kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

Лабораторная работа в 10 классе "Снятие вольт-амперных характеристик электролитов"

Нажмите, чтобы узнать подробности

Цели урока.

1. Обучающие.

а) Убедить учащихся в том, что при прохождении тока через электролиты  проводимость электролита зависит от вида, концентрации растворенного вещества.

б) Сила тока почти линейно зависит от напряжения между электродами.

2. Развивающие.

Убедить учащихся в том, что ток в жидкостях сопровождается переносом вещества, что приводит к электролизу. При этом результат электролиза зависит от вида растворенного вещества и растворителя и от материала электродов.

3.Воспитывающие.

а) Создать на уроке атмосферу творчества, уважения к работе одноклассников.

б) Способствовать закреплению у учащихся навыков самостоятельной работы, умения анализировать и обобщать результаты работы.

Просмотр содержимого документа
«Лабораторная работа в 10 классе "Снятие вольт-амперных характеристик электролитов"»

МБОУ «Лицей №3» г.Сарова Нижегородской области

Учитель физики высшей категории Маначинская Л.А.


Лабораторная работа в 10 классе

«Снятие вольт - амперных характеристик электролитов».



Тип урока: закрепление изученного материала на более глубоком уровне.

Форма урока: работа в парах.

Метод: частично-поисковый с элементами исследования.


Цели урока.



1. Обучающие.

а) Убедить учащихся в том , что при прохождении тока через электролиты проводимость электролита зависит от вида, концентрации растворенного вещества.

б) Сила тока почти линейно зависит от напряжения между электродами.


2. Развивающие.

Убедить учащихся в том, что ток в жидкостях сопровождается переносом вещества, что приводит к электролизу. При этом результат электролиза зависит от вида растворенного вещества и растворителя и от материала электродов.


3.Воспитывающие.

а) Создать на уроке атмосферу творчества, уважения к работе одноклассников.

б) Способствовать закреплению у учащихся навыков самостоятельной работы, умения анализировать и обобщать результаты работы.



Оборудование: 2 ванночки для электролиза, электроды, миллиамперметр, милливольтметр, вольтметр, дистиллированная вода, растворы солей и кислот (готовятся заранее), миллиметровая бумага.



Ход урока.

Работа ведется в группах по 2 человека.

Объем дистиллированной воды 300мл.

В каждой ванночке растворяется 0,01 моля кислоты или соли, чтобы число носителей заряда растворенного вещества было одинаковым .



1 группа – растворы кислот: HCl и H2SO4.

2 группа – растворы солей: NaCl и CuSO4.

3 группа – растворы кислот: HCl и H2SO4 вдвое большей концентрации, чем в 1 группе (ν=0,02 моль).

4 группа - растворы солей: NaCl и CuSO4 вдвое большей концентрации, чем во 2 группе.

5 группа – растворы HCl и NaCl.

6 группа – растворы CuSO4 и H2SO4.

Растворы приготовлены заранее лаборантом.

Электроды во всех опытах угольные.


На столе учителя – 2 демонстрации, проведение которых требует времени:


1.- электролиз раствора CuSO4 (электроды угольные)

2.- электролиз раствора CuSO4 (электроды медные)

В каждую цепь включен демонстрационный гальванометр, и оба гальванометра в начале опыта показывают одно и то же значение силы тока.

Учитель предлагает заметить показания гальванометра и после этого начать выполнять лабораторную работу.

По окончании опытов вновь заметить показание гальванометра и обратить внимание на разную окраску растворов.



Задание 1. Снять вольт – амперные характеристики двух растворов и построить графики в одних осях. Сравнить результаты.


Ответить на вопросы:

  1. Почему при малых напряжениях вольт – амперной характеристики имеют небольшой горизонтальных участок, соответствующий нулевому значению тока?

  2. Подчиняются ли электролиты закону Ома?

  3. Чем отличаются 2 вольт – амперные характеристики и почему?

  4. Какие процессы происходят в растворе, вблизи катода и анода при прохождении через электролит тока? Написать реакции диссоциации и химические реакции.

Задание 2. Пронаблюдать процесс электролиза в течение 5 минут и ответить на вопрос:

От чего зависит результат электролиза?

На работу отводится 35 минут.


