Урок по физике на тему "Электрический ток в электролитах"

«Не подумав, не отвечай,

Не проверив на опыте, не утверждай»

Тема: Электрический ток в электролитах.

Задачи:

Воспитательные задачи:

1)      Способствовать формированию информационной компетенции;

2)      Способствовать формированию самообразовательной компетенции

Виды воспитательной деятельности

¢  Поиск новой информации, преобразование информации;

¢  Планирование эксперимента, планирование решение задач, воспроизведение знаний по химии;

¢  Подборка материала для кратких выступлений.

Методы воспитания

¢  Работа с пакетом заданий направленных на поиск  информации;

¢  Выступление с кратким сообщением.

Учебно-образовательные задачи

¢  Знакомство с физической природой электрического тока в электролитах;

¢  Вывод законов Фарадея для электролиза на основе электронной теории;

¢  Знакомство учащихся с техническим применением электролиза.

Метод обучения – информационно-развивающий

Познавательная деятельность:

1. Знать и понимать смысл понятия электролиз, делать вывод на основе экспериментальных данных;
2. Уметь проводить примеры, показывающие, что наблюдения и эксперимент являются основой для выдвижения гипотез и теорий, позволяют проверить истинность теоретических выводов.

Информационно-коммуникативная деятельность:

1. Владение монологической и диалогической речью;
2. Способность понимать точку зрения собеседника и признавать право на иное мнение.

Средства обучения

Источник постоянного тока, приборы для электролиза, дистиллированная вода, поваренная соль или водные растворы солей, кислот, щелочей, угольные и медные электроды, лампы накаливания, соединительные провода.

Фрагменты урока

1. Актуализация знаний:

Карточки с заданиями по теме: «Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля – Ленца».

2. Лабораторный опыт. Создание проблемной  ситуации.

• Возьмем 3 стакана
• 1. кристаллическая соль хлорида натрия;
• 2. дистиллированная вода;
• 3. раствор хлорида натрия.
• Опустим электроды в каждый стакан. Что наблюдаем?

¢  Лампочка не засветилась.

¢  Лампочка не засветилась.

¢  Лампочка засветилась.

ПОЧЕМУ?

Выдвижение гипотезы

4. Изображение  схем 3 опытов.

5. Сообщение ранее подготовленного ученика по вопросу процесса растворения кристалла хлорида натрия воды.

6. Вывод закона электролиза. Электрохимический эквивалент. Число Фарадея. Нахождение элементарного заряда.

7. Краткие сообщения учащихся о применении электролиза

     1. получение чистых химических металлов;

     2. хромирование, никелирование, серебрение, золочение и т.д.

     3. гальваностегия

     4. гальванопластика 

8. Применения закона Фарадея при решении задач.

9. Домашнее задание §15 (задача №1-3)

Инструктирование учителем домашнего задания.

Рефлексивная деятельность

На доступном ли уровне для вас был урок?

Прозвучала ли для вас новая информация?

Если да, то какая?

Как вы оценили свою деятельность на уроке?

Цели урока поставлены так, что учащимся было ясно, что надо усвоить на уроке. Задачи урока успешно решаются т.к. на уроке поставлен проблемный вопрос. Проводится исследовательская работа, учащиеся делают выводы, выводят закон, подтверждают экспериментом. На уроке прослеживается связь материала с жизнью. Уровень сложности доступен учащимся. Большую ценность для формирования научного мировоззрения имеют ознакомление учащихся с методами науки: наблюдение, выдвижение гипотезы, экспериментальная проверка гипотезы, вывод закона. Тема изучается на основе ранее изученного материала на уроках химии, используются словесные и наглядные методы и приемы. Есть познавательная новизна материала. Высокий уровень работоспособности учащихся поддерживается не только интересным содержанием, но и сменой  вывод деятельности.

                                       Ход урока

Учитель:

Сегодня тема нашего урока «Электрический ток в жидкостях». С проводимостью электрического тока в растворах вы уже немного знакомы из курса химии, и поэтому сейчас мы повторим этот материал.

Мы с вами вспомним теорию электролитической диссоциации и попытаемся провести единую линию в этом процессе с точки зрения физики. Для этого проведём лабораторный опыт: (учитель показывает опыт, и на все поставленные вопросы отвечают учащиеся)

Возьмём три стакана:

1)    Кристаллическая соль хлорида натрия

2)    Дистиллированная вода

3)    Раствор хлорида натрия

Опустим электроды в каждый стакан, что мы наблюдаем?

1)    лампочка не засветилась

2)    лампочка не засветилась

3)    лампочка засветилась

Почему? Объясните с точки зрения физики по схемам.

Давайте рассмотрим с вами схемы трёх опытов.  Почему в первых двух случаях лампочка не засветилась, а в третьем случае – засветилась?

Ученики:

Разрушается с образованием гидратированных ионов. Они являются проводниками тока. Распад электролита на ионы при растворении в воде называется ЭЛД.

Учитель:

Итак мы выяснили, как появились ионы. Образовавшиеся ионы участвуют в хаотичном тепловом движении. Если ионы разных знаков сближаются на достаточно близкое расстояние, то они могут образовать молекулу. Процесс – рекомбинации. Это обратный процесс – диссоциации. Диссоциация определяется степенью диссоциации, отношением числа продиссоциированных молекул на ионы к общему числу молекул. Если число продиссоциированных молекул в единицу времени равно числу рекомбинируемых за это же время, то наступает динамическое равновесие.

Рассмотрим две  схемы: (слайд)

Сделаем вывод:

Дистиллированная вода и кристаллическая соль являются диэлектриками, а раствор хлорида натрия – проводник. Откуда взялись носители зарядов?  С этим нам поможет разобраться один из учеников.

Рассмотрим процесс растворения кристалла хлорида натрия в воде,(выходит ученик к доске и объясняет вопрос по рисунку и записывает уравнение диссоциации хлорида натрия) (молекула воды – диполь) полярная молекула, обладающая высокой диэлектрической проницаемостью. Кристалл хлорида натрия окружает полярные молекулы воды. Положительно заряженный ион натрия окружают полярные молекулы воды. Положительно заряженный ион натрия окружают диполи воды отрицательными ионы хлора. (слайд)

Окислительно – восстановительный процесс, протекающий на электродах при пропускании электрического тока через раствор или сплав процессы на электродах, называется – электролизом. Что же такое электролиз? Рассмотрев теорию диссоциации и электролиза , мы можем использовать данные процессы для расчётов массы вещества. Рассмотрим закон электролиза. Зная механизм электропроводимости электролитов, можно определить массу выделившегося вещества при электролизе:

m=mi N=mi Q/gi=>m=kQ=k It              N=Q/gi          mi,gi – величина постоянная

m= k It                                                    Q=It

                                                                k=mi/gi – const

Масса вещества, выделяющаяся на электроде, прямо пропорциональна общему,

Прошедшему через электролит.

Закон Фарадея 1832 год.

Второй способ:

m= mi Ni = M/Na Q/gi=M It/Na gi=M/Na gi It

m=k It    k=M/Na gi – const

Используя закон Фарадея, можно определить заряд электрона. Применение электролиза (заранее дать нескольким учащимся сообщения по применению электролиза)

Учитель:

Для закрепления темы проведём лабораторный опыт:

1 вариант: Проводят электролиз раствора иодида калия

Задание: провести электролиз раствора иодида калия, доказать и объяснить направленность движения ионов, произвести расчёт.

Задача: вычислить объём водорода, выделявшийся на катоде при электролизе 150г. раствора, содержащего 5% иодида калия.

2 вариант: Проводят электролиз раствора сульфата меди.

Задание: провести электролиз раствора сульфата меди, определить массу меди, выделившийся на катоде, за промежуток времени 15 мин.

Задача: рассчитать заряд электрона меди, выделившейся на катоде (учащиеся проводят лабораторный опыт, определяют массу, после чего сдают на проверку)   

(результаты лабораторных опытов можно огласить, с объяснением полученных результатов)   

Учитель:

Я надеюсь, что на этом уроке мы смогли шире и глубже понять процесс проводимости тока в жидкостях.