Обобщающий интегрированный урок (химия + физика) по теме: «Электролиз»
план-конспект урока по физике на тему

Обобщающий интегрированный урок

 (химия + физика)

 по теме: «Электролиз»

11 класс.

Подготовили:

учитель химии, высшей категории Петрова Ирина Петровна,

учитель физики первой категории Подколзин Валентин Иванович.

Цели урока:

-Проверка, корректировка и углубление знаний учащихся по теме «Электролиз» через эксперимент и решение задач.

-Формирование навыков техники выполнения эксперимента, умения решать расчетные и качественные задачи, составлять химические реакции, протекающие при электролизе растворов и расплавов электролитов.

-Воспитание самостоятельности, организованности, развитие творческих способностей, логического мышления, внимания, памяти.

Оборудование: документкамера, источник питания на 5 В, раствор сульфата меди (II), приборы для проведения электролиза(6 шт), лабораторные  амперметры(3 шт) ,электронные весы, ключи, реостаты, соединительные провода, часы,  лабораторные стаканы, зажимы, ноутбуки(6шт), интерактивная доска,  карточки с лабораторными , текстами задач.

Ход урока:

I. Организационный этап. (1 минута)

Учитель химии: Здравствуйте, на прошлом уроке мы рассмотрели теоретически процессы, проходящие при электролизе. Ребята, сегодня мы закрепим и обобщим знания и практические умения по данной теме, не совсем обычно.  Мы проведем интегрированный урок химии с физикой.

Учитель физики: Физика и химия – необыкновенные науки. Их законы универсальны. Они с успехом объясняют свойства кристаллов и живых клеток, помогают производить стыковку космических кораблей и выполнять сложнейшие операции. Сегодня мы рассмотрим связь между физикой и химией на примере одного процесса.

Учитель химии: Работу на уроке будем проводить по группам. 1 ряд-группа «Физики-экспериментаторы», 2 ряд группа «Теоретики», 3 ряд-«Химики-экспериментаторы».Будьте внимательны, активны, организованны. Оценку за практическое занятие вы получите итоговую, основными показателями качества вашей работы будут четкость и глубина ответов, аккуратность выполнения эксперимента, правильное решение задач, выполнение домашнего задания.

II. Актуализация опорных знаний. Фронтальный опрос.(13минут)

Учитель физики: Начнём с эксперимента, который проведёт (ученик).

Демонстрация: Собирается схема (источник тока, лампа, угольные стержни, соединительные провода, 2 стакана один с водой , другой с солью, стеклянная палочка)

Соединим с источником тока последовательно лампочку и стакан с дистиллированной водой, в который опущено два угольных электрода. Замкнув цепь, мы видим, что лампа не горит, значит ток  в цепи отсутствует. Теперь возьмем стакан с поваренной солью, добавим воды, слегка перемешав, замкнём цепь. Обнаруживаем, что лампа, включенная в цепь, светиться.

Вопросы: Выводы по наблюдениям делают учащиеся: 

- сухая соль не проводит ток, так как нет свободных зарядов;

- дистиллированная вода – то же, а растворы солей, кислот и щелочей – проводят, так как есть свободные заряды.

Опрос проводит ученик.

1. Что называется электрическим током? ( направленное движение заряженных частиц)

2.На какие группы делятся все вещества по способности проводить электрический ток? (проводники, полупроводники, диэлектрики)

3. В каких средах может  идти ток? ( в проводниках, полупроводниках Проводники:   1. твердые – все металлы; 2. жидкие – растворы солей, кислот, щелочей; 3. газообразные – газы при особых условиях.)

4. Что является носителями зарядов в этих проводниках?

( положительные и отрицательные ионы и электроны)

5. Как называется этот процесс? (Электролитическая диссоциация – это распад  веществ на ионы в растворах и расплавах. Обратный процесс называется рекомбинацией).

Вывод ученика: При растворении электролитов под влиянием электрического поля полярных молекул воды происходит распад молекул электролитов на ионы.

Учитель химии:

1.Ребята, что мы будем наблюдать, если через раствор или расплав пропустить постоянный электрический ток? (электролиз)

2. Дайте определение электролиза?  (Электролиз – это процесс выделения на электродах веществ, связанный с окислительно – восстановительными  реакциями.)

3. Назовите два вида электролиза? ( в растворах и в расплавах)

4. Процессы окисления и восстановления на электродах протекают в определённой последовательности. Давайте вспомним, каким образом восстанавливаются металлы из растворов? (существует 3 группы металлов в ряду напряжений металлов…..)

Выполним задание на интерактивной доске

5. Возьми (___________) карандаш,  и выбери из папки с металлами те, которые полностью восстанавливаются…………….)

6. Вспомним окисление аниовов………….

Учитель физики: Мы выяснили, какие металлы полностью восстанавливаются при электролизе. В прошлом году, при изучении темы «Электрический ток в различных средах», мы решали задачи на применение физического закона, с помощью которого можно   определять массу веществ, выделявшихся на электродах Что это за закон? (закон Фарадея)

Сформулируйте закон Фарадея?

(1 закон Фарадея был открыт экспериментально в 1833году.

m= k лQ -        масса вещества, выделившаяся при электролизе на каждом из электродов, пропорциональна количеству электричества, прошедшего через электролит.

k  - электрохимический эквивалент (кг \ Кл)

Q – количество электричества (Кл)

2 закон    Фарадея

    Электрохимический эквивалент прямо    

                                                                          пропорционален химическому.

     M-     Молярная масса ( Г \ моль)

      n -     Валентность

       F-     Число Фарадея    F= 95500 Кл \ моль

III. Практическая часть.(15 минут).

Учитель физики: Хорошо, а теперь приступим к практической части. Работа в группах. Физики-практики и химики- практики приступают к выполнению лабораторных работ (по плану который найдут у себя на столе) и предварительно ознакомившись с инструкцией по технике безопасности, а теоретики, внимание на экран.

Фильм-задачка (видео):

Для защиты металлических изделий от коррозии на их поверхность наносят тончайший слой другого металла: хрома, серебра, золота, никеля и т.д. При нанесении покрытий на металл электролизом изделия получаются ровными по толщине и прочными. Внимание вопрос. Рассчитайте массу серебра которая образуется при электролизе  водного раствора нитрата серебра с графитовыми электродами на аноде, если выделился кислород массой 6 г.

Учитель физики: Как будем решать поставленную перед нами задачу? (составим химические схемы процесса и из уравнения найдём массу серебра, другой ученик - используем  закон Фарадея). Оба варианта верны: (…………) выдут к доске и напишите каждый своё решение, остальные работают самостоятельно

• Задача 2. На заводе был подвергнут электролизу раствор, содержащий 468 кг хлорида натрия. Полученные газы были использованы для синтеза хлороводорода. Образовавшийся хлороводород растворили в 708 л воды. Рассчитайте массовую долю  хлороводорода в полученной соляной кислоте.

• Задача 3. Для серебрения ложек ток 1,8А пропускался через раствор соли серебра в течении 5ч. Катодом служит 12 ложек, каждая из которых имеет площадь поверхности 50 см^2. Какой толщины слой серебра отложился на ложках?

IV. Физкультминутка.

(Зрительная гимнастика по Базарову)

V.Анализ практической части.(5 минут)

Учитель физики: Итак, при электролизе на катодах происходит выделение вещества. От чего зависит масса этого вещества, вы устанавливали выполняя лабораторные работы. Что же у вас получилась?

Поочередно спрашивает результат, полученный каждой группой при выполнении эксперимента. Затем включаем микрокамеру (наблюдаем слой меди на угольном стержне) и учащиеся делают и записывают общий вывод в тетрадь: масса вещества выделяемого на электродах зависит от напряжения, концентрации раствора, расстояния между электродами, площади электродов.

Учитель химии: Химики-экспериментаторы проводили окислительно-восстановительные реакции. Ваши результаты. Спасибо.

Учитель химии: Любое научное открытие или вывод интересен только тогда, когда находи практическое применение. О том, где нашел свое применение  Электролиз, вы выясняли самостоятельно, в качестве домашнего задания. Проверим его.

Учащиеся выступают по приготовленным слайдам в презентации.

Учитель физики: Вы экспериментально подтвердили, что с помощью электролиза можно получать разные вещества, в частности, медь. В промышленности электролизом получают и другие металлы, например алюминий. Давайте посмотрим, фрагмент фильма, который смонтировал ваш одноклассник.

VI.Получение алюминия.(фильм) (2 минут)

VII. Итоги урока. ( сначала это делают учащиеся, а затем учитель)

Учитель химии: Итак, ребята, давайте вспомним, чем сегодня мы занимались на уроке?

1. расширили свой научно-технический кругозор, изучая тему «Электролиз»;

2. увидели тесную связь физики с химией и с производством.

Учитель физики: Сегодня на уроке мы использовали различные подходы к процессу изучения электролиза, как с точки зрения физики, так и с точки зрения химии. В результате нашей творческой работы каждый из нас познал радость открытия, чувства взаимного обогащения друг друга. А обмен информацией в ходе урока привёл к пониманию и познанию.

Выставляются оценки ученикам за активную работу на уроке.

Домашнее задание:   на отдельных листочках, на партах учащихся.