Цели занятия: расширить представления учащихся об
электролизе как физико-химическом процессе, формировать представление о
процессе научного познания и творческое отношение к учебной
деятельности; развивать логическое мышление и способствовать овладению
исследовательскими умениями; воспитывать чувство коллективизма и умение
работать в команде.
Задачи занятия: совершенствовать знания о связях
процессов в природе. Способствовать совершенствованию интеллектуальных
умений (анализа, прогнозирования, умения устанавливать
причинно-следственные связи). Продолжить формирование ценностного
отношения к исследовательской деятельности как основному способу
получения знаний в химии и физике.
Ход занятия
Учащиеся разбиваются на 4 группы, каждая группа получает своё задание.
На выполнение задания даётся 20-30 минут. В группах учащиеся могут
разделиться на подгруппы для выполнения каждой части задания. Работа
оформляется письменно и представляется группой устно в конце занятия.
Ребята повторяют правила техники безопасности. После чего группы приступают к работе.
Группа физиков- исследователей занимается практическими
исследованиями, не производя вычислений, но, стараясь объяснить
полученный результат.
Задания:
1. Картофельный элемент. Получите картофельный элемент и зафиксируйте электрический ток при помощи гальванометра. (Можно использовать яблоко).
К клеммам гальванометра демонстрационного амперметра присоединяют
медные провода. К концу одного из них прикрепляют железный провод.
Втыкают медный и железный провод в картофелину – стрелка гальванометра
отклоняется.
Возможное объяснение: в картофелине содержится раствор минеральных
солей, являющийся электролитом. Разнородные проволоки образуют
гальванический элемент.
2. Проверьте, является ли обычная вода электролитом? Как зависит сила
тока от расстояния между пластинками и от площади их погружения в
воду? Как зависит сила тока от концентрации раствора соли?
Латунную и цинковую пластину соединяют с гальванометром и опускают в
сосуд с водой. Гальванометр обнаруживает ток. После этого расстояние
между пластинами уменьшают, а затем увеличивают. Наблюдают, что при
увеличении расстояния между пластинами сила тока уменьшается, а при
уменьшении – увеличивается. При изменении площади погружения пластинок
сила тока изменяется. В воде растворяют немного поваренной соли, сила
тока в цепи увеличивается.
Возможное объяснение: вода всегда содержит в растворённом состоянии
минеральные соли. При опускании двух разнородных пластин получается
гальванический элемент.
Всякий источник тока обладает внутренним сопротивлением. Оно зависит
от расстояния между пластинами и площади, погружённой в раствор.
При растворении поваренной соли в воде сопротивление элемента уменьшается, а сила тока увеличивается.
3. Исследуйте почву на содержание в ней соли.
В алюминиевый сосуд от калориметра помещают исследуемую почву и
дистиллированную воду. Стакан и цинковую пластину подсоединяют к
миллиамперметру (гальванометру). По степени отклонения стрелки
гальванометра судят о содержании соли в почве.
Возможное объяснение: полученный прибор представляет собой
гальванический солемер, предназначенный для определения содержания соли
в почве. Чем больше в почве соли, тем более концентрированный
электролит получается, тем большую силу тока фиксирует гальванометр.
Группа физиков – практиков проводят эксперименты, производя измерения и
вычисления. Эту работу поручают более подготовленным учащимся.
Задание: Используя сосуд с раствором медного купороса, медные
электроды, весы с гирями, амперметр, источник постоянного напряжения,
часы, реостат, ключ, электрическую плитку, соединительные провода,
определите элементарный заряд.
Можно дать инструкцию к проведению опыта.
Следующая группа формируется из учащихся, проявляющих интерес к
химии. Этой группе присваивается статус химиков-исследователей. Они
получают задание: провести электролиз раствора сульфата меди с
графитовым и медными электродами.
Налить в электролизер 5% раствор сульфата меди, опустить в него
угольные электроды, включить ток. Через несколько минут выключить ток,
отметить красный налёт меди на катоде. Написать уравнение катодного и
анодного процессов.
Поменять электроды местами (так, чтобы анодом стал электрод, покрытый
слоем меди), снова пропустить электрический ток. Что происходит с медью
на аноде? Какое вещество выделяется на катоде? Написать уравнение
катодного и анодного процессов.
Следующая группа учащихся-химиков получают задание на составление
схем электролиза некоторых солей с выполнением расчётных задач.
1. Составьте схемы электролиза водного раствора хлорида меди с использованием инертного электрода.
Задача. При электролизе раствора хлорида меди (ІІ)
масса катода увеличилась на 8г. Какой газ выделился и каковы его масса и
объём (н. у.)?
2. Составьте схемы электролиза водного раствора хлорида натрия с использованием инертного электрода.
Задача. При электролизе водного раствора хлорида
натрия выделилось 7,2л водорода (н. у). Вычислите, сколько по массе и
количеству вещества образовалось гидроксида натрия в растворе? |