Урок по химии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Казахстан, Северо-Казахстанская область, район имени Габита Мусрепова, село Сокологоровка

КГУ «Сокологоровская средняя школа»

 

 

 

 

 

 

 

 

Урок в 9 классе

 

Тема: «Сущность процесса диссоциации»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План урока

 

Тема: Сущность процесса электролитической диссоциации

 

Цели урока: углубить и обобщить знания, основные понятия электролитической диссоциации; научить применять их в составлении уравнений диссоциации; дать представление об универсальности теории электролитической диссоциации, применении ее для неорганической химии.

 

Основные понятия: электролиты, неэлектролиты, диссоциация, гидраты, крсталлогидраты.

 

Структура урока

1) Организационный момент

2) Проверка домашнего задания

3) Изучение нового материала

4) Закрепление нового материала

5) Домашнее задание, выставление оценок

 

Ход урока

1) Организационный момент (3-5 мин.)

 

2) Проверка домашнего задания (10 мин.)

а) Определите ковалентные полярные и неполярные связи в следующих молекулах: N₂, CO₂, NH₃, SO₂, HBr.

б) Что такое электроотрицательность?

в) Как образуется σ- связь и π- связь?

г) В чем причина резкого отличия в физических свойствах СО₂ и SiO₂?

д) Перечислите типы химической связи.

 

3) Изучение нового материала (15-20 мин.)

Электролиты и неэлектролиты. С особенностями растворения в воде веществ с различными типами химических связей можно познакомиться экспериментально, исследуя электрическую проводимость растворов этих веществ с помощью прибора для проверки электрической проводимости растворов.

Если погрузить электроды прибора, например, в сухую поваренную соль, то лампочка не засветится. Тот же результат получится, если электроды опустить в дистиллированную воду. Однако при погружении электродов в водный раствор хлорида натрия лампочка начинает светиться. Значит, раствор хлорида натрия проводит электрический ток. Подобно хлориду натрия ведут себя и другие растворимые соли, щелочи и кислоты. Соли и щелочи проводят электрический ток не только в водных растворах, но и в расплавах. Водные растворы, например, сахара, глюкозы, спирта, кислорода, азота электрический ток не проводят. На основании этих свойств, все вещества разделяют на электролиты и неэлектролиты.

 

 

Электролиты

Электролитами называют вещества, водные растворы которых проводят электрический ток. К таким веществам относят соли, щелочи и кислоты. В этих веществах имеется ионная или ковалентная сильнополярная связь

Вещества

Неэлектролиты

Неэлектролитами называют вещества, водные растворы которых не проводят электрический ток. К таким веществам относят, например, кислород, азот, водород, метан, сахар и другие. Для этих веществ характерна ковалентная неполярная или малополярная связь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Механизм растворения в воде веществ с различным характером химической связи. Почему из рассмотренных примеров именно соли, щелочи и кислоты в водном растворе проводят электрический ток? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо вспомнить, что свойства веществ определяются их строением. Например, строение кристаллов хлорида натрия отличается от строения молекул кислорода, водорода.

Для правильного понимания механизма растворения в воде веществ с ионной связью следует также учесть, что в молекулах воды между атомами водорода и кислорода имеются ковалентные сильнополярные связи. Поэтому молекулы воды полярны. Вследствие этого, например, при растворении хлорида натрия молекулы воды притягиваются своими отрицательными полюсами к положительными полюсами – к отрицательно заряженным хлорид-ионам. В результате связь между ионами ослабляется и кристаллическая решетка разрушается. Этому процессу способствует также большая диэлектрическая проницаемость воды, которая при 20ºС равна 81. Химическая связь между ионами в воде ослабляется в 81 раз по сравнению с вакуумом.

При растворении в воде веществ с ковалентной сильнополярной связью, например хлороводорода HCl, происходит изменение характера химической связи, т.е. под влиянием полярных молекул воды ковалентная полярная связь превращается в ионную и далее процесс отщепления частиц.

При расплавлении электролитов усиливаются колебательные движения частиц, что приводит к ослаблению связи между ними. В результате также разрушается кристаллическая решетка. Следовательно, при растворении солей и щелочей эти вещества распадаются на ионы.

Процесс распада электролита на ионы при растворении его в воде или расплавлении называется электролитической диссоциацией.

Основные теоретические положения электролитической диссоциации сформулированы в 1887 г. шведским ученым Сванте Аррениусом. Однако С. Аррениусу не удалось полностью раскрыть сложность процесса электролитической диссоциации. Он не учитывал роль молекул растворителя и полагал, что в водном растворе находятся свободные ионы. Дальнейшее развитие представления об электролитической диссоциации получили в трудах русских ученых И. А. Каблукова и В. А. Кистяковского. Чтобы понять сущность представлений этих ученых, ознакомимся с явлениями, которые происходят при растворении веществ в воде.

При растворении в воде твердого гидроксида натрия NaOH или концентрированной серной кислоты H₂SO₄ происходит сильное разогревание. Особенно осторожно необходимо растворять серную кислоту, так как из-за повышения температуры часть воды может превратиться в пар и под его давлением может выбросить кислоту из сосуда. Чтобы этого избежать, серную кислоту тонкой струей наливают в воду (но не наоборот!) при постоянном помешивании.

Если же, например, растворять в воде аммиачную селитру (нитрат аммония) в тонкостенном стакане, поставленном на мокрую дощечку, то наблюдается столь сильное охлаждение, что стакан к ней даже примерзает. Почему при растворении веществ в одних случаях наблюдается разогревание, а в других – охлаждение?

При растворении твердых веществ происходит разрушение их кристаллических решеток и распределение образующихся частиц между молекулами растворителя. При этом необходимая энергия поглощается извне и происходит охлаждение. По этому признаку процесс растворения следует отнести к физическим явлениям.

Почему же при растворении некоторых веществ происходит разогревание?

Как нам известно, выделение теплоты – это признак химической реакции. Следовательно, при растворении осуществляется и химические реакции. Например, молекулы серной кислоты реагируют с молекулами воды и образуются соединения состава H₂SO₄·H₂O (моногидрат серной кислоты) и H₂SO₄·2H₂O (дигидрат серной кислоты), т.е. молекула серной кислоты присоединяет одну или две молекулы воды.

Взаимодействие молекул серной кислоты с молекулами воды относят к реакциям гидратации, а вещества, которые при этом образуются, называют гидратами.

Из приведенных примеров видно, что при растворении твердых веществ в воде происходят как физический, так и химический процессы. Если в результате гидратации выделяется больше энергии, чем ее тратится на разрушение кристаллов вещества, тогда растворение сопровождается разогреванием, если наоборот – охлаждением.

Следовательно, растворение – это физико-химический процесс.

Такое объяснение сущности процесса растворения и природы растворов впервые было теоретически обосновано великим русским ученым Д.И.Менделеевым. им была разработана гидратная теория растворов.

При изучении процессов гидратации у ученых возник вопрос: с какими частицами реагирует вода?

И.А.Каблуков и В.А.Кистяковский независимо один от другого предположили, что с молекулами воды реагируют ионы электролитов, т.е. происходит гидратация ионов. Это 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4) Закрепление нового материала (5-7 мин.)

 а) Когда начались исследования состава воздуха?

 б) Какие вещества содержатся в составе воздуха?

 в) Какой ученый впервые установил состав воздуха французский в 1774г.?

 

 

5) Домашнее задание, выставление оценок(3мин.)

§26  пересказ стр.70-72; упражнения № 3, 4,5 стр.72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Казахстан, Северо-Казахстанская область, район имени Габита Мусрепова, село Сокологоровка

КГУ «Сокологоровская средняя школа»

 

 

 

 

 

 

 

 

Урок в 9 классе

 

Тема: «Сущность процесса диссоциации»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План урока

 

Тема: Сущность процесса электролитической диссоциации

 

Цели урока: углубить и обобщить знания, основные понятия электролитической диссоциации; научить применять их в составлении уравнений диссоциации; дать представление об универсальности теории электролитической диссоциации, применении ее для неорганической химии.

 

Основные понятия: электролиты, неэлектролиты, диссоциация, гидраты, крсталлогидраты.

 

Структура урока

1) Организационный момент

2) Проверка домашнего задания

3) Изучение нового материала

4) Закрепление нового материала

5) Домашнее задание, выставление оценок

 

Ход урока

1) Организационный момент (3-5 мин.)

 

2) Проверка домашнего задания (10 мин.)

а) Определите ковалентные полярные и неполярные связи в следующих молекулах: N₂, CO₂, NH₃, SO₂, HBr.

б) Что такое электроотрицательность?

в) Как образуется σ- связь и π- связь?

г) В чем причина резкого отличия в физических свойствах СО₂ и SiO₂?

д) Перечислите типы химической связи.

 

3) Изучение нового материала (15-20 мин.)

Электролиты и неэлектролиты. С особенностями растворения в воде веществ с различными типами химических связей можно познакомиться экспериментально, исследуя электрическую проводимость растворов этих веществ с помощью прибора для проверки электрической проводимости растворов.

Если погрузить электроды прибора, например, в сухую поваренную соль, то лампочка не засветится. Тот же результат получится, если электроды опустить в дистиллированную воду. Однако при погружении электродов в водный раствор хлорида натрия лампочка начинает светиться. Значит, раствор хлорида натрия проводит электрический ток. Подобно хлориду натрия ведут себя и другие растворимые соли, щелочи и кислоты. Соли и щелочи проводят электрический ток не только в водных растворах, но и в расплавах. Водные растворы, например, сахара, глюкозы, спирта, кислорода, азота электрический ток не проводят. На основании этих свойств, все вещества разделяют на электролиты и неэлектролиты.

