Конспект урока сущность процесса электролитической диссоциации. Электролитическая диссоциация. Сравнение температур кипения электролитов и неэлектролитов

Урок 5

Тема: Сущность процесса электролитической диссоциации

Цели и задачи:

Образовательные: формировать понятия «электролиты, неэлектролиты, р-рение, гидратация, гидраты, кристаллогидраты, кристаллизационная вода», раскрыть сущность процесса электролитической диссоциации, рассмотреть основные положения теории электролитической диссоциации;

Развивающие: развивать умения работать с текстом, давать хар-ку процессу электролитической диссоциации;

Воспитательные: воспитывать интерес к химии, формировать научное мировоззрение.

Оборудование: соли, вода, таблица, учебник, тетради, дид.карточки.

Ход урока:

1)Орг.момент

2)Проверка д.з.

Фронтальная беседа: «Основные классы неорганических веществ»;

Индив. письм. опрос по карточкам

Вариант 1: Дать определения: соли, оксиды. Дать их классификацию.

Привести примеры

Вариант 2: Дать определения: основания, кислоты. Дать их классификацию.

Привести примеры.

Диктант

Написать формулы кислот, их кислотных остатков, указать их валентность.

3)Изучение нового материала

1.Актуализация знаний

I. Опыты с сухими веществами, р-рами и расплавами по проведению электрического тока

Рис.1 с.3

Сухие NaCl, сода

Дистиллированная вода - не проводят ток

Р-ры NaCl, щелочей, солей - проводят ток

Р-ры глюкозы

Спирта - не проводят ток

Сахара

Кислорода

Азота

II. Механизм растворения в воде

1)В-в с ионной связью

Рис.2 Na + Cl - + Н-О-Н

В р-ре ионы гидратированы – окружены молекулами воды

2)В-в с ковалентной полярной связью

НCl H + + Cl - гидратированные ионы

Ковалентная полярная связь превращается в ионную

III. Вещества

Электролиты Неэлектролиты с.5

… …

Определения

Соли кислород

Щелочи азот

Кислоты водород

С ионной или ковалентной с ковалентной неполярной/слабополярной связью

сильнополярной связью

IV. Электролитическая диссоциация – процесс распада электролита на ионы при растворении в воде или расплавлении.

V. Растворение – физико-химический процесс

V. Гидратация ионов

Каблуков и Кистяковский предположили, что при р-рении молекулы воды присоединяются к ионам, обр-ся гидраты

Определение с.6

VI.Крислаллогидраты и кристаллизационная вода

С.7 определение

VII.Основные положения теории электролитической диссоциации

Сам- но с.8-9 наизусть

4)Закрепление

В.1-6 с.13

5)Рефлексия

6)д.з.

П.1 пересказ, определения и положения теории наизусть

Данный урок посвящен изучению темы «Электролитическая диссоциация». В процессе изучения этой темы Вы поймете суть некоторых удивительных фактов: почему растворы кислот, солей и щелочей проводят электрический ток; почему температура кипения раствора электролита выше по сравнению с раствором неэлектролита.

Тема: Химическая связь.

Урок: Электролитическая диссоциация

Тема нашего урока - «Электролитическая диссоциация ». Мы попробуем объяснить некоторые удивительные факты:

Почему растворы кислот, солей и щелочей проводят электрический ток.

Почему температура кипения раствора электролита всегда будет выше, чем температура кипения раствора не электролита той же концентрации.

Сванте Аррениус

В 1887 году шведский физико - химик Сванте Аррениус, исследуя электропроводность водных растворов, высказал предположение, что в таких растворах вещества распадаются на заряженные частицы - ионы, которые могут передвигаться к электродам - отрицательно заряженному катоду и положительно заряженному аноду.

