Электролитическая диссоциация

Урок усвоения новых знаний в 8 классе по теме
«Электролитическая диссоциация»
Разработан Лавриной Натальей Филимоновной – учителем химии.
(с использованием методики «Ключевое слово»)
Цель: Сформировать первоначальные понятия об электролитической диссоциации, о её механизме, об
электролитах и неэлектролитах, о полярности молекулы воды, о степени электролитической диссоциации, о сильных и слабых электролитах.
Задачи:
Образовательные:

Продолжать формирование понятий о растворении как физико-химическом процессе, об ионах, о
видах химической связи.

Начать формирование понятий об электролитической диссоциации, о её механизме, об электролитах и неэлектролитах, о полярности молекулы воды, о степени электролитической диссоциации, о сильных и слабых электролитах.

Продолжать формирование умения наблюдать.

Продолжать формирование умения пользоваться таблицей растворимости кислот, солей и оснований.

Продолжать формирование умения пользоваться периодической таблицей Д.И.Менделеева.
Воспитательные:

Содействовать формированию мировоззренческих понятий о причинно-следственных связях в
природе.

Осуществлять патриотическое воспитание на примере вклада великих русских ученых
Д.И.Менделеева, И.А.Каблукова и В.А.Кистяковского в развитие теории электролитической диссоциации.
Развивающие:

Развивать у учащихся умение самостоятельно добывать знания.

Развивать у учащихся умение формулировать выводы.

Развивать у учащихся основные мыслительные операции: анализа и синтеза, сравнения, классификации, систематизации, обобщения понятий.

Развивать у учащихся воображение, память, внимание.

Развивать у учащихся интерес к химии.
Оборудование:

Прибор для демонстрации опытов с электрическим током.

Таблица: «Схема растворения и электролитической диссоциации соединений с ионной и ковалентной полярной связями».

6 химических стаканов, 2 стеклянные палочки.

Периодическая таблица химических элементов Д.И.Менделеева.

Таблица растворимости кислот, оснований и солей.
Реактивы:

Кристаллические поваренная соль и сахар, концентрированная уксусная кислота.

