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

11591. Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний 160 KB
  Лабораторная работа № 5 Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний Цель работы: а определить момент инерции тела относительно оси проходящей через центр массы тела; б проверить теорему Штейнера. Приборы и принадлежности: трифилярный по...
11592. Определение отношения теплоемкостей газа при постоянном давлении и постоянном объеме методом Клемана - Дезорма 52 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12 Определение отношения теплоемкостей газа при постоянном давлении и постоянном объеме методом Клемана Дезорма Цель работы: 1 .Ознакомиться со способами осуществления различных термодинамических процессов. 2 Определение соотношения При...
11593. Определение момента инерции тел с помощью унифилярного подвеса 69.5 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13 Определение момента инерции тел с помощью унифилярного подвеса Цель работы: определить моменты инерции различных тел методом крутильных коле баний. Пронаблюдать зависимость момента инерции от массы тела и ее распределения относитель
11594. Определение удельной теплоемкости металлов методом охлаждения 54 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14 Определение удельной теплоемкости металлов методом охлаждения ТЕПЛОЕМКОСТЬ количество теплоты которое необходимо подвести к телу чтобы повысить его температуру на 1 К точнее отношение количества теплоты полученного телом веществом п
11595. Проверка закона сохранения импульса для замкнутой системы тел 141.5 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 20 Проверка закона сохранения импульса для замкнутой системы тел Цель работы: Определить скорости шаров после упругого и неупругого соударений. Приборы и принадлежности: установка ФПМ 08 микросекундомер. ХОД РАБОТЫ: 1.Проведем опыт с...
11596. Изучение собственных колебаний пружинного маятника 190 KB
  Изучение собственных колебаний пружинного маятника Цель работы: исследовать зависимость параметров колебательного движения от свойств пружины. Приборы и принадлежности: пружинный маятник секундомер набор грузов. Порядок выполнения работы: Упражнение 1. О...
11597. Проверка основного закона динамики вращательного движения 139 KB
  Лабораторная работа по механике. Проверка основного закона динамики вращательного движения. Цель: 1 Определить момент инерции маятника Обербека; 2 проверить основной закон динамики вращательного движения. Приборы и принадлежности: установкамаятник Обербека нит...
11598. Определение момента инерции тел относительно оси методом крутильных колебаний 208 KB
  Фронтальная лабораторная работа по механике: Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний. Цель работы: а определить момент инерции тела относительно оси
11599. Определение удельной теплоемкости металлов методом охлаждения. 51 KB
  Определение удельной теплоемкости металлов методом охлаждения. Цель работы: определить удельную теплоемкость неизвестного металла. Приборы и принадлежности: милливольтметр для измерения температуры секундомер технические весы щипцы. Порядок выполнения работ