролизе в атмосферу могут выделяться ядовитые вещества. Поэтому надо применять меры, предупреждающие загрязнение окружающей среды. Это удорожает производство.
  
  

• 38 слайд

  Но сохранность природы – это сохранение самой жизни на Земле.
  
  

• 39 слайд

  Омеднение природных материалов своими руками
  

• 40 слайд

  Задачи на электролиз
  Рассчитайте массу хлора,
  выделившегося во время вашего
  эксперимента за 10 мин.
  Электрохимический
  эквивалент хлора равен 0,367 мг/Кл.
  

• 41 слайд

  Решение.
  m = k I t
  m = 0,367 · 10-6 кг / Кл · ? А · 600с
  m = ? кг
  
  
  
  Дано: Cl
  t = 10 мин
  I = ? А
  к = 0,367 · 10-6 кг / Кл
  ___________________
  m - ?
  

• 42 слайд

  Задачи на электролиз
  За 10 мин в гальванической
  ванне выделилось 0,67 г
  серебра. Амперметр,
  включённый последовательно
  с ванной , показывает ток
  0, 90А. Верно ли показание
  амперметра? Электрохимический
  эквивалент серебра равен 1,118 мг/Кл.
  

• 43 слайд

  Задачи на электролиз
  При электролизе воды через ванну
  прошло 5 000 Кл электричества.
  Какова температура выделившегося
  кислорода, если при давлении 127 кПа
  он занимает объём 0, 25 л?
  Электрохимический эквивалент
  кислорода равен 0,0829 мг/Кл.
  
  

• 44 слайд

  Задачи на электролиз
  При электролитическом способе
  получения никеля расходуется
  10 кВт∙ ч электроэнергии на 1 кг
  никеля. При каком напряжении
  производился электролиз?
  Электрохимический эквивалент
  никеля равен 0,304 мг/Кл.
  

• 45 слайд

  Рефлексия
  каша в голове
  ни в зуб ногой
  светлая голова
  

• 46 слайд

  До новых встреч!
  Спасибо
  за урок !
  

Краткое описание документа:

Данная методическая разработка представляет собой совокупность полного

развёрнутогоплана – конспекта и компьютерной презентации к урокув 10 классе на тему «Электрический ток в жидкостях».

Этотурок является естественным продолжением темы «Электрический ток в различных средах», расширяющий кругозор учащихся.

Проведение многочисленныхинтересных экспериментов,не

приведённых в учебнике 10 класса,и красочное оформление презентации

способствуютактивизации познавательной деятельности учащихся на уроке.

Применение компьютерных информационных технологий делает урок современным, интересным, запоминающимся.

Во время урока идет живое обсуждение проблемы. Это позволяет

учащимся приобрести коммуникативные навыки общения, практические умения, возможность использования широких человеческих контактов и знакомство с различными точками зрения.

Учащиеся овладевают умениями использовать исследовательские

методы получения информации. Урок, построенный в такой форме, дает возможность повторить и обобщить большой объем изученного материала по данной теме, углубить и закрепить знания и проконтролировать его усвоение.