 

 

Электролиты

Электролитами называют вещества, водные растворы которых проводят электрический ток. К таким веществам относят соли, щелочи и кислоты. В этих веществах имеется ионная или ковалентная сильнополярная связь

Вещества

Неэлектролиты

Неэлектролитами называют вещества, водные растворы которых не проводят электрический ток. К таким веществам относят, например, кислород, азот, водород, метан, сахар и другие. Для этих веществ характерна ковалентная неполярная или малополярная связь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Механизм растворения в воде веществ с различным характером химической связи. Почему из рассмотренных примеров именно соли, щелочи и кислоты в водном растворе проводят электрический ток? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо вспомнить, что свойства веществ определяются их строением. Например, строение кристаллов хлорида натрия отличается от строения молекул кислорода, водорода.

Для правильного понимания механизма растворения в воде веществ с ионной связью следует также учесть, что в молекулах воды между атомами водорода и кислорода имеются ковалентные сильнополярные связи. Поэтому молекулы воды полярны. Вследствие этого, например, при растворении хлорида натрия молекулы воды притягиваются своими отрицательными полюсами к положительными полюсами – к отрицательно заряженным хлорид-ионам. В результате связь между ионами ослабляется и кристаллическая решетка разрушается. Этому процессу способствует также большая диэлектрическая проницаемость воды, которая при 20ºС равна 81. Химическая связь между ионами в воде ослабляется в 81 раз по сравнению с вакуумом.

При растворении в воде веществ с ковалентной сильнополярной связью, например хлороводорода HCl, происходит изменение характера химической связи, т.е. под влиянием полярных молекул воды ковалентная полярная связь превращается в ионную и далее процесс отщепления частиц.

При расплавлении электролитов усиливаются колебательные движения частиц, что приводит к ослаблению связи между ними. В результате также разрушается кристаллическая решетка. Следовательно, при растворении солей и щелочей эти вещества распадаются на ионы.

Процесс распада электролита на ионы при растворении его в воде или расплавлении называется электролитической диссоциацией.

Основные теоретические положения электролитической диссоциации сформулированы в 1887 г. шведским ученым Сванте Аррениусом. Однако С. Аррениусу не удалось полностью раскрыть сложность процесса электролитической диссоциации. Он не учитывал роль молекул растворителя и полагал, что в водном растворе находятся свободные ионы. Дальнейшее развитие представления об электролитической диссоциации получили в трудах русских ученых И. А. Каблукова и В. А. Кистяковского. Чтобы понять сущность представлений этих ученых, ознакомимся с явлениями, которые происходят при растворении веществ в воде.

При растворении в воде твердого гидроксида натрия NaOH или концентрированной серной кислоты H₂SO₄ происходит сильное разогревание. Особенно осторожно необходимо растворять серную кислоту, так как из-за повышения температуры часть воды может превратиться в пар и под его давлением может выбросить кислоту из сосуда. Чтобы этого избежать, серную кислоту тонкой струей наливают в воду (но не наоборот!) при постоянном помешивании.

Если же, например, растворять в воде аммиачную селитру (нитрат аммония) в тонкостенном стакане, поставленном на мокрую дощечку, то наблюдается столь сильное охлаждение, что стакан к ней даже примерзает. Почему при растворении веществ в одних случаях наблюдается разогревание, а в других – охлаждение?

При растворении твердых веществ происходит разрушение их кристаллических решеток и распределение образующихся частиц между молекулами растворителя. При этом необходимая энергия поглощается извне и происходит охлаждение. По этому признаку процесс растворения следует отнести к физическим явлениям.

Почему же при растворении некоторых веществ происходит разогревание?

Как нам известно, выделение теплоты – это признак химической реакции. Следовательно, при растворении осуществляется и химические реакции. Например, молекулы серной кислоты реагируют с молекулами воды и образуются соединения состава H₂SO₄·H₂O (моногидрат серной кислоты) и H₂SO₄·2H₂O (дигидрат серной кислоты), т.е. молекула серной кислоты присоединяет одну или две молекулы воды.

Взаимодействие молекул серной кислоты с молекулами воды относят к реакциям гидратации, а вещества, которые при этом образуются, называют гидратами.

Из приведенных примеров видно, что при растворении твердых веществ в воде происходят как физический, так и химический процессы. Если в результате гидратации выделяется больше энергии, чем ее тратится на разрушение кристаллов вещества, тогда растворение сопровождается разогреванием, если наоборот – охлаждением.

Следовательно, растворение – это физико-химический процесс.

Такое объяснение сущности процесса растворения и природы растворов впервые было теоретически обосновано великим русским ученым Д.И.Менделеевым. им была разработана гидратная теория растворов.

При изучении процессов гидратации у ученых возник вопрос: с какими частицами реагирует вода?

И.А.Каблуков и В.А.Кистяковский независимо один от другого предположили, что с молекулами воды реагируют ионы электролитов, т.е. происходит гидратация ионов. Это 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4) Закрепление нового материала (5-7 мин.)

 а) Когда начались исследования состава воздуха?

 б) Какие вещества содержатся в составе воздуха?

 в) Какой ученый впервые установил состав воздуха французский в 1774г.?

 

 

5) Домашнее задание, выставление оценок(3мин.)

§26  пересказ стр.70-72; упражнения № 3, 4,5 стр.72