Presentazione sul tema "Corrente elettrica nei liquidi". Presentazione "Corrente elettrica nei liquidi" Scarica la presentazione Corrente elettrica nei liquidi

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Lo scopo della lezione l'utilizzo della presentazione è la formazione dei concetti di "elettroliti, dissociazione elettrica, grado di dissociazione"; considerazione del fenomeno dell'elettrolisi, derivazione della legge di Faraday; Applicazione dell'elettrolisi in ingegneria.

Argomento della lezione: “Corrente elettrica nei liquidi”.

Lo scopo della lezione:

1. A) Introdurre la definizione dei concetti:

elettroliti;

dissociazione elettrica;

Grado di dissociazione.

B) Consideriamo il fenomeno dell'elettrolisi. Legge di Faraday.

2. Sviluppo dell'osservazione, allargamento dei propri orizzonti.

3. Aumentare l'interesse per l'argomento studiato.

Attrezzatura: proiettore multimediale, computer, lavagna interattiva, presentazione (Appendice 1).

Tipo di lezione: lezione imparando nuovo materiale.

Durante le lezioni

I. Attualizzazione della conoscenza (messaggio dell'argomento, scopo e obiettivi della lezione). (Diapositiva 2, 3)

II. Imparare nuovo materiale.

UN) Domande:

1) Quali corpi sono conduttori di corrente elettrica?

2) Qual è la conducibilità dei metalli liquidi?

In soluzioni e fusioni di elettroliti (sali, acidi e alcali), trasferimento di carica sotto l'azione di campo elettrico, è svolto da ioni "+" e "-" che si muovono in direzioni opposte.

Gli elettroliti sono sostanze le cui soluzioni e fusioni hanno conducibilità ionica. (Diapositiva 4)

Domanda: Perché un dielettrico polare solido diventa un conduttore di corrente elettrica quando disciolto in acqua? (Diapositiva 5)

Per rispondere a questa domanda, considera il processo di dissoluzione di CuCl 2 in acqua.

(Spiegazione: in un tale cristallo, + ioni Cu e - ioni Cl si trovano ai nodi di un semplice reticolo cubico.

Quando un cristallo di CuCl 2 viene immerso nell'acqua, i poli OH negativi delle molecole d'acqua iniziano ad essere attratti dalle forze di Coulomb verso gli ioni Cu positivi e le molecole d'acqua si trasformano in ioni Cl negativi con il loro polo positivo H.

Superando le forze di attrazione tra gli ioni Cu + e Cl -, il campo elettrico delle molecole di acqua polare separa gli ioni dalla superficie del cristallo)

Conclusione: nella soluzione compaiono portatori liberi - Cu + e Cl -, che sono circondati da molecole di acqua polare.

Questo fenomeno è chiamato dissociazione elettrica (dalla parola latina per separazione). (Diapositiva 6)

dissociazione elettrica- scissione delle molecole di elettroliti in ioni positivi e negativi sotto l'azione di un solvente.

Domanda: Da quali parametri dipende la solubilità di una sostanza? (dalla temperatura)

Grado di dissociazione- il rapporto tra il numero di molecole dissociate in ioni e il numero totale di molecole di una data sostanza.

Ri combinazione- il processo di combinazione di ioni di segni diversi in molecole neutre.

B) Con la conducibilità ionica, il passaggio di corrente è associato al trasferimento di materia. Sugli elettrodi vengono rilasciate sostanze che costituiscono gli elettroliti. (Diapositiva 7)

Quando viene creato un campo elettrico esterno nell'elettrolita, si verifica un movimento diretto di ioni. Il cloruro di rame in soluzione acquosa si dissocia in ioni rame e cloruro.

Gli ioni di rame "+" (cationi) sono attratti dall'elettrodo "-" (catodo) e gli ioni di cloro "-" (anioni) sono attratti dall'elettrodo "+" (anodo).

Dopo aver raggiunto il catodo, gli ioni di rame vengono neutralizzati dagli elettroni in eccesso che si trovano sul catodo - di conseguenza si formano atomi di rame neutri che si depositano sul catodo.

