Конспект

открытого

урока



физика

-

химия

в

8

классе



по

теме

:

«

Электрический

ток

в

металлах

и

электролитах

»

Цель урока
: 1) установить зависимость между электропроводностью веществ и их строением; 2) повторить и обобщить знания по темам: «Электричество», «Электролитическая диссоциация»; 3) сформировать единое представление об электричестве, полученное на уроках физики и химии; 4)показать роль ионов в процессе жизнедеятельности человека.
Тип урока
: повторительно-обобщающий с элементами ИКТ.
Оборудовани
е: учительская презентация «Электрический ток в металлах и электролитах», ученическая презентация «Металлы, которые всегда с тобой», прибор по электропроводности растворов, раствор CuCl ₂ , настойка из ягод шиповника, источник тока, соединительные провода, низковольтная лампа на подставке, ключ.
ХОД УРОКА:

Учитель физики
: В физике исследуются самые общие закономерности материального мира и эти закономерности могут применяться в любой науке о природе. Физические законы используются в химии и астрономии, в биологии и геодезии, и во многих других науках. Такие науки как физика и химия очень тесно связаны. На стыке этих наук находится физическая химия. В этом году на уроках физики вы изучили темы: «Электричество. Электрический ток». Логическим продолжением этих тем является теория электролитической диссоциации, изучаемая на уроках химии. Сегодня на уроке мы объединим наши знания, полученные на уроках физики и химии по этим темам. Итак,
тема урока: «Электрический ток в металлах и электролитах».

Цели урока
: 1) установить зависимость между электропроводностью веществ и их строением; 2) повторить и обобщить знания по темам: «Электричество», «Электролитическая диссоциация»; 3) сформировать единое представление об электричестве, полученное на уроках физики и химии; 4)показать роль ионов в процессе жизнедеятельности человека.

