Конспект урока «Электролитическая диссоциация» по химии

Тема урока:

Электролитическая диссоциация.

Цели урока:

1)Сформировать понятия об электролитах и неэлектролитах.

2)Рассмотреть механизм диссоциации веществ с ионной и ковалентной полярной связью.

3)Ввести понятие «степень электролитической диссоциации» и рассмотреть классификацию электролитов.

Оборудование и реактивы:

Компьютер, презентация, проектор, датчик электропроводности лаборатории L-Mikro, прибор для определения электропроводности с электрической лампочкой. Растворы кислот, щелочей, солей одинаковой концентрации, раствор сахара, спирт, ледяная уксусная кислота.

Ход урока.

1. Организационный момент.

Ученик читает стихотворение о химии. Слайд №6 .

В жизни химия нужна,
Как предмет она важна.
И учить ее прилежно
Мы должны от А до Я.
   Что мы носим, что едим,
   Чем здоровью мы вредим?
   Как кислоты выливать,
   Чтобы что-то не взорвать?
На все вопросы эти
Нам химия ответит!

2. Актуализация знаний.

Учитель задает вопрос:

Чем отличаются вещества с ионной и ковалентной связью?

Учащиеся отвечают, используя Слайд № 8

Вещества с ионной связью тугоплавкие, твердые, нелетучие, многие растворимы в воде. Это соли, щелочи.

Отвечает следующий учащийся, используя Слайд №9.

Вещества с ковалентной связью легкоплавкие, небольшой твердости, часто газы или жидкости. Это йод, лед, «сухой лед», твердая HCL.

Их толочь не надо в ступке -
Так кристаллы эти хрупки.
Чуть-чуть нагреваются,
И тотчас испаряются.

Возгонка «сухой лед»

Йода

3. Изучение новой темы. Электролитическая диссоциация.

Учитель: Слайд №10 .

«Дождливый день. На остановке троллейбуса люди складывают зонтики и заходят в салон. Вот один из них поставил ногу на ступеньку и тут же отпрянул: «Ой, током бьет!»

Как же ток добрался до пассажира?

Сегодня, ребята, мы будем это выяснять.

Учитель:

Различия соединений с ионной и ковалентной связью проявляется также в особенностях их водных растворов.

Проводится демонстрационный опыт – измерение электропроводности различных веществ датчиком электропроводности лаборатории L-Mikro.

(результаты экспериментов мгновенно обрабатываются программой лаборатории L-Mikro и отражаются в графическом виде на кране через проектор).

Учитель:

Ребята, у меня в руках прибор, измеряющий электропроводность растворов. Называется он «датчик электропроводности».

Я погружаю его в дистиллированную воду. Что вы наблюдаете?

Учащиеся отвечают:

Линия остается на нуле, т.к. дистиллированная вода не проводит ток.

Электропроводность дистилированной воды

Учитель:

Испытаем на электропроводность водопроводную воду. Посмотрите на показания датчика. Что вы наблюдаете?

Электропроводность водопроводной воды.

Учитель:

Испытаем на электропроводность кристаллы поваренной соли и щелочи.

Что вы наблюдаете?

Учащиеся наблюдают, что кристаллы так же не проводят ток.

Учитель растворяет кристаллы соли в дистиллированной воде и тщательно перемешивает раствор.

Ребята, Что происходит?

Учащиеся: кривая резко «поползла» наверх, т.к. электропроводность возросла после растворения соли в воде.

Учитель:

Давайте испытаем на электропроводность разные химические вещества: кислоты, соли, щелочи. Органические вещества (спирт, сахар, ледяная уксусная кислота).

Учащиеся во время демонстрационного эксперимента заполняют таблицу, которую подготовил учитель для каждого учащегося. (Приложение № 1).

Учитель: на основании проделанных опытов попробуйте сформулировать определения электролитов.

Учащиеся выдвигают свои формулировки определений, наиболее удачные записываются в тетради.

Определение:

Электролит – вещество, раствор которого проводит электрический ток.

Учитель:

Какие вещества, проводящие электрический ток вы еще знаете?

Учащиеся:

Металлы!

Учитель:

Ребята, вспомните, почему металлы проводят ток?

Учащиеся:

Благодаря свободным электронам в кристалле металла.

Учитель:

Почему растворы некоторых веществ могут проводить ток?

Учащиеся выдвигают гипотезы, предположения:

Значит, в растворах электролитов тоже есть свободно двигающиеся заряженные частицы.

Учитель:

Какие частицы?

Учащимся не трудно догадаться, что в соединениях с ионной связью такими частицами являются ионы.

Был придуман забавный стишок, позволяющий запомнить заряд ионов:

Для двух ребят подарков груз

ИОН взвалил себе на спину:

Для КАТИ ОН несет свой плюс,

Для АНИ ОН несет свой минус.

Учащиеся записывают в тетрадях:

Катион – частица имеющая положительный заряд,

Анион - частица, имеющая отрицательный заряд.

Учащийся подготовил сообщение о строении молекулы воды (диполя воды), используя - Слайд № 18.

Учитель:

Ионы в кристаллах не свободные, находятся строго в узлах кристаллической решетки. При растворении в воде солей и щелочей происходит разрушение кристаллической решетки, и ионы становятся свободными, т. е. способными к перемещению. Поэтому водные растворы ионных соединений проводят ток. В растворах кислот, а которых связь ковалентная полярная, при растворении в воде ковалентная полярная связь переходит в ионную, и образовавшиеся ионы обусловливают электропроводность растворов.

Учащиеся записывают определение:

Распад вещества на ионы при растворении в воде называется электролитической диссоциацией.

Учитель:

Диссоциация означает – распад, разъединение. Диссоциация называется электролитической потому, что в результате образуются растворы электролитов.

Металлы – это проводники первого рода ( ток переносится электронами).

Проводники второго рода – это электролиты ( ток переносится ионами).

Немного истории. Презентация: Слайды №26,27,28,29.

Учитель демонстрирует эксперимент с прибором для определения электропроводности:

Деви и Фарадей проводили опыты по определению электропроводности растворов, используя специальный прибор. Если вещество проводит ток, то лампочка загорается, если не проводит - не загорается. Впервые объяснил это явление шведский химик Сванте Аррениус в 1887 году.

Сообщение ученика:

В 1887 году Сванте Аррениус приезжает в Лейпциг к Вильгельму Оствальду, профессору местного университета, чтобы продолжить исследования, начатые в Риге. Новые теории и перспективы поработать с крупнейшими европейскими химиками привлекли сюда И.А.Каблукова. Около года ученые работали вместе. в результате их исследований появилась стройная теория. Однако Аррениусу не удалось полностью раскрыть процесс электролитической диссоциации. Он не учитывал роль молекул растворителя и полагал, что в водном растворе находятся свободные ионы. Его работу продолжили другие ученые.

При изучении процессов гидратации, у ученых возник вопрос, с какими частицами реагирует вода? Ответить на этот вопрос помогла  гидратная теория растворов Менделеева. И.А. Каблуков, а затем и В.А. Кистяковский независимо друг от друга предположили, что с молекулами воды реагируют ионы электролитов, т.е. происходит гидратация ионов. Каблуков положил начало физико-химической теории растворов в 1889-1891 годах. Кистяковский в 1888 году высказал идею об объединении химической теории растворов Менделеева и учении Аррениуса об электролитической диссоциации

Учащиеся записывают в тетради:

Сущность гидратной теории состоит в том, что в рассмотрении растворов учитывалось взаимодействие растворенного вещества с молекулами растворителя.

Слайд № 22.

Механизм процесса диссоциации: Анимация в презентации: Слайды № 23, № 24

Учащиеся записывают в тетради:

Процесс электролитической диссоциации для веществ с ионной связью состоит из следующих этапов:

1. Ориентация молекул-диполей воды вокруг ионов электролита.

2. Гидратация молекул воды с ионами поверхностного слоя кристалла.

3. Диссоциация электролита на гидратированные ионы.

Процесс электролитичекой диссоциации для веществ с ковалентной полярной связью состоит из следующих этапов:

1. Ориентация

2. Гидратация

3. Ионизация

4. Диссоциация.

Учитель:

-Как при помощи химических формул и знаков записывать процесс диссоциации хлорида калия, сульфата натрия? Обратите внимание на индексах в формулах веществ.

Учащиеся записывают самостоятельно диссоциацию веществ, один ученик работает у доски.

KCL=K⁺ + CL^- Na₂SO₄=2Na⁺ + SO₄^2-

Учитель:

В растворах электролитов наряду с ионами присутствуют и молекулы. Поэтому растворы электролитов характеризуются степенью диссоциации. Зная, что в растворе присутствуют и ионы и молекулы, как вы можете сформулировать определение степени диссоциации?

Учащиеся выдвигают свои определения:

Степень диссоциации (а) – это отношение числа частиц, распавшихся на ионы (N_Д), к общему числу растворенных частиц (N_Р).

Учащиеся сами выводят формулу степени диссоциации:

Учитель: Если а=0, то диссоциация отсутствует, если а=1, или 100%, то электролит полностью распадается на ионы. Это зависит то природы электролита.

Учитель:

Ребята, посмотрите на показания датчика электропроводности. Почему значения электропроводности разные у различных веществ? Как вы думаете?

Учащиеся выдвигают свои предположения:

Вещества с высокими показаниями электропроводности содержат больше заряженных частиц.

Учитель:

Совершенно верно, ребята. Различают сильные и слабые электролиты.

Заполняем таблицу.

Сильные электролиты, степень диссоциации стремится к единице.

4. Рефлексия. Проводится небольшая игра «Кто быстрее?».

Учащиеся делятся на 3 команды, каждой команде раздаются карточки.

Первое задание: распределить вещества по своим колонкам (электролиты и неэлектролиты).

Второе задание: написать полное молекулярное уравнение по сокращенному ионному.

Карточки см. в приложении №2.

V. Выводы.

Ребята, давайте вспомним про человека в троллейбусе. Каким образом ток добрался до пассажира?

Учащиеся отвечают на вопрос без затруднений. Вода с растворенными в ней веществами проводит электрический ток.

6. Итоги урока.

7. Выставление отметок.

8. Домашнее задание. Параграф №35, упр. 1-6.

Приложение № 1.

Название вещества

Приложение №2.

Карточка для команды № 1.

1. За 1 минуту выписать из перечня веществ электролиты и неэлектроиты:

Na₂SO₄, H₂SO₄, CrO₃, HNO₃, MgO, NaNO₃, KOH, CaCO₃, глюкоза.

Электролиты

2. За 2 минуты написать по сокращенным ионным уравнениям молекулярные уравнения, расставить коэффициенты:

Cu²⁺+S^2-=CuS↓

Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓

Карточка для команды № 2.

1.За 1 минуту выписать из перечня веществ электролиты и неэлектроиты:

Ba(OH)₂, H₂SO₄, ZnCL₂, HCL, CaO, KNO₃, NaOH, O₂, спирт, AL(OH)₃.

Электролиты

Неэлектролиты

2.За 2 минуты написать по сокращенным ионным уравнениям молекулярные уравнения, расставить коэффициенты:

MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O

CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O

Карточка для команды № 3.

1.За 1 минуту выписать из перечня веществ электролиты и неэлектроиты:

AgCL, CuSO₄, H₂SiO₃, HNO₃, RbOH, FeO, CuO, KOH,сахар, K₂SO_4.

Электролиты

Неэлектролиты

2. За 2 минуты написать по сокращенным ионным уравнениям молекулярные уравнения, расставьте коэффициенты:

Fe³⁺+3OH^-=Fe(OH)₃↓

2H⁺+S^2-=H₂S↑