Урок по химии &quot

Медиа–урок «Теория электролитической диссоциации (ТЭД)»
(11класс)
Цель: закрепить и углубить знания учащихся об основных понятиях теории электролитической
диссоциации. Совершенствовать умение учащихся применять эти знания на практике. Показать
универсальность ТЭД, т.е. её применимость как для неорганических, так и для органических
веществ.
Оборудование: компьютерный диск (лаборатория систем мультимедиа, МарГТУ, г. Йошкар-Ола),
тема «Теория электролитической диссоциации». Таблица растворимости кислот, оснований, солей,
компьютерные слайды для закрепления и проверки знаний учащихся, индивидуальные карточкизадания у учащихся на партах.
Тип урока: закрепление и углубление знаний учащихся.
Форма проведения урока: медиа-урок.
План урока:
1. Электролиты и неэлектролиты.
2. Основные положения ТЭД.
3. Механизм диссоциации веществ.
4. Количественная характеристика ЭД веществ.
5. Определение кислот, солей, оснований с точки зрения ТЭД.
6. Тесты на закрепление изученного.
Ход урока:
1. Электролиты и неэлектролиты.
Учитель: Ребята, сегодня на уроке мы обобщим и углубим знания по теме «ЭД», с которой вы
знакомились в 9 классе, покажем универсальность ТЭД, т.е. её применимость для органических и
неорганических веществ. Записываем тему урока. (Прочитать план урока на экране).
Для раскрытия данных вопросов мы должны обратиться к истории в 1837 год, когда в Лондоне в
лаборатории Королевского института работали два учёных: Гемфри Деви и Майкл Фарадей. Они
начали исследования в области электричества и ввели понятия, которыми мы пользуемся до сих
пор. Вспомним их.
Тест №1. «Закончи предложение одним словом». (По цепочке на местах заканчивают
предложение прямо на карточках-заданиях).
1. Положительнозаряженный электрод - …(анод).
2. Отрицательнозаряженный электрод - …(катод).
3. Направленное движение заряженных частиц - …(электрический ток).
4. Положительнозаряженные частицы -…(катионы).
5. Отрицательнозаряженные частицы -…(анионы).
6. Вещества, водные растворы или расплавы которых проводят электрический ток …(электролиты).
7. Вещества, водные растворы или расплавы которых не проводят электрический ток …(неэлектролиты).
8. Процесс распада электролита на ионы при растворении или расплавлении вещества …(диссоциация).
Учитель: Деви и Фарадей проводили опыты по определению электропроводности растворов,
используя специальный прибор, модель которого представлена на слайде №1. Если вещество
проводит ток, то лампочка загорается, если не проводит – не загорается.
Слайд №1. Определение «электролиты» и «неэлектролиты». (Демонстрация электрической
проводимости растворов поваренной соли и сахара).
Учитель: - Почему и при каких условиях вещества проводят ток? (Они распадаются на ионы при
растворении или расплавлении, являются проводниками второго рода. Прохождение тока
происходит за счёт переноса ионов, а не электронов. Металлы - проводники первого рода.)
- Как назван этот процесс распада электролита на ионы? (Диссоциация)
Впервые объяснил это явление шведский химик Сванте Аррениус в 1887 году.
Слайд №2. Портрет С.Аррениуса.
Сообщение ученика: В 1889 году он приезжает в Лейпциг к Вильгельму Оствальду,
профессору местного университета, чтобы продолжить исследования, начатые им в Риге. Новые
теории и перспективы поработать с крупнейшими европейскими химиками привлекли сюда И. А.
Каблукова. Около года учёные работали вместе. В результате их исследований появилась стройная
теория. Однако Аррениусу не удалось полностью раскрыть процесс электролитической
диссоциации. Он не учитывал роль молекул растворителя и полагал, что в водном растворе
находятся свободные ионы. Его работу продолжили другие учёные.
При изучении процессов гидратации у учёных возник вопрос, с какими частицами реагирует
вода? Ответить на этот помогла гидратная теория растворов Д. И Менделеева. И. А. Каблуков, а
затем и В.А. Кистяковский независимо один от другого предположили, что с молекулами воды
реагируют ионы электролитов, т.е. происходит гидратация ионов. И. А. Каблуков положил начало
физико-химической теории растворов в 1889-1891 годах. В. А. Кистяковский в 1888 году высказал
идею об объединении химической теории растворов Менделеева и учении Аррениуса об
электролитической диссоциации.
