Урок по теме сущность процесса электролитической диссоциации. Электролитическая диссоциация. КГУ «Сокологоровская средняя школа»

Данный урок химии изучается по УМК О.С.Габриеляна (2 часа в неделю) в главе «Растворение. Растворы. Свойства растворов электролитов» в 4 четверти 8 класса. Тип урока – изучение нового материала. Во время урока учащиеся закрепляют знания о видах химической связи; знакомятся с сущностью и механизмом электролитической диссоциации.

Повышению познавательной мотивации на уроке способствует демонстрация опытов на электрическую проводимость твердых веществ и электронная презентация.

Изучение нового материала происходит с помощью демонстрационных опытов, анализа схем и рисунков, а так же использования электронной презентации программы Microsoft Power Point. В ходе урока у учащихся развиваются умения: наблюдать, сравнивать, анализировать, делать выводы. При изучении нового материала используются межпредметные связи с физикой.

В учебном занятии сочетается фронтальная и индивидуальная работы.

Результатом работы является: интенсификация работы учителя и учащихся на уроке; учащиеся закрепляют представления о видах химической связи, усваивают понятия электролит и неэлектролит, изучают сущность и механизм электролитической диссоциации.

Рефлексия урока проводится в виде химического диктанта.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное образовательное учреждение

«Основная общеобразовательная школы № 12»

Урок химии

8 класс

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ

Учитель химии

Харитонова М.В.

Муром

2012-2013 учебный год

Пояснительная записка

В учебном занятии сочетается фронтальная и индивидуальная работы.

Рефлексия урока проводится в виде химического диктанта.

Цель урока: изучение сущности нового понятия «электролитическая диссоциация»

Задачи:

Образовательные задачи:

Обеспечить усвоение учащимися новых понятий: электролит, неэлектролит, электролитическая диссоциация.
Установить зависимость электрической проводимости растворов от вида химической связи и кристаллической структуры веществ.
Раскрыть сущность и механизм процесса электролитической диссоциации на примере веществ с ионной и полярной ковалентной связями.
Углубить знания учащихся об ионной и ковалентной полярной связях, свойствах основных классов неорганических веществ.

Развивающие задачи:

Развитие умения вести наблюдения опытов, анализировать схемы и рисунки, вести конспектирование.

Развитие познавательного опыта школьников.

Продолжить формирование мировоззрения о зависимости свойств веществ от состава и строения.

Воспитательные задачи :

Продолжить формирование мотивации учебной деятельности.

Продолжить формирование представлений о положительной роли химии для объяснения происходящих процессов в природе.

Тип урока : урок изучения нового материала.

Применяемые технологии : урок построен с использованием современных информационных технологий - программы Microsoft Power Point.

Формы организации обучения : сочетание фронтальной и индивидуальной работы.

Межпредметные связи : физика (два типа зарядов).

Оборудование урока:

Мультимедийное оборудование; прибор для испытания электрической проводимости веществ.

Основные понятия: электролит, неэлектролит, электролитическая диссоциация.

Ожидаемые результаты : интенсификация работы учителя и учащихся на уроке; учащиеся закрепляют представления о видах химической связи, усваивают понятия электролит и неэлектролит, изучают сущность и механизм электролитической диссоциации.

ПЛАН УРОКА

I ЭТАП - МОТИВАЦИОННО-ОРИЕНТАЦИОННЫЙ

Введение в новую тему. Повторение видов химической связи.

II ЭТАП - ОПЕРАЦИОННО-ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ

1. Электролиты и неэлектролиты.

2. Строение молекулы воды.

3. Механизм и сущность электролитической диссоциации.

4. Сванте Аррениус - сообщение ученика.

5. Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты.

III ЭТАП - ОЦЕНОЧНО-РЕФЛЕКСИВНЫЙ.

Учащиеся выполняют задания.

КОНСПЕКТ УРОКА.

Сегодня мы с вами начинаем изучать новую тему: «Электролитическая диссоциация». Целью урока будет раскрытие сущности нового для вас понятия – электролитическая диссоциация.

Вам уже известно, что химические связи между атомами могут быть двух видов: ионные и ковалентные. Приведите примеры веществ с этими видами связей. А каков вид химической связи в соединениях атомов из трех и более разных элементов: солях кислородсодержащих кислот и основаниях?

Таким образом, кристаллы солей слагаются из ионов: «+» заряда у металла и «-» заряда у кислотного остатка Na + Cl - , K + NO - 3 , Na + 3 PO 3- 4

Твердые основания также имеют кристаллическую решетку с «+» заряженными ионами металла и «-» заряженными гидроксидионами: NaOH, Ca(OH) 2

Если в состав соединения входят атомы только неметаллов (O, H, С), то все связи ковалентные. Такие вещества глюкоза, сахар, спирт и др. содержат нейтральные молекулы - ионов нет.

II. 1. Различия в характере химической связи сказывается на поведении веществ в растворах, так как большинство реакций протекает в растворах.

