Buderus-trade.ru

Теплотехника Будерус
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Физика. 10 класс

Урок 34. Электрический ток в жидкостях

Электролитическая диссоциация представляет собой разложение молекул на ионы под действием электрического поля полярных молекул воды.

Степень диссоциации представляет собой долю распавшихся молекул в растворенном веществе.

Ионная проводимость — это проводимость водных растворов или расплавов электролитов, которая осуществляется ионами.

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

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н. Н. Физика. 10 класс. Учебник для образовательных организаций М.: Просвещение, 2017. С. 376-380.

Рымкевич А.П. Сборник проблем физики. 10-11 класс М.: Дрофа, 2009.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Жидкости в степени электропроводности делятся на диэлектрики (дистиллированная вода), проводники (электролиты), полупроводники (расплавленный селен).

Электролит представляет собой проводящую жидкость (растворы кислот, щелочей, солей и расплавленных солей). Электролитическая диссоциация представляет собой разложение молекул электролита на ионы при растворении в воде или плавлении. Степень диссоциации — это доля молекул, которые распадаются на ионы. Электропроводность электролитов является ионной. Проход электрического тока связан с переносом вещества.

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

Закон электролиза открыт в 1833 году Майклом Фарадеем.

Закон Фарадея: m = kI∆t

Закон электролиза определяет массу вещества, выделяемого на электроде при электролизе при прохождении электрического тока.

k — электрохимический эквивалент вещества, численно равного массе вещества, выделяемого на электроде, когда он проходит через зарядный электролит в 1 Кл.

Применение электролиза: получение чистых металлов (очистка от примесей); гальваностегия (никелирование, хромирование и т. д.); гальванопластика, то есть получение отслаивающихся покрытий (рельефные копии).

Примеры и разбор решения заданий:

1. Источник тока присоединили к двум пластинам, опущенным в раствор поваренной соли. Сила тока в цепи равна 0,3 А. Какой заряд проходит между пластинами в ванне за 7 минут?

Решение: Сила тока равна отношению заряда ко времени, в течение которого этот электрический заряд прошёл по цепи:

Подставив числовые значения, переведя время в СИ, получим q = 126 Кл.

Правильный ответ: q = 126 Кл.

  1. В процессе электролиза из водного раствора хлорида железа-2 выделилось 840 мг железа. Какой заряд прошёл через электролитическую ванну?

q = 840 · 10 -6 · 1,6 · 10 -19 · 2 · 6,02 · 10 23 / 0,056 = 2880 Кл.

Тепловое действие электрического тока в жидкостях

Жидкости по степени электропроводности делятся на:
— диэлектрики (например, дистиллированная вода),
— проводники (например, электролиты),
— полупроводники (например, расплавленный селен).

Электролит — это проводящая жидкость (растворы кислот , щелочей, солей и расплавленные соли).

Электролитическая диссоциация (разъединение) — при растворении в результате теплового движения происходят столкновения молекул растворителя и нейтральных молекул электролита.
Молекулы распадаются на положительные и отрицательные ионы.
Например, растворение медного купороса в воде.

Электролитическая диссоциация

Ион — это атом или молекула, потерявшая или присоединившая к себе один или несколько электронов.
Существуют положительные (катионы) и отрицательные (анионы) ионы.

Рекомбинация ионов

Наряду с диссоциацией в электролите одновременно может происходить процесс восстановления ионов в нейтральные молекулы.

Между процессами электролитической диссоциации и рекомбинации при неизменных условиях устанавливается динамическое равновесие.

Степень диссоциации — это доля молекул, распавшихся на ионы.
Степень диссоиацции возрастает с увеличением температуры и зависит от концентрации раствора и от электрических свойств растворителя.

Читайте так же:
Розетка терморегулятор для теплого пола

Электропроводимость электролитов

Ионная проводимость — это упорядоченное движение ионов под действием внешнего электрического поля.
Ионная проводимость существует в электролитах, где прохождение электрического тока связано с переносом вещества.

Электронная проводимость — это также в небольшой мере присутствует в электролитах, но в основном характеризует электропроводимость жидких металлов.
Ионы в электролите движутся хаотически до тех пор, пока в жидкость не опускаются электроды, между которыми существует разность потенциалов.
Тогда на хаотическое движение ионов накладывается их упорядоченное движение к соответствующим электродам и в электролите возникает электрический ток.

Зависимость сопротивления электролита от температуры

Температурная зависимость сопротивления электролита объясняется в основном изменением удельного сопротивления.

