Электр тогының химиялық әсері (Фарадей заңы). Физика, 8 сынып, презентация.

Сабақтың тақырыбы:

Электр тогының химиялық әсері (Фарадей заңы)

Оқу мақсаты:

8.4.2.18 – сұйықтардағы электр тогын сипаттау

Сабақтың мақсаты:

электролиттерге мысал келтіру, электролиттік диссоциация, рекомбинация процесстерін сипаттау;

Электролиттердегі электр тогы түсіндіру, электролиз заңына есептер шығару;

«Жалған және шын» әдісі арқылы қайталау жүргізу.

1. Металдардағы еркін электр тогын тасымалдаушылар электрондар деп аталады.

2. Кристалл тордың түйіндеріне теріс зарядталған электрондар орналасады.

3. Қатты күйдегі металдардың негізі кристалл торы болып табылады.

4. Металдың әдеттегі күйінде оның электрондары ретпен қозғалыс жасайды.

5. Еркін электрондардың реттелген қозғалысы металдардағы электр тогы деп аталады.

6.Өткізгіш ішіндегі электр өрісіндегі электронның таралу жылдамдығы шамамен жарық жылдамдығынан өте аз болады.

7. Металдардың электрондық өткізгіштігінің эксперименттік дәлелдемелері Мандельштам мен Папалекси (1913) және Стюарт пен Толмен (1916 ж.) орындаған тәжірибелерде берілген.  

8.Мандельштам мен Папалекси бөлшектер зарядының олардың массасына қатынасын анықтады.

9. Электрон зарядының электрон массасына қатынасы 1,8 Кл/кг тең.

10.Металл электрондарының әдеттегі күйдегі қозғалысына, желсіз ауадағы шіркейлер тобының ретсіз қозғалысы ұқсайды. 

«Жалған және шын» әдісі арқылы қайталау жүргізу.

1. Металдардағы еркін электр тогын тасымалдаушылар электрондар деп аталады (иә).

2. Кристалл тордың түйіндеріне теріс зарядталған электрондар орналасады (жоқ).

3. Қатты күйдегі металдардың негізі кристалл торы болып табылады (иә).

4. Металдың әдеттегі күйінде оның электрондары ретпен қозғалыс жасайды (жоқ).

5. Еркін электрондардың реттелген қозғалысы металдардағы электр тогы деп аталады (иә).

6.Өткізгіш ішіндегі электр өрісіндегі электронның таралу жылдамдығы шамамен жарық жылдамдығынан өте аз болады (жоқ).

7. Металдардың электрондық өткізгіштігінің эксперименттік дәлелдемелері Мандельштам мен Папалекси (1913) және Стюарт пен Толмен (1916 ж.) орындаған тәжірибелерде берілген (иә).  

8.Мандельштам мен Папалекси бөлшектер зарядының олардың массасына қатынасын анықтады (жоқ).

9. Электрон зарядының электрон массасына қатынасы 1,8 Кл/кг тең (иә).

10.Металл электрондарының әдеттегі күйдегі қозғалысына, желсіз ауадағы шіркейлер тобының ретсіз қозғалысы ұқсайды (иә).

2. Ой қозғау

Электролит ерітіндісінде электр өрісін тудырса не болады?

Зерттеу жұмысы

1топ. Электродта бөлінген заттың массасының ток күшіне тәуелділігін зерттеу

2топ. Электродта бөлінген заттың массасының уақытқа тәуелділігін зерттеу

Электродта бөлінген заттың массасының ток күшіне тәуелділігін зерттеу

Электродта бөлінген заттың массасының уақытқа тәуелділігін зерттеу

Ал қышқылдың судағы ерітіндісі ток өткізгіш ретінде қолданылады.

Электролиттік диссоциация

Су – диэлектрик болып табылады.

Сөйтіп, ерітінділердегі зарядтарды тасымалдаушылар иондар болып табылады. Диссоциацияланған кезде сутек және металдардың иондары оң зарядталады. Ерітінділердегі иондар бірнеше атомдардан тұрады.

Электролиттік диссоциация

Молекулалардың еріткіштің әрекетінен иондарға ыдырауы электролиттік диссоциация деп аталады. Ерітілген зат молекулалардың қандай бөлігінің иондарға ыдыраған молекулалар болып табылатынын көрсететін сан диссоциация дәрежесі деп аталады.

Ваннаға платина пластиналарын салып, оларды амперметр арқылы батареямен қосамыз.