Из курса физики вы знаете, что способность растворов проводить электрический ток определяется наличием переносчиков электрических зарядов-ионов. Для этого используют прибор для испытания электрической проводимости (краткое описание прибора).

Демонстрация опытов на электрическую проводимость твердых веществ и их растворов с последующим их обсуждением.

Таким образом, раствор соли, в отличие от чистой воды и твердой соли, поводит электрический ток, так как содержит свободно перемещающиеся ионы. Подобно растворам солей проводят электрический ток растворы щелочей. Соли и щелочи проводят электрический ток не только в растворах, но и в расплавах: при плавлении кристаллическая решетка разрушается на ионы и они начинают свободно перемещаться, переносить электрический заряд.

ВЕЩЕСТВА

ЭЛЕКТРОЛИТЫ НЕЭЛЕКТРОЛИТЫ

«ВЕЩЕСТВА, РАСТВОРЫ ИЛИ РАСПЛАВЫ КОТОРЫХ ПРОВОДЯТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК, НАЗЫВАЮТСЯ ЭЛЕКТРОЛИТАМИ».

Это – соли, кислоты, щелочи (передача электрического тока осуществляется в них за счет движения «+» и «-» ионов).

А теперь подвергнем испытанию на электрическую проводимость растворы веществ с ковалентной связью - сахар, спирт. Лампочка не горит, значит, растворы этих веществ не проводят электрический ток.

«ВЕЩЕСТВА, РАСТВОРЫ КОТОРЫХ НЕ ПРОВОДЯТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК, НАЗЫВАЮТСЯ НЕЭЛЕКТРОЛИТАМИ.

ВЫВОД: заряд переносят свободные ионы, имеющие возможность двигаться. Значит, поведение веществ в водном растворе зависит от их строения.

2.Вспомним строение молекулы воды. В молекуле воды между атомами О и Н ковалентная полярная связь. Электронные пары, связывающие атомы смещены к О, где образуется частично «-« заряд, а у Н частично «+»заряд. Связи каждого атома Н с О в воде образуют между собой угол 104,5 0 , благодаря чему молекула воды имеет угловую форму. Полярную молекулу воды изображают в виде диполя

3. Рассмотрим механизм диссоциации на примере раствора соли NаCl. При растворении соли диполи воды ориентируются противоположно заряженными концами вокруг «+» и «-» ионов электролита. Между ионами электролита и диполя воды возникают силы взаимного притяжения. В результате связь между ионами ослабевает, и происходит переход ионов из кристалла в раствор (рис. 42 учебника). Последовательность процесса диссоциации веществ с ионной связью (солей и щелочей), будет такой:

а) ориентация молекул – диполей воды около ионов кристалла

б ) гидратация (взаимодействие) молекул воды с ионами поверхностного слоя кристалла

в) диссоциация (распад) кристалла электролита на гидратированные ионы.

Упрощенно происходящие процессы можно отразить с помощью уравнения: NаСl = Nа + + Сl -

Аналогично диссоциируют и электролиты, в молекулах которых ковалентная полярная связь (например, НСl) только в этом случае под влиянием диполей воды происходит превращение ковалентной полярной связи в ионную и последовательность процессов будет такая.

а) ориентация молекул воды вокруг полюсов молекулы электролита

б) гидратация (взаимодействие) молекул воды с молекулами электролита

в) ионизация молекул электролита (превращение ковалентной полярной связи в ионную).

г) диссоциация (распад) молекул электролита на гидратированные ионы.

Упрощенно уравнение диссоциации соляной кислоты выглядит так:

НСl = H + + Cl -

Ион, окруженный гидратной оболочкой (молекулами воды) называется гидратированным. Наличие гидратной оболочки препятствует переходу ионов в кристаллическую решетку. Образование гидратированных ионов сопровождается выделением энергии, которая расходуется на разрыв связей между ионами в кристалле.

Таким образом, при растворении солей, щелочей и кислот эти вещества распадаются на ионы.

«Процесс распада электролита на ионы при растворении его в воде или расплавлении называется электролитической диссоциацией».

Теория, объясняющая особое поведение электролитов в расплавленном или растворенном состоянии распадом на ионы называется теорией электролитической диссоциации.

4. В растворах электролитов наряду с ионами присутствуют и молекулы. Поэтому растворы электролитов характеризуются степенью диссоциации , которая обозначается греческой буквой α («альфа»).

Степень диссоциации – это отношение числа частиц, распавшихся на ионы (N д ), к общему числу растворенных частиц (N P ):

α=N д /N P

Степень диссоциации электролита определяется опытным путем и выражается в долях или процентах. Если α=0, то диссоциация отсутствует, а если α=1, или 100%, то электролит полностью распадается на ионы. Различные электролиты имеют различную степень диссоциации, то есть степень диссоциации зависит от природы электролита. Она также зависит и от концентрации: с разбавлением раствора степень диссоциации увеличивается.

По степени электролитической диссоциации электролиты разделяют на сильные и слабые.

Сильные электролиты – такие электролиты, которые при растворении в воде практически полностью диссоциируют на ионы. У таких электролитов значение степени диссоциации стремится к единице.

К сильным электролитам относятся:

1) все растворимые соли;

2) сильные кислоты, например: H 2 SO 4 , HCl, HNO 3 ;

3) все щелочи, например: NaOH, KOH.

Слабые электролиты – это такие электролиты, которые при растворении в воде почти не диссоциируют на ионы. У таких электролитов значение степени диссоциации стремится к нулю.

К слабым электролитам относятся:

слабые кислоты – H 2 S, H 2 CO 3 , HNO 2 ;
водный раствор аммиака NH 3 *H 2 O;
вода.

III. ВЫВОДЫ и ЗАКРЕПЛЕНИЕ.

Какие вещества называются электролитами? Приведите примеры. Почему эти вещества проводят электрический ток.

Какие вещества называются неэлектролитами? Приведите примеры.

Что понимают под электролитической диссоциацией?

Что показывает степень диссоциации?

Как классифицируют электролиты по степени диссоциации?

Химический диктант

Запишите вещества. Электролиты подчеркните одной чертой, неэлектролиты – двумя чертами. Расставьте заряды.

Жидкий аммиак, раствор хлорида кальция, серная кислота, нитрат калия, гидроксид калия, ацетон, фосфат кальция, бензол, раствор сахара, азотная кислота, карбонат кальция, иодоводород.

Учащиеся выполнят задание с последующей проверкой.

Классификация веществ ВЕЩЕСТВА ЭЛЕКТРОЛИТЫ НЕЭЛЕКТРОЛИТЫ NaCl, NaOH, KNO 3 Сахар, глюкоза, спирт ВЕЩЕСТВА, РАСТВОРЫ ИЛИ РАСПЛАВЫ КОТОРЫХ ПРОВОДЯТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК, НАЗЫВАЮТСЯ ЭЛЕКТРОЛИТАМИ. ВЕЩЕСТВА, РАСТВОРЫ КОТОРЫХ НЕ ПРОВОДЯТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК, НАЗЫВАЮТСЯ НЕЭЛЕКТРОЛИТАМИ.

Строение молекулы воды O H H - + 104 ,5 0

Схема электролитической диссоциации полярной молекулы хлороводорода H + CL - + + + + + + H + + - + + + + + + CL - + + + + + H + + - + + + + C L - + - + + + + +

«Процесс распада электролита на ионы при растворении его в воде или расплавлении называется электролитической диссоциацией». 1887 г. Сванте Аррениус

Классификация электролитов ЭЛЕКТРОЛИТЫ СИЛЬНЫЕ СЛАБЫЕ NaCl, NaOH, KNO 3 NH 4 OH, HNO 2

Химический диктант Запишите вещества. Электролиты подчеркните одной чертой, неэлектролиты – двумя чертами. Расставьте заряды. Жидкий аммиак, расствор хлорида кальция, серная кислота, нитрат калия, гидроксид калия, ацетон, фосфат кальция, бензол, раствор сахара, азотная кислота, карбонат кальция,иодоводород.

Конспект урока по химии 9 класс

Тема урока «Электролитическая диссоциация»

Тип урока: Обобщение и систематизация знаний.

Цель: закрепить знания учащихся по теме «Теория электролитической диссоциации»

Задачи:

Образовательные:

Закрепить знания учащихся о сущности процесса электролитической диссоциации,

Помочь освоить учащимся основные понятия темы,

Помочь освоить понятие о механизмах и условиях протекания процесса, используя понятия электролит, неэлектролит;

Научить писать химические реакции в молекулярном и ионном виде.

Развивающие:

углубить и расширить знания о свойствах веществ на ионном уровне;

формировать научное мировоззрение и развитие приемов мыслительной деятельности;

продолжать развитие речевых навыков, наблюдательности и умение делать выводы на основе демонстрационного эксперимента;

уметь применить опорные конспекты и составлять их самостоятельно.

Воспитывающие:

сформировать научное мировоззрение по вопросам строения и свойствам веществ;

раскрыть идею развития в познании физико-химических процессов по мере накопления новых фактов и на основе эксперимента;

создать условия для воспитания с интересом учиться, работать над формированием у учащихся отношения к химии как возможной области будущей практической деятельности.

Структура урока:

Организационный момент (2 мин.);

Сообщение темы и цели урока (2 мин.);

Формирование мотивации (1 мин.);

Актуализация опорных знаний (5 мин.);

Обобщение и систематизация (15 мин.)

Применение знаний и умений (18 мин.);

Подведение итогов работы на уроке (1 мин.)

Сообщение и комментирование домашнего задания (1 мин.)

Ход урока

На предыдущих уроках мы познакомились с одной из важнейших теорий, на которую опирается химическая наука, – это теория электролитической диссоциации.