Температурная зависимость сопротивления электролита

где альфа — температурный коэффициент сопротивления.
Для электролитов всегда

Температурный коэффициент сопротивления

график

Сопротивление электролита можно рассчитать по формуле:

сопротивление электролита

Явление электролиза

Явление электролиза сопровождает прохождение элктрического тока через жидкость.
При электролизе происходит выделение на электродах веществ, входящих в электролиты.
Положительно заряженные анионы под действием электрического поля стремятся к отрицательному катоду, а отрицательно заряженные катионы — к положительному аноду.
На аноде отрицательные ионы отдают лишние электроны (окислительная реакция)
На катоде положительные ионы получают недостающие электроны (восстановительная реакция).

Электролиз

Закон электролиза

Закон электролиза был открыт в 1833году Майклом Фарадеем.

Закон электролиза

Закон электролиза определяет массу вещества, выделяемого на электроде при электролизе за время прохождения электрического тока.

Электрохимический эквивалент вещества

k — электрохимический эквивалент вещества, численно равный массе вещества, выделившегося на электроде при прохождении через электролит заряда в 1 Кл.
Зная массу выделившегося вещества, можно определить заряд электрона.

Заряд электрона

Применение электролиза:
— получение чистых металлов (очистка от примесей);
— гальваностегия, т.е. получение покрытий на металле (никелирование, хромирование и т.д. );
— гальванопластика, т.е. получение отслаиваемых покрытий (рельефных копий).

Действие тока

Чтобы посмотреть содержание презентации нажмите на её эскиз. Чтобы бесплатно скачать презентацию по действию тока нажмите на её название.

Презентации о действии тока

Название презентацииАвторСлайдыСловаЗвукиЭффектыВремяСкачать
Действие электрического токаНина217731600:001 446 кБ
Принцип действия электрического тока3413754300:00698 кБ
Действие электрического тока на человекаigor202883200:00880 кБ
Тепловое действие тока3418216700:20631 кБ
Закон Джоуля-ЛенцаИра Мирабова82136000:00779 кБ
Урок закон Джоуля-ЛенцаРуслан143473700:00123 кБ
Электрический разрядuser 22510467401:352 441 кБ
Ток в различных средахЛицей №636183720100:001 983 кБ
Электрический ток в средахProView38165600:001 181 кБ
Электрический ток в различных средахLOOSER1422900:002 555 кБ
Ток в газах120223900:00170 кБ
Электрический ток в газахAdmin178731600:004 661 кБ
Носители тока в газахВаля249277900:00245 кБ
Ток в вакууме1761412800:00294 кБ
Ток в металлах и электролитахHOME181215200:00166 кБ
Электрический ток в вакуумеАурика717200:0081 кБ
Всего : 16 презентаций34700:0118 мБ

Презентации про действие тока

Действие электрического тока

Тема: «Действия электрического тока». 8. Что представляет собой электрический ток в металлах? 9. Проводят ли жидкости электрический ток? Является ли электрическим током молния? Без сомнения, всё наше знание начинается с опыта. (Кант Иммануил немецкий философ, 1724 — 1804 г.г.). Задание: Выберите на демонстрационном столе оборудование для опыта в соответствии с рисунком. Начертите схему цепи. Соберите цепь. Сформулируйте гипотезу о предполагаемом действии тока. Проведите опыт. Сделайте выводы. Приведите примеры применения данного действия. Тепловое действие тока. Химическое действие электрического тока Впервые было открыто в 1800г. — Действие электрического тока.ppt

Читайте так же:
Условный тепловой ток в закрытом корпусе

Принцип действия электрического тока

Различные действия электрического тока. Электрический ток. Классификация источников тока. Источники тока. Электрофорная машина. Термоэлемент. Фотоэлемент. Электромеханический генератор. Устройство гальванического элемента. Аккумулятор. Действия электрического тока. Тепловое действие тока. Химическое действие тока. Магнитное действие тока. Электромагнит. Катушка. Магнитное действие катушки. Реостат. Электромагниты. Применение электромагнитов. Действие электрического тока на организм человека. Источник электричества. Действие электрического тока на мозг. Постоянный ток. — Принцип действия электрического тока.pptx

Действие электрического тока на человека

Открытый урок по физике в 9 классе. Действие электрического тока на человека. Цели урока. Перед исследователями электричества открылись три заманчивые дороги: П.Л.Капица. Опыт франклина со змеем. Разряд через тело человека. Георг рихман. Трагическая гибель Георга Рихмана. Исследовал атмосферное электричество и другой разносторонний ученый – Бенджамин Франклин. Гальвани же, наоборот, старался призвать молнию к участию в опытах с «животным электричеством». Громоотвод. Шаровая молния. Природная молния. Линейная молния. Разветвленная молния. Искусственная молния, используемая при испытаниях изоляторов линий электропередач. — Действие электрического тока на человека.ppt

