Урок физики "Электрический ток в жидкостях, законы электролиза"

Преподаватель:

Красникова Любовь Николаевна

Специальность:

130211 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)

Группа:

Э 13-1

Дата:

01.04.2014г.

Дисциплина:

Физика

Преподаватель:

Красникова Любовь Николаевна, ГОБПОУ «Липецкий металлургический колледж»

Уровень образования:

Специальность130211 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)

Тема:

«Электрический ток в жидкостях. Законы электролиза»

Тип учебного занятия:

изучение и первичное закрепление новых знаний и способов деятельности

Время проведения:

апрель 2014

Участники:

студенты I курса группы Э – 13 – 1

Цели:

обеспечить формирование знаний студентов о природе электрического тока в растворах электролитов;

понимание законов Фарадея, осознание их значимости в доказательстве существования электрического заряда в природе;

рассмотреть практическое применение электролиза;

способствовать формированию идеи познаваемости природы материи, окружающего мира, активности и информационной культуры студентов;

создать условия для овладения исследовательскими навыками;

организовать поле для творческого общения и использования различных источников информации для развития информационно-коммуникативной компетенции.

Планируемый результат обучения, в том числе и формирование УУД:

Познавательные УУД:

самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели, умение осознанно и произвольно строить речевые высказывания в устной форме, поиск и выделение необходимой информации, умение наблюдать, анализировать, обобщать, делать выводы

Коммуникативные УУД:

планирование учебного сотрудничества с преподавателями и студентами — определение цели, функций участников, способов взаимодействия, инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации, умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли

Регулятивные УУД:

целеполагание как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено студентами, и того, что ещё неизвестно; планирование; оценка, выделение и осознание студентами того, что уже усвоено и что ещё подлежит усвоению, оценивание качества и уровня усвоения

Личностные УУД:

смыслообразование, установление студентами связи между целью учебной деятельности и её мотивом, адекватное самовосприятие, адекватное оценивание себя, других

Основные понятия:

Электролиз, электролиты, законы электролиза.

Междисциплинарные связи:

История, химия, литература.

Обеспечение учебного занятия:

Литература:

Интернет-ресурсы:

Аппаратное обеспечение: Персональный компьютер, мультимедийное оборудование, интерактивная доска.

Программное обеспечение: ОС Windows, ППП Microsoft office 2003, Windows Media Player, Opera.

Учебно-методическое обеспечение: лаборатория L-микро, раздаточный материал; тематические презентации.

Фирсов А.В. Физика для профессий и специальностей технического и естественнонаучного профилей / Под ред.Т.И. Трофимовой. – М.: Издательский центр «Академия», 2012. – 432 с.

1. Самойленко П.И. Физика учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 400 с.

2. Омельченко В.П. Физика: Среднее профессиональное образование – Ростов н/Д: Феникс 2009. – 318 с.

3. Рымкевич А.П. Физика. Задачник. 10-11 кл.: - 5-е изд., перераб. - М.: Дрофа, 2008. 192с.:ил.

4. Кац Я.Л. Выплавка стали в дуговых печах. Учебное пособие. /Под редакцией д.т.н. В.А. Синельникова. Липецк: ОАО «НЛМК», 2009.-168 с.

http://www.alhimik.ru/great/great1.html,

http://www.russianatom.ru/multimedia

Этапы учебного занятия

Содержание учебного материала

Деятельность преподавателя

Деятельность студентов

ФОУД

Формирование УУД

Этап

организационный

Приветствует студентов. Проверяет их готовность к занятию. (Слайд 1)

Приветствуют преподавателя. Проверяют готовность к учебному занятию (наличие тетради, учебника).

Коммуникативные УУД: умение слушать преподавателя.

Регулятивные УУД: умение настраиваться на занятие.

Этап

определения потребностей и мотивов

Наш урок я хочу начать словами Бориса Пастернака: «Во всем мне хочется дойти до самой сути»

- А можно ли добраться «до самой сути», если в твоем багаже данные одной науки?

На этот вопрос дает ответ поэтесса Маргарита Аллигер:

О, физика, наука из наук!
Все впереди так мало за плечами.

Пусть химия нам будет вместо рук,

Пусть математика очами станет.

Не разлучайте этих трех сестер

Познания в подлунном мире.
Тогда лишь будет ум и глаз остер

И знанье человеческое шире (Слайд 2)

Отвечают на вопрос

Личностные УУД: смыслообразование .

