МКОУ «Лицей № 15 г. Черкесска»
Открытый урок по химии
Электролитическая диссоциация
Разработала:
учитель химии МКОУ
«Лицей № 15 г. Черкесска»
Черкесск
Тема: Электролитическая диссоциация.
Тип урока: урок изучения нового материала, урок-исследование.
Форма учебной деятельности: парная, индивидуальная, самостоятельная работа.
Методы: проблемно-поисковый,
Оборудование: прибор для демонстрации электропроводности растворов,
растворы NaCl и сахара.
Цель урока: формирование понятия об электролитической диссоциации, электролитах и неэлектролитах, гидратированных ионах.
Задачи урока:
- создать условия для знакомства учащихся с понятием «электролитическая диссоциация», актуализации и углубления знаний об электролитической диссоциации;
- способствовать развитию: а) умений ставить перед собой задачи и добиваться их решения; б) навыков работы с текстом; в) творческих и аналитических способностей;
- создать условия для воспитания культуры общения, экологического мышления.
Структура урока:
I. Организационный этап.
Цель: подготовить учащихся к работе на уроке.
1. Приветствие.
2. Разговор с дежурным.
II. Этап подготовки учащихся к изучению нового материала.
Цель: обеспечить мотивацию учения, актуализировать субъективный опыт учащихся.
Фронтальная беседа.- Что вы знаете о растворах?
- Какими бывают растворы?
- Зачем нужно изучать растворы?
III. Изучение нового материала.
Учитель: Ребята, посмотрите внимательно на прибор. Почему одна лампочка горит, а вторая нет? Чтобы ответить на этот вопрос, прочтите текст «Электролитическая диссоциация». Работая с текстом, составьте конспект по алгоритму:
Алгоритм составления конспекта
- Внимательно прочитайте текст. Определите предмет мысли. О ком или о чем говорится в тексте? Что говорится об этом? Отметьте новые слова, имена, даты. Уточните значение непонятных слов. Произведите сортировку материала: выделите главные мысли, определения понятий, выводы и второстепенный материал, без которого можно обойтись. На черновике можно составить план, сделать выписки, записать ключевые слова, можно зафиксировать главные мысли в виде схем, рисунков, знаков (опорных сигналов). При повторном чтении текста обратите внимание на взаимосвязь главных мыслей, на способы их доказательства. Записи старайтесь вести своими словами, не переписывая текст. Стремитесь к краткости. В конспекте можно использовать сокращения. Особенно удобны опорные сигналы, которые легко запоминаются. Не забудьте о логической взаимосвязи отдельных частей конспекта. Запись должна быть компактной (занимать мало места) и в то же время структурированной. Сплошной текст плохо воспринимается и запоминается. Поэтому отступы, пробелы, нумерация, выделение главного подчеркиванием, рамкой или другим цветом сделают ваш конспект более удобным для последующей работы. Закончив конспектирование, прочитайте текст еще раз, при необходимости доработайте конспект.
Электролитическая диссоциация
На протяжении всей истории развития химических знаний растворы постоянно служили предметом изучения. Способность растворов многих веществ проводить электрический ток была обнаружена в начале XIX века Майклом Фарадеем. Позднее изучением электропроводности растворов и объяснением ее причин занимались шведский исследователь Сванте Аррениус, русские ученые , , и другие.
Вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток, назвали электролитами. Электролитами являются растворимые соли, щелочи и кислоты — вещества с ионными и полярными ковалентными связями.
Растворы сахара, спирта глюкозы и некоторых других веществ с ковалентными неполярными или малополярными связями не проводят электрический ток. Такие вещества называются неэлектролитами.
Почему же растворы электролитов проводят электрический ток?
Вспомним: металлы хорошо проводят электрический ток, потому что в них есть свободные электроны. Если раствор какого-либо вещества проводит электрический ток, это значит, что в растворе имеются заряженные частицы, способные перемещаться. Исследовав явление электропроводности растворов, великий английский ученый М. Фарадей сделал абсолютно верный вывод, что переносчиками тока в растворах являются ионы. Именно Фарадей предложил термин “ионы”, что в переводе с греческого означает “странствующий”. Однако “знаменитая ошибка Фарадея” заключалась в том, что, по его мнению, ионы образуются под действием электрического тока.
Многочисленные опыты и наблюдения, проведенные С. Аррениусом, позволили ему более точно объяснить причины электропроводности растворов электролитов (1887 г). Ионные соединения (соли, щелочи) состоят из ионов, но в твердом виде ток не проводят, так как ионы не могут свободно двигаться. Почему же в растворах электролитов заряженные частицы получают возможность перемещаться? Причиной является распад электролита на ионы при растворении его в воде или расплавлении. Этот процесс получил название электролитическая диссоциация. Получившиеся при этом ионы беспорядочно движутся в различных направлениях. Под действием электрического тока их движение становится направленным: положительно заряженные движутся к отрицательно заряженному катоду (поэтому их назвали катионами), отрицательно заряженные — к аноду (этим ионам дали название анионы).