Дистиллированная вода.
Ход урока:
I.
Организационный этап. (0,5 мин)
Учитель. Здравствуйте, ребята. Меня зовут Наталья Филимоновна. Я прошу у вас прощения за то, что
не знаю, как вас зовут и за урок все равно не смогу запомнить ваши имена. Поэтому я хотела бы, чтобы
вы отвечали на мои вопросы по моей руке.
II.
Этап подготовки к активному и сознательному усвоению нового материала. (0,5 мин)
Учитель. На сегодняшнем уроке мы узнаем, что такое электролитическая диссоциация, как она происходит, что такое электролиты и неэлектролиты. С явлением электролитической диссоциации и с применением ее на практике некоторые из вас уже знакомы. В конце урока вы должны будете мне сказать, где
в своей практике вы уже сталкивались с этим явлением и где оно применяется. А теперь откройте ваши
рабочие тетради и запишите тему урока: «Электролитическая диссоциация».
III.
Этап усвоения новых знаний: беседа с помощью методики «Ключевое слово» (ключевые
слова выделены курсивом), демонстрации электропроводности веществ, анализа причин
электропроводности, заполнения таблицы 1 «Электропроводность веществ и их растворов» и таблицы 2. (30 мин)
1) Электролитическая диссоциация веществ с ионной химической связью.
(10 мин)
Учитель. Как вы думаете, с каким физическим явлением связан материал сегодняшнего урока?
Ученик. С электричеством (с электрическим током).
Учитель. А какие вещества проводят электрический ток?
Ученик. Металлы.
Учитель. А какие вещества, кроме металлов, могут проводить электрический ток?
Ученик. (Затрудняется ответить).
Учитель. Давайте на опыте проверим электропроводность некоторых веществ. Это мы сделаем с помощью прибора, который вы видите передо мной. Исследуемое вещество помещается в стакан, и в него
опускаются электроды. Если вещество проводит ток, то цепь замыкается, и лампочка загорается. У каждого из вас на столах имеется таблица 1 «Электропроводность веществ и их растворов». По результатам
нашей проверки вы самостоятельно должны заполнить вторую графу таблицы, касающуюся тех веществ, которые мы будем исследовать. (Испытываются на электропроводность дистиллированная вода,
кристаллическая соль, раствор соли, кристаллический сахар и раствор сахара). И так, какие же вещества
проводят электрический ток?
Ученик. Раствор соли.
Учитель. А какие вещества не проводят электрический ток?
Ученик. Кристаллическая соль, сахар и его раствор.
Учитель. И так, соль, если его растворить в воде, проводит электрический ток. Такие вещества называются электролитами. Вещества, растворы которых не проводят электрический ток, называются неэлектролитами. Какое же вещество, испытанное нами, является электролитом?
Ученик. Соль.
Учитель. А какое - неэлектролитом?
Ученик. Сахар.
Учитель. Запишите в рабочей тетради определение электролитов и неэлектролитов. (Учащиеся записывают). Почему же раствор соли проводит электрический ток, а кристаллическая соль – нет? Почему сахар, ни в растворенном, ни в кристаллическом состоянии, не проводит электрический ток? (Записывает
формулу соли NaCl и сахара С12Н22О11 на доске). Чтобы ответить на эти вопросы, давайте вспомним то,
что вы уже знаете из курса химии и физики. Что такое электрический ток?
Ученик. Электрический ток – это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.
Учитель. Какие заряженные частицы вы знаете?
Ученик. Электроны и ионы.
Учитель. Если вещество проводит электрический ток, в каком состоянии, свободном или связанном,
находятся в веществе электроны и ионы?
Ученик. В свободном.
Учитель. Как вы думаете, какие заряженные частицы, электроны или ионы, находятся в свободном состоянии в растворе соли?
Ученик. Ионы.
Учитель. Почему вы так решили?
Ученик. Потому что в соли ионная химическая связь (соль состоит из ионов).
Учитель. Как вы думаете, почему кристаллическая соль не проводит электрический ток?
Ученик. Потому что в кристаллической соли ионы находятся в связанном состоянии.
Учитель. Откуда в растворе берутся свободные ионы?
Ученик. Соль при растворении распадается на ионы.
Учитель. А теперь давайте заполним третью графу таблицы, касающуюся тех веществ, электропроводность которых мы проверили. (Учащиеся заполняют). И так, при растворении соль распадается на ионы.
Этот процесс называется электролитической диссоциацией. Запишите в рабочей тетради определение
электролитической диссоциации. (Учащиеся записывают). А почему же сахар С12Н22О11 даже при растворении в воде не проводит электрический ток?
Ученик. Потому что сахар при растворении не распадается на ионы.