Этап

принятия учебных целей и условий их достижения

- Посмотрите внимательно на экран и постарайтесь определить, к какому процессу или явлению относятся термины ,которые вы видите? (Слайд 3)

- Постарайтесь сформулировать тему и цели сегодняшнего учебного занятия. (Слайд 4)

- Сегодня мы рассмотрим связь между физикой и химией на примере одного процесса – электролиза. Познакомимся с практическим использованием электролиза, выполним физические эксперименты, проверим уровень усвоения вами полученной информации.

Давайте вспомним основные понятия, необходимые нам при изучении новой темы.

Повторение ранее усвоенного материала (Слайд 5)

• Что понимают под электрическим током?

• Какие условия необходимы для возникновения и существования электрического тока?

• Какими заряженными частицами создается электрический ток в металлах?

• Каковы функции источника тока?

• Каковы действия электрического тока?

- Остановимся на химическом действии тока.

Запишите тему и план сегодняшнего учебного занятия в тетради. (Слайд 6)

Студенты предлагают свои варианты ответов, рассуждают.

Тему и цели учебного занятия формулируют студенты.

Актуализация ранее усвоенных знаний. Отвечают на поставленные вопросы

Познавательные УУД: самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели.

Личностные УУД: смыслообразование, установление студентами связи между целью учебной деятельности и её мотивом.

Познавательные УУД: умение осознанно и произвольно строить речевые высказывания в устной форме.

Коммуникативные УУД: умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли.

Этап

изучения нового материала

- Проведем эксперимент. К доске приглашается студент, желающий помочь преподавателю в проведении опыта. Опытным путем проверяем проводимость дистиллированной воды, сухой поваренной соли, раствора поваренной соли. (Слайд 7)

- Опытным путем выясняем, растворы каких веществ являются проводниками электрического тока.

- Проведение инструктажа по технике безопасности при проведении экспериментов.

-Проведение опыта «Электрический ток в растворе медного купороса, лимонной кислоты, сахара».

Схема опыта на экране (Слайд 8)

• Сделайте вывод, растворы каких веществ являются проводниками электрического тока?

• Из курса химии вам известно, как называются вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток. (Слайд 8)

- На примере опыта с поваренной солью выясним, почему сухая поваренная соль является диэлектриком, а раствор NaCI проводит электрический ток?

Вопрос классу: «Как вы думаете в чем причина?»

Ответ: На уроках химии мы узнали, что молекулы воды полярны, у них сдвинуты друг относительно друга центры положительного и отрицательного заряда, следовательно, молекулы воды – диполи. (Слайды 9,10)

Молекулы кристаллического NaCI окружают полярные молекулы воды, отрицательным полюсом направленные к Na⁺, а положительным к CI^- и растягивают ионы в разные стороны, при этом молекулы NaCI еще участвуют в тепловом движении. Это приводит к разрыву связи и образованию двух ионов.

Вопрос: «Как называется распад молекул на положительные и отрицательные ионы?» (Слайд 11)

Вопрос: «Как называются положительные и отрицательные ионы?».
Ответ: «Катионы и анионы».

При диссоциации ионы металлов и водорода всегда заряжены положительно, а ионы кислотных радикалов и группы OH – отрицательно.

Диссоциация поваренной соли демонстрируется на экране (Слайд 13).

Студенты, опираясь на знания по химии, записывают электролитическую диссоциацию других веществ. (Слайд 13).

Вопрос: «Как ведут себя ионы в отсутствие электрического поля?».

Ответ: ионы движутся беспорядочно – это тепловое движение. (Слайд 14).

Вопрос: «Что происходит, если в раствор опустить катод и анод, подключенные к источнику тока?».

Ответ: «Ионы начнут двигаться направленно: катионы к катоду, а анионы к аноду». (Слайд 14).

Вопрос: «Что понимают под упорядоченным движение заряженных частиц?».

Ответ: «Электрический ток».

- Делаем вывод: Электрический ток в электролитах – это направленное движение положительных и отрицательных ионов. (Слайд 14).

На примере CuSO₄ рассмотрим, что происходит, когда ионы достигают электродов. (Слайд 15, 16).

Преподаватель показывает студентам катод, на котором выделилась тонкая полоска меди, взяв электрод у группы, которая работала с CuSO₄.