Gli ioni di cloro emettono un elettrone in eccesso all'anodo, trasformandosi in atomi di cloro neutri, collegandosi a coppie gli atomi di cloro formano una molecola di cloro, che viene rilasciata all'anodo sotto forma di bolle di gas.

Il processo di rilascio di una sostanza sugli elettrodi associato a una reazione redox - chiamata elettrolisi. (Diapositiva 8)

(Il fenomeno dell'elettrolisi fu scoperto nel 1800 dai fisici inglesi W. Nichols e A. Carlyle)

Cosa determina la massa della sostanza rilasciata sugli elettrodi in un certo tempo?

La legge dell'elettrolisi (legge di Faraday). (Diapositiva 9). (Messaggio dello studente)

Ricerca nel campo dell'elettricità, del magnetismo, della magnetoottica, dell'elettrochimica. scoprì il fenomeno dell'induzione elettromagnetica e ne stabilì le leggi. Gli esperimenti sul passaggio della corrente attraverso soluzioni di acidi, sali e alcali furono il risultato della scoperta delle leggi dell'elettrolisi (leggi di Faraday). Introdusse il concetto di campo e usò il termine "campo magnetico". Ha ricevuto prima il cloro allo stato liquido, poi l'idrogeno solforato, l'anidride carbonica, l'ammoniaca e il biossido di azoto. . Ha gettato le basi per la ricerca sulla gomma naturale. Ha mostrato la possibilità di clorurazione fotochimica dell'etilene. Introdotto il concetto di permittività dielettrica. Il nome di Faraday è entrato nel sistema delle unità elettriche come unità di capacità elettrica.

Domande? (Diapositiva 10)

1. Come trovare la massa della sostanza rilasciata sugli elettrodi?

2. Come trovare la massa di uno ione?

3. Come trovare il numero di ioni?

4. Come trovare la carica di uno ione? (n - valenza)

La massa della sostanza rilasciata sull'elettrodo durante il passaggio di una corrente elettrica è direttamente proporzionale all'intensità e al tempo della corrente. (Questa dichiarazione fu ricevuta nel 1833 dal fisico inglese Michael Faraday e si chiama Legge di Faraday).

K è l'equivalente elettrochimico di una sostanza (dipende dalla massa molare della sostanza "M" e dalla valenza "n")

Fis. il significato di k è numericamente uguale alla massa della sostanza rilasciata sull'elettrodo quando una carica di 1 C passa attraverso l'elettrolita.

N a *e=F è la costante di Faraday. (Diapositiva 12)

Il significato fisico di F è numericamente uguale alla carica che deve essere fatta passare attraverso la soluzione elettrolitica per isolare 1 mole di una sostanza monovalente sull'elettrodo.

IN) L'uso dell'elettrolisi nella tecnologia (comunicazione dello studente). (Diapositiva 13)

1. Galvanotecnica - rivestimento decorativo o anticorrosivo prodotti in metallo un sottile strato di un altro metallo (nichelatura, cromatura, ramatura, doratura).
2. Galvanoplastica - produzione elettrolitica di copie metalliche, oggetti in rilievo. In questo modo sono state realizzate figure per la Cattedrale di Sant'Isacco a San Pietroburgo.
3. Elettrometallurgia: ottenere metalli puri mediante elettrolisi di minerali fusi (Al, Na, Mg, Be).
4. Raffinazione dei metalli - purificazione dei metalli dalle impurità. (Diapositive 14-17)

G) Comportamento della lezione.

1. Quali sostanze sono chiamate elettroliti?

2. Definire:

dissociazione elettrica;

grado di dissociazione;

ri combinazione.

3. Quale processo si chiama elettrolisi? Chi l'ha aperto e quando?

4. Formulare la legge di Faraday?

5. Significato fisico dell'equivalente elettrochimico della materia e costante di Faraday.

Compiti a casa: §§ 122-123, es. 20 (4, 5). (Diapositiva 18)

Bibliografia

1. Educativo edizione elettronica“Corso interattivo di fisica per classi 7-11”, “Physicon”, 2004

2. “Open Physics 1.1”, LLC “Physicon”, 1996-2001, a cura del Professore MIPT S.M. Cosell.

3. “Biblioteca di ausili visivi elettronici. Classi di fisica 7-11”, GU RC EMTO, “Cirillo e Metodio”, 2003

diapositiva 1

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Metodi di lezione

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Matematica: tracciare grafici, convertire formule, calcoli. Comunicazione interdisciplinare Chimica - dissociazione elettrolitica, elettrolisi

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Le fasi principali della lezione Momento organizzativo Aggiornamento delle conoscenze. Motivazione di brainstorming. Esperienza dimostrativa Dichiarazione del problema Incoraggiare il dialogo. Trovare e risolvere il problema Esperimento dimostrativo. Integrazione nel campo della chimica. Dialogo principale Sistematizzazione e generalizzazione delle conoscenze Ricerca di informazioni su Internet Consolidamento delle conoscenze Compiti a casa

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Rispondi alle domande In quali gruppi sono divise tutte le sostanze per la conducibilità della corrente elettrica? Fornisci esempi dei migliori conduttori di corrente elettrica. Quali particelle causano corrente nei metalli? La conduttività elettrica di un metallo cambia quando viene riscaldato? La conduttività elettrica di un metallo cambierà se viene fuso? Quali fluidi conosci che conducono elettricità altro che metalli fusi?

Diapositiva 7

Diapositiva 8

Domande per la ricerca In che modo la resistenza dell'elettrolita dipende dalla temperatura, dai parametri geometrici dell'elettrolita? Perché l'acqua pura non conduce, ma la soluzione salina conduce l'elettricità? Cosa causa la corrente elettrica in una soluzione salina?

Diapositiva 9

Liquidi conduttivi Elettroliti Soluzioni saline Soluzioni alcaline Soluzioni acide

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Quando immerso nella soluzione vetriolo blu elettrodi caricati in modo opposto, si verifica un movimento diretto di ioni. Il solfato di rame in una soluzione acquosa si dissocia in ioni rame e un residuo acido.

diapositiva 11

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Il processo di rilascio sugli elettrodi delle sostanze che compongono l'elettrolita, quando una corrente elettrica scorre attraverso la sua soluzione (o fusione), è chiamato elettrolisi L'elettrolisi ha un'ampia applicazione tecnica. Dove viene utilizzata l'elettrolisi? Questa domanda deve essere risolta utilizzando Internet.

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Cosa determina la massa della sostanza rilasciata sull'elettrodo? Dissociazione elettrolitica: la scissione di molecole in ioni positivi e negativi sotto l'azione di un solvente. Quando ioni di segni diversi si avvicinano, è possibile la loro ricombinazione (combinazione) in una molecola

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Michael Faraday - il grande scienziato inglese, il creatore della dottrina generale dei fenomeni elettromagnetici Michael Faraday nel 1833 stabilì sperimentalmente la legge dell'elettrolisi. Ha introdotto i termini ora generalmente accettati: elettrodo, catodo, anodo, elettrolita, elettrolisi.

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Completare le attività di test I. Indicare la risposta sbagliata 1. I liquidi possono essere dielettrici, conduttori, semiconduttori. 2. Tutti i fluidi sono elettroliti. 3. Le soluzioni di sali, alcali, acidi e sali fusi con conduttività elettrica sono chiamate elettroliti. II. La dissociazione elettrolitica è chiamata... III. La ricombinazione è chiamata ... IV. L'elettrolisi è chiamata ... 1. il processo di separazione delle sostanze che compongono l'elettrolita sugli elettrodi. 2. associazione di ioni di segno diverso in molecole neutre. 3. la formazione di ioni positivi e negativi durante la dissoluzione di sostanze in un liquido. V. Con un aumento della temperatura dell'elettrolita, la sua conduttività elettrica ... 1. aumenta. 2. diminuisce. 3. non cambia.

In base alle proprietà elettriche, tutti i liquidi possono essere suddivisi in 2 gruppi:

LIQUIDI

CONDUTTIVO

NON CONDUTTORE

Questi includono acqua distillata, alcool, olio minerale

Questi includono soluzioni (il più delle volte acquose) e fusioni di sali, acidi e basi.

Dissociazione elettrolitica

La dissociazione elettrolitica è la scomposizione delle molecole di elettroliti in ioni positivi e negativi.

Il grado di dissociazione è la proporzione di molecole che sono decadute in ioni in un soluto. Dipende da:

• temperatura

• concentrazione della soluzione
• proprietà elettriche del solvente

Con l'aumentare della temperatura aumenta il grado di dissociazione e, di conseguenza, aumenta la concentrazione di ioni caricati positivamente e negativamente.

Ricombinazione ionica

Insieme alla dissociazione nell'elettrolita, può verificarsi contemporaneamente il processo di riduzione degli ioni in molecole neutre. Ioni di segni diversi, incontrandosi, possono nuovamente unirsi in molecole neutre - ricombinare .

In condizioni costanti nella soluzione è stabilito equilibrio dinamico, in cui il numero di molecole che decadono in ioni al secondo è uguale al numero di coppie di ioni che si ricombinano in molecole neutre nello stesso tempo.

Conduzione ionica

I portatori di carica in soluzioni acquose o fusioni di elettroliti sono ioni caricati positivamente e negativamente.

Se una nave con una soluzione elettrolitica è inclusa in un circuito elettrico, gli ioni negativi inizieranno a muoversi verso l'elettrodo positivo - l'anodo e il positivo - verso il catodo negativo. Di conseguenza, verrà stabilita una corrente elettrica. Poiché il trasferimento di carica in soluzioni acquose o fusioni di elettroliti viene effettuato da ioni, viene chiamata questa conducibilità ionico .

Elettrolisi

Con la conducibilità ionica, il passaggio di corrente è associato al trasferimento di materia. Sugli elettrodi vengono rilasciate sostanze che costituiscono gli elettroliti. All'anodo, gli ioni caricati negativamente donano i loro elettroni extra (in chimica questo è chiamato reazione ossidativa), e al catodo, gli ioni positivi ottengono gli elettroni mancanti (reazione di riduzione). Viene chiamato il processo di rilascio di una sostanza all'elettrodo, associato a reazioni redox elettrolisi .

Applicazione dell'elettrolisi

L'elettrolisi è ampiamente utilizzata in ingegneria per vari scopi. Coprire elettroliticamente la superficie di un metallo con uno strato sottile di un altro ( nichelatura, cromatura, ramatura e così via.). Questo rivestimento resistente protegge la superficie dalla corrosione.

Se è assicurata una buona pelatura del rivestimento elettrolitico dalla superficie su cui è depositato il metallo (ciò si ottiene, ad esempio, applicando grafite sulla superficie), è possibile ottenere una copia dalla superficie in rilievo.

Il processo per ottenere rivestimenti pelabili - elettrotipo- fu sviluppato dallo scienziato russo B. S. Jacobi (1801-1874), che nel 1836 applicò questo metodo per realizzare figure cave per la Cattedrale di Sant'Isacco a San Pietroburgo.

Un altro modo per utilizzare l'elettrolisi è ottenere metallo puro dalle impurità. Utilizzando l'elettrolisi per fare circuiti stampati per vari dispositivi digitali.

• (immagine) (immagine) (immagine)
• Fisica. Grado 10: libro di testo. per l'istruzione generale istituzioni: base e profilo. livelli / G. Ya. Myakishev, B. B. Bukhovtsev, N. N. Sotsky
• http://class-fizika.narod.ru/10_12.htm
• http://www.nado5.ru/e-book/ehlektricheskii-tok-v-zhidkostyakh
• http://rza.org.ua/glossary/image-246.html(immagine)
• http://www.electrofaq.com/ETMbook/CONDUCT/CON5A.HTM(immagine)
• http://lib.convdocs.org/docs/index-280240.html(immagine)

