Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза

Урок "Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза"
Цели урока:
Цели: продолжить формирование знаний учащихся об электропроводности
различных сред, умений применять полученные знания для объяснения разнообразных
природных явлений и процессов, физических свойств вещества,
обобщить и систематизировать знания по химии и физике по теме «Электролиз»,
сформировать понятие об электролизе как о физико-химическом процессе,
изучить его практическое применение для решения задач повседневной жизни, для
обеспечения безопасности жизнедеятельности.
Продолжить воспитание убежденности в познаваемости окружающего мира, в
необходимости разумного использования достижений науки и технологий для
дальнейшего развития человеческого общества, уважения к творцам науки и техники.
Ход урока
1.Этап приветствия и побуждения к работе
Настал новый урок. Как хорошо, что мы сегодня здесь все вместе. Психологическая
разминка. Я прошу вас показать при помощи ладоней
свою готовность к работе на уроке. ( настрой на урок)
- две ладони смотрят на меня – я готов сегодня активно работать;
- ладони повёрнуты тыльной стороной ко мне – я не готов сегодня активно
работать;
- одна ладошка лицом, другая тыльной стороной – я готов работать, но у меня
сегодня не то настроение.
Глубоко вдохните и выдохните. Выдохните все обиды, беспокойство, страх. Я желаю
всем нам хорошего урока.
2.Этап актуализации знаний
А сейчас вспомним ранее изученный материал, который нам пригодится сегодня.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Что такое электрический ток?
При каких условиях он возникает и существует?
Какие заряженные частицы являются носителями свободного заряда
Что такое положительный ион?
Что такое отрицательный ион?
На какие группы по электропроводности делятся вещества?
Со свойствами каких проводников мы познакомились?
От каких величин зависит сопротивление металлов?
Как сопротивление металлов зависит от температуры?
Только ли твёрдые вещества бывают проводниками?
Какая тема будет у нашего сегодняшнего урока?
Верно. Тема нашего урока « Электрический ток в жидкостях».
3 этап Мотивация
Учитель С электропроводностью растворов солей в воде связано очень многое в нашей
жизни.С первого удара сердца (“живое” электричество в теле человека, на 80% состоящем
из воды) до автомобилей на улице, плееров и мобильных телефонов (неотъемлемой
частью этих устройств являются “батарейки” - электрохимические элементы питания и
различные аккумуляторы - от свинцово-кислотных в автомобилях до литий-полимерных в
самых дорогих мобильных телефонах”.
В огромных, дымящихся ядовитыми парами чанах из расплавленного при огромной
температуре боксита электролизом получают алюминий - “крылатый” металл для
самолетов и банок для “фанты”.
Все вокруг - от хромированной решетки радиатора иномарки до посеребренной сережки в
ухе когда-либо сталкивалось с раствором или расплавом солей.
А, следовательно, с электрическим током в жидкостях. Не зря это явление изучает целая
наука - электрохимия, но нас сейчас больше интересуют физические основы этого
явления.
4. Этап постановки цели урока.
А сейчас посмотрите на таблицу, которую мы заполняли для металлов и
сформулируйте цели нашего урока
1.Изучить физическую природу электрического тока в электролитах
2.Закономерности, возникающие в электролитах при протекании тока.
3.Познакомиться с техническим применением электролиза
У вас на столе лежат тесты,, которые вы будете выполнять по ходу урока.
Вопросы
Проводники
металлы
жидкости
1.Носители заряда,
название
2.Носители заряда,
причина образования
3.Вольт –амперная
I
I
характеристика
U
U
4. Зависимость
сопротивления от
температуры
R
R
t
5.Сопротивление зависит
от
6.Практическое
применение
t
А также на столах лежат листочки с новыми терминами, значения которых вы должны
усвоить на уроке. ПО ходу урока можно делать записи.
5. Изучение нового материала
Рассмотрим проводимость некоторых веществ. Для проведения опыта
предоставляется слово Экспериментаторам.
Начнём с сахара. Составим цепь из электрической ванны, где находится сахар,
опускаем в него электроды, через лампу, соединённую с сетью.
Лампа не горит .Вывод: тока нет
Заменим сахар на соль, тока нет.
Заменим соль на медный купорос - тока нет.
А дистиллированная вода? Проводит ток? - Нет.
------- Расстворим сахар в воде – тока нет –это диэлектрик
А теперь растворим соль в воде- лампа загорелась. Есть ток в цепи
Расстворим медный купорос в воде. Есть ток.
Расстворы солей, кислот, проводящие эл ток называют Электролитами.
Вещество
Проводимость тока
Кристаллический
Не проводит
сахар
Кристаллическая
Не проводит
соль
Медный купорос
Не проводит
Дистиллированная
Не проводит
вода
Раствор сахара
Не проводит
Раствор соли
проводит
Раствор медного
проводит
купороса
таким образом, вода с добавлением CuSO4 проводит электрический ток, то в ней
появились носители электрического тока. Откуда? Какие?
Ответ на этот вопрос дадут теоретики, любители химии.