Тепловое действие тока

Тепловое действие тока. Физический закон. Тренинг на знание формулы мощности электрического тока. Нагревание проводника. Степень нагрева проводника. Длина проводника. Проводники соединены параллельно. Удельное сопротивление проводника. Проводники соединены последовательно. Количество теплоты. Проводник. Как изменится количество теплоты. Применение теплового действия тока. Видеоролик. Физкультминутка. Лампа накаливания. Двойная спираль. Энергосберегающие лампы. Энергосбережение в быту. Электрическая плита. Осветительные приборы. Холодильник. Спирали для лампочек накаливания. — Тепловое действие тока.ppt

Закон Джоуля-Ленца

Тема урока. Проводник с током. Нагревается. Выделяет количество теплоты – q. Закон джоуля — ленца. 1841г. 1842г. Джоуль Джеймс Прескотт. Ленц Эмилий Христианович. Q = I R t. Закон джоуля -ленца. Дано t = 30 мин R = 20 Ом I = 5 A Q = ? Электронагревательные приборы. Лампа накаливания. Из истории изобретения ламп накаливания. В 1838 году бельгиец Жобар изобретает угольную лампу накаливания. — Закон Джоуля-Ленца.ppt

Урок закон Джоуля-Ленца

Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца. Цели урока. Содействовать формированию мировозренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающего мира. План урока. Подготовка к изучению нового материала. Изучение нового материала. Решение задач. Причина нагревания проводника электрическим током. Вывод закона Джоуля- Ленца. Работа тока A= UIt Количество теплоты Q=A=UIt U=IR Q=I?Rt. Закон Джоуля- Ленца. Джоуль Джеймс Прескотт (1818-1889). Обосновал на опытах закон сохранения энергии. Установил закон, определяющий тепловое действие электрического тока. — Урок Закон Джоуля-Ленца.ppt

Электрический разряд

Электрический ток в металлах. Ток в электролитах. Известны и твердые электролиты . Электрический ток в газах. Однако при определенных условиях газы могут становиться проводниками. Нагревание – не единственный способ превращения газа в проводник. Коронный разряд. Ионизация и свечение газа в коронном. разряде происходят только в ограниченной области вблизи электродов (коронирующий слой). Искровой разряд. Молния. Во время грозы из конденсатора можно было рукой извлекать искры. В истории физики были и печальные случаи. Разные части грозового облака несут заряды различных знаков. — Электрический разряд.ppt

Читайте так же:
Как закрепить провод теплого пола

Ток в различных средах

Электрический ток в различных средах. Вещества. Электрический ток в металлах. Природа электрического тока в металлах. Опыт Папалекси-Мандельштама. Металлы имеют кристаллическое строение. Зависимость сопротивления проводника от температуры. Электрический ток в полупроводниках. Полупроводники. Собственная проводимость полупроводников. Изменения в полупроводнике. Электрический ток. Донорные примеси. Акцепторные примеси. Электрический ток в жидкостях. Дистиллированная вода. Свободные носители. Электролитическая диссоциация. Электролит. Заряженные ионы. Электролиз. Закон электролиза. — Ток в различных средах.ppt

Электрический ток в средах

Электрический ток. Электрический ток в различных средах. Ток может протекать в пяти различных средах. Электрический ток в металлах. Строение металлов. Упорядоченное движение электронов. Опыты Толмена и Стюарта. Зависимость сопротивления проводника от температуры. Электроны. Электрический ток в вакууме. Вакуум . Термоэлектронная эмиссия. Электровакуумный диод. Электронно-лучевая трубка. Носители заряда. Электрический ток в полупроводниках. Полупроводники. Сопротивление металлов. Собственная проводимость полупроводников. Образование электронно-дырочной пары. Примесная проводимость полупроводников. — Электрический ток в средах.pptx

Электрический ток в различных средах

Электрический ток в различных средах. Электрический ток в металлах. Носителями тока являются свободные электроны Сопровождается тепловым действием. Выполняются закон Джоуля – Ленца, закон Ома. Возможна сверхпроводимость при низких температурах. Применение. Проводники, Резисторы и т.д. Электрический ток в жидкостях. Электролиз. Электролитическая диссоциация. Перенос вещества. Закон Фарадея. Получение чистых металлов. Гальванопластика. Гальваностегия. Электрический ток в газах. Ионизация газа. Самостоятельные газовые разряды: искровой, дуговой, коронный, тлеющий. — Электрический ток в различных средах.ppt