Даем определение: Выделение вещества на электродах в следствие окислительно-востановительных реакциях при прохождении тока через электролит называется электролизом. (Слайд 16)

Вопрос: Почему нельзя прикасаться к неизолированным электрическим проводам голыми руками? (Слайд 17)

Студенты на доске записывают формулу сопротивления проводника, закон Ома для участка цепи и закон Джоуля- Ленца, которые справедливы для электролитов.(Слайд 18,19,20)

- Переходим ко второму пункту плана: Законы Фарадея

Закон электролиза был экспериментально установлен английским физиком М. Фарадеем в 1832 г.

На предыдущем уроке один из студентов изъявил желание подготовить сообщение о М. Фарадея.

- Спасибо, мы увидели, что стремление к знаниям – пример для подражания.

На экране первый закон Фарадея. (Слайд 21)

Вопрос: Что называют силой тока? Как определить заряд, прошедший через электролит?

-Ответ:q=It

- Записываем первый закон Фарадея в следующем виде: m=kIt

Студент рассказывает стихотворение о Фарадее и его законе. (Слайд 22)

Задание: Пользуясь первым законом Фарадея, получите самостоятельно единицу электрохимического эквивалента. (Слайд 23)

Электрохимические эквиваленты некоторых веществ известны и являются табличными величинами (Слайд 24)

- Изучаем второй закон электролиза. Знакомимся с понятиями «химический эквивалент вещества», «постоянная Фарадея» (Слайд 25)

Получаем объединенный закон электролиза. (Слайд 26).

Вопрос: Как вы думаете, каким образом экспериментально определить заряд электрона? (Слайд 27).

- Опытным путем мы определим его на следующем занятии во время лабораторной работы.

- Переходим к 3 пункту плана: Применение электролиза.

Электролиз широко применяется в технике, медицине, электрометаллургии, промышленности.

На предыдущем уроке один из ребят изъявил желание подготовить сообщение и презентацию на тему «Применение электролиза»

Погружение в проблемную ситуацию. Студенты делают выводы.

Работа малыми группами.

Студенты фиксируют результаты опыта в листах заданий.

Подводят итоги опытов, записывают их на интерактивной доске.

Отвечают на вопрос, формулируют определение, воспринимают информацию, записывают в тетрадь.

Отвечают на вопросы, слушают, «смотрят» слайды

Студенты вспоминают из курса химии определение электролитической диссоциации.

Работают на интерактивной доске.

Отвечают на вопрос, высказывают свои предположения.

Студенты отвечают на вопросы

Студенты воспринимают информацию записывают в тетрадь.

Студент выступает с сообщением «Биография Фарадея» (презентация).

Студенты воспринимают информацию, записывают в тетради

Выполняют задание

Отвечают на вопрос , рассуждают

С научным сообщением и презентацией выступает студент.

Познавательные УУД: умение наблюдать, анализировать, работать с приборами, обобщать, делать выводы.

Коммуникативные УУД: инициативное сотрудничество при работе в группе.

Регулятивные УУД: самостоятельность, самоорганизация учебного труда.

Познавательные УУД: поиск и выделение необходимой информации, умение обобщать и делать выводы.

Коммуникативные УУД: планирование учебного сотрудничества с преподавателем

Регулятивные УУД: соотнесение того, что уже известно и усвоено студентами и того, что еще не известно

Коммуникативное УУД:

планирование учебного сотрудничества с преподавателем.

Познавательное УУД:

установление причинно- следственной связи, построение логической цепочки.

Коммуникативное УУД:

умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли.

Познавательное УУД:

поиск и выделение необходимой информации, применение методов информационного поиска, в том числе с помощью компьютерных средств, и умение осознано и произвольно строить речевые высказывание в устной форме.

Коммуникативные УУД:

умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли.

Этап закрепления изученного

Подведем итог и повторим основные понятия, усвоенные на сегодняшнем учебном занятии.

Вопросы:

- Чем создается электрический ток в жидкостях?

- Причина появления положительных и отрицательных ионов?

- Что понимаем под электролизом?

Преподаватель: При создании определенных условий можно получить целевой продукт с заранее заданными свойствами.

Отвечают на вопросы

Регулятивные УУД:

контроль, коррекция и оценка промежуточного результата.

Этап информации о домашнем задании

Домашнее задание.

1. А.В Фирсов & 135-137

2. Задача № 1, 2, 3 на сайте группы www.vk.com/club58002398

Этап подведения итогов. Рефлексия

Выставление оценок.

- Учебное занятие хочется закончить словами: да, путь познания не гладок, но знаем мы со школьных лет, загадок больше, чем разгадок, и поиска предела нет.

Спасибо за учебное занятие!