Ученики внимательно слушают учителя

А сегодня на уроке мы должны обобщить и систематизировать знания по этой теории и закрепить умения составлять уравнения диссоциации и реакций ионного обмена. В течение урока будем выполнять разнообразные задания, для этого у вас на столах лежат рабочие листы с заданиями и таблица, в которую вы будете вносить результаты. В конце урока вы сможете самостоятельно оценить свои знания по пройденной теме.

Фронтальный

Для начала давайте вспомним определение понятия «электролиты». Что это такое?

А что такое «неэлектролиты»?

А теперь дайте определение понятия «электролитическая диссоциация»

Вещества, растворы или расплавы кото электролитами .

Вещества, растворы и расплавы которых не проводят электрический ток называют неэлектролитами.

Процесс распада электролитов на ионы при растворении в воде или расплавлении называют электролитической диссоциацией.

Индивидуальный

Теперь я попрошу выйти к доске ученика и, пользуясь предложенной схемой, раскрыть сущность процесса ЭДС. Дать ответы на вопросы: Что такое Диссоциация, ассоциация, гидратированные ионы, катионы, анионы.

Как заряжены электроды?

Как их называют? Почему?

Какие заряды у ионов?

Вещества, растворы или расплавы кото рых проводят электрический ток, называются электролитами . В расплавах и в растворах электролиты распадаются на заряженные частицы - ионы . Процесс распада электролитов на ионы называется электролитической диссоциацией . Это обратимый процесс. Объединение противоположно заряженных ионов называется ассоциацией .

Ионы в расплавах отличаются от ионов в растворах тем, что последние окружены гидратной оболочкой. Ионы в растворах и расплавах движутся хаотично. Под действием электрического тока они приобретают направленное движение. Положительно заряженные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду) и поэтому называются катион ами, отрицательно заряженные ионы движутся в электрическом поле к аноду и называются анион ами.

Основные положения ТЭД.

Электролиты в paствopaх и расплавах распадаются на ионы.

Ионы имеют иное строение, чем атомы.

В расплаве и растворе ионы движутся хаотически, но при пропускании электрического тока ионы начинают двигаться направленно: катионы - к катоду, анионы - к аноду.

Приложение

Индивидуальный

Пользуясь схемой, расскажите о строении молекулы воды.

В молекуле воды связи О – Н полярны, электронная плотность этих связей смещена к атому кислорода как к более электроотрицательному. Вследствие этого на атоме кислорода возникает частичный отрицательный, а на атомах водорода - частичный положительный заряд. Так как угол Н-О-Н составляет 105°, то атом кислорода и атомы водорода оказываются на разных концах молекулы, в которой возникают как бы два полюса. Такие молекулы называют диполями.

Индивидуальный

Пользуясь схемой, предложите механизм диссоциации электролитов

При погружении в воду ионного кристалла диполи воды ориентируются по отношению к его ионам противоположно заряженными концами (полюсами). В результате электростатического взаимодействия между ионами растворяемого вещества и молекулами воды происходит разрушение ионного кристалла и образование в растворах гидратированных ионов (процесс диссоциации). При растворении в воде веществ с ковалентной полярной связью процессу диссоциации предшествует поляризация связи. Диполи воды, ориентируясь соответствующим образом, поляризуют эту связь, превращая ее в ионную, далее следует диссоциация вещества с образованием гидратированных ионов.

Такие представления о диссоциации в водных растворах соединений с различным типом химической связи (ХС) сформировались не сразу.

Фронтальный

Как вам известно, существует несколько теорий растворов. Расскажите кратко об этих теориях и назовите их автора.

Почему разбавление раствора приводит к усилению диссоциации?

С. Аррениус и другие сторонники физической теории, обнаруживая в растворах ионы, образовавшиеся под действием растворителя, не учитывали их гидратации.

Д.И. Менделеев - автор химической теории растворов, выделил гидраты серной кислоты при медленном упаривании ее растворов и высказал мысль о том, что в растворах образуются непрочные химические соединения растворенного вещества и растворителя (в общем случае сольваты).

Впоследствии И.А. Каблуков и другие ученые, объединив обе теории, показали, что растворение - физико-химический процесс; в результате его образуются гидратированные ионы.

При растворении увеличивается количество молекул воды, которые переводят атомы в гидратированные ионы; также диссоциация веществ усиливается при повышении температуры, вследствие увеличения скорости движения молекул

Самостоятельная работа

А теперь вы самостоятельно в своих тетрадях попробуйте составить опорную схему «Сильные и слабые электролиты». Укажите по 3 примера в каждой группе.

В своем конспекте дайте определение понятия Степень диссоциации и формулу для ее определения

Ученики самостоятельно в течение 10-15 минут готовят схему.

Количественно процесс диссоциации вещества в растворе можно оценить по степени диссоциации α. Ее рассчитывают как отношение числа молекул электролита, распавшихся на ионы, к общему числу молекул растворенного вещества и выражают в процентах.

Степень диссоциации α зависит от природы химической связи в кристаллах или молекулах растворенного вещества и растворителя. Чем полярнее эта связь, тем выше значение α. При разбавлении растворов а увеличивается (см. график, где с - концентрация раствора).

