Электрический ток в различных средах
методическая разработка по физике (11 класс) по теме

Ход урока.

Эпиграф.

                                                                                    Я ещё не устал удивляться

                                                                                    Чудесам, что есть на Земле

                                                                                   Телевизору, голосу раций,

                                                                            Вентилятору на столе

                                                                                      Самолёты летят сквозь тучи

                                                                               Ходят по морю корабли

                                                                                     Как до этих вещей могучих

                                                                                   Домечтаться люди могли?

                                                                              Я вверяю себя трамваю

                                                                            Я гляжу на экран кино

                                                                              Эту технику понимания

                                                                               Изумляюсь ей все равно

                                                                                    Ток по проволоке струится

                                                                                   Спутник ходит по небесам

                                                                                 Человеку стоит дивиться

                                                                               Человеческим чудесам.

(Шефнер)

I этап. Начальный. Мотивация.

   Сегодня на уроке мы продолжим проникать в тайны электропроводности различных сред. Рассмотрим физическую сущность и практическое применение электрического тока в жидкостях. Значение данного явления для вашей профессии. Составим опорный конспект по данной теме. На столах у вас лежат, кроме рабочих тетрадей, индивидуальная карта учащегося, которая вам будет необходима во время урока. Подпишите их. И по мере выполнения работы, вы будете делать в них пометки.

II этап. Актуализация знаний.

           Прежде, чем приступить к изучению данной темы мы повторим, какие ещё среды проводят электрический ток, часть ребят будут работать самостоятельно по тестам, а также проверим домашнее задание. Вам на дом было задано заполнить таблицу «электрический ток в различных средах».

1. Что представляет собой электрический ток в металлах?
2. Кто и каким образом доказал существование свободных электронов в металлах?
3. Где применяется электрический ток в металлах?
4. Какие металлы называют полупроводниками?
5. Что представляет собой электрический ток в полупроводниках?
6. Какова собственная проводимость полупроводников?(примеси)
7. Где применяется электрический ток в полупроводниках?
8. Дайте определение электрического тока в газах?
9. Перечислите типы самостоятельных разрядов.

    10) Что такое плазма?

 Итак, по отношению к электрическому току все вещества делятся на:

            проводники

            полупроводники

            диэлектрики

 Проверка тестов (взаимоконтроль).

 Проверка домашнего задания у доски.

III этап. Изучение нового материала.

          Жидкости, как и твёрдые тела могут быть диэлектриками, проводниками и полупроводниками.

          К числу диэлектриков относятся: дистиллированная вода (можно спросить, как получить или где взять).

          К проводникам: растворы и расплавы электролитов (кислот, щелочей и  

солей).

          Жидкими полупроводниками являются: расплавленный селен, расплавы сульфидов.

          Проведём лабораторный опыт ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ!

          Возьмём три стакана:

1. Кристаллическая соль хлорида натрия
2. Дистиллированная вода
3. Раствор хлорида натрия

Опустим электроды в каждый стакан. Что мы наблюдаем?

1 – лампочка не засветилась

2 – лампочка не засветилась

3 – лампочка засветилась

Давайте попробуем ответить на вопрос : Почему в первых двух случаях лампочка не засветилась, а в третьем случае засветилась.

Из курса химии вы знаете, что растворы солей, кислот и щелочей называют электролитом.

При растворении электролитов, под влиянием электрического поля полярных молекул воды, происходит распад молекул электролитов на ионы. Этот процесс называется электролитической диссоциацией.

    Носителями заряда в электролитах являются положительно и отрицательно заряженные ионы. (запись в опорном конспекте 1 свойство – ионная проводимость)  

Если сосуд с раствором электролита включить в электрическую цепь, то отрицательные ионы начнут двигаться к положительному электроду – аноду (анод – в переводе с греческого «движение вверх, восхождение»),

а положительные ионы – к отрицательному электроду – катоду (катод – в переводе с греческого «ход вниз, возвращение»). В результате установится электрический ток, что мы и наблюдали в третьем опыте.

            Определение электрического тока в жидкостях.

             Электрическим токам в жидкостях называется упорядоченное  

         направленное движение положительных ионов к катоду отрицательных

         ионов к аноду.