Это и есть причина электрического тока в растворах. Данный процесс получил название электролитической диссоциации (дословный перевод - расщепление, разложение под действием электричества). Такое название также предполагает, что диссоциация происходит под действием электрического тока. Дальнейшие исследования показали, что это не так: ионы являются только переносчиками зарядов в растворе и существуют в нем независимо от того, проходит через раствор ток или нет. При активном участии Сванте Аррениуса была сформулирована теория электролитической диссоциации, которою часто называют в честь этого ученого. Основная идея данной теории заключается в том, что электролиты под действием растворителя самопроизвольно распадаются на ионы. И именно эти ионы являются носителями заряда и отвечают за электропроводность раствора.

Электрический ток - это направленное движение свободных заряженных частиц . Вы уже знаете, что растворы и расплавы солей и щелочей электропроводны, так как состоят не из нейтральных молекул, а из заряженных частиц - ионов. При расплавлении или растворении ионы становятся свободными переносчиками электрического заряда.

Процесс распада вещества на свободные ионы при его растворении или расплавлении называют электролитической диссоциацией.

Рис. 1. Схема распада на ионы хлорида натрия

Сущность электролитической диссоциации заключается в том, что ионы становятся свободными под влиянием молекулы воды. Рис.1. Процесс распада электролита на ионы отображают с помощью химического уравнения. Запишем уравнение диссоциации хлорида натрия и бромида кальция. При диссоциации одного моля хлорида натрия образуются один моль катионов натрия и один моль хлорид - анионов. NaCl ⇄ Na + + Cl -

При диссоциации одного моля бромида кальция образуется один моль катионов кальция и два моля бромид - анионов.

Ca Br 2 ⇄ Ca 2+ + 2 Br -

Обратите внимание: так как в левой части уравнения записана формула электронейтральной частицы, то суммарный заряд ионов должен быть равен нулю .

Вывод : при диссоциации солей образуются катионы металла и анионы кислотного остатка.

Рассмотрим процесс электролитической диссоциации щелочей. Запишем уравнение диссоциации в растворе гидроксида калия и гидроксида бария.

При диссоциации одного моля гидроксида калия образуются один моль катионов калия и один моль гидроксид-анионов. KOH ⇄ K + + OH -

При диссоциации одного моля гидроксида бария образуются один моль катионов бария и два моля гидроксид - анионов. Ba (OH ) 2 ⇄ Ba 2+ + 2 OH -

Вывод: при электролитической диссоциации щелочей образуются катионы металла и гидроксид - анионы.

Нерастворимые в воде основания практически не подвергаются электролитической диссоциации , так как в воде они практически нерастворимы, а при нагревании - разлагаются, так что расплав их получить не удается.

Рис. 2. Строение молекул хлороводорода и воды

Рассмотри процесс электролитической диссоциации кислот. Молекулы кислот образованы ковалентной полярной связью, а значит, кислоты состоят не из ионов, а из молекул.

Возникает вопрос - как же тогда кислота диссоциирует, т. е как в кислотах образуются свободные заряженные частицы? Оказывается, ионы образуются в растворах кислот именно при растворении.

Рассмотрим процесс электролитической диссоциации хлороводорода в воде , но для этого запишем строение молекул хлороводорода и воды. Рис.2.

Обе молекулы образованы ковалентной полярной связью. Электронная плотность в молекуле хлороводорода смещена к атому хлора, а в молекуле воды - к атому кислорода. Молекула воды способна оторвать катион водорода от молекулы хлороводорода, при этом образуется катион гидроксония Н 3 О + .

В уравнении реакции электролитической диссоциации не всегда учитывают образование катиона гидроксония - обычно говорят, что образуется катион водорода.

Тогда уравнение диссоциации хлороводорода выглядит так:

HCl ⇄ H + + Cl -

При диссоциации одного моля хлороводорода образуются один моль катиона водорода и один моль хлорид - анионов.

Ступенчатая диссоциация серной кислоты

Рассмотри процесс электролитической диссоциации серной кислоты. Серная кислота диссоциирует ступенчато, в две стадии.

I -я стадия диссоциации

На первой стадии отрывается один катион водорода и образуется гидросульфат-анион.