Elettroliti I conduttori di corrente elettrica non sono solo metalli e semiconduttori. Soluzioni di conduzione della corrente elettrica di molte sostanze in acqua. Come dimostra l'esperienza, l'acqua pura non conduce corrente elettrica, cioè non ci sono portatori liberi di cariche elettriche in essa. Non conducono elettricità e cristalli sale da tavola, cloruro di sodio. I conduttori di corrente elettrica non sono solo metalli e semiconduttori. Soluzioni di conduzione della corrente elettrica di molte sostanze in acqua. Come dimostra l'esperienza, l'acqua pura non conduce corrente elettrica, cioè non ci sono portatori liberi di cariche elettriche in essa. Non condurre corrente elettrica e cristalli di sale da cucina, cloruro di sodio. Tuttavia, la soluzione di cloruro di sodio è un buon conduttore di corrente elettrica. Tuttavia, la soluzione di cloruro di sodio è un buon conduttore di corrente elettrica. Le soluzioni di sali, acidi e basi che possono condurre elettricità sono chiamate elettroliti. Le soluzioni di sali, acidi e basi che possono condurre elettricità sono chiamate elettroliti.

Elettrolisi Il passaggio di una corrente elettrica attraverso un elettrolita è necessariamente accompagnato dal rilascio di una sostanza allo stato solido o gassoso sulla superficie degli elettrodi. Il rilascio di materia sugli elettrodi mostra che negli elettroliti le cariche elettriche sono trasportate da atomi carichi di materia - ioni. Questo processo è chiamato elettrolisi. Il passaggio di corrente elettrica attraverso l'elettrolita è necessariamente accompagnato dal rilascio di una sostanza allo stato solido o gassoso sulla superficie degli elettrodi. Il rilascio di materia sugli elettrodi mostra che negli elettroliti le cariche elettriche sono trasportate da atomi carichi di materia - ioni. Questo processo è chiamato elettrolisi.

La legge dell'elettrolisi Michael Faraday, basata su esperimenti con vari elettroliti, ha scoperto che durante l'elettrolisi, la massa m della sostanza rilasciata sull'elettrodo è proporzionale alla carica q o alla corrente che ho passato attraverso l'elettrolita e al tempo t del passaggio di corrente: Michael Faraday, sulla base di esperimenti con vari elettroliti, ha scoperto che durante l'elettrolisi la massa m della sostanza rilasciata sull'elettrodo è proporzionale alla carica q passata attraverso l'elettrolita o all'intensità della corrente I e al tempo t di passaggio della corrente: m=kq = kIt. Questa equazione è chiamata legge dell'elettrolisi. Il coefficiente k, che dipende dalla sostanza rilasciata, è chiamato l'equivalente elettrochimico della sostanza. Questa equazione è chiamata legge dell'elettrolisi. Il coefficiente k, che dipende dalla sostanza rilasciata, è chiamato l'equivalente elettrochimico della sostanza.

Conduttività degli elettroliti La conduttività degli elettroliti liquidi è spiegata dal fatto che quando disciolte in acqua, molecole neutre di sali, acidi e basi si decompongono in ioni negativi e positivi. La conduttività degli elettroliti liquidi è spiegata dal fatto che quando disciolte in acqua, molecole neutre di sali, acidi e basi si decompongono in ioni negativi e positivi. In un campo elettrico, gli ioni si muovono e creano una corrente elettrica. In un campo elettrico, gli ioni si muovono e creano una corrente elettrica.

Stato aggregato degli elettroliti Non esistono solo elettroliti liquidi, ma anche solidi. Il vetro è un esempio di elettrolita solido. Il vetro contiene ioni positivi e negativi. Allo stato solido, il vetro non conduce elettricità, poiché gli ioni non possono muoversi in un solido. Non ci sono solo elettroliti liquidi, ma anche solidi. Il vetro è un esempio di elettrolita solido. Il vetro contiene ioni positivi e negativi. Allo stato solido, il vetro non conduce elettricità, poiché gli ioni non possono muoversi in un solido. Quando il vetro viene riscaldato, gli ioni hanno l'opportunità di muoversi sotto l'azione di un campo elettrico e il vetro diventa un conduttore. Quando il vetro viene riscaldato, gli ioni hanno l'opportunità di muoversi sotto l'azione di un campo elettrico e il vetro diventa un conduttore.

