Методическая разработка урока "Электролитическая диссоциация"
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА ПО ХИМИИ НА ТЕМУ:
«ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ» С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИКТ
Дисциплина: Химия
Специальность: 35.01.13 «Тракторист-машинист сельскохозяйственного производства»
Курс: 1
Тема занятия: Электролитическая диссоциация
Вид занятия: Урок сообщения новых знаний
Тип урока: комбинированный
Цели:
обучающая:
- сформировать понятия об электролитах и неэлектролитах, ЭД, раскрыть механизм
диссоциации веществ с ионной и ковалентной полярной связью, ввести понятие «степень
электролитической диссоциации» и показать ее зависимости от различных факторов;
сформулировать основные положения теории электролитической диссоциации
расшифровать; формировать умения у обучающихся составлять уравнения диссоциации;
развивающая:
- содействовать в ходе занятия развитию наглядно-образного мышления;
- способствовать развитию интереса к учебному материалу;
- развивать умения сравнивать, анализировать и делать выводы;
- развивать навыки само - и взаимоконтроля, развивать интеллектуальные способности;
воспитательная:
- воспитывать умение и потребность учиться;
-воспитывать компетентную личность с практической направленностью.
Формируемые компетенции:
общие: способность учиться в течении всей жизни, общекультурная компетенция;
научить студента, как будущего специалиста самостоятельно принимать решения в
сложных обстоятельствах, быть готовым брать на себя ответственность, предвидеть
возможные последствия своих решений для производства, других людей и для себя лично,
уметь реализовывать и усовершенствовать профессиональные навыки, развивать
методики и технологии своей профессии и быть готовым к усовершенствованию
профессионального мастерства.
Задачи:
Обучающийся должен знать: определения электролитов и неэлектролитов, понимать
механизм диссоциации веществ с различными видами связей, формулировать основные
положения теории электролитической диссоциации
Обучающийся должен уметь: составлять уравнения диссоциации электролитов.
Внутридисциплинарные связи:
Данная тема урока является центральной в изучении темы: «Теория электролитической
диссоциации. Гидролиз веществ».
Междисциплинарные связи: тема урока тесно связана с темой урока по физике
«Электропроводность», с темой урока по биологии «Строение клетки».
Методы обучения: активные методы обучения: частично-поисковый
Ход занятия
I. Организационный момент.
II. Сообщение темы, постановка цели.
III. Изучение нового материала.
1 этап. Электролиты, неэлектролиты.
Преподаватель: Обратимся к истории 1837 года. Слайд 4 В этот период в Лондоне в
лаборатории Королевского института работали два учёных: Гемфри Деви и Майкл
Фарадей. Они начали исследования в области электричества и ввели понятия, которыми
мы пользуемся до сих пор. Деви и Фарадей проводили опыты по определению
электропроводности растворов, используя специальный прибор, модель которого
представлена у Вас на рис. 126 с.193 (О. С. Габриелян, Химия 10). Он состоит из 2-х
электродов, лампочки и розетки. При опускании электродов в исследуемое вещество, если
оно проводит ток, то лампочка загорается, если не проводит – не загорается.
Давайте и мы проведем исследования. Слайд 5 (Демонстрация электрической
проводимости различных веществ с помощью специального прибора).
Беседа с группой:
Давайте вспомним, на какие 2 группы делят все химические соединения по типу
химической связи?
полярные
Ионные Ковалентные неполярные
Результаты эксперимента отмечаем в таблице сопроводительного листа.
Проверка электропроводности воды прибором Слайд 6
Беседа:
- Как Вы думаете, проводит вода электрический ток?
- Какой тип химической связи у воды? (Ковалентная слабо полярная)
- К какому классу химических соединений она относится?
-Проверим электропроводность прибором. (Не проводит ток).
Отмечаем в таблице.
Проверка электропроводности у поваренной соли NaCl кристаллической.
Беседа:
- Какой тип химической связи у этого соединения?
- К какому классу оно относится?
- Как вы думаете, проводит NaCl кр. электрический ток?
- Проверим прибором (Нет).
- А теперь добавим воду в соль и проверим электропроводность этого раствора.
- Как Вы думаете, будет раствор поваренной соли проводить электрический ток? (Этот
опыт может проделать ученик)
- Как Вы думаете почему? На этот вопрос мы дадим ответ немного позже.
А сейчас продолжим исследование.
- Какой вывод мы можем сделать на основе проведенных исследований?
(Вывод: Одни вещества проводят ток, а другие нет)
Преподаватель: Вещества, растворы которых проводят электрический ток назвали
электролитами, а вещества, которые не проводят ток – неэлектролитами. Слайд 7
-А какие вещества проводят электрический ток? (Растворы кислот, щелочей, солей.)
- С каким видом химической связи растворы веществ проводят электрический ток?
(Ионной, ковалентной сильно полярной)
- Какие вещества не проводят электрический ток? (Все кристаллические вещества,
оксиды, газы)
- С каким видом химической связи вещества не проводят электрический ток? (С
ковалентной неполярной и слабо полярной)
Закрепление этапа 1:
Задание 1. Ответьте на вопросы
- Сформулируйте определения электролитов и неэлектролитов. (Запись в тетрадь)
- Какой тип химической связи характерен электролитам и неэлектролитам?