Учитель. Почему сахар при растворении не распадается на ионы?
Ученик. Потому что сахар состоит из молекул (у сахара ковалентная химическая связь).
Учитель. Вещества с какой химической связью подвергаются электролитической диссоциации?
Ученик. С ионной.
Учитель. Вещества с какой химической связью не подвергаются электролитической диссоциации?
Ученик. С ковалентной.
Учитель. Теперь заполните четвертую графу таблицы, касающуюся тех веществ, электропроводность
которых мы исследовали. (Учащиеся заполняют). Какие вещества относятся к веществам с ионной химической связью?
Ученик. Основания, оксиды, соли.
Учитель. Но не все из них являются электролитами. К электролитам относятся только растворимые соли и основания. Определить, растворимо какое-либо вещество или нет, можно с помощью таблицы растворимости. Например, нам нужно определить, растворим ли карбонат кальция. Из каких ионов состоит
это вещество?
Ученик. Из ионов кальция Са2+ и карбонат-ионов СО32-.
Учитель. В горизонтальной строке ищем ион кальция, а в вертикальной – карбонат-ион. На пересечении
перпендикуляров от этих ионов видим букву «Н». Следовательно, это вещество нерастворимо. Если на
пересечении перпендикуляров от двух ионов будет буква «Р», то вещество растворимо, если буква «М»,
то вещество малорастворимо.
2) Механизм электролитической диссоциации веществ с ионной химической
связью. (5
мин)
Учитель. Как же происходит процесс распада кристаллов соли на ионы? Для того, чтобы ответить на
этот вопрос, необходимо вспомнить строение молекулы воды. Из атомов каких химических элементов
состоит молекула воды?
Ученик. Из одного атома кислорода и двух атомов водорода.
Учитель. Сколько химических связей между атомом кислорода и двумя атомами водорода?
Ученик. Две.
Учитель. Эти две связи расположены под углом 104,50 (рисует схему строения молекулы воды). Какая
химическая связь между атомами водорода и кислорода?
Ученик. Ковалентная полярная.
Учитель. Как заряжены атомы водорода и атом кислорода?
Ученик. Атом кислорода заряжен отрицательно, а атом водорода положительно.
Учитель. Это приводит к тому, что отрицательный заряд кислородной части и положительный заряд водородной части расположены как бы на разных концах молекулы, т.е. в целом электронейтральная молекула воды имеет положительный и отрицательный полюса. Такие молекулы, у которых разделены отрицательный и положительный заряды, называют диполями. (Рассказ с демонстрацией таблицы «Схема
растворения и электролитической диссоциации соединений с ионной и ковалентной полярной связями»). При растворении крупинка соли атакуется молекулами воды. При этом положительные концы
молекул воды прилипают к анионам хлора, а отрицательные – к катионам натрия за счет электростатического притяжения. При таком взаимодействии выделяется энергия, которая идет на разрыв связей
между катионами и анионами. В раствор уходят ионы, «одетые в шубу» из молекул воды – гидратированные ионы. Большая роль в раскрытии механизма электролитической диссоциации принадлежит русским ученым Д.И.Менделееву, Ивану Алексеевичу Каблукову и В.А.Кистяковскому. Именно они доказали, что при растворении электролита происходит химическое взаимодействие растворенного веще-
ства с водой, в результате которого образуются гидратированные ионы. Этапы диссоциации веществ с
ионной связью даны в учебнике.
3) Механизм электролитической диссоциации веществ с ковалентной сильнополярной связью. (5 мин)
Учитель. К электролитам относятся также растворимые кислоты. Посмотрите на формулы кислот и
определите вид химической связи в них.
Ученик. Ковалентная полярная.
Учитель. Ковалентная сильнополярная.
Учитель. Так какая химическая связь должна быть у электролитов?
Ученик. Ионная и сильнополярная ковалентная.
Учитель. Рассмотрим процесс диссоциации кислот на примере хлороводородной кислоты. Молекулы
хлороводорода также диполи. При этом положительные концы молекул воды прилипают к отрицательному концу молекулы хлороводорода, а отрицательные – к положительному. Затем под влиянием диполей воды происходит превращение ковалентной полярной связи в ионную. Далее процесс идет так же,
как при диссоциации веществ с ионной связью. Этапы диссоциации веществ с ковалентной полярной
связью даны в учебнике. Для закрепления давайте заполним таблицу 2. (Заполнение таблицы).
4) Степень электролитической диссоциации. (10мин)
Учитель. Мы рассмотрели вещества, которые при растворении полностью распадаются на ионы. В природе существуют вещества, которые диссоциируют частично. К таким веществам относится уксусная
