Основные положения теории электролитической диссоциации. Урок-лекция с использованием мультимедийной презентации


Цели урока:

Образовательные –

  • сформулировать основные положения теории электролитической диссоциации;
  • обобщить сведения об ионах;
  • закрепить умение записывать процесс диссоциации при помощи химических знаков и формул.

Воспитательная – воспитывать желание учиться активно, с интересом, прививать сознательную дисциплинированность, четкость и организованность в работе.

Развивающая – развивать умение учащихся на основе теоретических знаний сравнивать, анализировать, обобщать, логически рассуждать, делать выводы, развивать устную речь.

Методы обучения: объяснение, беседа, сравнение, постановка и решение учебных проблем, химический эксперимент (видеосюжет), самостоятельная индивидуальная работа.

Средства обучения: мультимедийный проектор, компьютер, таблица растворимости кислот, оснований и солей в воде, тренировочные упражнения, учебная литература: «Химия. 8 класс», авторы – О.С. Габриелян – М.: Дрофа, 2008.

Ход урока

I. Организационный момент.

(1 мин)

II. Вводная беседа: сообщение темы, разъяснение целей и задач урока.

(2 мин) /слайд 1, 2/

Тема урока сегодня «Основные положения теории электролитической диссоциации». Эта тема является продолжением предыдущего занятия. Поэтому сегодня целью нашего урока будет обобщить сведения об ионах, закрепить умение записывать процесс диссоциации при помощи химических знаков и формул, сформулировать основные положения теории электролитической диссоциации

III. Актуализация пройденного материала: проверка домашнего задания.

(8 мин)

Проверим домашнее задание. У вас на столах есть листы с заданиями. Напишите в правом верхнем углу свою фамилию и имя. Приступаем к выполнению задания. На выполнение задания – 5 мин.

Задание 1 /слайд 3/

Проверь свои знания. Допишите определения.

  • Вещества, растворы которых проводят электрический ток, называют … (электролиты)
  • Процесс распада электролита на ионы называют … (электролитическая диссоциация)
  • Вещества, растворы которых не проводят электрический ток, называют … (неэлектролиты)
  • Отношение числа частиц, распавшихся на ионы, к общему числу растворенных частиц называют … (степень электролитической диссоциации)

Задание 2 /слайд 4/

Проверь свои знания. Дополните схему.

Задание 3 /слайд 5/

Проверь свои знания. Заполните таблицу.

ЭЛЕКТРОЛИТЫ НЕЭЛЕКТРОЛИТЫ
Растворимые соли Органические вещества
Щелочи Простые вещества
Кислоты Нерастворимые оксиды
Нерастворимые соли, кислоты, основания

Задание 4 /слайд 6/

На ответ дается – 3 минуты.

Пользуясь схемой на экране, расскажите о последовательности процессов, происходящих при диссоциации

А) веществ с ионной связью

  • ориентация молекул – диполей воды около ионов кристалла;
  • гидратация (взаимодействие) молекул воды с противоположно заряженными ионами поверхностного слоя кристалла;
  • диссоциация (распад) кристалла электролита на гидратированные ионы.

Б) веществ с ковалентной полярной связью

  • ориентация молекул воды вокруг полюсов молекулы электролита;
  • гидратация (взаимодействие) молекул воды с молекулами электролита;
  • ионизация молекул электролита (превращение ковалентной полярной связи в ионную);
  • диссоциация (распад) молекул электролита на гидратированные ионы.

IV. Изучение нового материала.

История открытия теории электролитической диссоциации. /слайд 7/

Шведский ученый Сванте Аррениус изучая электропроводность растворов различных веществ, пришел к выводу, что причиной электропроводности является наличие в растворе ионов, которые образуются при растворении электролита в воде. Этот процесс получил название электролитическая диссоциация. В 1887 году Аррениус сформулировал основные положения теории электролитической диссоциации. Рассмотрим основные положения теории электролитической диссоциации (в сокращенном варианте ТЭД). /слайд 8/

Основные положения теории ТЭД

1. При растворении в воде электролиты диссоциируют (распадаются) на положительные и отрицательные ионы.

Например: NaCl = Na+ + Cl-

Ионы – это одна из форм существования химического элемента. Ионы отличаются от атомов числом электронов, т.е. электрическим зарядом. Атомы – нейтральные частицы, ионы имеют заряд (положительный или отрицательный). Эти два обстоятельства и обуславливают различие их свойств.

/слайд 9/

Следовательно, ионы – это положительно или отрицательно заряженные частицы в которые превращаются атомы или группы атомов в результате отдачи или присоединения электронов. Этот процесс превращения можно представить в виде схемы.

/слайд 10/

Разберем различие свойств атомов и ионов на примере всем известного вещества – поваренной соли. 1 электрон – это очень много для изменения свойств, поэтому свойства ионов совершенно не похожи на свойства атомов, которые их образовали. Металлический натрий – очень реакционно-способное вещество, которое даже хранят под слоем керосина, иначе натрий начнет взаимодействовать с компонентами окружающей среды. Натрий энергично взаимодействует с водой, образуя при этом щелочь и водород, в то время как положительные ионы натрия таких продуктов не образуют. Хлор имеет желто-зеленый цвет и резкий запах, ядовит, а ионы хлора – бесцветны, неядовиты, лишены запаха. Никому не придет в голову использовать в пищу металлический натрий и газообразный хлор, в то время как без хлорида натрия, состоящего из ионов натрия и хлора, невозможно приготовление пищи. Отличаются эти две частицы только одним электроном.

/слайд 11/

Слово «ион» в переводе с греческого означает «странствующий». В растворах ионы беспорядочно передвигаются («странствуют») в различных направлениях. По составу ионы делят на простые – Cl-, Na+ сложные – NH4+, SO4-.

/слайд 12/

Основные положения теории ТЭД

2. Причиной диссоциации электролита в водном растворе является его гидратация, т.е. взаимодействие электролита с молекулами воды и разрыв химической связи в нем.

В результате взаимодействия электролита с молекулами воды образуются гидратированные, т.е. связанные с молекулами воды, ионы.



/слайд 13/

Следовательно, по наличию водной оболочки ионы делят на гидратированные (в растворах и кристаллогидратах) и негидратированные (в безводных солях). Например: кристаллогидраты — глуберова соль, медный купорос; безводные соли – сульфат меди, нитрат натрия. Свойства гидратированных и негидратированных ионов отличаются, как вы смогли убедиться на примере ионов меди.

ИОНЫ (по наличии водной оболочки)

  • гидратированные
    в растворах и кристаллогидратах: CuSO4*5H2O , Na2SO4*10H2O
  • негидратированные
    в безводных солях: Cu2+SO42-, Na+NO3-

/слайд 14/

Основные положения ТЭД

3. Под действием электрического тока положительно заряженные ионы движутся к отрицательному полюсу источника тока – катоду, поэтому их называют катионами, а отрицательно заряженные ионы движутся к положительному полюсу источника тока – аноду, поэтому их называют анионами.

/слайд 15/

Следовательно, существует еще одна классификация ионов – по знаку их заряда.

ИОНЫ
*катионы (положительно заряженные частицы)
*анионы (отрицательно заряженные частицы)

В растворах электролитов сумма зарядов катионов равна сумме зарядов анионов, вследствие чего эти растворы электронейтральны.

/слайд 16/

Основные положения ТЭД

Электролитическая диссоциация – процесс обратимый для слабых электролитов. Наряду с процессом диссоциации (распад электролита на ионы) протекает и обратный процесс – ассоциация (соединение ионов). Поэтому в уравнениях электролитической диссоциации вместо знака равенства ставят знак обратимости, например:

HNO2 ↔ H+ + NO2-

/слайд 17/

Основные положения ТЭД

5. Не все электролиты в одинаковой мере диссоциируют на ионы.

Степень диссоциации зависит от природы электролита и его концентрации.

/слайд 18/



По степени диссоциации электролиты делят на слабые и сильные.

/слайд 19/

Основные положения ТЭД

6. Химические свойства растворов электролитов определяются свойствами тех ионов, которые они образуют при диссоциации.



По характеру образующихся при диссоциации электролитов ионов различают три типа электролитов: кислоты, основания и соли.

/слайд 19/

/слайд 20/

Попробуем теперь выполнить задание, используя полученную информацию. При выполнении задания, обратите внимание на то, является ли вещество электролитом.

ЗАДАНИЕ

Составьте возможные уравнения электролитической диссоциации веществ в водных растворах.

  1. HCl
  2. HNO3
  3. H2SiO3

Назовите класс данных веществ.

/слайд 21/

Основываясь на составленных схемах, попробуйте дать определение кислотам с точки зрения ТЭД.

ДОПИШИТЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Кислоты – это электролиты, которые диссоциируют на катионы … и анионы …

/слайд 22/

КИСЛОТЫ- это электролиты, которые при диссоциации образуют катионы водорода и анионы кислотного остатка.

Например:

HCl = H+ + Cl-
HNO3 = H+ + NO3-

/слайд 23/

Для многоосновных кислот протекает ступенчатая диссоциация. Например, для фосфорной кислоты H3PO4 :

1-я ступень – образование дигидрофосфат – ионов:

H3PO4 ↔ H+ + H2PO4-

2-я ступень – образование гидрофосфат – ионов:

H2PO4- ↔ H+ + HPO42-

Cледует учитывать, что диссоциация электролитов по второй ступени происходит намного слабее, чем по первой. Диссоциация по третьей ступени при обычных условиях почти не происходит.

Все кислоты объединяет то, что они при диссоциации обязательно образуют катионы водорода. Поэтому логично предположить, что общие характерные свойства кислот – кислый вкус, изменение окраски индикаторов и др. – обусловлены именно катионами водорода.

/слайд 24/

Выполним следующее задание, основываясь на основных положениях ТЭД.

ЗАДАНИЕ

Составьте возможные уравнения электролитической диссоциации веществ в водных растворах.

  1. NaOH
  2. KOH
  3. Fe(OH)2

Назовите класс данных веществ.

/слайд 25/

Основываясь на составленных схемах, попробуйте дать определение основаниям с точки зрения ТЭД.

ДОПИШИТЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Основания – это электролиты, которые диссоциируют на катионы … и анионы …

/слайд 26/

ОСНОВАНИЯ- это электролиты, которые при диссоциации образуют катионы металла и гидроксид-анионы.

Например:

NaOH = Na+ + OH-
KOH = K+ + OH-

/слайд 27/

Многокислотные основания диссоциируют ступенчато, в основном по первой ступени. Например, гидроксид бария Ba (OH)2 :

1-я ступень – образование гидроксо-ионов:

Ba (OH)2 ↔ OH- + BaOH+

2-я ступень – образование ионов бария:

BaOH+ ↔ Ba2+ + OH-

Все общие свойства оснований – мылкость на ощупь, изменение окраски индикаторов и др. – обусловлены общими для всех оснований гидроксид-ионами ОН-.

/слайд 28/

Выполняем следующее задание.

ЗАДАНИЕ

Составьте возможные уравнения электролитической диссоциации веществ в водных растворах.

  1. NaCl
  2. KNO3
  3. BaSO4

Назовите класс данных веществ.

/слайд 29/

Основываясь на составленных схемах, попробуйте дать определение солям с точки зрения ТЭД.

ДОПИШИТЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Соли – это электролиты, которые диссоциируют на катионы … и анионы …

/слайд 30/

СОЛИ- это электролиты, которые при диссоциации образуют катионы металла (или аммония NH4) и анионы кислотных остатков.

Например:

K3PO4 = 3K+ + PO43-
NH4Cl = NH4+ + Cl-

Очевидно, что свойства солей определяются как катионами металла, так и анионами кислотного остатка. Так, соли аммония имеют как общие свойства, обусловленные ионами NH4+, так и спецефические, обусловленные различными анионами. Аналогично, общие свойства сульфатов – солей серной кислоты – определяются ионами SO42-, а различные – разными катионами. В отличие от многоосновных кислот и оснований, содержащих несколько гидроксид-ионов, такие соли как K2SO4 , Al2(SO4)3 и т. д., диссоциируют сразу полностью, а не ступенчато.

/слайд 31/

А теперь давайте выполним более сложное задание, основываясь на всем изученном на уроке материале.

ПРОВЕРЬ СВОИ ЗНАНИЯ

Пользуясь таблицей растворимости, приведите примеры трех веществ, которые в растворах образуют сульфат-ионы. Запишите уравнения электролитической диссоциации этих веществ.

Например:

H2SO4 ↔ H+ + SO4-
HSO4 ↔ H+ + SO42-

/слайд 32/

В заключение урока предлагаю вашему вниманию видеозапись опыта, где показано разложение раствора хлорида меди на ионы, под действием электрического тока.

/слайд 33/

Открываем дневники и записываем домашнее задание.

  • §36, положения ТЭД записать в тетрадь, выучить наизусть;
  • Определения кислот, оснований, солей выучить наизусть;
  • Задание №5, страница 203 (письменно).

Презентация, Приложение.




Следующий: