Presentazione di fisica sul tema "Corrente elettrica nei liquidi". Presentazione sull'argomento "corrente elettrica nei liquidi" Cosa determina la massa della sostanza allocata sull'elettrodo

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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 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.

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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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Indietro avanti

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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: “ Elettricità 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?

Nelle soluzioni e fusioni di elettroliti (sali, acidi e alcali), il trasferimento di carica sotto l'azione di un campo elettrico viene effettuato da ioni "+" e "-" che si muovono in direzioni opposte.

Gli elettroliti sono sostanze le cui soluzioni e fusioni hanno conduttività 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 - 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, combinandosi 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 anticorrosione 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-ottenimento metalli puri nell'elettrolisi dei 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

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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 una sostanza sugli elettrodi mostra quello negli elettroliti cariche elettriche trasportare atomi carichi di una sostanza - 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.