УРОК 13 ТЕМА: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАСТВОРАХ И РАСПЛАВАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ. ЭЛЕКТРОЛИЗ и ЭКОЛОГИЯ. ЦЕЛИ: 1.Осмыслить процесс электролитической диссоциации, - презентация

1

2 УРОК 13 ТЕМА: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАСТВОРАХ И РАСПЛАВАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ. ЭЛЕКТРОЛИЗ и ЭКОЛОГИЯ. ЦЕЛИ: 1.Осмыслить процесс электролитической диссоциации, понятия электролиз, электролит, гальваностегия, гальванопластика. 2.Углубление межпредметных связей. 3. Расширение политехнического кругозора. ТИП УРОКА: комбинированный. ВИД УРОКА: диалог-общение. ОБОРУДОВАНИЕ: дистиллированная вода, наборы солей, кислот, щелочей.

3 Х О Д У Р О К А. I Организационный момент: 1.Сообщение темы и целей урока. 2. Опорные понятия: Электролиты. Ионы. Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации. Электролиз. Закон Фарадея. Постоянная Фарадея. Гальваностегия. Гальванопластика. Электрометаллургия. Рафинирование металлов. Электролитическая диссоциация и Природа. Электролиз и Природа

4 II Опрос: 1.На что тратится энергия направленного движения электронов. 2.Чему равна работа электрического тока? 3.Как читается закон Джоуля-Ленца. 4.Расчёт тепловых потерь при последовательном и параллельном соединении. 5.Что называется мощностью электрического тока? 6.Что представляет собой схема электропередачи? 7. Какой вид будет иметь закон Ома для этой цепи? 8.Мощность источника тока; потери мощности в проводах, полезная мощность, передаваемая потребителю. 9.При каком сопротивлении нагрузки потребителю передаётся полезная максимальная мощность от источника тока. 10. От чего зависят потери мощности и как можно их уменьшить? 11. Действие тока на живые организмы (сообщения учащихся).

5 1. Какой проводимостью обладают металлы, электролиты, газы? К электролитам относятся многие соединения металлов с металлоидами в расплавленном состоянии, а также некоторые твердые вещества. Основными представителями электролитов, широко используемыми в технике, являются водные растворы неорганических кислот, солей и оснований. Электролитами принято называть проводящие среды, в которых протекание электрического тока сопровождается переносом вещества. Носителями свободных зарядов в электролитах являются положительно и отрицательно заряженные ионы. 2. Что называется электролитами? III Изложение темы урока: металлы – электронной, электролиты – ионной, газы – ионно-электронной. 3. Что является носителями свободных зарядов в электролитах? 11 Демонстрация проводимости дистиллированной воды и растворов. (Оставить замкнутой цепь с угольными электродами в растворе CuCl).

6 6. Что следует понимать под степенью диссоциации? CuClH2OH2O 5. Какое явление называется электролитической диссоциацией? 4. Какое влияние на молекулы вещества оказывают молекулы растворителя? 7. Что называется рекомбинацией? 11

7 4. Какое влияние на молекулы вещества оказывают молекулы растворителя? CuClH2OH2O 5. Какое явление называется электролитической диссоциацией? … расщепление молекул вещества на ионы под действием растворителя CuCl 2 Cu 2+ +2Cl – 6. Что следует понимать под степенью диссоциации? 7. Что называется рекомбинацией? …отношение количества молекул, диссоциировавших на ионы, к общему количес- тву молекул данного вещества. …объединение ионов разных знаков в одну молекулу. %11

8 8. Что происходит в электролите под действием электрического поля? 9. Что называется электролизом? - При подключении электродов к источнику тока ионы под действием электрического поля начинают упорядоченное движение: положительные ионы меди движутся к катоду, а отрицательно заряженные ионы хлора – к аноду - Достигнув катода, ионы меди нейтрализуются избыточными электронами катода и превращаются в нейтральные атомы, оседающие на катоде. Ионы хлора, достигнув анода, отдают но одному электрону. После этого нейтральные атомы хлора соединяются попарно и образуют молекулы хлора Cl2. Хлор выделяется на аноде в виде пузырьков. – выделение на электродах веществ, входящих в состав электролита, при протекании через его раствор (или расплав) электрического тока г. – открыт английскими учёными У. Никольсоном и А. Карлейлем. 11 Демонстрация выделения вещества на электродах.

9 10. Чему равна масса выделившегося на электроде вещества?. Масса выделившегося на электроде вещества равна массе всех ионов, пришедших к электроду: Здесь m 0 и q 0 – масса и заряд одного иона, N – число ионов, пришедших к электроду при прохождении через электролит заряда Q. m = m 0 N, Q = q 0 N, m/Q = m 0 / q 0 = k. Масса вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду, прошедшему через раствор (расплав) электролита. Майкл Фарадей. m = k Q = k I t. Закон электролиза был экспериментально установлен английским физиком М. Фарадеем в 1833 году. Закон Фарадея определяет количества первичных продуктов, выделяющихся на электродах при электролизе. Величину k называют электрохимическим эквивалентом вещества, который численно равен массе вещества, выделившегося на электроде при прохождении через электролит заряда 1 Кл. 11

10 Масса иона равна отношению молярной массы к числу Авогадро m 0 =М / N A, Заряд иона равен произведению валентности вещества n на элементарный заряд e (q 0 = ne). 11. Как вычислить электрохимический эквивалент вещества? k = m 0 / q 0 = M / neN A, k = M / n F, F = e N A = 9, Кл/моль – постоянная Фарадея Масса иона… Заряд иона… … численно равна заряду, который надо пропустить через электролит, чтобы выделить на электроде 1 моль одновалентного вещества. 12. Каков физический смысл постоянной Фарадея? 13. Работа в группах а) Применение электролиза в технике (самостоят. по учебнику стр. 59). Гальваностегия. Гальванопластика. Электрометаллургия. Рафинирование металлов. б) Электролитическая диссоциация, электролиз и природа. - Работа с дополнительной литературой. - Знакомство с рефератами по теме (фонд кабинета). - Поиск информации в Интернете. 11

11 IV Домашнее задание: § 16, 1, 2 стр. 59. Подготовить сообщения: применение электролиза в технике, электролиз и экология, электролитическая диссоциация в природе. V Закрепление: 1.Какие вещества называют электролитами? 2.Почему при растворении в воде твёрдый полярный диэлектрик превращается в проводник? 3.Какое физическое явление называют электролитической диссоциацией? 4.Какое физическое явление называют электролизом. 5.Сформулируйте закон электролиза. Напишите формулу. 6.Каков физический смысл электрохимического эквивалента? Напишите формулу. 7.Короткие сообщения о месте электролитической диссоциации и электролиза в экологии

12 8. Решить задачу. ( 4 стр. 60 – учебник). Для серебрения 12 ложек (площадь поверхности каждой 50 см 2 ) через раствор соли серебра пропускается ток. Толщина покрытия должна составить 50 мкм. В течение какого времени должно проходить серебрение при силе тока 1,3 А? Молярная масса серебра 0,108 кг/моль, валентность 1, плотность 10, кг/м 3. k I t = ρ h S, t = ρ h S / k I, k = M / F n, t = ρ h S F n / M I, 10,510 3 кг/м м м 2 9, Кл/моль 0,108 кг/моль 1,3 А =21650,6с =6 ч. [t] = кг м м 2 Кл моль с м 3 моль кг Кл = с m = k I t, m = ρ V = ρ h S,

13 VI. Тест на обученность 1. Явление электролитической диссоциации – это А – выделение на электродах веществ, входящих в состав электролита, при протекании через его раствор (или расплав) электрического тока; В – расщепление молекул на ионы под действием электрического поля; С – расщепление молекул вещества на ионы под действием растворителя. 2. Электролиз – это А – объединение ионов разных знаков в одну молекулу; В – выделение на электродах веществ, входящих в состав электролита, при протекании через его раствор (или расплав) электрического тока; С – расщепление молекул на ионы под действием электрического поля; 3. Электрохимический эквивалент вещества численно равен А …отношению количества молекул, диссоциировавших на ионы, к общему количеству молекул данного вещества; В …массе вещества, выделившегося на электроде при прохождении через электролит заряда 1 Кл; С … заряду, который надо пропустить через электролит, чтобы выделить на электроде 1 моль одновалентного вещества.

14 VII. Рефлексия 1. Явление электролитической диссоциации – это С – расщепление молекул вещества на ионы под действием растворителя. 2. Электролиз – это В – выделение на электродах веществ, входящих в состав электролита, при протекании через его раствор (или расплав) электрического тока. 3. Электрохимический эквивалент вещества численно равен В …массе вещества, выделившегося на электроде при прохождении через электролит заряда 1 Кл. VIII. Подведение итогов.

15 Вы убедились в важности межпредметных связей. С удивлением обнаружили на бижутерии, часах, инструментах, посуде следы электролиза. Узнали на сколько важным для Природы являются явления электролитической диссоциации и электролиз. Ваш политехнический кругозор расширился. Вы довольны собой. У Вас прекрасное настроение.