Учитель: Вспомним основные положения этой теории.
2. Основные положения ТЭД.
Слайд №3. Основные положения ТЭД. (Голос диктора за кадром).
- Чем атомы отличаются от ионов? (Строением и потому свойствами). Приведите примеры у доски
строения атома и иона хлора.
Учитель: - Вещества, с каким видом связи легко диссоциируют на ионы? ( С ионной и ковалентной
полярной).
3. Механизм диссоциации веществ.
Слайд №4. Механизм диссоциации веществ с ионной связью.
Слайд №5. Механизм диссоциации веществ с ковалентной полярной связью.
Слайд №6. Уравнение диссоциации веществ, с участие молекул растворителя.
Слайд №7. Уравнение диссоциации кислых солей (многоступенчатая диссоциация).
Упражнение №2 из учебника с. 156. (Записать в два столбика в тетрадь: электролиты и
неэлектролиты).
4. Количественная характеристика электролитической диссоциации веществ.
Учитель: Как же количественно можно оценить, хорошо или плохо распадается вещество на
ионы?
Для количественной оценки электролитической диссоциации веществ существует две
характеристики: степень и константа диссоциации.
Слайд №8. Формула степени диссоциации (записать в тетрадь).
Учитель: - Как вы думаете, от каких факторов зависит степень диссоциации и почему? (Процесс
диссоциации увеличивается при добавлении к раствору воды, а процесс ассоциации - затрудняется,
для образования молекул должно произойти столкновение ионов, вероятность которого с
разбавлением уменьшается.)
Слайд №9. Зависимость степени диссоциации от температуры и от концентрации раствора
(графики зависимости).
Учитель: По степени диссоциации различают сильные, слабые и электролиты средней силы.
Слайд №10. Классификация электролитов по степени диссоциации (записать в тетрадь).
Слайд №11. Примеры сильных электролитов (записать в тетрадь). Водорастворимые средние
соли (кроме Fe (NCS)3 , HgCl2), основания, образованные щелочными и щелочноземельными
металлами, неорганические кислоты (HClO4, HMnO4, H2SO4, HClO3, HCl, HBr, HI)
Слайд №12. Примеры электролитов средней силы (записать в тетрадь).
Слайд №13. Примеры слабых электролитов (записать в тетрадь). Гидроксиды d - элементов,
вода, гидрат аммиака NH3 H2O, органические кислоты, некоторые неорганические кислоты.
Задача: Степень диссоциации уксусной кислоты равна 2%. Вычислите молярную концентрацию
(Сm) данной кислоты, если молярная концентрация ацетат-ионов(CH3COO-) равна 0,04 моль/л.
С=0,04моль/л: 0,02=2моль/л
Учитель: Степень диссоциации зависит от концентрации раствора. Сравнить их у различных
электролитов можно только при одинаковых концентрациях, что практически неудобно. Более
точной характеристикой электролита к диссоциации является константа диссоциации, которая не
зависит для слабых электролитов от концентрации растворов. Для слабых электролитов процесс
диссоциации - обратимый.
Попробуем сами записать (ученик у доски) константу диссоциации для слабой азотистой
кислоты, основываясь на обратимой реакции:
НNО2 ----- Н+ + NO2 - K=5,1 .10-4
H2CO3 ----- H+ + HCO3 К1=4,5 .10-7
НСО3 - ----- Н+ + СО3 2- К2=4,5 .10-11
Слайд №14. Формула константы диссоциации для азотистой кислоты (проверить по слайду).
Для слабых электролитов всегда К1 > К2 , т.к. энергия, которую нужно затратить для отрыва от
нейтральной молекулы - минимальна и становится больше при диссоциации по каждой следующей
ступени. Для сильных электролитов К1=К2
5. Определение кислот, солей, оснований с точки зрения ТЭД.
Учитель: Дадим же определение электролитов с точки зрения ТЭД. (Определения дают учащиеся,
а затем проверяются по слайдам компьютера). Просматриваются подряд три слайда.