Ток в газах

« Электрический ток в газах ». Тип урока : Урок – лекция. Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, практический. Мотивация учебной деятельности. Лекция. Закрепление знаний. Искровое свечение молнии вызывает страх. Природу данного свечения и не только, мы узнаем сегодня на уроке. Леонардо да Винчи. План лекции. Молния. Плазма. Техническое применение прохождения электрического тока в газах. 1. Электрический разряд в газах. 2. Ионизация газов. Несамостоятельный разряд. 3. Различные типы самостоятельных разрядов, условие возникновения. Тлеющий разряд. Дуговой разряд. Коронный разряд. — Ток в газах.ppt

Электрический ток в газах

Электрический ток в газах Разряды и виды разрядов в газах. Прохождение электрического тока через газ называется разрядом. Разряд, существующий при действии внешнего ионизатора, — несамостоятельный. Электрический ток в газах. Электронный удар Термическая ионизация Фотоионизация Радиоактивность. Ионизацией называется процесс отделения электронов от атомов и молекул. Образовавшиеся электроны и ионы делают газ проводником электричества. Процессы ионизации: Типы самостоятельных разрядов. Тлеющий разряд. Искровой разряд. возникает в газе обычно при давлениях порядка атмосферного Рат. — Электрический ток в газах.ppt

Носители тока в газах

Электрический ток в газах. Газы состоят из нейтральных атомов. Распад атомов. Электронно-ионная проводимость. Протекание тока. Направленное движение положительных ионов. Самостоятельный и несамостоятельный разряды. Вольт-амперная характеристика тока в газах. Условие ионизации электронным ударом. Типы самостоятельных разрядов. Виды самостоятельных разрядов. Тлеющий разряд. Дуговой разряд. Коронный разряд. Искровой разряд. Плазма. Ионизированный газ. Степень ионизации плазмы. Верхние слои атмосферы. Плазма во вселенной и вокруг Земли. Радиационные пояса Земли. Плазма в нашей жизни. — Носители тока в газах.pptx

Ток в вакууме

Электрический ток в вакууме. Электрический ток в различных средах. Вопросы. Вакуум. Вакуум – пространство, не содержащее каких – либо частиц. Явление термоэлектронной эмиссии. Вакуумный диод и триод. Вакуумный диод. Обратное включение. Вольт – амперная характеристика вакуумного диода (ВАХ). Вакуумный триод. Различные радиолампы. Электронно – лучевая трубка. Электронно – лучевая трубка – электровакуумный прибор. Кинескоп телевизора. Электронные осциллографы. Применение вакуумных приборов. — Ток в вакууме.ppt

Читайте так же:
Автоматы по тепловому току как выбираются

Ток в металлах и электролитах

Электрический ток в металлах. Термоэлектричество. Электрическая проводимость. Упорядоченное движение. Опыты Толмена и Стюарта. Электроны. Электрический ток в жидкостях. Явление электролиза. Закон электролиза. Носители заряда в электролитах. Зависимость сопротивления проводника от температуры. Сверхпроводимость. Что представляет собой электрический ток. Решение задач. — Ток в металлах и электролитах.ppt

Электрический ток в вакууме

Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия (ТЭЭ). Вакуумный диод (для выпрямления переменного тока). Электронные пучки. Электронно-лучевая трубка. Применение: в кинескопах телевизора В осциллографах В дисплеях. — Электрический ток в вакууме.ppt

Презентация на тему Электрический ток в жидкостях. Законы электролиза

Презентация на тему Презентация на тему Электрический ток в жидкостях. Законы электролиза, предмет презентации: Физика. Этот материал содержит 16 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас — поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

  • Главная
  • Физика
  • Электрический ток в жидкостях. Законы электролиза

Слайды и текст этой презентации

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ЖИДКОСТЯХ. ЗАКОНЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА.

Подготовил:
студент 2 курса группы 120942
факультета МФиИ
Харламов Игорь

Фарадей
Основные понятия
Закон Электролиза
Применение электролиза в технике
Выводы
Тесты
Видеофрагмент
Задачи
Контрольные вопросы

Майкл Фараде́й ( 1791- 1867) — английский физик-экспериментатор и химик. Член Лондонского королевского общества и множества других научных организаций, в том числе иностранный почётный член Петербургской академии наук. Открыл электромагнитную индукцию, лежащую в основе современного промышленного производства электричества и многих его применений. Создал первую модель электродвигателя. Среди других его открытий — первый трансформатор, химическое действие тока, законы электролиза, действие магнитного поля на свет, диамагнетизм. Первым предсказал электромагнитные волны. Фарадей ввёл в научный обиход термины ион, катод, анод, электролит, диэлектрик, диамагнетизм, парамагнетизм и др.