кислота. ( Демонстрируется электропроводность концентрированной уксусной кислоты, затем она разбавляется, и демонстрируется электропроводность растворов уксусной кислоты различной концентрации). Как изменяется электропроводность уксусной кислоты по мере разбавления?
Ученик. Электропроводность увеличивается.
Учитель. Почему электропроводность увеличивается?
Ученик. Наверное, потому, что увеличивается количество ионов.
Учитель. Почему увеличивается количество ионов?
Ученик. Потому что увеличивается количество распавшихся молекул.
Учитель. Число распавшихся молекул из общего числа молекул электролита в растворе показывает степень электролитической диссоциации. Степень электролитической диссоциации – это отношение числа
частиц, распавшихся на ионы (Nд), к общему числу растворенных частиц (Nр):
α = Nд/ Nр. Степень
электролитической диссоциации выражается в долях единицы или в процентах. Например, если α = ½,
то из двух растворенных частиц диссоциировала только одна молекула. Эту же величину α можно выразить в виде десятичной дроби – 0,5, а также в процентах, если 0,5 умножить на 100%, т.е. 50%. Запишите определение степени электролитической диссоциации. (Учащиеся записывают).
Для закрепления понятий о степени электролитической диссоциации определите, что означают следующие записи: α = 1/4, α = 5/10, α = 10%, α = 50%, α = 100%, α = 1.
Учитель. По степени электролитической диссоциации электролиты разделяются на сильные, которые
полностью распадаются на ионы, и слабые, которые почти не распадаются на ионы.(По ходу объяснения заполняется схема.)
Сильные электролиты: 1) растворимые соли;
2) щелочи;
3) сильные кислоты: серная, азотная, соляная.
Слабые электролиты: 1) слабые кислоты;
2) вода;
3) водный раствор аммиак.
IV.
Этап закрепления нового материала. (7,5 мин)
1. Беседа по вопросам на стр.147 учебника.
2. Какая вода, дистиллированная, водопроводная или морская, является лучшим проводником электричества? Почему?
V.
Домашнее задание. Составить план &35 и подготовить рассказ по этому плану. Заполнить
таблицу 1 до конца. (0,5 мин)
VI.
Итоги урока. (1 мин)
Учитель. В начале урока я просила вас подумать, где в своей
практике вы уже сталкивались с
явлением электролитической диссоциации и где оно применяется.
Ученик. Аккумуляторы заливают растворами электролитов: кислот и щелочей, которые проводят
электрический ток. Знание этого материала может пригодиться всем, кто имеет дело с техникой.
Учитель. Оценки за урок, благодарность ученикам.
Таблица 1. Электропроводность веществ и их растворов.
Формула вещества,
его состояние
Дистиллированная
вода, Н2О
Поваренная соль,
твердая, NaCl
Поваренная соль,
раствор, NaCl
Сахар, твердый,
С12Н22О11
Сахар, раствор,
С12Н22О11
Проводит ли ток
Причина электропроводности или её
отсутствия
Вид химической связи
Гидроксид натрия,
твердый, NaOH
Гидроксид натрия,
раствор, NaOH
Соляная кислота,
раствор, HCl
Серная кислота,
раствор, H2SO4
Таблица 2.
Формула вещества
СaCO3
Na2SO4
KOH
Mg(OH)2
C6H12O6
C2H5OH
CaCl2
Ca3(PO4)3
H2SO4
H2SiO3
HNO3
Электролит или
неэлектролит
Причина электропроводности
или её отсутствия
Справочные материалы.
Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц.
Заряженные частицы
Электроны
Ионы
Виды химической связи
Ионная
Между атомами
металлов и неметаллов
соли
основания
оксиды
Ковалентная
Металлическая
Между атомами и
Полярная
Неполярная
ионами металлов
Между атомами
Между атомами
простые вещества
разных химических
одного химического металлы и сплавы
элементов –
элемента неметаллов
неметалла
сложные вещества,
простые вещества
образованные
неметаллы
атомами неметаллов
Оксиды - сложные вещества, состоящие из атомов двух химических элементов, один из которых кислород со степенью окисления -2.
Основания – сложные вещества, состоящие из ионов металлов и связанных с ними одного или нескольких гидроксид-ионов.
Кислоты – сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов водорода и кислотных остатков.
Соли – сложные вещества, состоящие из ионов металлов и кислотных остатков.
Типы кристаллических решеток.
Атомные
Состоят из
атомов
Вещества с
ковалентной
связью
Молекулярные
Состоят из
молекул
Вещества с
ковалентной
связью
Ионные
Металлические
Состоят из
Состоят из
ионов
атомов и ионов
Вещества с
металлов
ионной
Вещества с
связью
металлической
связью
Оформление доски.
18. 04. 06.
Электролитическая диссоциация.
НCl, H2SO4, HNO3, H3PO4.
Схема растворения и электролитической
диссоциации соединений с ионной и ковалентной полярной связями.
Na Cl
C12H22O11