Применение нанопористых оксидных пленок (наноматериалов)

Применение нанопористых оксидных пленок (наноматериалов) Карельская Государственная Педагогическая Академия ( НИЛ «ФИСОПП» доктор физ.- мат. наук Яковлева Н. М. ) - Нанокомпозиционные серебросодержащие материалы используются в медицине как бактерецидные покрытия. Их отличие от аналогов (УФ излучателей, озонаторов): не потребляют энергию устойчивы к воздействию среды(t0,влажность) работают в присутствии человека экологически безопасны, нетоксичны низкая стоимость Шалимова Т.А.. 257-131-355 Поперечный разрез пленки анодированного оксида алюминия

Задачи урока: познакомиться с явлением электролиза и его практическим применением - знать основные понятия по теме и законы электролиза уметь работать в группе, вести диалог, быть терпимым к другому мнению - использовать разные источники информации овладевать исследовательскими навыками, навыками самооценки Шалимова Т.А.. 257-131-355

Групповой эксперимент «электролиты» Электролитическая диссоциация Механизм проводимости Электролиз Обобщенный закон электролиза Применение электролиза (защита плаката) План урока Шалимова Т.А.. 257-131-355

Тихо- идет эксперимент! Шалимова Т.А.. 257-131-355 Электрическая схема опыта

Запиши результаты эксперимента: 1) Сухой Сu SO4 – не проводит 2) Раствор Cu SO4 – проводит 3) Сухой Nа Сl – не проводит 4) Раствор Nа Сl – проводит Дистиллированная вода – не проводит Раствор лимонной кислоты – проводит Критерий оценки: + справились, - не справились Шалимова Т.А.. 257-131-355

Электролиты – вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток Примеры: р-ры солей р-ры кислот р-ры оснований Шалимова Т.А.. 257-131-355

диполь- полярная молекула воды Что происходит с хлоридом натрия в воде? Шалимова Т.А.. 257-131-355

Распад электролита на ионы называется электролитической диссоциацией Na+Cl- Na+ + Cl- рекомбинация

СuSO4 Cu2+ + SO42- Проверь себя: Диссоциация медного купороса (сульфата меди) Шалимова Т.А.. 257-131-355

Механизм проводимости Е=0 + + + - - - - хаотично Шалимова Т.А.. 257-131-355

Механизм проводимости Е=0 направлено + + + + - - - - - + Катод Анод Шалимова Т.А.. 257-131-355

Электрический ток в электролите- это направленное движение положительных и отрицательных ионов Шалимова Т.А.. 257-131-355

Что происходит на электродах? Избыток К - Недостаток А+ е Востановление Сu2++ 2e Cu0 Окисление 4OH- -- 4e O20 + H2O Шалимова Т.А.. 257-131-355

Окислительно – восстановительные процессы под действием электрического тока называются электролизом Шалимова Т.А.. 257-131-355

* Вспомни уроки химии и допиши схему электролиза Р-р CuSO4 Cu2+ + SO42- H2O H+ + OH- К(-) А(+) Шалимова Т.А.. 257-131-355

Правила электролиза K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe H Cu Hg Ag An Pt K: Металлы после H – 100% восстанавливаются Металлы от Al до H частично восстанавливаются +H2O восстанавливается 3. Металлы от K до Al – не восстанавливаются восст H2O: 2 H2O + 2e H20 + 2 OH– A: Cl, Br, F окисляется CO3–2, SO4– 2, PO4– 2 – не окисляются (окисляется H2O) окисл H2O: 4 OH– – 4 e O20 + 2 H2O Шалимова Т.А.. 257-131-355

Проверь себя: Р-р CuSO4 Cu2+ + SO42- H2O H+ + OH- К(-) А(+) Сu2+ +2e Cu0 4OH- -- 4e O20 + H2O Итог: СuSO4 +HOH эл.ток Сu0+O20+ 2H2O +H2SO4 cерная кислота! Критерий оценки:1 ошибка – «4» 2 ошибки – «3» более 2 ошибок - «-» Шалимова Т.А.. 257-131-355

Закон электролиза был экспериментально установлен М.Фарадеем в 1832году. Английский физик Майкл Фарадей родился в предместье Лондона в семье кузнеца. Окончив начальную школу, с двенадцати лет он работал разносчиком газет, а в 1804 г. поступил в ученики к переплетчику Рибо, всячески поощрявшем стремление Фарадея к самообразованию. Фарадея влекли главным образом естественные науки – химия и физика. В 1813 г. один из заказчиков подарил Фарадею пригласительные билеты на лекции Гемфри Дэви в Королевском институте, сыгравшие решающую роль в судьбе юноши. Фарадей с помощью Дэви получил место лабораторного ассистента в Королевском институте. Шалимова Т.А.. 257-131-355

m= kQ m= μ I t Fn Масса вещества, выделившегося на электроде, пропорциональна общему заряду, прошедшему через электролит K – электрохимический эквивалент (таб. 10 Рымкевич) Q –общий заряд Кл μ – молярная масса кг/моль n- валентность F= 96500 Кл/моль- постоянная Фарадея F= Nae=? Na=6 10 23 1/моль-число Авагадро е=1,6 10-19 Кл- заряд электрона Обобщенный закон электролиза: см. опыт! Шалимова Т.А.. 257-131-355

Эхо m Q k I t F Na e n μ mi N Шалимова Т.А.. 257-131-355

№ 895* Модель ситуации: m = kQ = μ I t n F :μ ν = m = I t μ nF ν = 4А 2,4 103с =0,05 моль 2 9,65 104 Кл моль Дано: СИ n = 2 t = 40 мин = 2400с=2,4 103с I = 4A F = 96500= 9,65 104 Кл\моль ν =? алгоритм решения: 1) перевод в СИ, 2) модель ситуации, 3) уравнение, 4) вывод формулы, 5) расчет Шалимова Т.А.. 257-131-355

I в Дано Си Решение m = 1,8 г = 1,8 10–3 кг m = k I t I = 2A m k = 0,3 10–6 кг/кл t = kI t = ? t = 3 103с = = 50( мин) критерий оценки задач «5» -выполнены все пункты алгоритма «4» - выполнены четыре пункта алгоритма «3» – выполнены три пункта алгоритма «минус» - не справился Проверь себя: Шалимова Т.А.. 257-131-355

II в Дано Си Решение t = 20 мин = 1,2 103 с m = k I t I = 0,5 A m m1 = 70,4 10–3 кг k = I t = m2 = 70,58 10–3 кг m2 – m1 k = ? = I t = = 0,3 10–6 (кг/кл) Проверь себя: Шалимова Т.А.. 257-131-355

Конкурс плаката! Шалимова Т.А.. 257-131-355

гальваностегия гальванопластика рафинирование меди электрополировка получение AL критерий оценки : 1б - требования к плакату 1б - регламент ( 3мин) 1б - ораторские данные 1б – понятность изложения 1б – ответы на вопросы Шалимова Т.А.. 257-131-355

Д/з -выучить определения: Электролиты Диполь Электролитическая диссоциация Рекомбинация Ион Электролиз Катод Анод Восстановление Окисление -анализ формул- законов электролиза -задачи по желанию Удачи! Критерий оценки урока: 5 - все понял, могу сейчас повторить 4 - в целом понял, могу ответить на вопросы 3 - понял лишь часть материала «минус» - ничего не понял Шалимова Т.А.. 257-131-355

Использовались: - Капустин Н. П. Педагогические технологии адаптивной школы издательский центр «Академия» 2002г - О.В.Акулова и др. Конструирование ситуационных задач для оценки компетентности учащихся - журнал «химия в школе» № ? 199?г - youtube. com опыты по электролизу - Шахмаев Н.М.и др. Элементарный курс физики - Алексеева М.Н. Физика юным - Ходаков Ю.В. и др. Неорганическая химия 9 - физика 10 под ред. Пинского А.А. Шахмаев Н.М. физика 10 Яковлева Н.М. выступление на конференции «Шаг в будущее» Шалимова Т.А.. 257-131-355

Содержание презентации: 1. Актуализация знаний (слайд 1) 2. Тема и задачи урока (слайд 2) 3. План урока (слайд 3) 4. Групповой эксперимент (слайды 4 - 6) 5. Электролитическая диссоциация (слайды 7 - 9) 6. Механизм проводимости (слайды 10 – 13) 7. Электролиз ( слайды 14 – 18) 8. Обобщенный закон электролиза ( слайды 19 – 20) 9. Решение задач на закон электролиза (слайды 21 – 23) Применение электролиза ( защита плаката по своим слайдам) Д\з, рефлексия (слайд 26) Использовались (слайд 27)