Слайд №15. Определение кислот, примеры.
Слайд №16. Исключения по определению основности кислот.
Слайд №17. Многоступенчатая диссоциация кислот.
После просмотра трех слайдов, ученик у доски записывает ступенчатую диссоциацию
фосфорной, фосфористой и фосфорноватистой кислот.
Свойства кислот определяют гидратированные ионы водорода. Это они вызывают красный цвет
лакмуса, сообщают кислый вкус, взаимодействуют с основаниями и металлами.
Слайд №18. Определение оснований, примеры.
В тетради самостоятельно записать ступенчатую диссоциацию гидроксида бария и
гидроксида железа (II). Проверить по слайду №19.
Слайд №19. Многоступенчатая диссоциация оснований.
Свойства оснований определяют гидроксид-ионы. Это они вызывают синий цвет лакмуса,
сообщают им своеобразную «мылкость», взаимодействуют с кислотами.
Слайд №20. Определение средних солей.
Слайд №21. Диссоциация кислых солей.
Слайд №22. Диссоциация основных солей.
После просмотра трех слайдов, ученик у доски записывает диссоциацию солей: сульфата
алюминия, гидросульфита натрия, гидроксохлорида железа (II).
У солей нет общих ионов, поэтому они не имеют общих свойств как кислоты и основания.
Учитель: Существуют вещества, которые не имеют ни ионов водорода, ни гидроксид-ионов, но
обладают кислотными и основными свойствами. Вспомним органические вещества. Фенолы
обладают кислотными свойствами, амины - основными. Почему? Согласно другой протонной
теории, кислотой считается вещество, отдающее протон, а основанием - принимающее протон.
Причём одно и тоже вещество может выступать и в роли кислоты, и в роли основания.
.Слайд №23. NH3 + H2O = NH4 + + OHHF + H2O = F- + H3O+
кислота
основание
Учитель: Теперь, когда мы рассмотрели все вопросы темы, мы должны закрепить основные
понятия. Проверим свои знания по тестам.
6. Тесты на закрепление изученного материала.
Слайды №24-25. Тест №2. «Выбери правильный ответ».
1. Катион - это: а) ион меди б) атом серы
в) ион серы
г) атом меди.
2. Анион - это: а) ион натрия б) ион аммония в) карбонат-ион
г) ион водорода.
3. Окраска фенолфталеина в растворе, полученном при взаимодействии калия с водой:
а) синяя б) малиновая в) жёлтая г) бесцветная.
4. Формула вещества, образующего при диссоциации сульфат-ионы:
а) Na2S
б) SO3
в) Na2SO4
г) BaSO4
5) Формула вещества, образующего при диссоциации сульфат-ионы и ионы водорода:
а) KHS
б) KHSO3
в) Na2S
г) NaHSO4
Слайды №26-31. Тест №3. «Расположить в необходимом порядке вещества».
1) Расположите в порядке увеличения силы электролита, используя их константы диссоциации:
HF K= 7.10-4
HCN K=8.10 -10
HNO2 K=5,1.10-4
NH4OH
K=2.10-5
2) Расположите в порядке возрастания кислотных свойств:
HCl
NH3
H2SO3
H2O
3) Расположите в порядке возрастания основных свойств:
C6H5-NH2
CH3-NH2
NH3
C6H5- NH-C6H5
Слайды №32-33. Тест №4. «Проверь себя». Укажи, допущены ли (да или нет) ошибки в
тексте:
1) На процесс диссоциации влияет растворение или расплавление веществ.
2) Сернистая кислота - слабая, потому что она распадается на сернистый газ и воду.
3) Основность кислоты не всегда совпадает с числом атомов водорода в ней
4) Все щёлочи - сильные электролиты.
5) Константа диссоциации слабого электролита по первой ступени всегда больше, чем по второй.
6) Степень диссоциации зависит от температуры и концентрации электролита.
7) Диссоциация электролитов - обратимый процесс.
8) Это реакция ионного обмена: 2КОН + SiO2 = K2SiO3 + H2O.
9) Отражает ли сущность реакции Cu(OH)2 + 2 HCl = CuCl2 + 2H2O
сокращённое ионное уравнение:
H+ + OH- = H2O.
