3585

Електричний струм в електролітах. Застосування електролізу

Конспект урока

Физика

Електричний струм в електролітах. Застосування електролізу Мета: дати учням уявлення про електроліз як окисно-відновний процес: розвивати вміння спостерігати, аналізувати фізичні й хімічні явища, робити висновки; закріпити поняття «електролітична ди...

Украинкский

2012-11-03

39.45 KB

69 чел.

Електричний струм в електролітах. Застосування електролізу

Мета: дати учням уявлення про електроліз як окисно-відновний процес: розвивати вміння спостерігати, аналізувати фізичні й хімічні явища, робити висновки; закріпити поняття «електролітична дисоціація», «окисно-відновні реакції», показати єдність законів фізики і хімії.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання: таблиця «Електроліз солей», чеканка, позолочені вироби (годинник, ланцюжок), 5 комплектів приладів і матеріалів (джерело струму на 4-12 В, з'єднувальні проводи, 2 електроди, скляна паличка, купрум (II) хлорид (CuCl), склянка з дистильованою водою, терези з важками, годинник).

Методичні поради. Відомо, що матеріал, вивчений у процесі самостійної діяльності, засвоюється значно краще, ніж вивчений пасивно (прочитаний або прослуханий). Найефективнішими є такі уроки вивчення нового матеріалу, на яких роль учителя зводиться до організації активного пізнавального процесу, коли учні самі «відкривають» закони та їхні наслідки.

Робота школярів у малих групах (по 4—5 осіб) дає можливість вирішувати цілу низку педагогічних завдань. По-перше, всі учні залучаються до роботи й активно працюють над пошуком правильної відповіді, усвідомлюють свою причетність до цього процесу. По-друге, стимулюється творче мислення, підтримуються нестандартні ідеї. По-третє, учень може усвідомити й розвинути своє психологічне амплуа (генератор ідей, інтелектуальний лідер, організатор, розумний скептик), а також виявити свої слабкі місця. По-четверте, під час групової роботи можна здійснити диференційоване навчання.

Роботу в групах слід розглядати не як заміну традиційної форми уроку, а як доповнення до неї, оскільки завдання, що вирішуються в рамках цих форм, різні.

Плануючи уроки вивчення нового матеріалу, слід спиратися на логічний ланцюжок гіпотетично-дедуктивного методу науки.

При цьому важливо не лише розкрити етапи побудови теорії тих чи інших явищ, а й визначити їхню роль у цьому процесі.

Слід особливо підкреслити значення узагальнення, яке дає можливість звести в одне ціле результати діяльності груп. Іноді доцільно таке узагальнення запропонувати учням як домашнє завдання.

Основою до уроків є комплекти карток-завдань, які пропонуються групам на І—III етапах.

Середня чисельність учнів у більшості класів становить 20—25 осіб, тому комплект завдань розраховується на 4—5 груп по 4—5 учнів у кожній. Збільшення чисельності групи різко знижує ефективність праці і призводить до пасивності окремих учнів.

Групи комплектуються з урахуванням бажань учнів, учитель лише коригує їхній склад. Важливо простежити, щоб у кожній групі були учні, спроможні виконати завдання.

ХІД УРОКУ

Учитель. Усе те, що ми вивчаємо на уроках хімії й фізики, має неабияке значення в житті людини. Чим же корисний електроліз для людини? Щоб ви могли дати чітку відповідь, нам сьогодні потрібно з'ясувати суть процесу електролізу, тобто визначити, що відбувається з речовинами під час цього процесу, навчитися записувати рівняння реакції електролізу розплавів і розчинів солей.

Щоб знайти відповідь на ці питання, потрібно повторити матеріал теми «Електролітична дисоціація», який вивчався на попередніх уроках. Працюватимемо групами. Кожна група отримує кілька запитань. На обговорення відводиться 3 хвилини. Доповнення оцінюються додатковими балами. Натрете запитання, можливо, вам буде важко відповісти, але будь-яка відповідь буде зарахована.

Учні відповідають на запитання.

Група 1

  1.  Що таке електричний струм? За яких умов він існує?
  2.  Які речовини називають електролітами? Навести приклали.
  3.  Що таке електроліз? Де він використовується?

