Задачи урока:
- Обучающая – формирование знаний и
умений учащихся по восприятию научной лексики на
английском зыке, умение работать с научной и
технической терминологией со словарем и без
него, формирование знаний и умений учащихся по
использованию законов электролиза и их
техническому применению; объединение знаний по
английскому языку и физике.
- Воспитывающая – овладение умением
аккуратно работать со словарями, лабораторным
оборудованием, вести записи в тетради.
- Развивающая – развитие обобщенных
знаний и целостного представления о физических
явлениях; об использовании полученных на уроках
знаний при интегрированном подходе к изучению
различных предметов.
Оборудование:
- портреты Г.Дэви и М Фарадея,
- кодоскоп с пленками,
- индивидуальные карточки-задания,
- набор карточек с техническими терминами на
английском языке,
- англо-русские словари,
- прибор по электролизу,
- катушка с сердечником,
- весы с разновесами и гирями, амперметры.
Ход урока
1. Подготовка учащихся к началу работы
Учителя физики и английского языка
приветствуют учащихся, произносят вступительное
слово о целях и задачах урока.
2. Актуализация имеющихся знаний
2.1. Работа на английском языке с научной
лексикой по индивидуальным карточкам.
Карточки содержат текст на русском языке
интернационального характера о научных
открытиях. Например:
а) В 1820 году датский ученый Х.Эратея открыл
действие электрического тока на магнитную
стрелку.
б) Продолжая его исследования, французский
физик и математик Ампер открывает механическое
взаимодействие электрических токов и
устанавливает количественные соотношения для
определения силы этого взаимодействия.
И так далее. Карточки раздаются с
использованием дифференцированного подхода к
образовательному уровню учащихся и с
привлечением к работе всего класса. В результате
прочтения всех карточек с начала на русском, а
затем на английском языках перед учащимися
предстает история разнообразных открытий,
сделанных учеными в XIX веке. Учащиеся должны
перевести предложения, не используя при этом
словарь.
2.2. Работа с карточками, на которых
написаны предложения на английском языке,
включающие научную и техническую терминологию.
А)Electrolytes are compounds which when fused or dissolved in certain solvents,
generally water, conduct an electric current.
В)All acids, bases and salts are electrolytes.
Карточки выдаются с порядковыми номерами, с
использованием дифферен-цированного подхода к
образовательному уровню учащихся и с
привлечением в работе всего класса. Учащиеся
должны перевести предложения с использованием
англо-русского словаря, и прочитать их в порядке
указанных номеров сначала на английском языке, а
затем на русском.
2.3. Работа с использованием научно-
технических текстов учебника на английском
языке.
Этот этап урока проводится в форме беседы на
английском языке о жизни и научной деятельности
английского физика и химика Г.Дэви, в лаборатории
которого М.Фарадей начинал свою научную
деятельность, о становлении его как известного
всему миру ученого.
Учащимся предлагается в ходе беседы устно и
письменно ответить на вопросы по-английски.
Затем беседа плавно переходит в подготовленные
заранее на английском языке краткие сообщения
учащихся о некоторых открытиях, сделанных
М.Фарадеем:
- осуществление вращения проводника с током
вокруг магнита, т.е. создание прообраза
электрического двигателя;
- открытие явления возникновения электрического
тока в проводнике при изменении магнитного
потока, пронизывающего контур этого проводника,
называемое явлением электромагнитной индукции;
- обнаружение явлений диа- и парамагнетизма;
- открытие законов электролиза.
При проведении данной части урока, учитель
английского языка на специальном стенде (или
просто доске), вывешивает наиболее часто
употребляемые при работе слова и выражения с
переводом. Например:like magnetic poles – одноимённые
магнитные полюса;when the current ceases to flow – когда
прекращается прохождение тока и т.д.
2.4. Следующий этап урока ведет учитель
физики в форме диалога с учащимися класса:
Учитель – Обсуждая тексты на
английском языке, всем довольно часто
встречалось понятие "электролиз”. Давайте
вспомним, что это такое и дадим определение этому
понятию.
Ученик – Процесс выделения на
электродах веществ, связанный с
окислительно-восстановительными реакциями,
называется электролизом.
Это химический процесс, который протекает в
растворе или расплаве электролита при
прохождении по нему электрического тока.
Учитель – А что такое электролит?
Ученик – Водные растворы (расплавы)
солей кислот, щелочей, которые обеспечивают при
прохождении электрического тока движение ионов,
что сопровождается химическими реакциями.
3. Изучение нового материала.
Учитель – Рассмотрим на опыте с
водным раствором медного купороса, как это
происходит. Напишите уравнение диссоциации CuSO4
Ученик – CuSO4 —> Cu2+ + SO42-
– первичный процесс.
2 SO42- + 2Н2О = 2Н2SO4 + О2
– вторичный процесс.
Учитель – Что произошло в результате
диссоциации?
Ученик – В результате диссоциации
уменьшается количество воды в растворе, и
увеличивается количество серной кислоты.
Учитель – А что ещё изменилось?
