Интегрированный урок физики в 10 класе по теме "Электролиз"
Интегрированный урок
по теме: «Электролиз» (химия + физика)
Подготовил: Яналиев Д.З
Класс: 10
Цель:
Формирование компетенций обучающихся через интегративние обучение
Задачи:
Образовательная: закрепить знания о процессах, происходящих на электродах и продуктах электролиза.
Развивающая: развивать умения и навыки выполнения эксперимента, умения решать расчетные и качественные задачи.
Воспитательная: Воспитание самостоятельности, организованности, развитие логического мышления, развивать коммуникативные навыки( умение работать в парах, в группах постоянного и сменного состава).
Оборудование и реактивы: источник тока с угольными электродами, ключ, лампочка, провода, дистиллированная вода, соль сухая, соль раствор.
Ход урока:
I
. Организационный этап. (1 минута)
. Организационный этап. (1 минута)
Учитель химии: на прошлом уроке мы рассмотрели процессы, проходящиена катоде и аноде. Сегодня мы закрепим и обобщим знания, полученные при изучении физики курса 10 класса. Эпиграфом к нашему уроку будут слова М. В. Ломоносова: « Химик без знания физики подобен человеку, который все должен искать щупом»
экспериментаторы».Будьте внимательны, активны, организованны. Оценку за практическое занятие вы получите итоговую, основными показателями качества вашей работы будут четкость и глубина ответов, аккуратность выполнения эксперимента, правильное решение задач, выполнение домашнего задания.
II
. Актуализация опорных знаний. Фронтальный опрос.(7минут)
. Актуализация опорных знаний. Фронтальный опрос.(7минут)
Демонстрация (выполняет ученик): собрать цепь по схеме. Опустить электроды в дистиллированную воду, в сухую соль, затем в раствор поваренной соли.
Учитель физики: сделайте выводы по наблюдениям.
— сухая соль не проводит ток, так как нет свободных зарядов;
— дистиллированная вода – то же, а раствор соли — проводит, так как есть свободные заряды.
Учитель физики:
1. Что называется электрическим током? ( направленное движение заряженных частиц)
2.На какие группы делятся все вещества по способности проводить электрический ток? (проводники, полупроводники, диэлектрики)
Учитель химии:
3. А на какие группы делятся вещества в химии :электролиты, неэлектролиты)
4. Какие вещества относятся к электролитам (растворы солей, кислот, щелочей).
Учитель физики:
5. Что является носителями зарядов в этих проводниках?
( положительные и отрицательные ионы и электроны)
Учитель химии:
6. Как называется этот процесс? (Электролитическая диссоциация – это распад веществ на ионы в растворах и расплавах. ).
7. Дайте определение электролиза? (Электролиз – это процесс выделения на электродах веществ, связанный с окислительно – восстановительными реакциями.)
8. Назовите два вида электролиза? ( в растворах и в расплавах)
III
. Решение качественных и расчётных задач по теме «Электролиз».(15 мин)
. Решение качественных и расчётных задач по теме «Электролиз».(15 мин)
Учитель химии:
Качественная задача. Сейчас вы наблюдали процее электролиза раствора поваренной соли. Запишите уравнения электролиза расплава и раствора поваренной соли. Сравните, сделайте вывод. Какие катионы восстанавливаются на катоде, какие анионы окисляются на аноде?
Расчётная задача. Решить задачу химическим и физическим способом.
Рассчитайте массу серебра которая образуется при электролизе водного раствора нитрата серебра с графитовыми электродами на аноде, если выделился кислород массой 6 г.
Учитель физики: Каким законом пользуемся для решения этой задачи?
Сформулируйте закон Фарадея.
m= k лQ — масса вещества, выделившаяся при электролизе на каждом из электродов, пропорциональна количеству электричества, прошедшего через электролит.
k — электрохимический эквивалент (кг Кл)
Q – количество электричества (Кл)
2 закон Фарадея
k=1F .Mn’> Электрохимический эквивалент прямо
пропорционален химическому.
M- Молярная масса ( Г мол.ь)
n — Валентность
F- Число Фарадея F= 95500 Кл моль
Ребята делятся на 2 группы: химики и физики, обсуждение способа решения и представление результата у доски.
Химическим способом
Составим схемы электродных процессов электролиза:
4 на катоде: Ag
+ + e — Ag 0
1 на аноде: 2H
2O O 2 + 4H + + 4e —
Суммарный процесс:
4Ag
+ + 2H 2O 4Ag + O 2 + 4H +
Из суммарного уравнения видно, что при образовании 1 моль кислорода выделяется 4 моль серебра, т.е.
m(Ag
0) =4n(O 2) = 4*6/32 = 0,75(моль).
m(Ag
0) = 0,75* 108 = 81(г) |
Физическим способом.
Из объединенной формулы законов Фарадея масса выделившегося вещества равна:
m = Q*M / z *F
гдеQ — количество электричества, пропущенного через электролизер;
М — молярная масса выделившегося вещества; F — постоянная Фарадея, равная 96 500 Кл/моль; z — число электронов, участвующих в электродном процессе. Преобразовав формулу, получаем:
Q = m*z*F/M;
Q = 6*4*96 500/32 = 723,75 (Kл).
Такое же количество электричества было затрачено на выделение серебра.
Следовательно, масса выделившегося серебра равна:
m = 72 375 *108/1*96 500 = 81 (г).
|
VI
. Применение электролиза (сообщение учащегося) (5 мин)
. Применение электролиза (сообщение учащегося) (5 мин)
V
. Подготовка учащихся к ЕГЭ . Задания В3 по теме «Электролиз» (работа в группах сменного состава) (10 мин)
. Подготовка учащихся к ЕГЭ . Задания В3 по теме «Электролиз» (работа в группах сменного состава) (10 мин)
В3.Установите соответствие между названием вещества и способом его получения
Название вещества Получение электролизом
•
А) литий 1) раствора LiF
А) литий 1) раствора LiF
•
Б) фтор 2) расплава LiF
Б) фтор 2) расплава LiF
•
В) серебро 3) раствораMgCl2
В) серебро 3) раствораMgCl2
•
Г) магний 4) раствораAgNO3
Г) магний 4) раствораAgNO3
5) расплава Ag2O
6) расплава MgCl2
В3.Установите соответствие между формулой вещества и продуктами электролиза его водного раствора на инертных электродах.
Формула вещества
Продукты электролиза
Продукты электролиза
•
А)
AlCl3
1) металл, галоген
А)
AlCl3
1) металл, галоген
•
Б)
RbOH
2) гидроксид металла,хлор, водород
Б)
RbOH
2) гидроксид металла,хлор, водород
•
В)
Hg
(
NO
3)2 3) металл, кислород
В)
Hg
(
NO
3)2 3) металл, кислород
•
Г)
AuCl3
4) водород, галоген
Г)
AuCl3
4) водород, галоген
5) водород, кислород
6) металл, кислота, кислород
VI
. Подведение итогов.
(5 мин)
1. расширили свой научно-технический кругозор,
2. увидели тесную связь физики с химией и с производством.
Выставление оценок.
Рефлексия. (1 мин)
Домашнее задание: (1 мин)
— по физике : учебник 11-кл. «Физика -11» п. 123;
— по химии : учебник 11 кл. «Химия -11» с.230-236, записать уравнение электролиза NaNО
3.
3.