II - я стадия диссоциации

На второй стадии происходит дальнейшая диссоциация гидросульфат - анионов. HSO 4 - ⇄ H + + SO 4 2-

Эта стадия является обратимой, то есть, образующиеся сульфат - ионы могут присоединять к себе катионы водорода и превращаться в гидросульфат - анионы. Это показано знаком обратимости.

Существуют кислоты, которые даже на первой стадии диссоциируют не полностью - такие кислоты являются слабыми. Например, угольная кислота Н 2 СО 3 .

Теперь мы можем объяснить, почему температура кипения раствора электролита будет выше, чем температура кипения раствора неэлектролита.

При растворении молекулы растворенного вещества взаимодействуют с молекулами растворителя, например - воды. Чем больше частиц растворенного вещества находится в одном объеме воды, тем будет выше его температура кипения. Теперь представим, что в одинаковых объемах воды растворили равные количества вещества-электролита и вещества - неэлектролита. Электролит в воде распадется на ионы, а значит - число его частиц будет больше, чем в случае растворения неэлектролита. Таким образом, наличие свободных частиц в электролите объясняет, почему температура кипения раствора электролита будет выше, чем температура кипения раствора неэлектролита.

Подведение итога урока

На этом уроке вы узнали, что растворы кислот, солей и щелочей электропроводны, так как при их растворении образуются заряженные частицы - ионы. Такой процесс называется электролитической диссоциацией. При диссоциации солей образуются катионы металла и анионы кислотных остатков. При диссоциации щелочей образуются катионы металла и гидроксид-анионы. При диссоциации кислот образуются катионы водорода и анионы кислотного остатка.

1. Рудзитис Г.Е. Неорганическая и органическая химия. 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень/ Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. М.: Просвещение. 2009 г.119с.:ил.

2. Попель П.П.Химия:8 кл.: учебник для общеобразовательных учебных заведений/П.П. Попель, Л.С.Кривля. -К.: ИЦ «Академия»,2008.-240 с.: ил.

3. Габриелян О.С. Химия. 9 класс. Учебник. Издательство: Дрофа.:2001. 224с.

1. №№ 1,2 6 (с.13) Рудзитис Г.Е. Неорганическая и органическая химия. 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень/ Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. М.: Просвещение. 2009 г.119с.:ил.

2. Что такое электролитическая диссоциация? Вещества, каких классов относятся к электролитам?

3. Вещества, с каким типом связи являются электролитами?

Анионы Катионы Анод Катод - +

Раствор Кристалл NaCl Na + + Cl Н2ОН2О Н2ОН2О Рис.4.

10 Раствор НCl Н + + Cl - Н2ОН2О Н2ОН2О Рис HCl Cl - H+H+ + - Н+Н Сl-Сl-

14 Проверочный тест. Вариант 1. Вариант 2. 1.К неэлектролитам относятся: 1)карбонат натрия 2) этиловый спирт 3) хлороводородная кислота 4) нитрат цинка 1.К неэлектролитам относятся: 1) хлорид бария 2) сахар 3) серная кислота 4) карбонат калия 2. С образованием катионов металла и анионов кислотного остатка диссоциирует: 1). гидроксид меди (II) 2). гидроксид натрия 3). хлорид алюминия 4). угольная кислота 2. С образованием катионов металла и анионов кислотного остатка диссоциирует: 1) сахароза 2) гидроксид натрия 3) бромид алюминия 4) азотная кислота 3. Электролитами являются оба вещества в группе: 1). CH4, CO2 2). C2H5OH, HNO3 3). СaO, BaSO4 4). NaCl, KOH 3. Электролитами являются оба вещества в группе: 1). глицерин, SO2 2). CuCl2, KOH 3). BaO, K2SO4 4). Fe(OH)3, H2SiO3 4. Больше всего ионов водорода образуется при диссоциации равна: 1). HI 2). H2CO3 3). H2S 4). H2SiO3 4. Больше всего ионов водорода образуется при диссоциации равна: 1). H3PO4 2). H2SO4 3). HNO3 4). HF 5. Сумма коэффициентов в уравнении диссоциации сульфата алюминия равна: 1). 4 2). 6 3). 2 4) Сумма коэффициентов в уравнении диссоциации карбоната натрия равна: 1). 4 2). 3 3). 2 4). 1

Конспект урока по химии 9 класс

Тема урока «Электролитическая диссоциация»

Тип урока: Обобщение и систематизация знаний.

Цель: закрепить знания учащихся по теме «Теория электролитической диссоциации»

Задачи:

Образовательные:

Закрепить знания учащихся о сущности процесса электролитической диссоциации,

Помочь освоить учащимся основные понятия темы,

Помочь освоить понятие о механизмах и условиях протекания процесса, используя понятия электролит, неэлектролит;

Научить писать химические реакции в молекулярном и ионном виде.

Развивающие:

углубить и расширить знания о свойствах веществ на ионном уровне;

формировать научное мировоззрение и развитие приемов мыслительной деятельности;

продолжать развитие речевых навыков, наблюдательности и умение делать выводы на основе демонстрационного эксперимента;

уметь применить опорные конспекты и составлять их самостоятельно.

Воспитывающие:

сформировать научное мировоззрение по вопросам строения и свойствам веществ;

раскрыть идею развития в познании физико-химических процессов по мере накопления новых фактов и на основе эксперимента;

создать условия для воспитания с интересом учиться, работать над формированием у учащихся отношения к химии как возможной области будущей практической деятельности.

Структура урока:

Организационный момент (2 мин.);

Сообщение темы и цели урока (2 мин.);

Формирование мотивации (1 мин.);

Актуализация опорных знаний (5 мин.);

Обобщение и систематизация (15 мин.)

Применение знаний и умений (18 мин.);

Подведение итогов работы на уроке (1 мин.)

Сообщение и комментирование домашнего задания (1 мин.)

Ход урока

На предыдущих уроках мы познакомились с одной из важнейших теорий, на которую опирается химическая наука, – это теория электролитической диссоциации.

Ученики внимательно слушают учителя

А сегодня на уроке мы должны обобщить и систематизировать знания по этой теории и закрепить умения составлять уравнения диссоциации и реакций ионного обмена. В течение урока будем выполнять разнообразные задания, для этого у вас на столах лежат рабочие листы с заданиями и таблица, в которую вы будете вносить результаты. В конце урока вы сможете самостоятельно оценить свои знания по пройденной теме.

Фронтальный

Для начала давайте вспомним определение понятия «электролиты». Что это такое?

А что такое «неэлектролиты»?

А теперь дайте определение понятия «электролитическая диссоциация»

Вещества, растворы или расплавы кото электролитами .

Вещества, растворы и расплавы которых не проводят электрический ток называют неэлектролитами.

Процесс распада электролитов на ионы при растворении в воде или расплавлении называют электролитической диссоциацией.

Индивидуальный

Теперь я попрошу выйти к доске ученика и, пользуясь предложенной схемой, раскрыть сущность процесса ЭДС. Дать ответы на вопросы: Что такое Диссоциация, ассоциация, гидратированные ионы, катионы, анионы.

Как заряжены электроды?

Как их называют? Почему?

Какие заряды у ионов?

Вещества, растворы или расплавы кото рых проводят электрический ток, называются электролитами . В расплавах и в растворах электролиты распадаются на заряженные частицы - ионы . Процесс распада электролитов на ионы называется электролитической диссоциацией . Это обратимый процесс. Объединение противоположно заряженных ионов называется ассоциацией .

Ионы в расплавах отличаются от ионов в растворах тем, что последние окружены гидратной оболочкой. Ионы в растворах и расплавах движутся хаотично. Под действием электрического тока они приобретают направленное движение. Положительно заряженные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду) и поэтому называются катион ами, отрицательно заряженные ионы движутся в электрическом поле к аноду и называются анион ами.

Основные положения ТЭД.

Электролиты в paствopaх и расплавах распадаются на ионы.

Ионы имеют иное строение, чем атомы.

В расплаве и растворе ионы движутся хаотически, но при пропускании электрического тока ионы начинают двигаться направленно: катионы - к катоду, анионы - к аноду.

Приложение

Индивидуальный

Пользуясь схемой, расскажите о строении молекулы воды.

В молекуле воды связи О – Н полярны, электронная плотность этих связей смещена к атому кислорода как к более электроотрицательному. Вследствие этого на атоме кислорода возникает частичный отрицательный, а на атомах водорода - частичный положительный заряд. Так как угол Н-О-Н составляет 105°, то атом кислорода и атомы водорода оказываются на разных концах молекулы, в которой возникают как бы два полюса. Такие молекулы называют диполями.

Индивидуальный

Пользуясь схемой, предложите механизм диссоциации электролитов

При погружении в воду ионного кристалла диполи воды ориентируются по отношению к его ионам противоположно заряженными концами (полюсами). В результате электростатического взаимодействия между ионами растворяемого вещества и молекулами воды происходит разрушение ионного кристалла и образование в растворах гидратированных ионов (процесс диссоциации). При растворении в воде веществ с ковалентной полярной связью процессу диссоциации предшествует поляризация связи. Диполи воды, ориентируясь соответствующим образом, поляризуют эту связь, превращая ее в ионную, далее следует диссоциация вещества с образованием гидратированных ионов.

Такие представления о диссоциации в водных растворах соединений с различным типом химической связи (ХС) сформировались не сразу.

Фронтальный

Как вам известно, существует несколько теорий растворов. Расскажите кратко об этих теориях и назовите их автора.

Почему разбавление раствора приводит к усилению диссоциации?

С. Аррениус и другие сторонники физической теории, обнаруживая в растворах ионы, образовавшиеся под действием растворителя, не учитывали их гидратации.

Д.И. Менделеев - автор химической теории растворов, выделил гидраты серной кислоты при медленном упаривании ее растворов и высказал мысль о том, что в растворах образуются непрочные химические соединения растворенного вещества и растворителя (в общем случае сольваты).

Впоследствии И.А. Каблуков и другие ученые, объединив обе теории, показали, что растворение - физико-химический процесс; в результате его образуются гидратированные ионы.

При растворении увеличивается количество молекул воды, которые переводят атомы в гидратированные ионы; также диссоциация веществ усиливается при повышении температуры, вследствие увеличения скорости движения молекул

Самостоятельная работа

А теперь вы самостоятельно в своих тетрадях попробуйте составить опорную схему «Сильные и слабые электролиты». Укажите по 3 примера в каждой группе.

В своем конспекте дайте определение понятия Степень диссоциации и формулу для ее определения

Ученики самостоятельно в течение 10-15 минут готовят схему.

Количественно процесс диссоциации вещества в растворе можно оценить по степени диссоциации α. Ее рассчитывают как отношение числа молекул электролита, распавшихся на ионы, к общему числу молекул растворенного вещества и выражают в процентах.

Степень диссоциации α зависит от природы химической связи в кристаллах или молекулах растворенного вещества и растворителя. Чем полярнее эта связь, тем выше значение α. При разбавлении растворов а увеличивается (см. график, где с - концентрация раствора).

В зависимости от величины степени диссоциации все электролиты классифицируют на сильные (α > 30 %), средней силы (α от 2 до 30 %), слабые (α < 1 %). Приведены их примеры.

Как вы думаете, удалось нам добиться поставленных целей?

Какой материал вызвал у вас затруднение?

Выставление оценок за работу на уроке

Напишите уравнения диссоциации веществ: Al 2 (SO 4) 3 , K 2 CO 3 , FeCl 3.

Приложения

Схема 1

Схема 2