- Классы каких веществ относятся к электролитам и неэлектролитам?
- Где Вы в жизни встречались с электролитами? (Аккумуляторы в автомобилях, тургор
веществ через клеточную мембрану)
Задание 2. Выберите из перечня веществ электролиты и неэлектролиты, определив вид
химической связи. Ответ поясните.
2 этап: Механизм электролитической диссоциации.
Продолжение беседы:
- Какие частицы могут создавать электрический ток в растворе? (Движущие заряженные
частицы)
- Почему и при каких условиях вещества проводят электрический ток?
(Они распадаются на ионы при растворении или расплавлении, являются проводниками
второго рода. Прохождение тока происходит за счёт переноса ионов, а не электронов.
Металлы - проводники первого рода (ток создается за счет свободных электронов).
-А какие заряженные частицы могут быть в растворах, например, у веществ с ионной
связью - растворе NaCl? (Свободные ионы)
Внимание: в кристаллах ионы не свободные, а находятся в узлах кристаллической
решетки.
-Что же происходит с кристаллом при растворении его в воде?
-Какова роль воды в этом процессе?
(Вода взаимодействует с электролитом, и он под действием воды распадается на ионы).
Рассмотрим механизм этого процесса.
Сначала рассмотрим строение молекулы воды Слайд 8
Это интересно…
Если бы молекулы воды были бы построены более симметрично, они не были
бы полярные, и тогда весь облик земной природы изменился бы до неузнаваемости:
океаны испарились, и вокруг земного шара образовалась атмосфера из водяного пара с
незначительной примесью других газов. Вода – магнит. Если опрокинуть мешок с не
намагниченными стальными стрелками, они просто рассыплются по полу. Если же
стрелки намагничены, то они вывалятся сплошным комом, так как при падении
соседние стрелки притянутся друг к другу разноимёнными полюсами. Так и в
жидкостях, состоящих из полярных молекул: соседние молекулы притягиваются
друг к другу разноимёнными полюсами, а это препятствует отрыву их друг от друга,
т. е. испарению жидкости.
Вода (диполь)
˂ 104,50
Механизм электролитической диссоциации с ионной связью
на примере NaCl
Рассмотрите схему процесса (рис.127, с.195, Химия, 9, О. С.
Габриелян).
-Что происходит с диполями воды?
1. Диполи ориентируются отрицательными концами вокруг
положительных ионов, а положительными вокруг
отрицательных.
Этот процесс называется ориентация. (Запись в тетрадь)
-Что происходит дальше?
2. Между ионами электролита и диполями происходит взаимодействие. Этот процесс
называется гидратация. (Запись в тетрадь)
3.Во время гидратации возникают силы взаимного притяжения между диполями и
ионами, химическая связь между ионами кристалла ослабевает и ионы, окруженные
«водным одеялом» отрываются и переходят в раствор.
Происходит распад – диссоциация.
Ионы, окруженные водной оболочкой, называют гидратированными.
Процесс диссоциации упрощенно можно записать: NaCl = Na+ + Cl-
-Как называют распавшиеся ионы? (Катионы, анионы)
-Они простые или сложные? (Простые)
-Итак, какие 3 процесса происходят при растворении веществ с ионной связью в воде?
1.ориентация
2.гидратация
3.диссоциация Слайд 9. Демонстрация процесса диссоциации. (Анимация)
Задание для обучающихся
С помощью модели-аппликации покажите на магнитной доске механизм
диссоциации электролита с ионной связью и прокомментируйте это
Механизм электролитической диссоциации веществ с ковалентной полярной
связью на примере НCl
Беседа:
- А каков механизм диссоциации электролита с ковалентной полярной связью?
-Рассмотрите схему процесса (рис.128, с.196, в учебнике).
-Что происходит с диполями воды?
1.Диполи ориентируются отрицательными концами вокруг положительных ионов, а
положительными вокруг отрицательных.
Этот процесс называется ориентация. (Запись в тетрадь)
-Что происходит дальше?
2. Между ионами электролита и диполями происходит взаимодействие. Этот процесс
называется гидратация. (Запись в тетрадь)
3.Под действием диполей воды происходит превращение ковалентной полярной связи в
ионную, то есть происходит ионизация молекул электролита.
4. Происходит распад – диссоциация.
Процесс диссоциации упрощенно можно записать: НCl = Н+ + Cl-
-Как называют распавшиеся ионы?
-Они простые или сложные?
-Итак, какие процессы происходят при растворении веществ с ковалентной полярной
связью в воде?
1.Ориентация
2.Гидратация
3.Ионизация
4.Диссоциация
Слайд 10. Демонстрация процесса диссоциации. (Анимация)
Задание для обучающихся
С помощью модели-аппликации покажите на магнитной доске механизм диссоциации
электролита с ковалентной полярной связью и прокомментируйте это
Вывод: при растворении в воде вещества взаимодействуют с диполями, распадаются на
свободные гидратированные ионы и проводят электрический ток. Гидратация ионов
является основной причиной диссоциации электролита.
К такому выводу пришел шведский ученый Сванте Аррениус в 1887 году.
Оказывается, электролитами являются не только растворы кислот, солей и щелочей, но и
их расплавы.
Давайте сформулируем определение ЭД.
По лесенке поднимемся к вершине горы, теме сегодняшнего урока.
-Какие ключевые слова мы применяли при исследованиях, выводах?
Что происходит с веществом при диссоциации? «распад»
-Какое вещество распадается? «электролит»
-На какие частицы распадается электролит? «ионы»
-При каких условиях распадается? «при растворении в роде или расплавлении»
- Повторим!!!
Процесс обратный диссоциации называется ассоциацией.
-Какие бывают ионы?
Отличаются ли ионы от атомов или молекул? Если да, то чем? Слайд 15
Сравнение ионов и атомов/молекул
Атом/молекула
Ион
Сu, тв. металл красноватого цвета
Cu2+ белый в безводных солях (CuSO
4
) и
имеет голубой цвет, когда гидратирован
(Сu2+•nH2O)
Na, металл серебристо-белого цвета,
активно реагирует с водой, образуя
щелочи
Na
+
, входит, а состав поваренной соли, мы его
употребляем в пищу
Cl2, ядовитый газ желто-зеленого цвета
Cl
-
, входит, а состав поваренной соли, мы его
употребляем в пищу, не ядовит
3 этап: Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты.
Преподаватель: - Все ли электролиты в одинаковой степени проводят электрический
ток? (Нет)
Продолжим исследование с уксусной кислотой. Слайд 16
Демонстрация опыта:
Преподаватель: Проверим электропроводность концентрированной уксусной кислоты.
Беседа с классом:
-Что вы наблюдаете? (Лампочка горит очень слабо)
Вывод: не все электролиты в одинаковой степени проводят электрический ток. Бывают
сильные и слабые электролиты. Слайд 17
Характеристикой силы электролита является степень диссоциации и обозначается α. α
можно вычислить по формуле. Слайд 18
Для слабых электролитов процесс диссоциации обратим. HNO2↔ H+ + NO2-
Подробная информационная карта у вас на столах в сопроводительном листе.
-А можно ли «слабого сделать сильным», то есть увеличить степень диссоциации?
-От чего зависит α?
Продолжим исследования (Демонстрация опыта)
Беседа с классом:
1. Нагреем уксусную кислоту.
-Что Вы наблюдаете? От чего же зависит α?
2.Разбавим кислоту водой, то есть уменьшим её концентрацию.
-Что наблюдаете? От чего еще зависит α?
Вывод: α зависит от t, C. Если температуру увеличить α тоже увеличивается, если
концентрацию увеличить α уменьшается.
4 этап: Кислоты, основания соли с точки зрения ЭД.
Работа и беседа преподавателя с группой:
-Составьте алгоритм написания данных уравнений (по образцу).
-На какие ионы диссоциируют кислоты?
-Сформулируйте определение кислот с точки зрения ЭД.
Каким ионом будут определяться их свойства?
-Докажите экспериментально, что у вас в пробирке №1 кислота. (Обучающиеся
выполняют лабораторный опыт)
-На какие ионы диссоциируют основания?
-Сформулируйте определение оснований с точки зрения ЭД.
-Каким ионом будут определяться их свойства?
-Докажите экспериментально, что у вас в пробирке №2 щелочь.
(Обучающиеся выполняют лабораторный опыт)
- На какие ионы диссоциируют соли?
-Сформулируйте определение солей с точки зрения ЭД.
- Каким ионом будут определяться их свойства? (Разными)
IV. ЗАКРЕПЛЕНИЕ.
1.Задания в игровой форме, проблемно-поисковые задания
2.Самостоятельная работа на 10 мин
V. ОБОБЩАЮЩИЕ ВЫВОДЫ:
Преподаватель: Все сегодняшние полученные знания можно обобщить в одной теории,
которая называется теорией электролитической диссоциации (ТЭД)
Работа с опорным конспектом Слайды 33-34
1. Все вещества делятся на электролиты и неэлектролиты. ТЭД изучает электролиты.
2. При растворении в воде электролиты диссоциируют на ионы.
3. Причина диссоциации – гидратация, то есть взаимодействие электролита с молекулами
воды и разрыв химической связи в нем.
4. Под действием эл. тока + ионы(катионы) движутся к катоду, а отрицательные (анионы)
к аноду.
5. ЭД обратима для слабых электролитов.
6. Не все эл-ты в одинаковой степени диссоциируют на ионы. Поэтому они делятся на
сильные и слабые и характеризуются степенью диссоциации, которая зависит от разных
причин.
7. Химические свойства растворов электролитов определяются свойствами тех ионов,
которые они образуют при диссоциации.
8. По характеру образующихся ионов различают 3 типа электролитов.
VI. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГА УРОКА. Домашнее задание.
