Разработка урока химии по теме:" Теория ЭД. Диссоциация веществ. Степень диссоциации.

Тема урока: Электролитическая диссоциация веществ. Степень электролитической  диссоциации. Задачи: 1. сформировать   у   учащихся   понятия:   «электролиты»   и   «неэлектролиты», «электролитическая   диссоциация»,   «степень   электролитической   диссоциации», «сильные   электролиты»   и   «слабые   электролиты»,   «гидратированные   ионы»; представление о механизме диссоциации веществ с различными видами химической связи; 2. начать   формирование   умений   учащихся   записывать   уравнения   диссоциации электролитов; 3. развивать умения наблюдать и делать выводы; 4. продолжить формирование коммуникативных умений учащихся. Мотивация и целеполагание: Проводим на основе создания проблемной ситуации.        Как вы знаете, одни вещества способны проводить электрический ток, другие нет. Существует   специальный   прибор   для   определения   электропроводности.   Он   состоит   из стакана,   в   который   наливают   исследуемый   раствор.   В   стакан   вставляются   угольные электроды. От клем электродов идут провода: один провод соединён с лампочкой, другой – с источником тока.  Если раствор проводит электрический ток, то лампочка загорается, если нет, то лампочка не загорается. Чем ярче загорается лампочка, тем лучше раствор проводит электрический ток, и наоборот.     Проведём эксперимент: опустим электроды в стакан с твердым хлоридом натрия и в   стакан   с   сахаром.   Лампочка   не   загорается.   Значит,   эти   вещества   не   проводят электрический  ток.  Опустим   электроды  в   стакан  с  дистиллированной  водой,  лампочка тоже не загорается. Но если опустить электроды в стакан с водными растворами хлорида натрия, сахара и в стакан с соляной кислотой, то лампочка загорается только тогда, когда электроды были в стакане с раствором соляной кислоты и раствором хлорида натрия, а водный раствор сахара не проводит электрический ток.        Почему   кристаллический   хлорид   натрия   не   проводит   электрический   ток,   а   его раствор проводит, тогда как у сахара, как в кристаллическом состоянии, так и в растворе электропроводимость   отсутствует?   Как   зависит   электропроводность   веществ   от   их строения?   Что   такое   «ион»?   Как   образуются   ионы?   Чему   равен   заряд   иона?   Какими бывают ионы по знаку заряда? Какой тип связи и тип кристаллической решётки у воды? Что такое диполь и почему молекулы воды представляют собой диполи?     Изучение нового материала: Растворы   сахара,   спирта,   глюкозы   электрический   ток   не   проводят,   а   растворы     Вещества,   водные   растворы   и   расплавы   которых   проводят   электрический   ток, называются электролитами. Вещества, водные растворы и расплавы которых не проводят электрический ток, называются неэлектролитами.     солей, щелочей и кислот проводят электрический ток.     Шведский ученый Сванте Аррениус пришел к выводу еще в 1887 году, что вещества проводят электрический ток за счет ионов, которые образуются в результате растворения электролита в воде.     называется электролитической диссоциацией.    Этот процесс распада электролита на ионы при растворении или расплавлении,Однако Аррениус считал, что в растворе находятся свободные ионы и не учитывал     взаимодействие электролита с водой.     В отличие от него, русские химики И.А. Каблуков и В.А. Кистяковский, доказали, что при растворении электролита происходит взаимодействие растворённого вещества с водой, что приводит к образованию гидратов, которые затем распадаются на ионы. Т.е. в растворе находятся не свободные ионы, а гидратированные.      Легче всего диссоциируют, т.е. распадаются на ионы, вещества с ионным типом связи, т.к. они уже изначально состоят из ионов. При растворении таких веществ в воде, молекулы   воды,   которые   представляют   собой   диполи,   окружают   отрицательные   ионы своими   положительными   полюсами,   а   положительные   ионы   своими   отрицательными полюсами.   Между   ионами   и   диполями   воды   возникают   силы   притяжения,   при   этом химическая связь между ионами ослабевает и происходит переход ионов из кристалла в раствор. Эти ионы находятся не в свободном состоянии, они связаны с присоединившимися к ним молекулами воды. Эти молекулы воды образуют гидратную оболочку иона. Ион в таком случае называется гидратированным.   Например, при диссоциации хлорида натрия образуются  ионы: ион натрия и ион хлора:  NaCl = Na+ + Cl­.     При диссоциации веществ с ковалентным полярным типом связи, например, при диссоциации   хлороводорода   –  HCl,   диполи   воды   также   ориентируются   своими отрицательными   полюсами   к   положительному   иону   Н+,   а   своими   положительными полюсами   к   отрицательно   заряженному   иону  Cl­.   Происходит   взаимодействие   молекул воды   с   молекулами   электролита.   Под   влиянием   воды   происходит   превращение ковалентной полярной связи в ионную, а затем распад электролита на гидратированные ионы:  HCl = H+ + Cl­. Т.о.   последовательность   процессов,   происходящих   при   диссоциации   веществ   с     ионной связью, будет состоять из трех стадий:  1 Ориентация диполей воды около иона кристалла; 2 Взаимодействие (гидратация) диполей воды с противоположно заряженными ионами кристалла; 3 Распад (диссоциация) кристалла на гидратированные ионы.   При   диссоциации   веществ   с   ковалентной   полярной   связью   последовательность процессов состоит из 4 стадий: 1 Ориентация диполей воды вокруг противоположных полюсов электролита; 2 Взаимодействие (гидратация) молекул воды с молекулами электролита; 3 Ионизация молекул электролита, т.е. превращение ковалентной полярной связи в ионную; 4 Распад (диссоциация) молекул электролита на гидратированные ионы. Если в растворе электролита происходит объединение гидратированных ионов, то     этот обратный процесс называется ассоциация.     Свойства   гидратированных   и   негидратированных   ионов   могут   отличаться: негидратированный ион меди (Cu2+) бесцветный в безводных кристаллах сульфата меди (II), а в гидратированных ионах имеет голубой цвет (Cu2+ ∙ nH2O).     В   растворах   электролитов   помимо   ионов   присутствуют   и   молекулы,   поэтому растворы   электролитов   характеризуются   степенью   диссоциации.   Степень   диссоциации обозначается греческой буквой «альфа»       распавшегося на ионы (nД), к общему количеству растворенного вещества (nР). Степень   диссоциации   –   это   отношение   количества   вещества   электролита, .α  = α nД/nРСтепень   диссоциации   определяют   опытным   путем   и   выражают   в   долях   или  = 1, то электролит полностью  = 0, то диссоциация отсутствует, если  α      процентах. Ели  диссоциирует на ионы.     α Степень диссоциации зависит от: 1. Природы   растворителя.   Например,   водный   раствор   хлорида   натрия   обладает электропроводностью, т.к. вода – полярный  растворитель, а бензольный  раствор хлорида   натрия   не   проводит   электрический   ток,   т.к.   бензол   –   неполярный растворитель.   Следовательно,   чем   полярнее   растворитель,   тем   больше   степень диссоциации; 2. Концентрации электролита: в разбавленных растворах она увеличивается, т.к. ионы больше отдаляются друг от друга, что мешает им связаться в молекулы. 3. Температуры.   Как   правило,   при   повышении   температуры   увеличивается   степень электролитической диссоциации. 4. Природы самого электролита. По   степени   диссоциации   электролиты   делятся   на   сильные   и   слабые.   Сильные     электролиты в растворах и расплавах почти полностью распадаются на ионы, степень их диссоциации стремится к единице. Слабые электролиты почти не распадаются на ионы в растворах   и   расплавах,   степень   их   диссоциации   стремится   к   нулю.   К   сильным электролитам относятся: практически все соли, сильные кислоты, как H2SO4, HNO3, HCl, все щёлочи. К слабым электролитам относятся: вода, слабые кислоты, как  H2S,  HNO2, H2CO3 и др., водный раствор аммиака NH3 ∙ H2O, нерастворимые основания.  Обобщение и систематизация знаний:     Расскажите   друг   другу   изученное   на   уроке,   используя   ваши   схемы­конспекты,   и   осуществите взаимооценку уровня усвоения учебного материала. Закрепление и контроль знаний:     4.   Почему   хлороводород   при   растворении   в   воде   диссоциирует   на   ионы,   а   при      1. Почему металлы проводят электрический ток в любом состоянии, а электролиты – только в растворах или расплавах?     2.   Проведение   растворами   электролитов   электрического   тока   –   это   следствие   или причина электролитической диссоциации?     3. При одинаковой концентрации растворов степень диссоциации серной кислоты равна 60%, а уксусной – 1,4%. Что вы можете сказать о силе этих кислот?   растворении в бензоле (органический растворитель) не диссоциирует?      5. Объясните различия в состоянии ионов в узлах кристаллической решётки сульфата калия и в водном растворе этого вещества?    6. Жидкие хлороводород, сероводород и оксид серы (VI) не проводят электрический ток, а их растворы проводят. Как бы вы это объяснили?    7. Дополните предложенную схему: ? ? ?Ответ: полярная молекула, гидратированная молекула, гидратированные ионы, диполи  воды, ионный кристалл.       8.   Будет   ли   являться   электролитом   водородное   соединение   элемента   Х,   в   атомах которого  все  электроны  расположены   на  трёх   энергетических   уровнях,  а  семь   из   всех электронов расположены на последнем уровне.     Ответ: этим водородным соединением будет HCl, т.к. хлор находится в третьем периоде VII  A  группы,   у   него   семь   электронов   на   внешнем   уровне,   но   сам   хлороводород электролитом не является, а его водный раствор будет проводить электрический ток и является электролитом. Рефлексия и подведение итогов:    1. Выставьте на рефлексивный листок вашу отметку согласно взаимооценке.     2. Отметьте ваше состояние в начале, середине и конце урока с помощью данных ниже рожиц, а также подчеркните соответствующее вам по достижении целей.     Цель: достигнута, частично, нет. Домашнее задание: §36, упр. 1­5.