Група 2

  1.  Чому лише розчини і розплави проводять електричний струм?
  2.  Яка вода проводить електричний струм? Чому? Як дисоціює вода?
  3.  Що таке електроліз? Де він використовується?

Група З

  1.  Що таке іони; аніони; катіони?
  2.  Які речовини називають солями з точки зору електролітичної дисоціації? Навести приклади.

3. Що таке електроліз? Де він використовується? Група 4

  1.  Які реакції* називають окисно-відновними?
  2.  Що називають окисником; відновником?
  3.  Що таке електроліз? Де він використовується?

Група 5

  1.  Що ви знаєте про ряд електрохімічних напруг металів? Чи здатні ці метали окислюватися?
  2.  Що таке катод; анод?
  3.  Що таке електроліз? Де він використовується?

Учитель. Зберемо електричне коло за схемою, перевіримо електропровідність солі купрум (II) хлориду (CuCl). Для цього мідні електроди зануримо в сіль і замкнемо коло. Що показує амперметр? (Сила струму дорівнює нулю.)

- Як ви вважаєте, чому? (Немає струму, оскільки немає носіїв зарядів.)

- Витремо насухо мідні електроди й зануримо їх у дистильовану воду. Спостерігаємо за показаннями амперметра. (Сила струму дорівнює нулю, оскільки немає носіїв зарядів.)

- Всиплемо сіль купрум (II) хлорид у воду, розмішаємо скляною паличкою, замкнемо коло й спостерігатимемо за показаннями амперметра. (Показання є.)

Учитель. Що відбувається з розчином солі купрум (II) хлориду, коли крізь нього пропускати постійний електричний струм?

Обговорюємо це питання і на дошці записуємо алгоритм процесу, який відбувається у розчині солей неактивних металів.

Який же процес спостерігається під час проходження постійного електричного струму крізь розчин солі? (Окисно-відновний)

- Із чим пов'язаний цей процес? (З віддачею або приєднанням електронів іонами)

Електроліз — це окисно-відновні реакції, які відбуваються на електродах або в розплаві електроліту під час пропускання постійного електричного струму, внаслідок І чого на електродах виділяється речовина.

Такі процеси відбуваються і в розплаві солі або лугу. Детальніше ми розглянемо цей процес на наступних уроках та факультативному занятті.

Учитель. Розімкнемо коло. Висушимо електроди і розглянемо їх. Що ми побачимо?

  1.  Катод покрився тонким шаром міді.
  2.  Як визначити масу чистої міді, яка виділилася на катоді?

  1.  А ще як?
  2.  Масу одного іона Си помножити на їхню кількість:

  1.  А як знайти масу одного іона Си?
  2.  Потрібно молярну масу Си поділити на число Авогадро

і знайдений вираз підставити у формулу

— Як же знайти кількість іонів Си в розчині під час проходження крізь нього електричного струму?

  1.  Потрібно загальний заряд іонів поділити на заряд одного іона: Знайдені вирази (3)

і (5) підставимо у формулу (2). — Ми отримали закон електролізу:

— Цей закон відкрив 1837р. англійський фізик Майкл Фарадей. Вам знайоме це

ім'я? Що ви можете про нього розповісти? (Невелике доповнення дає учень, який підготував повідомлення.) Добуток Ne на є називається сталою Фарадея і позначається літерою F:

Величина

/П називається електрохімічним еквівалентом. Тоді закон електролізу можназаписати у такому вигляді:

m=kIt або m=kq (9)

Маса речовини, що виділяється на електроді під час електролізу, прямо пропорційна до електричного заряду, який пройшов крізь електроліт.

— А зараз визначте масу у вашому досліді. (Учні виконують завдання.)

Учитель. Повернемося до нашого досліду. Нам уже відомо, скільки виділилося чистої міді. А як визначити заряд, який пройшов крізь електроліт?

— Потрібно масу міді поділити на k

q=m/k

- У збірнику задач знайдіть таблицю значень електрохімічних еквівалентів і визначте к для міді

k=0.33 кг/Кл

— Правильно. А як це розуміти?

- Це маса речовини, яка виділилася на катоді під час проходження заряду в 1 Кл крізь електроліт.