В зависимости от величины степени диссоциации все электролиты классифицируют на сильные (α > 30 %), средней силы (α от 2 до 30 %), слабые (α < 1 %). Приведены их примеры.

Как вы думаете, удалось нам добиться поставленных целей?

Какой материал вызвал у вас затруднение?

Выставление оценок за работу на уроке

Напишите уравнения диссоциации веществ: Al 2 (SO 4) 3 , K 2 CO 3 , FeCl 3.

Приложения

Схема 1

Схема 2

Схема 3

Схема 4

Схема 5

Схема 6

Конспект

урока по химии в 8 классе

школы №16 г. Саранска

студентки 4 курса химического отделения

Института физики и химии

МГУ им. Н. П. Огарева

Тема урока : Электролитическая диссоциация.

Цели урока:

Образовательная: сформировать основные понятия об электролитах и неэлектролитах, о написании уравнений диссоциации, рассмотреть механизм диссоциации веществ с различным типом связи.

Воспитательная: Формирование навыков коллективной работы в сочетании с индивидуальной, повышение творческой активности учащихся, познавательного интереса к химии, чувства ответственности перед своими товарищами.

Развивающая: Развитие у учащихся познавательных способностей, формирование самостоятельности мышления, умения логически рассуждать, обобщать и делать выводы из полученных знаний.

Тип урока: комбинированный.

Методы урока:

Общие: объяснительно-иллюстративный;

Частные: словесно – наглядно – практический.

Оборудование и реактивы: дистиллированная вода, KCl (р-р и тв.), раствор сахарозы, щелочь, HCl, CuSO 4 , прибор для исследования электропроводности растворов данных веществ, химический стакан.

План урока:

Организационный момент 1 мин.

Проверка домашнего задания 10 мин

Изучение нового материала 30 мин

Обобщение 3 мин

Подведение итогов 1мин

(выставление оценок, домашнее задание)

Здравствуйте, ребята!

Я рада вас приветствовать на уроке.

Милые мои друзья!

Поздравляю всех я от себя.

Каждый из вас по-своему хорош:

Для людей, для дела всем пригож.

А теперь, ребята, не грустите

И задачки разрешите

Ну же, смело налетай

И заданья получай.

Карточка: «Лишний раствор»

Назовите «лишний » (выпадающий из ряда) раствор из пяти предложенных. Почему вы считаете, что именно он лишний? Что общего у четырех остальных растворов?

сплав меди с цинком (латунь)

раствор йода в спирте (йодная настойка)

сплав меди с оловом (бронза)

сплав меди с никелем (мельхиор)

сплав алюминия с медью (дюралюминий)

Карточка «Недостающий раствор»

Какой из перечисленных ниже растворов (а - в) вы поместили бы вместо знака вопроса в пункт 5? Объясните, почему вы выбрали этот раствор? Почему другие растворы не подходят?

раствор кислорода в воде

раствор серной кислоты в воде

раствор сахара в воде

раствор азотной кислоты в воде

а) углекислый газ в воздухе, б) раствор хлорида натрия в воде,
в) сплав золота и серебра.

В это время фронтально задаются вопросы:

Давайте вспомним о роли растворов в природе и практической деятельности людей.

Поясните сущность физической и химической теории растворов. Почему их необходимо объединить?

Так что же такое раствор?

Приведите доказательства химического взаимодействия растворенного вещества с водой?

Что такое: гидратация, гидраты, кристаллогидраты?

Что такое растворимость веществ в воде?

Как количественно определяются понятия «хорошо растворимое в воде вещество», «мало растворимое», «практически нерастворимое»?

Давайте поиграем в игру «передай другому»:

На доске записан вопрос: Данное вещество относится к мало растворимому, хорошо растворимому или практически нерастворимому? (работа с таблицей растворимости)

Класс делится на шесть групп (по рядам). Каждая группа получает альбомный лист, поделенный на четыре графы (фамилия учащегося и ответы на вопрос) и столько строк, сколько игроков в команде.

Задача состоит в том, чтобы придумать соединение не такой, как у соседей, и выполнить задания.

Если учащийся сразу может ответить на вопрос, то он пишет ответ и быстро передает листок сидящему сзади члену команды. И та команда, чей листок первым дойдет до учителя, получает дополнительные баллы.

Давайте я вам зачитаю стихотворение:

Жил один кристалл ионный,

Для ионов дом огромный,

Был красивый он и ровный.

Но случилась с ним беда.

Капля на него упала,

И кристалла вмиг не стало:

На ионы распластала

Его ловкая вода.

Все семейство удивилось:

«Что снаружи приключилось?»

А для того, чтобы ответить на данный вопрос вам поможет сегодняшняя тема «Электролитическая диссоциация.» (дискета №1: название темы.) И целью нашего урока является ознакомление с новыми понятиями данной темы.

Итак, вам известно, что существуют вещества, которые хорошо проводят электрический ток – это (проводники).