10) Реакции ионного обмена идут до конца (практически необратимо), если ионы, соединяясь друг
с другом, образуют нерастворимые, малодиссоциирующие и газообразные вещества.
Слайд №34. Домашнее задание: параграф 15, с. 148-151, упражнения 3,4, 5.
Учитель химии МОУ «Лицей №43» Сысманова Н.Ю.
Тесты для проверки знаний по теме «Электролитическая диссоциация».
Тест №1. «Закончи предложение одним словом».
1. Положительнозаряженный электрод - ….
2. Отрицательнозаряженный электрод - ….
3. Направленное движение заряженных частиц - …
4. Положительнозаряженные частицы -…
5. Отрицательнозаряженные частицы -…
6. Вещества, водные растворы или расплавы которых проводят электрический ток -…
7. Вещества, водные растворы или расплавы которых не проводят электрический ток -…
8. Процесс распада электролита на ионы при растворении или расплавлении вещества -…
Задача: Степень диссоциации уксусной кислоты равна 2%. Вычислите молярную концентрацию
(Сm) данной кислоты, если молярная концентрация ацетат-ионов(CH3COO-) равна 0,04 моль/л.
Тест №2. «Выбери правильный ответ».
1. Катион - это: а) ион меди б) атом серы
в) ион серы
г) атом меди.
2. Анион - это: а) ион натрия б) ион аммония в) карбонат-ион
г) ион водорода.
3. Окраска фенолфталеина в растворе, полученном при взаимодействии калия с водой:
а) синяя б) малиновая в) жёлтая г) бесцветная.
4. Формула вещества, образующего при диссоциации сульфат-ионы:
а) Na2S
б) SO3
в) Na2SO4
г) BaSO4
5) Формула вещества, образующего при диссоциации сульфат-ионы и ионы водорода:
а) KHS
б) KHSO3
в) Na2S
г) NaHSO4
Тест №3. «Расположить в необходимом порядке вещества».
1) Расположите в порядке увеличения силы электролита, используя их константы диссоциации:
HF K= 7.10-4
HCN K=8.10 -10
HNO2 K=5,1.10-4
NH4OH
K=2.10-5
2) Расположите в порядке возрастания кислотных свойств:
HCl
NH3
H2SO3
H2O
3) Расположите в порядке возрастания основных свойств:
C6H5-NH2
CH3-NH2
NH3
C6H5- NH-C6H5
Тест №4. «Проверь себя». Укажи, допущены ли (да или нет) ошибки в тексте:
1) На процесс диссоциации влияет растворение или расплавление веществ.
2) Сернистая кислота - слабая, потому что она распадается на сернистый газ и воду.
3) Основность кислоты не всегда совпадает с числом атомов водорода в ней
4) Все щёлочи - сильные электролиты.
5) Константа диссоциации слабого электролита по первой ступени всегда больше, чем по второй.
6) Степень диссоциации зависит от температуры и концентрации электролита.
7) Диссоциация - обратимый процесс.
8) Это реакция ионного обмена: 2КОН + SiO2 = K2SiO3 + H2O.
9) Отражает ли сущность реакции Cu(OH)2 + 2 HCl = CuCl2 + 2H2O
сокращённое ионное уравнение:
H+ + OH- = H2O.
10) Реакции ионного обмена идут до конца (практически необратимо), если ионы, соединяясь друг
с другом, образуют нерастворимые, малодиссоциирующие и газообразные вещества.
Учитель химии МОУ «Лицей №43» Сысманова Н.Ю.
рН 0
1
2
3
4
5
6
7
Электролиты для аккумуляторов
Желудочный сок
Лимонный сок
Кислотные туманы
Уксус пиво вино
Безалкогольные напитки
Апельсиновый сок
Томаты виноград
Хлеб
Кислотные дожди
Черный кофе
Лосьоны для бритья
Дождевая вода
Моча
Слюна
Молоко
Нейтральный раствор - химически чистая
вода
10
11
12
Кровь
Вода в бассейнах
Яйца
Морская вода
Большинство шампуней
Пищевая сода
Отбеливатели с хлором
Мыльные растворы
Нашатырный спирт
Кальцинированная сода
13
средства для удаления волос
8
9
средства для очистки дымоходов от сажи
14