L'uso dell'elettrolisi Il fenomeno dell'elettrolisi viene utilizzato in pratica per ottenere molti metalli da una soluzione di sali. Il fenomeno dell'elettrolisi viene utilizzato in pratica per ottenere molti metalli da una soluzione salina. Vari oggetti e parti di macchine sono rivestiti con elettrolisi per la protezione contro l'ossidazione o per la decorazione. strati sottili metalli come cromo, nichel, argento, oro. Con l'ausilio dell'elettrolisi, per la protezione contro l'ossidazione o per la decorazione, vari oggetti e parti di macchine vengono rivestiti con sottili strati di metalli come cromo, nichel, argento, oro.

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Metodi di lezione

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Matematica: tracciare grafici, convertire formule, calcoli. Comunicazione interdisciplinare Chimica - dissociazione elettrolitica, elettrolisi

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Le fasi principali della lezione

Momento organizzativo Aggiornamento delle conoscenze. Motivazione di brainstorming. Esperienza dimostrativa Dichiarazione del problema Incoraggiare il dialogo. Trovare e risolvere il problema Esperimento dimostrativo. Integrazione nel campo della chimica. Dialogo principale Sistematizzazione e generalizzazione delle conoscenze Ricerca di informazioni su Internet Consolidamento delle conoscenze Compiti a casa

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Rispondere alle domande

In quali gruppi sono divise tutte le sostanze in base alla conduttività della corrente elettrica? Fornisci esempi dei migliori conduttori di corrente elettrica. Quali particelle causano corrente nei metalli? La conduttività elettrica di un metallo cambia quando viene riscaldato? La conduttività elettrica di un metallo cambierà se viene fuso? Quali liquidi conosci che conducono elettricità, oltre ai metalli fusi?

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L'acqua conduce elettricità?

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Domande per la ricerca In che modo la resistenza di un elettrolita dipende dalla temperatura, dai parametri geometrici dell'elettrolita?Perché l'acqua pura non conduce, ma una soluzione salina conduce una corrente elettrica?Cosa provoca una corrente elettrica in una soluzione salina?

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Liquidi conduttivi Elettroliti Soluzioni saline Soluzioni alcaline Soluzioni acide

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Quando gli elettrodi caricati in modo opposto vengono abbassati in una soluzione di solfato di rame, si verifica un movimento diretto di ioni. Il solfato di rame in una soluzione acquosa si dissocia in ioni rame e un residuo acido.

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Il processo di rilascio sugli elettrodi delle sostanze che compongono l'elettrolita, quando una corrente elettrica scorre attraverso la sua soluzione (o fusione), è chiamato elettrolisi.L'elettrolisi ha un'ampia applicazione tecnica.Dove viene utilizzata l'elettrolisi?Questa domanda deve essere risolta usando Internet.

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Cosa determina la massa della sostanza rilasciata sull'elettrodo?

Dissociazione elettrolitica: la scissione di molecole in ioni positivi e negativi sotto l'azione di un solvente. Quando ioni di segni diversi si avvicinano, è possibile la loro ricombinazione (combinazione) in una molecola

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Michael Faraday - il grande scienziato inglese, il creatore della dottrina generale dei fenomeni elettromagnetici

Michael Faraday nel 1833 stabilì sperimentalmente la legge dell'elettrolisi. Ha introdotto i termini ora generalmente accettati: elettrodo, catodo, anodo, elettrolita, elettrolisi.

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Completare le attività di prova

I. Indica la risposta sbagliata 1. I liquidi possono essere dielettrici, conduttori, semiconduttori. 2. Tutti i fluidi sono elettroliti. 3. Le soluzioni di sali, alcali, acidi e sali fusi con conduttività elettrica sono chiamate elettroliti. II. La dissociazione elettrolitica è chiamata... III. La ricombinazione è chiamata ... IV. L'elettrolisi è chiamata ... 1. il processo di separazione delle sostanze che compongono l'elettrolita sugli elettrodi. 2. associazione di ioni di segno diverso in molecole neutre. 3. la formazione di ioni positivi e negativi durante la dissoluzione di sostanze in un liquido. V. Con un aumento della temperatura dell'elettrolita, la sua conduttività elettrica ... 1. aumenta. 2. diminuisce. 3. non cambia.

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