Девиз урока
: «Мыслящий ум не чувствует себя счастливым, пока ему не удаётся связать воедино разрозненные факты, им наблюдаемые». ( Девид Хевеши ) Ученик зачитывает стихотворение: Сегодня вспомним всё о токах - Заряженных частиц потоках, И про источники, про схемы, И нагревания проблемы. Учёных, чьи умы и руки Оставили свой след в науке. Проявим нынче мы уменья И уравненья объясним, явления, Эксперименты проведём И всему мы объяснения найдём. Великий русский учёный М.В. Ломоносов в своём труде «Слово о пользе химии» писал: «Так как внутреннее строение тел выведывает главным образом химия, то без неё труден, даже невозможен доступ к их глубинам и тем самым к раскрытию истинной причины электричества». Поскольку тема урока «Электрический ток в металлах и электролитах», поэтому в начале урока мы с вами вспомним особенности строения атомов металлов. На рисунке показаны строение атомов металлов: Li,Na, Mg, Ca. 1) Какое строение имеет атом металла? (атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженной электронной оболочки). 2) Каковы особенности строения атомов металлов? ( на внешнем уровне малое количество электронов: 1 или 2, редко 3 и атомы металлов имеют большой радиус атома).
Вывод:
металлы в твёрдом состоянии имеют, как известно, кристаллическое строение. Частицы в кристаллах расположены в определённом порядке, образуя пространственную (кристаллическую) решётку. Атомы металлов теряют электроны с внешнего уровня и превращаются в положительно заряженные ионы. Таким образом, в узлах кристаллической решётки металла расположены положительные ионы, а в пространстве между ними движутся свободные электроны, т.е не связанные с ядрами своих атомов. Электроны перемещаются в направлении действия на них электрических сил и возникает электрический ток . Дайте определение электрического тока в металлах(электрический ток- направленное движение электронов). Какие действия оказывает электрический ток? (тепловое, магнитное, химическое).
Приведите примеры действия электрического тока. Как называются вещества, которые проводят электрический ток? (проводники). Приведите примеры проводников (почва, тело человека, водные растворы солей, кислот, щелочей). Почему они проводят электрический ток? (в них есть носители тока- свободные электроны). Как называются вещества, которые не проводят электрический ток? (непроводники). Приведите примеры диэлектриков (резина, каучук, стекло, фарфор, эбонит, шёлк). Почему диэлектрики не проводят электрический ток?(нет носителей тока- свободных электронов). А теперь на листах выполним задание №1. Давайте проверим. И выполним задание №2. Давайте проверим задание.
Учитель химии:
Только ли металлы способны проводить электрический ток? (нет) А какие ещё вещества проводят электрический ток? (электролиты). Что такое электролиты? (это вещества, растворы которых проводят электрический ток). Приведите примеры электролитов ( растворы солей, кислот, щелочей) . Как называют вещества, растворы которых не проводят электрический ток? (неэлектролиты). Приведите примеры неэлектролитов (раствор сахара, спирта, глюкозы). Почему же растворы электролитов проводят электрический ток? (так как в растворах есть свободные ионы( катионы и анионы)). Почему же неэлектролиты не проводят электрический ток?( так как нет свободных ионов (катионов и анионов)). Выполним задание №3. Давайте проверим. Шведский учёный Сванте Аррениус, изучая электропроводность растворов, пришёл в 1877 году к выводу, что причиной электропроводности является наличие в растворе ионов, которые образуются при растворении электролита в воде. Как называется процесс распада электролита на ионы? ( электролитической диссоциацией). Какой вклад внёс И. А. Каблуков в развитие теории электролитической диссоциации? Прослушаем
сообщение
ученика Даниила: «Сванте Аррениус, который придерживался физической теории растворов, не учитывал взаимодействие электролита с водой и считал, что в растворах находятся свободные ионы. В отличие от него, русские химики во главе с И.А. Каблуковым, придерживались химической теории растворов Д.И. Менделеева и доказали, что при растворении электролита происходит химическое взаимодействие растворённого вещества с водой, которое
приводит к образованию гидратов, а затем они диссоциируют (распадаются) на ионы. Он считал, что в растворах находятся не свободные ионы, а гидратированные, т.е «одетые в шубку» из молекул воды». Почему же именно вода является хорошим растворителем? Это пояснит следующее
сообщение
ученицы Марины: «Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Все атомы лежат в одной плоскости, атомы водорода расположены под углом 104,5̊ ° благодаря чему молекула воды имеет угловую форму. Химическая связь между атомами ковалентная полярная, общие электронные пары смещены к атому кислорода как наиболее электроотрицательному, поэтому на атоме кислорода возникает отрицательный заряд, а на атомах водорода - положительный заряд и расположены эти заряды на разных уголках( полюсах) молекулы. Таким образом, молекула воды имеет два полюса: положительный и отрицательный и является диполем. Такое строение молекул воды играет большую роль при растворении веществ». Посмотрим фрагмент фильма и нужно объяснить всё увиденное в нём ( крик птиц-море, солёная вода. Морская вода содержит много поваренной соли NaCl. Соль хлорида натрия имеет ионную кристаллическую решётку. При растворении соли в воде диполи воды ориентируются положительнозаряженным участком к отрицательнозаряженным ионам хлора, а отрицательным участком к положительным ионам натрия. Между ионами соли и ионами воды возникают силы взаимного притяжения. В результате связь между ионами натрия и хлора ослабевает и происходит переход из кристалла в раствор. Ионы натрия и хлора окружены диполями воды, т.е гидратированы. Как называется процесс распада? (электролитической диссоциацией). Запишите на доске уравнение диссоциации хлорида натрия в упрощённой форме (без гидротации ионов). NaCl ↔ Na ⁺ + Cl ⁻ Прочитайте уравнение. Итак, в растворе соли хлорида натрия есть заряженные частицы – ионы натрия Na ⁺ и хлора Cl ⁻ , которые могут свободно перемещаться. Произошёл процесс распада соли на ионы, который называется электролитической диссоциацией. Выполним задание №4. Давайте проверим. Следующее задание выполним- посмотрим на экран и найдём ошибку в написании уравнений диссоциации.
Учитель химии:
Вспомним, мы проводили опыт и в раствор хлорида натрия NaCl опускали электроды в сосуд, подключали источник электрического тока, замыкали электрическую цепь ключом и лампочка загоралась. А теперь заменим соль и возьмём раствор CuCl ₂- хлорида меди-2.Запишем уравнение диссоциации. (CuCl ₂ ↔ Cu² ⁺ +2Cl ⁻ ). Какие же частицы в растворах электролитов являются носителями электрических зарядов?( положительные и отрицательные ионы ).
Как называются положительно заряженные и отрицательно заряженные ионы? (катионы и анионы)
ВЫВОД
: электролиты являются хорошими проводниками электричества, так как в них есть носители зарядов – ионы, образовавшиеся в результате электрической диссоциации электролита. Как отличается по своей природе электропроводность металлов и электролитов? (в металлах носителями зарядов являются электроны, а в электролитах – положительно и отрицательно - заряженные ионы). А теперь проведём такой опыт. Опустим электроды в настойку плодов шиповника. Что наблюдаем? (лампочка горит). Почему лампочка загорается? (В плодах шиповника есть природные кислоты, соли. Они в водном растворе диссоциируют на ионы, которые и являются проводниками тока и лампочка загорается). Значит носителями тока являются ионы металлов. В клетках организма находится много воды, в водной среде идут реакции электролитической диссоциации, поэтому соли в организме находятся в виде ионов. Какие ионы необходимы организму человека и какую роль они играют в жизнедеятельности организма? О б этом нам расскажет Антонова Мария, которая подготовила
презентацию
«Металлы, которые всегда с тобой».
Вывод:
вместе с продуктами питания в наш организм попадают природные кислоты, соли, содержащие ионы Na, Ca, Mg, K, Fe. Они играют важную роль в процессах жизнедеятельности организма человека.
Учитель физики:
Исходя из вышесказанного тело человека можно отнести к проводникам или к диэлектрикам? ( к проводникам). Значит, при работе с электроприборами надо соблюдать правила ТБ. Каковы правили ТБ? А если такое повреждение случилось, то какова первая медицинская помощь?
Вывод к уроку
: сегодня мы с вами повторили знания по темам «Электричество» и «Электролитическая диссоциация» в едином представлении с помощью двух наук - физики и химии, показали роль ионов в процессе жизнедеятельности организмов. Запишем домашнее задание. И на закрепление выполним тест(дается тест).