Розв'язання

Наступним етапом уроку є повідомлення учнів про застосування електролізу.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

34306. Модели и методы оценки технологических процессов 23.5 KB
  Модели и методы оценки технологических процессов В настоящее время можно выделить три основных подхода к изучению научнотехнического развития прва описанию технологий и их развития: экономический подход технократический или пифагорский подход системный подход. В рамках экономического подхода развивалось направление связанное с решение задач планирования научнотехнического развития прва для обеспечения заданного необходимого прироста объема выпуска продукции использование так называемых балансовых методов планирования. С целью...
34307. Понятие о системах технологических процессов 24 KB
  Понятие о системах технологических процессов. Система это целое составленное из отдельных частей ке находятся в тесном отношении между собой . Технологическая система это совокупность взаимосвязанных предметов производства исполнителей и направлено на выполнение отдельных операций и процессов в целом. Между операцией в технологическом процессе и системах можно считать условленным так как они имеют опред.
34308. Исторические этапы развития систем технологий 27.5 KB
  В своем развитии системы технологических процессов прошли ряд исторических этапов. Однако сознательная организация системы технологических процессов произошла в средневековье. Впервые организованная система технологических процессов проявила себя в цехах ремесленников. По структуре цехи ремесленников представляли собой систему параллельных технологических процессов.
34309. Классификационные признаки систем технологий 23 KB
  Важнейшим признаком характеризующим технологические системы является их структура. Механизированная отличается использованием различных механизмов для осуществления как рабочих так и вспомогательных процессов в элементах системы участок станков машиностроительного предприятия. Жесткая связь подсистем характеризуются немедленным прекращением функционирования технологической системы в целом при отказе хотя бы одной подсистемы. При нежесткой связи между элементами системы возможно непродолжительное функционирование системы в случае...
34310. Структура технологической системы производства 25.5 KB
  Структура технологической системы производства. Свойства элементарных технологических процессов распространяются и на технологические системы более высокого иерархического уровня которые образованы совокупностями технологических процессов. Таким образом технологическую систему производства образуют параллельные последовательные и комбинированные системы технологических процессов. Еще одним важным фактором в формировании технологических систем являются технологические связи между элементами системы а также их характер.
34311. Взаимосвязь технологических и организационных структур производства 26 KB
  Взаимосвязь технологических и организационных структур производства. Характер формирования систем технологических процессов а также связей между ними имеет определяющее значение для формирования управляющих воздействий. Поэтому можно четко проследить взаимосвязь технологических и организационных структур производства. Например ремесленный цех с его ярко выраженной параллельной системой технологических процессов на определенном этапе исторического развития видоизменился в мануфактуру с последовательными технологическими процессами.
34312. Специфика развития параллельных и последовательных технологических систем 26 KB
  Перевод слабых составляющих системы на более высокую ступень позволит улучшить характеристики системы так как в ней ликвидируются звенья которые обуславливали в наибольшей степени неудовлетворительное функционирование системы. Таким образом ориентация на два различных типа развития позволит ставить задачу определения предпочтительности одного из них применительно к составляющим элементам параллельной системы. Такое целенаправленное развитие дает больший эффект чем при одновременном развитии всех составляющих изза различной готовности...
34313. Основные закономерности и направления развития систем технологических процессов 23.5 KB
  При этом важной особенностью развития технологических систем является их тип параллельной или последовательной связи элементов системы. Технологические системы в общем случае развиваются как и технологические процессы эволюционным и революционным путем. Однако системы технологических процессов неоднородны по восприятию рационалистического и эвристического развития. Как и в случае развития технологических процессов необходимым и достаточным условием революционного развития является совершенствование рабочих процессов хотя бы в...
34314. Реальный и потенциальный уровень технологии системы 25.5 KB
  Реальный и потенциальный уровень технологии системы. Реальная технологическая система характеризуется не только величиной уровня технологии который соответствует конкретным пропорциям между производительностью и затратами прошлого труда то есть реальным уровнем технологии но и максимальным потенциальным уровнем технологии который может быть достигнут в данной технологической системе при неизменных уровнях технологии ее составляющих. Потенциальный уровень технологии является верхней границей достижение которой будет означать что...