Но С. Аррениус, который придерживался физической теории растворов, не учитывал взаимодействия электролита с водой и считал, что в растворах находятся свободные ионы. В отличие от него, русские химики и применили к объяснению электролитической диссоциации химическую теорию и доказали, что при растворении электролита происходит химическое взаимодействие растворенного вещества с водой, приводящее к образованию гидратов, которые затем диссоциируют на ионы. Эти ученые считали, что в растворах находятся не свободные, не “голые” ионы, а гидратированные, то есть “одетые в шубку” из молекул воды.
Молекулы воды представляют собой диполи (два полюса), так как атомы кислорода и водорода в молекуле воды связаны ковалентной полярной связью, общие электронные пары смещены в сторону более электроотрицательного атома кислорода. Поэтому на нем образуется частичный отрицательный заряд, а на атомах водорода — частичный положительный заряд. Кроме того, атомы водорода расположены под углом 104,5о, благодаря чему молекула имеет угловую форму.
Как правило, легче всего диссоциируют вещества с ионной связью и, соответственно, с ионной кристаллической решеткой. В узлах этой кристаллической решетки находятся противоположно заряженные и притягивающиеся друг к другу ионы — анионы и катионы. При попадании кристалла в растворитель (вода) ионы наружных слоев оказываются окруженными молекулами растворителя. Диполи воды ориентируются противоположно заряженными концами вокруг положительных и отрицательных ионов электролита. Между ионами электролита и диполями воды возникают силы взаимного притяжения. В результате связь между ионами ослабевает, и происходит переход ионов из кристалла в раствор. Ионы, окруженные оболочками из молекул воды, называются гидратированными. Образовавшиеся гидратированные ионы свободно перемещаются в растворе, они и являются переносчиками зарядов. Очевидно, что последовательность процессов, происходящих при диссоциации веществ с ионной связью (солей и щелочей), будет такой:
а) ориентация молекул — диполей воды около ионов кристалла;
б) гидратация (взаимодействие) молекул воды с ионами поверхностного слоя кристалла;
в) диссоциация (распад) кристалла электролита на гидратированные ионы.
Упрощенно происходящие процессы можно отразить с помощью уравнения, которое называют уравнением электролитической диссоциации:
NaCl → Na+ + Cl-.
В узлах ионных кристаллических решеток находятся ионы. В соединениях с ковалентной полярной связью, к которым относятся кислоты, ионов нет. Следовательно, механизм электролитической диссоциации кислот отличается от рассмотренного выше механизма растворения солей и щелочей в воде. Вследствие значительной полярности связи H — Cl молекула хлороводорода является диполем. Молекулы воды, также являющиеся диполями, притягиваются к ее концам. Под влиянием диполей воды происходит превращение ковалентной полярной связи молекул электролита в ионную. Последовательность процессов, происходящих при этом, будет такая:
а) ориентация молекул воды вокруг полюсов молекулы электролита;
б) гидратация (взаимодействие) молекул воды с молекулами электролита;
в) ионизация молекул электролита (превращение ковалентной полярной связи в ионную, так как общая электронная пара полностью смещается к атому хлора);
г) распад молекулы электролита на гидратированные ионы.
Упрощенно процесс диссоциации соляной кислоты можно отразить с помощью следующего уравнения: HCl → H+ + Cl-
Если вместо воды используются иные растворители (аммиак, этиловый спирт, серная кислота и т. п.), то процесс образования вокруг ионов оболочек молекул растворителя называется сольватацией, а ионы, окруженные оболочками, — сольватированными.
Учитель: Изучив текст “Электролитическая диссоциация ”, объясните наблюдаемое явление
IV. Закрепление знаний.
Цель: закрепить знания, повысить уровень осмысления изученного материала.
1. Попробуйте по конспекту восстановить в памяти изученный материал.
2. Ответьте на вопросы:
- Что такое “электролитическая диссоциация”?
- Какие частицы образуются при электролитической диссоциации?
- Какие вещества являются электролитами, почему?
- Чем неэлектролиты отличаются от электролитов?
V. Информация о домашнем задании.
Цель: обеспечить понимание учащимися цели, содержания и способов выполнения домашнего задания.
- 1 группа учащихся: изучить § 35 до стр. 146, выполнить упр. 1, стр. 147.
- 2 группа учащихся: изучить § 35 до стр. 146, выполнить упр. 2, 4, стр. 147.
VI. Подведение итогов урока.
Цель: дать качественную оценку работы класса и отдельных учеников.
1. Выставление полученных баллов.
VII. Этап рефлексии.
Цель: инициировать и интенсифицировать рефлексию учащихся по поводу своего психо - эмоционального состояния.
Ребята, закройте на минутку глаза, расслабьтесь и обдумайте то, что вы делали на уроке. А теперь заполните этот листочек:
В случае согласия поставьте знак «+», если не согласны «-».
1. Я узнал (а) много нового. « »
2. На уроке было над чем подумать. « »
3. На все возникшие у меня в ходе урока вопросы, я получил (а) ответы. « »
Список использованной литературы:
1. Рудзитис . 8 кл. – М.: Просвещение, - 2016.
2. Габриелян, О. С, Воскобойникова книга для учителя. Химия 8 кл. – М.: Дрофа, - 2013.
3. Гросс, Э. Химия для любознательных. – Ленинград: Химия, - 1985.
4. Современные открытые уроки по химии. – Ростов-на-Дону: Феникс, - 2012.