Проводниками электрического тока являются не только металлы и полупроводники. Электрический ток проводят растворы многих веществ в воде. Как показывает опыт, чистая вода не проводит электрический ток, то есть в ней нет свободных носителей электрических зарядов. Не проводят электрический ток и кристаллы поваренной соли, хлорида натрия.
Однако раствор хлорида натрия является хорошим проводником электрического тока.
Растворы солей, кислот и оснований, способные проводить электрический ток, называются электролитами.

Прохождение электрического тока через электролит обязательно сопровождается выделением вещества в твёрдом или газообразном состоянии на поверхности электродов. Выделение вещества на электродах показывает, что в электролитах электрические заряды переносят заряженные атомы вещества – ионы. Этот процесс называется электролизом.

Электролитическая диссоциация — процесс распада электролита на ионы при его растворении или плавлении.
Степень диссоциации — величина, характеризующая состояние равновесия в реакции диссоциации в гомогенных (однородных) системах.
Рекомбинация — исчезновение пары свободных носителей противоположного заряда в среде с выделением энергии
К оглавлению

Читайте так же:
Розетка ламинат для теплого пола

Майкл Фарадей на основе экспериментов с различными электролитами установил, что при электролизе масса m выделившегося на электроде вещества пропорциональна прошедшему через электролит заряду ∆q или силе тока I и времени ∆t прохождения тока:

где z — валентность атома (иона) вещества, e — заряд электрона
— постоянная Фарадея

Это уравнение называется законом электролиза. Коэффициент k, зависящий от выделившегося вещества, называется электрохимическим эквивалентом вещества.

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗА В ТЕХНИКЕ

Покрытие металлов слоем другого металла при помощи электролиза (гальваностегия)
Гальванопластика — процесс осаждения металла на форме, позволяющий создавать идеальные копии исходного предмета.
Электрометаллургия — методы получения металлов, основанные на электролизе, т. е. выделении металлов из растворов или расплавов их соединений при пропускании через них постоянного электрического тока.
Рафинирование металлов – очистка металлов от примесей

При растворении электролитов под влиянием электрического поля полярных молекул воды происходит распад молекул электролитов на ионы – этот процесс называется электролитической диссоциацией.
При тепловом (хаотическом) движении может происходить обратный процесс — рекомбинация – ионы разных знаков при встрече могут снова объединиться в нейтральные молекулы. В растворе электролита наряду с ионами находятся и молекулы.
Масса вещества, выделившегося на электроде за время t при прохождении электрического тока, пропорциональна силе тока и времени. Это утверждение, полученное нами теоретически, впервые было установлено экспериментально Фарадеем, носит название закона электролиза Фарадея.

1. Какова физическая природа электропроводности в электролитах?
а) Ионная.
б) Электронная.
в) Смешанная
2. Укажите неверный ответ.
а) Все жидкости являются электролитами.
б) Жидкости могут быть диэлектриками, проводниками, полупроводниками.
в)Растворы солей, щелочей, кислот и расплавленные соли, обладающие электрической проводимостью, называются электролитами.
3. Электролитической диссоциацией называется.
а) образование положительных и отрицательных ионов при растворении веществ в жидкости.
б) процесс выделения на электродах веществ, входящих в состав электролита.
в) объединение ионов разных знаков в нейтральные молекулы.
4. Рекомбинацией называется .
а)объединение ионов разных знаков в нейтральные молекулы.
б)процесс выделения на электродах веществ, входящих в состав электролита.
в)образование положительных и отрицательных ионов при растворении веществ в жидкости.

5)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.

6. С увеличением температуры; электролита, его электропроводность…
1. увеличивается.
2. уменьшается.
3. не изменяется.

7. Согласно первому 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.

8. Электрохимическим эквивалентом вещества называют величину, численно равную…
1. отношению массы выделившегося вещества к заряду, прошедшему через раствор.
2. отношению атомной массы к валентности его атомов.
3. отношению валентности его атомов к атомной массе вещества.
4. произведению атомной массы вещества на валентность его атомов.

9. При электролизе металл всегда оседает на…
1. катоде.
2. аноде.

10. Формула первого закона Фарадея для электролиза
1. m=Ikt
2. k=mIt
3. I=mkt
4. t=mIk

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector