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

25910. Система и структура органов исполнительной власти в РФ 105.5 KB
  Система и структура органов исполнительной власти в РФ. Структура: Органы исполнительной власти разрабатывают основные направления социальноэкономической политики государства его обороноспособности безопасности обеспечения общественного порядка и организуют их осуществление; организуют управление государственной собственностью; вырабатывают меры по проведению внешней политики и выполняют иные функции возложенные законодательством страны. Органы исполнительной власти осуществляют деятельность которая по своему содержанию является...
25911. Предохранители. Назначение предохранителей. Конструкция. Условия выбора предохранителей 81.5 KB
  Процесс срабатывания предохранителя делится на несколько стадий: нагревание вставки до температуры плавления плавление и испарение вставки возникновение и гашение электрической дуги с восстановлением изоляционных свойств образующегося изоляционного промежутка. ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПРЕДОХРАНИТЕЛЯМ Времятоковая характеристика предохранителя зависимость времени перегорания плавкой вставки от тока должна проходить ниже но возможно ближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта это важнейшая характеристика. Конструкция...
25912. Автоматические выключатели. Основные типы. Принцип действия. Основные типы расцепителей. Механизм свободного расцепления. Условия выбора 42 KB
  Конструктивная схема автомата На рисунке дана условная конструктивная схема универсального автомата в упрощенном изображении. Создается усилие которое перемещая рычаги 4 и 5 вправо будет поворачивать основную несущую деталь 6 автомата вокруг неподвижной оси О по часовой стрелке. Замыкаются и включают цепь тока вначале дугогасительные 8 и 10 а затем главные 7 и 11 контакты автомата. Отключающая пружина 2 взводится при включении автомата.
25913. Выключатели переменного тока высокого напряжения. Назначение, основные требования. Номинальный ток отключения. Классификация высоковольтных выключателей по виду дугогасительной среды и изоляции межконтактного промежутка. Использование АПВ. Условия выбора 45.5 KB
  Выключатели переменного тока высокого напряжения. Параметры В соответствии с ГОСТ Р 525652006 выключатели характеризуются следующими параметрами: номинальное напряжение Uном напряжение сети в которой работает выключатель; номинальный ток Iном ток через включённый выключатель при котором он может работать длительное время; номинальный ток отключения Iо.ном наибольший ток короткого замыкания действующее значение который выключатель способен отключить при напряжении равном наибольшему рабочему напряжению при заданных условиях...
25914. Конструкция и принцип действия малообъемных масленых выключателей. Достоинства и недостатки. Условия выбора. Сравнение с другими высоковольтными выключателями 329 KB
  Масляные выключатели В дугогасительных устройствах масляных выключателей гашение дуги осуществляется путем эффективного ее охлаждения в потоке газопаровой смеси вырабатываемой дугой в результате разложения и испарения масла. В зависимости от назначения масла можно выделить 2 основные группы масляных выключателей: 1. В состав газопаровой смеси возникающей в результате разложения масла под действем дуги входит до 70 водорода обладающего по сравнению с воздухом в 8 раз более высокой теплопроводностью но меньшей предельной электрической...
25915. Конструкция и принцип действия вакуумных выключателей. Достоинства и недостатки. Условия выбора. Сравнение с другими высоковольтными выключателями 22.5 KB
  Таким образом дуга в вакууме существует изза ионизации паров контактного материала вначале за счет материала контактного мостика а затем в результате испарения материала электродов под воздействием энергии дуги. Поэтому если поступление паров контактного материала будет недостаточно вакуумная дуга должна погаснуть.
25916. Тепловые процессы в электрических аппаратах. Источники теплоты. Поверхностный эффект и эффект близости. Способы распространения теплоты в пространстве. Термическая стойкость электрических аппаратов 292 KB
  ТЕРМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НАГРЕВ ПРИ КЗ Под термической стойкостью аппарата понимают его способность выдерживать без повреждений и перегрева свыше норм термическое действие токов короткого замыкания определенной длительности. Термическая стойкость характеризуется током термической стойкости т. Для выключающих аппаратов термическая стойкость задается обычно 10секундным током и...
25917. Контактные явления в электрических аппаратах. Классификация контактов их конструкция и материал исполнения. Понятия переходного сопротивления контакта 49 KB
  Классификация контактов их конструкция и материал исполнения. Чем больше контактов в цепи тем сильнее сопротивление. При точечном контакте контактные нажатия небольшие и для уменьшения сопротивления контактов применяют драгоценные металлы не образующие окиси. Для этих контактов применяют медь.