Далее – обсуждение результатов. Учащиеся вывешивают на доску вольт – амперные характеристики разных растворов, выполненные на листах миллиметровой бумаги, сравнивают их и объясняют.

Ожидаемые результаты.

  1. Задание 1.


1 группа – растворы двух кислот:

HCl →H+ + Cl- 1.

H2SO4 → 2H + SO42- 2.

H2O → H+ + OH-

Сила тока зависит не только от концентрации растворенного вещества, но и от степени диссоциации. Обе кислоты представляют собой сильные электролиты, для которых степень диссоциации при малых концентрациях равна почти 100%.

При одинаковом количестве молекул растворенного вещества число носителей заряда при диссоциации H2SO4 ,будет больше, чем при диссоциации HCl. Кроме того, ион SO42- несет двойной заряд. В переносе заряда участвуют также молекулы воды. Поэтому İ2 İ1 чуть меньше, чем в 2 раза.


2 группа – растворы двух солей: NaCl (1) и CuSO4 (2).

Обе соли являются сильными электролитами со степенью диссоциации почти 100%. Аналогичные рассуждения приводят к выводу, что İ2 İ1 чуть меньше, чем в 2 раза.


3 и 4 группы - растворы тех же солей и кислот вдвое большей концентрации.

Увеличение концентрации в 2 раза не приводит к увеличению тока в 2 раза, т.к. при увеличении концентрации степень диссоциации уменьшается.

Поэтому сила тока при тех же значениях напряжения будет больше, но меньше чем в 2 раза по сравнению с группами 1 и2.


5 группа - растворы кислоты и соли. Ионы растворенных веществ одновалентны.

Оба вещества- сильные электролиты. İ12.


6 группа – растворы соли и кислоты. Ионы растворенных веществ двухвалентны.

Растворенные вещества – сильные электролиты.

Аналогично İ12.


  1. группа – растворы кислот HCl и H3PO4.

1.HCl → H+ Cl- одна молекула дает 2 носителя заряда.

2.H3PO4 → 3H+PO43- одна молекула дает 4 носителя заряда, из них ион PO43- несет тройной заряд.


Вопреки ожиданиям İ2 1, т.к. степень диссоциации фосфорной кислоты H3PO4 невелика: примерно 30%.




Химические процессы, происходящие в растворах

  1. CuSO4→Cu2+ + SO42-

H2O → H+ + OH- 2OH- + SO42- → O2 + H2SO4


Катод: Cu

Анод: О2.

В раствор поступает H2SO4, и поэтому раствор постепенно зеленеет.


2.HCl → H+ + Cl-

H2O → H+ + OH-

Катод: H2

Анод: Cl2 и полностью растворяется в воде, поэтому опыт не опасен.

3.H2SO4 → 2H+ + SO42-

H2O → H+ + OH-

Катод: H2

Анод: 2OH- + SO42- → O2 + H2SO4


4. NaCl → Na+ + Cl-

H2O → H+ + OH-

Катод:H2

Анод: Cl2


Na+ + OH- →NaOH – поступает в раствор.

Присутствие NaOH в растворе можно через некоторое время обнаружить с помощью фенолфталеина.





II. Демонстрационный опыт.

Учащиеся отмечают, что за время проведения опыта сила тока уменьшилась в той ванночке, в которой электроды угольные.

Оба раствора приобрели зеленоватый цвет, особенно в той ванночке, где электроды угольные.

Анализируя результаты эксперимента, учащиеся приходят к выводу, что результат электролиза зависит не только от вида раствора, но и от вещества электродов.

В растворе CuSO4 с угольными электродами электроды не принимают участия в химических процессах, сопровождающих прохождение тока через электролит. Ионы Cu2- уходят из раствора на катод, и ток уменьшается.

Если электроды медные, то анод постепенно растворяется в электролите, тем самым пополняя раствор молекулами CuSO4, и поэтому в этой ванночке ток не уменьшается.

Cu2+ + SO42- → CuSO4

Д.з. Расчетные задачи на применение закона Фарадея.



Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Физика

Категория: Прочее

Целевая аудитория: 10 класс

Скачать
Лабораторная работа в 10 классе "Снятие вольт-амперных характеристик электролитов"

Автор: Маначинская Людмила Александровна

Дата: 12.03.2020

Номер свидетельства: 542497

Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства