Презентация по физике на тему "Электрический ток в различных средах"

• 1 слайд

  Презентация для проведения лекции по дисциплине «Физика» 1 курс Тема «Электрический ток в электроли-тах»
  В презентации рассматриваются электролитическая диссоциация, электрический ток в электролитах, электролиз, его законы и его приме-нение
  Торез 2015
  

• 2 слайд

  Торезский горный техникум им А.Ф. Засядько Кучеренко Виктор Викторович 2015 год
  Электрический ток в различных средах
  Электрический ток
  в электролитах
  

• 3 слайд

  ВОПРОСЫ:
  Электролитическая диссоциация
  Электрический ток в электролитах. Электролиз
  Законы электролиза
  Применение электролиза
  Преобразование химической энергии в электрическую
  

• 4 слайд

  Электролитическая диссоциация
  Вопрос 1
  

• 5 слайд

  Электролитическая диссоциация
  По электрическим свойствам все жидкости можно разделить на 2 группы:
  ЖИДКОСТИ
  ПРОВОДЯЩИЕ
  НЕПРОВОДЯЩИЕ
  Содержащие свободные заряженные частицы (диссоциирующие) - электролиты
  Не содержащие свободные заряженные частицы (недиссоциирующие)
  К ним относятся растворы (чаще всего водные) и расплавы солей, кислот и оснований
  К ним относятся дистилированная вода, спирт, минеральное масло…
  Электролитической диссоциацией называется распад нейтральных молекул вещества в растворителе на положительные и отрицательные ионы
  

• 6 слайд

  Электролитическая диссоциация
  Na Cl
  Na+
  Cl-
  Электролитическая диссоциация поваренной соли
  NaCl  Na+ + Cl-
  Диссоциация других веществ:
  CuSO4  Cu 2+ + SO42-
  HCl  H + + Cl-
  H2SO4  H+ + H+ + SO42-
  CaCl2  Ca 2+ + Cl- + Cl-
  При диссоциации ионы металлов и водорода всегда заряжены положительно, а ионы кислотных радикалов и группы ОН - отрицательно
  

• 7 слайд

  Электрический ток в электролитах. Электролиз
  Вопрос 2
  

• 8 слайд

  Электролиз
  Ионы в электролите движутся хаотично, но при создании электрического поля характер движения становится упорядоченным: положительные ионы (катионы) движутся к катоду, отрицательные ионы (анионы) движутся к аноду
  + (анод)
  - (катод)
  +
  +
  +
  -
  -
  -
  +
  -
  Электрический ток в электролитах представляет собой упорядоченное движение положительных и отрицательных ионов
  

• 9 слайд

  Электролиз
  Рассмотрим, что происходит, когда ионы достигают электродов (на примере медного купороса)
  CuSO4  Cu 2+ + SO42-
  +
  +
  - (катод)
  Положительные ионы меди, подходя к катоду, получают два недостающих электрона, восстанавливаясь до металлической меди
  В процессе протекания тока через электролит на катоде происходит оседание слоя чистой меди – электролиз раствора медного купороса
  Cu 2+ + 2 е  Cu 0
  На катоде:
  Cu 2+
  Cu 2+
  

• 10 слайд

  Электролиз
  На аноде:
  + (анод)
  -
  -
  Выделение вещества на электродах вследствие окислительно – восстановительных реакций при прохождении тока через электролит называется электролизом
  Сульфат - ионы SO42- , подходя к аноду, отдают ему два лишних электрона, которые через источник тока поступают на катод и присоединяются к положительным ионам меди
  SO42-
  SO42-
  

• 11 слайд

  Законы электролиза
  Вопрос 3
  

• 12 слайд

  Законы электролиза
  Исследовал электролиз и открыл его законы английский физик Майкл Фарадей в 1834 году
  Майкл Фарадей (1791 – 1867) Открыл явление электромагнитной индукции, законы электролиза, ввел представления об электрическом и магнитном поле
  Первый закон электролиза
  Масса вещества, выделившегося на электродах при электролизе, прямо пропорциональна величине заряда, прошедшего через электролит
  k – электрохимический эквивалент вещества
  (равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит заряда 1 Кл)
  Если учесть, что q = I t, то
  

• 13 слайд

  Законы электролиза
  Второй закон электролиза
  При одинаковом количестве электричества (электрическом заряде, прошедшем через электролит) масса вещества, выделившегося при электролизе, пропорциональна отношению молярной массы вещества к валентности
  M – масса выделившегося вещества k – электрохимический эквивалент М – молярная масса вещества z – валентность вещества
  Заряд, необходимый для выделения 1 моля вещества, одинаков для всех электролитов. Он называется числом Фарадея F
  Электрохимический эквивалент и число Фарадея связаны соотношением
  Как отсюда экспериментально определить заряд электрона?
  

• 14 слайд

  Применение электролиза
  Вопрос 4
  

• 15 слайд

  Применение электролиза
  
  ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗА
  
  
  Получение химически чистых веществ
  
  
  Гальваностегия
  
  
  Гальванопластика
  
  

• 16 слайд

  Применение электролиза
  Основателем гальванотехники и ее широчайшего применения является Б. С. Якоби, который изобрел в 1836 году гальванопластику
  Борис Семенович Якоби (1801 – 1874) – русский академик, открывший гальванопластику, создавший первую конструкцию электродвигателя
  Гальванотехника - это отрасль прикладной электрохимии, смысл которой состоит в получении электролитическим путем металлических копий каких-либо предметов (гальванопластика) или же в нанесении этим же способом металлических покрытий на какие-либо поверхности (гальваностегия). Способ этот в свое время широко использовался в полиграфической промышленности и в определенных случаях применяется и сейчас
  

• 17 слайд

  Применение электролиза
  1. Получение химически чистых веществ
  Рафинирование меди
  + анод
  - катод
  Катод – тонкая пластина чистой меди, анод – толстая пластина неочищенной меди
  CuSO4
  При прохождении тока через электролит на катоде оседает чистая медь, анод расходуется и истощается
  Примеси остаются в электролите или оседают на дно
  При плотности тока 0,3 А на 1 дм2 процесс идет несколько дней
  

• 18 слайд

  Применение электролиза
  1. Получение химически чистых веществ
  Получение алюминия
  Алюминий получают электролитическим способом из глинозема (вспомните – алюминий является одним из самых распространенных химических элементов земной коры и содержится в любой глине)
  Электролитическим способом получают:
  Магний, натрий, калий, кальций …
  Соду, хлор, хлористый кальций …
  Осуществив, например, электролиз раствора поваренной соли NaCl, мы можем получить сразу 3 полезных химических вещества:
  Газообразные водород и хлор, а также раствор едкого натра NaOH
  

• 19 слайд

  Применение электролиза
  2. Гальваностегия
  Гальваностегия – покрытие предметов неокисляющимся металлами для защиты от коррозии
  (Ni, Cr, Zn, Ag, Au, Cu …)
  Приведите примеры защитных покрытий в быту и технике
  

• 20 слайд

  Применение электролиза
  3. Гальванопластика
  Копия барельефа, полученная методом гальванопластики
  Гальванопластика – получение отслаиваемых копий предмета, полученных путем осаждения металла на поверхности предмета электролитическим способом
  Точность копирования формы предмета очень высокая, т.к. процесс идет на ионном (молекулярном) уровне
  Применение:
  Получение рельефных копий барельефов, статуй
  Изготовление клише, полиграфия
  выпуск ценных бумаг, денег
  
  

• 21 слайд

  Применение электролиза
  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.).
  
  

• 22 слайд

  Кучеренко Виктор Викторович
  Торезский горный техникум
  2015 год.