Проводники делятся на проводники первого рода – металлы и на проводники второго рода – электролиты.

Вспомните, что же такое электрический ток? (это направленное движение заряженных частиц.)

Т.к. мы будем работать с электрическим аппаратом, то необходимо соблюдать правила техники безопасности. Какие правила вы знаете? (не трогать оголенные провода, электроды руками, особенно мокрыми; при загорании прибора отключить общий рубильник, не оставлять включенным в сеть; тушить песком)

Проделаем опыт по изучению электропроводности растворов некоторых веществ.

Прибор состоит из стакана, в который наливают раствор исследуемого вещества. На стакан ставят пластинку из эбонита с вмонтированными в нее двумя угольными электродами, к клеммам которых присоединены провода. Один из них соединен с лампочкой. Выходной контакт от лампочки и провод от другой клеммы идут к источнику тока.

Электроды опускаем в стакан с твердой кристаллической солью CuSO 4 (лампочка не загорается), затем в раствор CuSO 4 (лампочка загорается), потом в растворы HCl, сахарозы, щелочи и в дистиллированную воду.

Во время проведения опыта ребята заполняют таблицу:

CuSO 4

и т.д.

Скажите, а почему раствор поваренной соли проводит электрический ток, а раствор сахарозы не проводит? (это связано с образованием ионов.) А что такое ион? (это мельчайшие заряженные частицы вещества, которые обуславливают химические и физические свойства этого вещества).

Таким образом по способности проводить электрический ток вещества делятся на электролиты и неэлектролиты. (дискета №1: определения понятий: электролиты и неэлектролиты)

Из проделанного опыта видно, что к электролитам относят растворы солей, кислот, оснований, а к неэлектролитам – органическме соединения, твердые вещества, газы.

Скажите, а чем отличаются электролиты от неэлектролитов? (типом связи.). Т.е. к электролитам относятся вещества с ионной и ковалентно-полярной связью.

Способность электролитов проводить электрический ток принципиально отличается от способности проводить электрический ток металлов. Почему? (т. к. электропроводность металлов обусловлена движением электронов, а электропроводность у электролитов связана с движением ионов.)

Давайте изучим поведение веществ в водном растворе на примере хлорида натрия.

Опыт: электроды опускаем в стакан с раствором хлорида натрия (лампочка загорается).

Из результата опыта сделаем вывод, что под влиянием воды вещества испытывают изменения. Вода заставляет электролиты распадаться на ионы. Этот процесс называется диссоциацией.

Этот процесс изучал шведский ученый Сванте Аррениус. Давайте послушаем сообщение вашей одноклассницы о его заслугах в химии (диск №2: портрет Сванте Аррениуса)

Будучи приверженцем физической теории растворов, шведский ученый Сванте Аррениус, не смог ответить на вопрос: почему именно в водном растворе происходит диссоциация солей и щелочей? Ответ на него дали русские химики Каблуков, Кистяковский. Суть их дополнений заключается в следующем (под запись): причиной диссоциации электролита в растворе является его гидратация, т.е. взаимодействие с молекулами воды. И ионы, которые образуются при диссоциации будут гидратированными, т.е. связанными с молекулами воды, и их свойства будут отличаться от негидратированных.

Что же из себя представляет молекула воды? В целом молекула воды не заряжена. Но внутри молекулы воды атомы кислорода и водорода располагаются так, что положительные и отрицательные заряды находятся в противоположных концах молекулы. Поэтому молекула воды представляет собой диполь:

Рассмотрим механизм диссоциации хлорида натрия при растворении. Какой тип связи у этого соединения? (ионный).(диск №2:диссоциация веществ с ионной структурой ).

Отмечу, что легче всего диссоциируют электролиты, имеющие ионную структуру.

Диссоциация веществ с ионной связью протекает в три стадии:

вначале хаотически движущиеся молекулы воды у ионов кристалла ориентируются к ним противоположно заряженными полюсами – происходит ориентация.

затем диполи воды притягиваются, взаимодействуют с ионами поверхностного слоя кристалла происходит гидратация.

молекула воды, перемещаясь в раствор, захватывают с собой гидратированные ионы. Происходит диссоциация.

А как реагируют с молекулами воды полярные молекулы электролита?

Аналогично, но на одну стадию больше (диск №2: диссоциация веществ с ковалентно-полярной связью ):

ориентация

гидратация

ионизация, т.е. превращение ковалентно-полярной связи в ионную.

диссоциация

Таким образом электролитическая диссоциация – процесс распада электролита на ионы при растворении.

Следует учитывать, что в растворах электролитов хаотически движущиеся ионы могут столкнуться и соединиться в молекулу. Это процесс ассоциации.

Обратите внимание на знак, стоящий в уравнении диссоциации.(диск №1: написание уравнения диссоциации ). Поскольку число молекул воды, которое присоединяют ионы, неизвестно, то процесс диссоциации электролитов изображают упрощенно: NaCl = Na + +Cl -

Для примера запишите сокращенное уравнение диссоциации некоторых веществ с ионным строением: Ca(OH) 2 , Na 2 SO 4 , Na 3 PO 4 , Al 2 (SO 4 ).

