Презентация урока «Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза»

ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕСРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ«БЕЛГОРОДСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»Отделение ПКР  Тема урока: «Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза»Автор: преподаватель физики Лукинова Любовь Павловнаг.Белгород - 2014 Электрический ток в жидкостях. Электролиз. 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 ваннераствор электролита, который содержитнужный металл. Пластина из этого жеметалла – анод. В процессе пропускания токачерез раствор нужный металл выделяется на катоде (изделии), а пластинка (анод)постепенно растворяется. Гальваностегия Гальваностегия используется для защиты металлическихИзделий от коррозии. Гальваностегию активно используют вювелирном деле, ведь именно с помощью этой технологиинаводят позолоту на изделия. На схеме растворAgNO3, катод – изделие, анод –серебренная пластина.Под действиемэлектролиза сереброоседает на поверхностиизделия. 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 изготовитьрельефные металлические копии изделий (например,монет, медалей). Этот процесс был изобретенрусским физиком и электротехником БорисомСеменовичем 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 – слепокизделия(катод), №2 – пластина металла(анод). Растворенныйэлектролит содержитнужный металл, в данном случае –серебро Если нужно получить точную копию изделия, то сначала надоиз пластичного материала (воска) сделать слепок изделия, апотом покрыть его поверхность графитом. После слепокпомещают в ванну с электролитом в качестве катода.Пластина нужного металла – анод. Во время прохождениятока толстый слой металла покрывает слепок. После егоотделяют от металла и получают точную копию изделия. Фигуры, украшающие Исаакиевский собор Санкт-Петербурга, получены методом гальванопластики Кроме указанных выше , электролиз нашел применениеи 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 tГде k – электрохимический эквивалентвещества. k равно массе вещества, котораявыделяется на электроде за 1с при силе тока1А. Это постоянное табличное значениеотличное 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 электролиза1. 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»