Фронтальный эксперимент: для того, чтобы это
определить, соберем установку для проведения
электролиза медного купороса, предварительно
взвесив катод на весах, которые имеются на каждой
парте. Включим ток и подождем окончания данного
процесса. (В то время, когда учащиеся собирают
установку - учитель раздаёт карточки с
использованием дифференцированного подхода к
образовательному уровню учащихся по физике).
Пока идёт процесс, рассмотрим и запишем
уравнение диссоциации, представленное на
выданной карточке. Например…….
Ученик –
NaCl —> Na+ + Cl- первичный процесс
2Na + 2H2O = 2NaOH + Cl- вторичный процесс.
Водород при этом можно собрать.
Учитель – Итак, установка работала в
течение 5 минут, силу тока определили по
амперметру, она равна 1,2А. Посмотрим, что
изменилось?
Ученик – Один из электродов, который
называется катод, изменил свой цвет – стал
красновато-бурым.
Ученик – Если это выделившаяся медь,
то должна измениться масса катода. Это можно
определить, взвесив его на весах. Мы это знаем из
курса химии.
Учитель – Давайте взвесим и определим
правильность ваших ранее полученных знаний (все
взвешивают катод для определения его массы).
Ученик – Масса катода изменилась –
она увеличилась на n мг.
Учитель – За счет чего могла
увеличиться масса катода?
Ученик – За счет массы ионов меди,
которые при взаимодействии с катодом, осаждаются
на нём.
Учитель – Значит, чем больше времени
будет включена установка, тем больше ионов меди
достигнет катода и осядет на нём. Проверим это на
опыте…
Ученик – При повторном взвешивании
масса электрода возросла ещё…
Учитель - Какой вывод делаем из
эксперимента?
Ученик – Масса вещества,
выделившегося на катоде, зависит от времени, в
течение которого электрический ток проходит по
электрической цепи (m ~ t).
Учитель – А ещё от чего может зависеть
масса выделившейся на катоде меди?
Ученик – От параметров электрической
цепи, например, от силы тока, потому что именно
она характеризует величину электрического
заряда, перенесенного через поперечное сечение
проводника в единицу времени.
Учитель – Поставим данный опыт,
проверим догадку вашего товарища, изменив
значение силы тока в цепи при помощи реостата.
Ученик – Масса выделившейся на катоде
меди возросла. Значит, масса выделившегося на
катоде вещества, зависит от силы тока в цепи, а
при построении графика на основе полученных
данных, можно определить, что она
пропорциональна силе тока в цепи (m ~ I).
Учитель – Объединим два фактора
вместе и запишем формулу, учитывая, что масса
выделившегося на катоде вещества будет зависеть
от природы данного вещества.
m ~ t
m ~ I => m = k I t ,
где k – коэффициент пропорциональности,
зависящий от природы вещества и называемый
электрохимическим эквивалентом.
Смысл этого эквивалента таков, что он
определяется отношением массы иона к его заряду.
Зависимость, которую мы установили
экспериментально, называется законом
электролиза
Фарадея. Масса вещества,
выделившегося на электроде за время t при
прохождении электрического тока,
пропорциональна силе тока и времени, в течение
которого ток идёт по цепи.
А теперь, используя наши молекулярные и
зарядовые представления, выведем эту формулу
теоретически.
m = moi · N oi ,
где moi – масса одного иона;
Noi – число ионов, дошедших до катода.
moi = M / NA , где M - молярная масса;
NA- число Авогадро.
Noi = q / qoi , где q - заряд, прошедший
через электролит;
qoi - заряд одного иона.
q = It , где е - модуль элементарного заряда;
qoi = еn n - валентность, используемого
химического элемента.
Подставим, выраженные в формулах величины из
одной формулы в другую. Получаем m = M I t / NA e n.
Введём обозначение k = M / NA e m , что убеждает,
что коэффициент пропорциональности зависит от
природы вещества.
Используя данную формулу, в 1874 году было
впервые получено значение элементарного
электрического заряда, которое было равно e = 1,6 ·
10–19Кл. Но данный закон используется не
только для этого, поэтому, давайте заслушаем
сообщения о практическом использовании
электролиза.
Темы выступлений: "Электрометаллургия”,
"Гальваностегия”.
Во время выступления и диалога учащихся с
учителем физики в их беседу постоянно вступает
учитель английского языка, который наиболее
часто употребляемые слова научной и технической
лексики произносит на английском языке и
вывешивает на доске их вместе с переводом.
4. Подведение итогов.
Учитель английского языка – вы кратко
познакомились с жизнью и деятельностью двух
великих учёных Г.Дэви и М. Фарадея, научились
пользоваться научно-технической терминологией
на английском языке, развили навыки пользования
словарями, содержащими технические термины.
Учитель физики - вы расширили свой
научно-технический кругозор, изучили
электролиза, открытого М.Фарадеем и его
практическое применение; увидели, какая
существует тесная взаимосвязь между физическими
и химическими знаниями, а также с возможностями
их расширить, имея глубокие знания иностранного
языка. |