На сегодняшнем уроке вы узнали, что такое электролитичекая диссоциация, механизм диссоциации.

Исходя из всего сказанного, скажите, какие процессы зашифрованы в стихотворении:

Жил один кристалл ионный,

Для ионов дом огромный,

Был красивый он и ровный.

Но случилась с ним беда.

Капля на него упала,

И кристалла вмиг не стало:

На ионы распластала

Его ловкая вода.

Все семейство удивилось:

«Что снаружи приключилось?»

Это рядом появилась вдруг молекул череда,

Подбежали шумным роем,

Окружили плотным строем:

«Предложить хотим героям

нашу дружбу навсегда…»

Водородом к анионам,

Гидроксидом к катионам,

Не уйти от них ионам

Ни туда и ни сюда.

(растворение вещества с ионной связью, ориентация молекул воды, гидратация, диссоциация)

Домашнее задание: § 35, №2,5,6 стр.147.

Казахстан, Северо-Казахстанская область, район имени Габита Мусрепова, село Сокологоровка

КГУ «Сокологоровская средняя школа»

Урок в 9 классе

Тема: «Сущность процесса диссоциации»

План урока

Тема: Сущность процесса электролитической диссоциации

Цели урока: углубить и обобщить знания, основные понятия электролитической диссоциации; научить применять их в составлении уравнений диссоциации; дать представление об универсальности теории электролитической диссоциации, применении ее для неорганической химии.

Основные понятия: электролиты, неэлектролиты, диссоциация, гидраты, крсталлогидраты.

Структура урока

1) Организационный момент

2) Проверка домашнего задания

3) Изучение нового материала

4) Закрепление нового материала

5) Домашнее задание, выставление оценок

Ход урока

1) Организационный момент (3-5 мин.)

2) Проверка домашнего задания (10 мин.)

а) Определите ковалентные полярные и неполярные связи в следующих молекулах: N 2 , CO 2 , NH 3 , SO 2 , HBr.

б) Что такое электроотрицательность?

в) Как образуется σ- связь и π- связь?

г) В чем причина резкого отличия в физических свойствах СО 2 и SiO 2 ?

д) Перечислите типы химической связи.

3) Изучение нового материала (15-20 мин.)

Электролиты и неэлектролиты. С особенностями растворения в воде веществ с различными типами химических связей можно познакомиться экспериментально, исследуя электрическую проводимость растворов этих веществ с помощью прибора для проверки электрической проводимости растворов.

Если погрузить электроды прибора, например, в сухую поваренную соль, то лампочка не засветится. Тот же результат получится, если электроды опустить в дистиллированную воду. Однако при погружении электродов в водный раствор хлорида натрия лампочка начинает светиться. Значит, раствор хлорида натрия проводит электрический ток. Подобно хлориду натрия ведут себя и другие растворимые соли, щелочи и кислоты. Соли и щелочи проводят электрический ток не только в водных растворах, но и в расплавах. Водные растворы, например, сахара, глюкозы, спирта, кислорода, азота электрический ток не проводят. На основании этих свойств, все вещества разделяют на электролиты и неэлектролиты.

Механизм растворения в воде веществ с различным характером химической связи. Почему из рассмотренных примеров именно соли, щелочи и кислоты в водном растворе проводят электрический ток? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо вспомнить, что свойства веществ определяются их строением. Например, строение кристаллов хлорида натрия отличается от строения молекул кислорода, водорода.

Для правильного понимания механизма растворения в воде веществ с ионной связью следует также учесть, что в молекулах воды между атомами водорода и кислорода имеются ковалентные сильнополярные связи. Поэтому молекулы воды полярны. Вследствие этого, например, при растворении хлорида натрия молекулы воды притягиваются своими отрицательными полюсами к положительными полюсами - к отрицательно заряженным хлорид-ионам. В результате связь между ионами ослабляется и кристаллическая решетка разрушается. Этому процессу способствует также большая диэлектрическая проницаемость воды , которая при 20ºС равна 81. Химическая связь между ионами в воде ослабляется в 81 раз по сравнению с вакуумом.

При растворении в воде веществ с ковалентной сильнополярной связью, например хлороводорода HCl, происходит изменение характера химической связи, т.е. под влиянием полярных молекул воды ковалентная полярная связь превращается в ионную и далее процесс отщепления частиц.

При расплавлении электролитов усиливаются колебательные движения частиц, что приводит к ослаблению связи между ними. В результате также разрушается кристаллическая решетка. Следовательно, при растворении солей и щелочей эти вещества распадаются на ионы.

Процесс распада электролита на ионы при растворении его в воде или расплавлении называется электролитической диссоциацией.

Основные теоретические положения электролитической диссоциации сформулированы в 1887 г. шведским ученым Сванте Аррениусом. Однако С. Аррениусу не удалось полностью раскрыть сложность процесса электролитической диссоциации. Он не учитывал роль молекул растворителя и полагал, что в водном растворе находятся свободные ионы. Дальнейшее развитие представления об электролитической диссоциации получили в трудах русских ученых И. А. Каблукова и В. А. Кистяковского. Чтобы понять сущность представлений этих ученых, ознакомимся с явлениями, которые происходят при растворении веществ в воде.

При растворении в воде твердого гидроксида натрия NaOH или концентрированной серной кислоты H 2 SO 4 происходит сильное разогревание. Особенно осторожно необходимо растворять серную кислоту, так как из-за повышения температуры часть воды может превратиться в пар и под его давлением может выбросить кислоту из сосуда. Чтобы этого избежать, серную кислоту тонкой струей наливают в воду (но не наоборот!) при постоянном помешивании.

Если же, например, растворять в воде аммиачную селитру (нитрат аммония) в тонкостенном стакане, поставленном на мокрую дощечку, то наблюдается столь сильное охлаждение, что стакан к ней даже примерзает. Почему при растворении веществ в одних случаях наблюдается разогревание, а в других - охлаждение?

При растворении твердых веществ происходит разрушение их кристаллических решеток и распределение образующихся частиц между молекулами растворителя. При этом необходимая энергия поглощается извне и происходит охлаждение. По этому признаку процесс растворения следует отнести к физическим явлениям.

Почему же при растворении некоторых веществ происходит разогревание?

Как нам известно, выделение теплоты - это признак химической реакции. Следовательно, при растворении осуществляется и химические реакции . Например, молекулы серной кислоты реагируют с молекулами воды и образуются соединения состава H 2 SO 4 ·H 2 O (моногидрат серной кислоты) и H 2 SO 4 ·2H 2 O (дигидрат серной кислоты), т.е. молекула серной кислоты присоединяет одну или две молекулы воды.

Взаимодействие молекул серной кислоты с молекулами воды относят к реакциям гидратации, а вещества, которые при этом образуются, называют гидратами.

Из приведенных примеров видно, что при растворении твердых веществ в воде происходят как физический, так и химический процессы. Если в результате гидратации выделяется больше энергии, чем ее тратится на разрушение кристаллов вещества, тогда растворение сопровождается разогреванием, если наоборот - охлаждением.

Следовательно, растворение - это физико-химический процесс.

Такое объяснение сущности процесса растворения и природы растворов впервые было теоретически обосновано великим русским ученым Д.И.Менделеевым. им была разработана гидратная теория растворов .

При изучении процессов гидратации у ученых возник вопрос: с какими частицами реагирует вода?

И.А.Каблуков и В.А.Кистяковский независимо один от другого предположили, что с молекулами воды реагируют ионы электролитов, т.е. происходит гидратация ионов. Это

4) Закрепление нового материала (5-7 мин.)

а) Когда начались исследования состава воздуха?

б) Какие вещества содержатся в составе воздуха?

в) Какой ученый впервые установил состав воздуха французский в 1774г.?

5) Домашнее задание, выставление оценок(3мин.)

§26 пересказ стр.70-72; упражнения № 3, 4,5 стр.72

Анионы Катионы Анод Катод - +

Раствор Кристалл NaCl Na + + Cl Н2ОН2О Н2ОН2О Рис.4.

10 Раствор НCl Н + + Cl - Н2ОН2О Н2ОН2О Рис HCl Cl - H+H+ + - Н+Н Сl-Сl-

14 Проверочный тест. Вариант 1. Вариант 2. 1.К неэлектролитам относятся: 1)карбонат натрия 2) этиловый спирт 3) хлороводородная кислота 4) нитрат цинка 1.К неэлектролитам относятся: 1) хлорид бария 2) сахар 3) серная кислота 4) карбонат калия 2. С образованием катионов металла и анионов кислотного остатка диссоциирует: 1). гидроксид меди (II) 2). гидроксид натрия 3). хлорид алюминия 4). угольная кислота 2. С образованием катионов металла и анионов кислотного остатка диссоциирует: 1) сахароза 2) гидроксид натрия 3) бромид алюминия 4) азотная кислота 3. Электролитами являются оба вещества в группе: 1). CH4, CO2 2). C2H5OH, HNO3 3). СaO, BaSO4 4). NaCl, KOH 3. Электролитами являются оба вещества в группе: 1). глицерин, SO2 2). CuCl2, KOH 3). BaO, K2SO4 4). Fe(OH)3, H2SiO3 4. Больше всего ионов водорода образуется при диссоциации равна: 1). HI 2). H2CO3 3). H2S 4). H2SiO3 4. Больше всего ионов водорода образуется при диссоциации равна: 1). H3PO4 2). H2SO4 3). HNO3 4). HF 5. Сумма коэффициентов в уравнении диссоциации сульфата алюминия равна: 1). 4 2). 6 3). 2 4) Сумма коэффициентов в уравнении диссоциации карбоната натрия равна: 1). 4 2). 3 3). 2 4). 1