• Электролитическая диссоциация - расщепление молекул на положительные и
отрицательные ионы под действием растворителя.
• При сближении ионов разных знаков возможна их рекомбинация (объединение)
в одну молекулу
Интенсивность электролитической диссоциации зависит:
1. От температуры раствора.
2. От концентрации раствора.
3. От рода раствора (его диэлектрической проницаемости)
Оставим лампочку гореть (опыт с медным купоросом продолжается), продолжим
изучение нового материала. (Работаем по презентации).
Опыты
От чего зависит сопротивление электролита?
1.Поддерживая постоянное напряжение между электродами, приблизим их друг к другу.
Амперметр покажет увеличение силы тока. Значит, при уменьшении расстояния
сопротивление уменьшается.
2.Поднимем один из электродов,сила тока уменьшится, значит сопротивление
увеличилось.
Итог:сопротивление электролита зависит от тех же величин, что и металлов
3.Нагреем электролит на плитке. Сила тока увеличится. Значит , чем больше температура,
тем меньше сопротивление.
зависимость сопротивления электролита от температуры
Будем увеличивать напряжение на электролите в 2 раза, сила тока возрастёт тоже в 2
раза.Т.е.Для электролитов выполняется Закон Ома
За время нашего урока на катоде выделилась медь.
В растворе CuSO4 диссоциировал на ионы Cu2+ и S
. Положительно заряженный ион
2+
Cu (катион) притягивается к отрицательно заряженному электроду – катоду, где получает
недостающие электроны и восстанавливается до металлической меди – простого
вещества.
Если извлечь катод из прибора после прохождения через раствор тока, то нетрудно
заметить красно – рыжий налет – это металлическая медь.
При ионной проводимости прохождение тока связано с переносом вещества - его
отдельных компонентов, значит, происходит изменение состава вещества, т.е. химический
процесс.
Электрический ток в растворах и расплавах электролитов приводит к выделению на
электродах веществ, входящих в состав электролита. Это явление называется
электролизом
Тест №1 Найди правильный ответ. Учащиеся выполняют тест в парах
Расскажет об открытии электролиза -----------------Явление электролиза было открыто в 1800 году английскими учеными Никольсоном и
Карлейлем. Они наполнили водой стеклянную трубку, закрыли ее с обоих концов
пробками и пропустили платиновые проволочки через каждую пробку. Свободные концы
проволочек присоединили к плюсам вольтова столба. У обоих концов проволочек,
находящихся в воде, выходил газ. Никольсон и Карлейль правильно заключили, что им
удалось разложить воду на составные части – кислород и водород. Это было важное
открытие. Оно привлекло внимание многих ученых. А английскому ученому Гемфри Дэви
удалось открыть с помощью электролиза металлы калий и натрий. Но еще долгие три
десятилетия никто не знал точно, от чего зависит масса вещества, выделяющегося при
электролизе.
Законы электролиза были открыты английским ученым Майклом Фарадеем в 18331834 годах. В своей работе Фарадей встретился с многими трудностями. Не существовало
еще терминов электрохимии – электрод, анод, катод, электролит, ион – все они были
придуманы Фарадеем. И в этом его большая заслуга, так как удачные названия в науке
значат очень много. Придумывая термины электрохимии, Фарадей использовал корни
греческих слов. Например, слово «электрод» означает «путь электричества».
Учитель
1 закон Фарадея: масса вещества, выделившегося на катоде, прямо пропорциональна
заряду,
прошедшему
через
электролит.
k – электрохимический эквивалент вещества численно равен массе выделившегося
вещества,
при
переносе
заряда
в
1
Кл.
[k]
=
1
кг/Кл
2 закон Фарадея: электрохимические эквиваленты вещества пропорциональны их
химическим эквивалентам .
После объяснения учителя ТЕСТ № 2
Техническое применение электролиза (со своей презентацией выступают практики)
6 Рефлексия
конец занятия Рефлексия. Оцените свою работу на занятии при помощи ладоней:
- две ладони смотрят на меня – я работал активно;
- ладони повёрнуты тыльной стороной – я сегодня работал не активно;
- одна ладошка лицом, вторая тыльной стороной – мне сегодня не хотелось
работать
Тест в презентации
Выполните тест
•
I. Укажите неверный ответ
1. Жидкости могут быть диэлектриками, проводниками, полупроводниками.
2. Все жидкости являются электролитами.
3. Растворы солей, щелочей, кислот и расплавленные соли, обладающие
электрической проводимостью, называются электролитами.
II. Электролитической диссоциацией называется ..III. Рекомбинацией называется
… IV. Электролизом называется …
•
1. процесс выделения на электродах веществ, входящих в состав
•
электролита.
•
2. объединение ионов разных знаков в нейтральные молекулы.
•
3. образование положительных и отрицательных ионов при растворении
веществ в жидкости.
• V. С увеличением температуры электролита его электропроводность …
•
1. увеличивается.
2. уменьшается.
3. не изменяется.
Домашнее задание & 25, отв на вопр стр .183, табл заполнить для жидкости.