Презентация по физике Электрический ток в жидкостях (10 класс)

ОГАПОУ «БСК Тема урока: «Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза» Автор: преподаватель физики Лукинова Любовь Павловна г.Белгород - 2016

Электрический ток в жидкостях. Электролиз.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Повторение: - Что называют электрическим током? - Какое направление тока принимают за положительное? - Каковы условия существования электрического тока? - На какие группы по проводимости электрического тока делятся вещества? - Перечислите хорошие проводники электрического тока. - Какова проводимость металлов? - Какова проводимость полупроводников? - Какие еще вы знаете проводники электрического тока?

Цели: -выяснить физическую сущность электропроводимости жидких проводников (электролитов) - изучить процессы электролитической диссоциации и электролиза -изучить закон электролиза Фарадея -познакомиться с применением электролиза

Значение С электропроводностью растворов солей в воде (электролитов) связано очень многое в нашей жизни. С первого удара сердца («живое» электричество в теле человека, на 70% состоящем из воды) до автомобилей на улице, плееров и мобильных телефонов (неотъемлемой частью этих устройств являются «батарейки» – электрохимические элементы питания и различные аккумуляторы). Многое вокруг сталкивается с раствором или расплавом солей, а следовательно и с электротоком в жидкостях. Эти явления изучает целая наука – электрохимия.

Проводят электрический ток растворы солей, щелочей, кислот. Вещества, растворы которых проводят электрический ток, называются электролитами. Растворы сахара, спирта, глюкозы и некоторых других веществ не проводят электрический ток -диэлектрики. Жидкие полупроводниками являются расплавленный селен, расплавы сульфитов и др. .

О чем говорят результаты опыта?

Схема электролитической диссоциации

При растворении электролитов под влиянием электрического поля полярных молекул воды происходит распад молекул электролитов на ионы – электролитическая диссоциация Электролитическая диссоциация К содержанию

Какова проводимость электролитов?

Электролиз раствора Под действием электрического поля, созданного между катодом и анодом, ионы раствора движутся упорядоченно. На электродах происходит выделение веществ. К содержанию

Электролиз — процесс выделения на электроде вещества, связанный с окислительно-восстановительными реакциями.

Применение электролиза: Электролитический метод используется для получения чистых металлов. Так, полученную из руды неочищенную медь отливают в форме толстых листов, которые затем помещают в ванну в качестве анодов. При электролизе медь анода растворяется, примеси, содержащие ценные и редкие металлы, выпадают на дно, а на катоде оседает чистая медь. Хорошим примером является электролитическое промышленное получение алюминия. Для этого в качестве электролита используют Al2O3 растворенный в расплавленном криолите (Na3AlF6) при температуре 950 С. Раствор помещают в специальные электролитические ванны, где стенки и дно, выложенные графитом, используются в качестве катода, а погруженные в электролит угольные блоки - система анодов. В процессе пропускания тока на катоде выделяется чистый алюминий. Аналогично очищают и драгоценные металлы (золото Au, серебро Ag).

Схема получения алюминия

Получение чистых веществ - рафинирование

Изделие, которое хотят покрыть слоем металла, опускают в ванну в качестве катода. В ванне раствор электролита, который содержит нужный металл. Пластина из этого же металла – анод. В процессе пропускания тока через раствор нужный металл выделяется на катоде (изделии), а пластинка (анод) постепенно растворяется. Гальваностегия

Гальваностегия используется для защиты металлических Изделий от коррозии. Гальваностегию активно используют в ювелирном деле, ведь именно с помощью этой технологии наводят позолоту на изделия. На схеме раствор AgNO3, катод – изделие, анод – серебренная пластина. Под действием электролиза серебро оседает на поверхности изделия.

Гальваностегия (никелирование, хромирование, золочение) применяют с эстетической целью и для защиты от коррозии.

Применения электролиза Получение рельефных, отслаиваемых покрытий называется гальванопластикой.

Гальванопластика Также с помощью электролиза можно изготовить рельефные металлические копии изделий (например, монет, медалей). Этот процесс был изобретен русским физиком и электротехником Борисом Семеновичем Якоби в сороковых годах XIX века и называется гальванопластикой. Для изготовления рельефной копии предмета сначала делают слепок из какого-либо пластичного материала, например из воска. Эту слепок натирают графитом и погружают в электролитическую ванну в качестве катода, где на нём и осаждается слой металла . Это применяется в полиграфии при изготовлении печатных форм.

На схеме №1 – слепок изделия(катод), №2 – пластина металла (анод). Растворенный электролит содержит нужный металл, в данном случае – серебро Если нужно получить точную копию изделия, то сначала надо из пластичного материала (воска) сделать слепок изделия, а потом покрыть его поверхность графитом. После слепок помещают в ванну с электролитом в качестве катода. Пластина нужного металла – анод. Во время прохождения тока толстый слой металла покрывает слепок. После его отделяют от металла и получают точную копию изделия.

Фигуры, украшающие Исаакиевский собор Санкт-Петербурга, получены методом гальванопластики

Кроме указанных выше , электролиз нашел применение и в других областях: получение оксидных защитных пленок на металлах (анодирование), электрохимическая обработка поверхности металлического изделия (полировка), электрохимическое окрашивание металлов (например, меди, латуни, цинка, хрома и др.), очистка воды – удаление из нее растворимых примесей. В результате получается так называемая мягкая вода (по своим свойствам приближающаяся к дистиллированной), электрохимическая заточка режущих инструментов (например, хирургических ножей, бритв и т.д.).

От чего зависит масса выделившегося вещества на электроде?

Закон Фарадея Физик Майкл Фарадей подробно изучил явление электролиза и пришел к выводу, что масса выделяющегося на электроде вещества прямо пропорциональна силе тока (I) и времени (t). Этот закон был назван законом электролиза Фарадея.

Закон Электролиза Фарадея Формула этого закона – m=k I t Где k – электрохимический эквивалент вещества. k равно массе вещества, которая выделяется на электроде за 1с при силе тока 1А. Это постоянное табличное значение отличное для каждого вещества (табл. №10, стр. 167) т.к. q = I t , то m=k q

1. Какова физическая природа электропроводности в электролитах? 1. Ионная. 2. Электронная. 3. Смешанная (электронно-ионная). 2. Электролитической диссоциацией называется... 1. образование положительных и отрицательных ионов при растворении веществ в жидкости. 2. процесс выделения на электродах веществ, входящих в состав электролита. 3. объединение ионов разных знаков в нейтральные молекулы. 3. Электролизом называется ... 1. процесс выделения на электродах веществ, входящих в состав электролита. 2. объединение ионов разных знаков в нейтральные молекулы. 3. образование положительных и отрицательных ионов при растворении веществ в жидкости.

4. Согласно закону Фарадея масса вещества, выделившегося при электролизе... 1. пропорциональна величине заряда, прошедшего через электролит, и зависит от сорта вещества. 2. зависит только от силы тока, идущего через электролит, и от сорта вещества. 3. зависит только от сорта вещества и времени электролиза. 5. При электролизе металл всегда оседает на... 1. катоде. 2. аноде. 6. Формула закона Фарадея для электролиза 1. m=Ikt 2. k=mIt 3. I=mkt 4. t=mIk

Задача: При электролитическом способе получения алюминия используются ванны, работающие под напряжение 5 В при силе тока 40 кА. Сколько времени потребуется для получения 1 т алюминия?

Д\задание: прочитать §122,123, выучить основные определения и законы, решить задачу: Упр. 20 №4., рефераты на тему: «Применение электролиза»