Цель урока с применением презентации является формирование понятий “электролиты, электрическая диссоциация, степень диссоциации”; рассмотрение явления электролиза, вывод закона Фарадея; применение электролиза в технике.
Тема урока: “Электрический ток в жидкостях”.
Цель урока:
1. А) Ввести определение понятий:
- электролиты;
- электрическая диссоциация;
- степень диссоциации.
Б) Рассмотреть явление электролиза. Закон Фарадея.
2. Развитие наблюдательности, расширение кругозора.
3. Воспитание интереса к изучаемому предмету.
Оборудование: мультимедийным проектор, компьютер, интерактивная доска, презентация (Приложение 1).
Тип урока: урок изучения нового материала.
Ход урока
I. Актуализация знаний (сообщение темы, цели и задач урока). (Слайд 2, 3)
II. Изучение нового материала.
А) Вопросы:
1) Какие тела являются проводниками электрического тока?
2) Какой проводимостью обладают жидкие металлы?
В растворах и расплавах электролитов (солей, кислот и щёлочей) перенос зарядов под действием электрического поля, осуществляется “+” и “-” ионами, которые движутся в противоположных направлениях.
Электролиты – это вещества, растворы и расплавы которых обладают ионной проводимостью. (Слайд 4)
Вопрос: Почему при растворении в воде твердый полярный диэлектрик становится проводником электрического тока? (Слайд 5)
Для того, чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим процесс растворения в воде СuCl2.
(Объяснение: В таком кристалле в узлах простой кубической решетки располагаются +ионы Cu и – ионы Cl.
При погружении кристалла CuCl2 в воду отрицательные полюса ОН молекул воды начинают притягиваться кулоновскими силами к положительным ионам Cu, к отрицательным ионам Cl молекулы воды поворачиваются своим положительным полюсом H.
Преодолевая силы притяжения между ионами Cu+ и Cl-, электрическое поле полярных молекул воды отрывает ионы с поверхности кристалла)
Вывод: в растворе появляются свободные носители - Cu+ и Cl-, которые окружены полярными молекулами воды.
Данное явление называется электрической диссоциацией (от латинского слова – разъединение). (Слайд 6)
Электрическая диссоциация – расщепление молекул электролита на положительные и отрицательные ионы под действием растворителя.
Вопрос: От каких параметров зависит растворимость вещества? (От температуры)
Степень диссоциации – отношение числа молекул, диссоциировавших на ионы, к общему количеству молекул данного вещества.
Рекомбинация – процесс объединения ионов разных знаков в нейтральные молекулы.
Б) При ионной проводимости прохождение тока связано с переносом вещества. На электродах происходит выделение веществ, входящих в состав электролитов. (Слайд 7)
При создании в электролите внешнего эл.поля возникает направленное движение ионов. Хлорид меди в водном растворе диссоциирует на ионы меди и хлора.
К “-” электроду (катоду) притягиваются “+” ионы меди (катионы), а к “+” электроду (аноду) - “-” ионы хлора (анионы).
Достигнув катода, ионы меди нейтрализуются избыточными электронами, которые находятся на катоде – в результате образуются нейтральные атомы меди, которые оседают на катоде.
Ионы хлора отдают на аноде по одному избыточному электрону, превращаясь в нейтральные атомы хлора, соединяясь попарно атомы хлора образуют молекулу хлора, которые выделяются на аноде в виде пузырьков газа.
Процесс выделения на электродах вещества, связанный с окислительно-востановительной реакцией – называется электролизом. (Слайд 8)
(Явление электролиза было открыто в 1800 г. анг. физиками У.Никольсом и А.Карлейлем)
От чего зависит масса вещества, выделившегося на электродах за определённое время?
Закон электролиза (Закон Фарадея). (Слайд 9). (Сообщение учащегося)
Исследования в области электричества, магнетизма, магнитооптики, электрохимии. открыл явление электромагнитной индукции и установил её законы. Эксперименты по прохождению тока через растворы кислот, солей и щелочей стали результатом открытия законов электролиза (законы Фарадея). Ввёл понятие поля и употребил термин “магнитное поле”. Впервые получил в жидком состоянии хлор, затем сероводород, диоксид углерода, аммиак и диоксид азота. . Положил начало исследованиям натурального каучука. Показал возможность фотохимического хлорирования этилена. Ввел понятие диэлектрической проницаемости. Имя Фарадея вошло в систему электрических единиц в качестве единицы электрической емкости.
Вопросы? (Слайд 10)
1. Как найти массу вещества, выделившегося на электродах?
2. Как найти массу одного иона?
3. Как найти число ионов?
4. Как найти заряд одного иона? (n – валентность)
(Слайд 11)
Масса вещества, выделившегося на электроде
за время 
при
прохождении электрического тока, прямо
пропорциональна силе тока и времени. (Данное
утверждение было получение в 1833 г., английским
физиком Майклом Фарадеем и носит название закон
Фарадея).
K – электрохимический эквивалент вещества (зависит от молярной массы вещества “М” и валентности “n”)
Физ. смысл k – численно равен массе вещества, выделившегося на электроде при прохождении через электролит заряда в 1 Кл.
Na*e=F – постоянная Фарадея. (Слайд 12)
Физ.смысл F - численно равна заряду, который надо пропустить через раствор электролита, чтобы выделить на электроде 1 моль одновалентного вещества.
В) Применение электролиза в технике (сообщение учащегося). (Слайд 13)
- Гальваностегия - декоративное или антикоррозийное покрытие металлических изделий тонким слоем другого металла (никелирование, хромирование, омеднение, золочение).
- Гальванопластика - электролитическое изготовление металлических копий, рельефных предметов. Этим способом были сделаны фигуры для Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге.
- Электрометаллургия-получение чистых металлов при электролизе расплавленных руд (Al, Na, Mg, Be).
- Рафинирование металлов - очистка металлов от примесей. (Слайд 14–17)
Г) Поведение итогов урока.
Вопросы:
1. Какие вещества называются электролитами?
2. Дайте определение:
электрической диссоциации;
степени диссоциации;
рекомбинацией.
3. Какой процесс называется электролизом? Кто и когда открыл?
4. Сформулируйте закон Фарадея?
5. Физический смысл электрохимического эквивалента вещества и постоянной Фарадея.
Домашнее задание: §§ 122-123, упр. 20 (4, 5). (Слайд 18)
Список литературы
1. Учебное электронное издание “Интерактивный курс физики для 7-11 классов”, “Физикон”, 2004 г.
2. “Открытая физика 1.1”, ООО “Физикон”, 1996-2001, под редакцией профессора МФТИ С.М. Козелла.
3. “Библиотека электронных наглядных пособий. Физика 7-11 класс”, ГУ РЦ ЭМТО, “Кирилл и Мефодий”, 2003 г.
4. “Физика -10”, авторы учебника: Г.Я.Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский, Москва, “Просвещение”, 2006 г.