    Степень диссоциации, т.е. доля молекул в растворённом веществе, распавшихся на ионы, зависит от температуры, концентрации раствора и электрических свойств растворителя. (запись в опорный конспект 2 свойство – зависит от концентрации, рода вещества, температуры)

    Прохождение электрического тока через электролит связано с переносом вещества, т.е. на электродах происходит выделение веществ, входящих в состав электролита. На аноде отрицательно заряженные ионы отдают свои лишние электроны (в химии это называется окислительной реакцией), а на катоде положительные ионы получают недостающие электроны (восстановительная реакция) (запись в опорный конспект 3 свойство – перенос вещества; 4 свойство – восстановительная реакция на катоде; 5 свойство – окислительная реакция на аноде).

     Процесс выделения на электроде вещества, связанный с окислительно – восстановительными реакциями называют электролизом. (запись определения в опорный конспект)

Демонстрация видеоматериала       

Масса вещества выделившегося на катоде рассчитывается по закону Фарадея

         m = k I Δt, где  m – масса [кг]   I – сила тока [A]

          Δt – промежуток времени [c]   k – коэффициент пропорциональности,    

          которая зависит от природы вещества, т.е. от молярной массы – M и от

          валентности - n

(запись в опорный конспект)

Электролиз имеет широкое практическое применение.

1. Получение чистых металлов – это медь, алюминий. Полученные из руды неочищенные металлы отливают в форме листов, которые затем помещают в электрическую ванну в качестве анодов. При электролизе металл растворяется, примеси выпадают на дно, а на катоде оседает чистая медь, алюминий. (запись в опорном конспекте 1 применение – получение чистых металлов).
2. А вот мама        

работает на верталётке, он нам расскажет, где там применяется электролиз.

1. Моя мама работает в гальваническом цеху, где в электрических ваннах покрывают поверхность деталей тонким, равномерным слоем другого металла – это никелирование, хромирование, омеднение, оцинковка. (запись в опорный конспект 2 применение – никелирование,

3. хромирование, серебрение)

3. Следующее применение электролиза – гальванопластика, это процесс получения отслаиваемых  покрытий, был разработан русским учёным Якоби, который в 1836 году применил этот способ для изготовления полых фигур для Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге.   (запись в опорном конспекте 3 применение – гальванопластика).

5) Получение копий с рельефной поверхности.

   В полиграфической промышленности такие копии (стереотипы) получают с матриц (оттиск набора на пластичном материале), для чего осаждают на матрицах толстый слой железа или другого материала. Это позволяет воспроизвести набор в нужном количестве экземпляров. Если раньше тираж книги ограничивался числом оттисков, которые можно получить с одного набора (при печатании набор стирается), то сейчас использование стереотипов позволяет значительно увеличить тираж. Правда в настоящее время с помощью электролиза получают стереотипы только для книг, высококачественной печати, все остальные книги – ксерокопии.

(запись в опорный конспект 5 применение – получение копий с рельефной поверхности)

1. Ну и конечно для вас, как для будущих слесарей, главное применение электрического тока в электролитах – это аккумулятор (в переводе с латинского «собиратель»), работа которого основана на преобразовании химической энергии в электрическую.

 Об этом нам расскажет учащийся второго курса группы №23 –  

 Гвоздюк Дмитрий.

ВИДЕОМАТЕРИАЛ.

(запись в опорный конспект 6 применение – АКБ)

ЭТО ИНТЕРЕСНО ЗНАТЬ.

В позапрошлом веке в Швейцарии была изобретена «Электрическая нянька». Под простыню, в детской кроватке, изобретатель предложил подкладывать две тонкие металлические сетки, изолированные друг от друга сухой прокладкой и соединённые с низковольтным источником тока и звонком. Как только пелёнка намокала, электрическая цепь замыкалась и начинал звенеть звонок, извещая о том, сто нужно сменить пелёнки.  

Давайте посмотрим, какой опорный конспект мы должны были получить в результате проделанной работы на уроке. Демонстрация опорного конспекта)

IV этап. Закрепление знаний.

   Мы с вами вспомнили, что такое электролиз, его основные свойства и применение. А теперь проверим как вы это усвоили.

1. Качественные задачи с профессиональной направленностью.

(Приложение №1)

            2) Разноуровневые тесты (самоконтроль)      

V этап. Подведение итогов.

             Выставление оценок.

Домашнее задание: учебник 10 класса Мякишев, Буховцев

                                  стр. 322-336, параграф 122-123

Урок мне хотелось бы закончить словами:

Во всём мне хочется дойти

До самой сути

В работе, в поисках пути,

В сердечной смуте

До сущности протёкших дней

До их причины

До оснований, до корней

До сердцевины.

                       Б. Пастернак

План урока