Бұл пластиналар электродтар деп аталады. Батареяның оң полюсімен жалғанған электрод анод, ал теріс полюсімен жалғанған электрод катод деп аталады. Ток өткен кезде ерітіндідегі судың мөлшері азайып, ал ерітіндінің концентрациясы артатын процесті электр тогымен судың ыдыратылуы деп аталады

Электролиз

Заряд тасымалдаушылары тек қана иондар болып табылатын сұйық өткізгіш электролит деп аталады. Осыған мысал ретінде, ваннадағы күкірт қышқылының судағы ерітіндісін аламыз. Күкірт қышқылы молекулаларының диссоциациясы мынадай теңдеумен сипатталады:

H2SO4 2H + SO4ˉ

Ток электролит арқылы өткен кезде заттың түрленуі қатар өтіп жатады, яғни электролиттегі токтың химиялық әрекеті болады. Электролит арқылы ток өткен кезде электродтарда заттың бөлініп шығу процесі электролиз деп аталады. Электролит құйылған электродтары бар ыдыс электролиттік ванна деп аталады. Ерітіндідегі оң иондарды катиондар (себебі олар электролиз кезінде катодқа тартылады), ал теріс иондарды аниондар деп атайды.

Фарадейдің бірінші заңы. Фарадей электролиз тәжірибесін зерттей отырып өзінің бірінші заңын тағайындады. Ол былай тұжырымдалады: электролиз кезінде бөлініп шығатын заттың массасы ерітінді арқылы өтетін электр мөлшеріне пропорционал:

m = R q.

Қатты күйдегі металдардың негізі кристалл торы болып табылады, оның түйіндерінде оң иондар, ал иондардың арасындағы кеңістікте еркін электрондар қозғалады.

Металдың әдеттегі күйінде оның электрондары ретсіз жылулық қозғалыс жасайды. Олардың қозғалысы желсіз ауадағы шіркейлер тобының ретсіз қозғалысына ұқсайды.

Металдардағы еркін электр зарядын тасымалдаушылар электрондар болып табылады.

Металдардағы электр тогы – еркін электрондардың реттелген қозғалысы. Электр өрісінің әрекетінен металдардағы электрондардың қозғалыс жылдамдығы өте үлкен, ол шамамен жарық жылдамдығына тең болады.

q/m=1,8*10 11 Кл/кг

Аккумулятор - жұмыс істеуге

қажетті химиялық энергияны электролиз

көмегімен үнемі жаңартып алып тұратын

элемент.

Аккумуляторды зарядтау

Гальванопластика

Гальваностегия

Рельефті заттардың (медаль-дардың, гравюрлердің және т.б) көшірмесін электролиттік жолмен дайындау.

Гальваникалық элементтер

Есеп шығару.

Карточкамен жұмыс.

1. Бұйымдарға күміс жалату үшін 15 минут бойына 5 А токты пайдаланды. Осы уақыт ішінде күмістің қанша мөлшері жұмсалады? (K=1,118*10-6 кг/Кл)

Топтық жұмыс.

І деңгей.

Металл заттарды мырышпен қаптау үшін электролиттік ваннаға массасы m = 0,01кг мырыш электроды батырылған. Электрод толық шығындалу үшін ванна арқылы қандай заряд өту керек. Мырыштың электрохимиялық  эквиваленті. K =3,4 *10-7 кг /Кл

А. 5*107 Кл.

В. 2,9*104 Кл.

С. 4,2*10-7 Кл

Д. 4*10-5 Кл

ІІ деңгей.

5 сағат ішінде катодта 61,2гр цинк бөлініп шығуы үшін ZnSO4 ерітіндісі арқылы қандай ток күшін жіберу керек. Цинктің электрохимиялық эквиваленті. K =3,4 *10-7кг /Кл

А) 10А.

В) 8А.

С) 6А

Д) 5А.

Е) 4А

ІІІ деңгей.

Жалпы ауданы 170см2 металл бұйымды электролиз арқылы 1А ток күші кезінде алтынмен қаптау 2 сағатқа созылды. Алтын қабатының қалыңдығын анықтаңыз. Алтынның тығыздығы ρ = 19300 кг/м3 ,

Электрохимиялық эквиваленті

K =68*10-8 кг /Кл

А) 0,025 мм.

В) 0,023 мм.

С) 0,02 мм.

Д) 0,17 мм.

Е) 0,015мм

Бағалау критерийлері:

Электролиттердегі электр тогын тасымалдайтын бөлшектерді, электролиз заңының анықтамасын айта алады.

Фарадей заңын қолданып есептер шығарады, тізбек жинай алады.

Тұрақты электр тогының заңдылықтарын қолданып күрделі есептерді шығарады, формулаға түсінік бере алады, алған білімін өмірде қолдана алады.

Рефлексия

Біз бүгін не білдік?

 Бізге не қиын болды?

 Біз болашақта нені білгіміз келеді?

Үйге тапсырма:

Электролит ерітінділеріндегі электр тогы. Электр тоғының химиялық әсері. Фарадей заңы  тақырыбын қайталау. 23 - жаттығу, №4,5 есеп.