Ученики выполняли лабораторную работу посвященную изучению явления электролиза в инструкции - Instruktiv.top - инструкции по применению и эксплуатации на

ОГЭ 9 класс

ЕГЭ 10 класс

ЕГЭ 11 класс

Задача 1

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

12 Ответ

Задача 1

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

12 Ответ

Задача 2

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

45 Ответ

Задача 2

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

45 Ответ

Задача 3

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Задача 3

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Задача 4

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Задача 4

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Задача 5

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

45 Ответ

Задача 5

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

45 Ответ

Задача 6

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

24 Ответ

Задача 6

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

24 Ответ

Задача 7

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Задача 7

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Задача 8

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

13 Ответ

Задача 8

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

13 Ответ

Задача 9

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

25 Ответ

Задача 9

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

25 Ответ

Задача 10

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

45 Ответ

Задача 10

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

45 Ответ

Задача 11

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Задача 11

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Задача 12

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

24 Ответ

Задача 12

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

24 Ответ

Задача 13

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

23 Ответ

Задача 13

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

23 Ответ

Задача 14

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

14 Ответ

Задача 14

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

14 Ответ

Задача 15

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

45 Ответ

Задача 15

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

45 Ответ

Задача 16

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

35 Ответ

Задача 16

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

35 Ответ

Задача 17

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

24 Ответ

Задача 17

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

24 Ответ

Задача 18

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

34 Ответ

Задача 18

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

34 Ответ

Задача 19

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

15 Ответ

Задача 19

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Видеоразбор

15 Ответ

Задача 20

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Задача 20

Номер 20

ЕГЭ

1 балл

Ученики выполняли лабораторную работу, посвященную изучению явления электролиза. В инструкции было написано, что нужно подключить источник постоянного напряжения к двум угольным электродам, погруженным в электролитическую ванну с раствором медного купороса, а затем установить фиксированную силу тока в цепи и поддерживать ее неизменной в течение определенного интервала времени. Масса выделившейся при электролизе меди определяется путем взвешивания соответствующего электрода до и после проведения эксперимента (перед взвешиванием электрод тщательно протирается от остатков электролита). Для выполнения этой работы ученикам было выдано следующее оборудование: сосуд с раствором медного купороса и электродами, аналитические весы, источник постоянного напряжения, секундомер, соединительные провода, фильтровальная бумага.

Какие два предмета из приведенного ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать, чтобы провести этот эксперимент?

1.  Амперметр.

2.  Вольтметр.

3.  Мензурка.

4.  Линейка.

5.  Реостат.

Источник

Мы собрали более 7 000 заданий по физике
Из них уже более 5 000 имеют видеоразборы

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить коэффициент трения скольжения стали по дереву. Для этого школьник взял стальной брусок с крючком. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

1) деревянная рейка
2) динамометр
3) мензурка
4) пластмассовая рейка
5) линейка

В ответ запишите номера выбранных предметов.

1) деревянная рейка
2) динамометр
3) мензурка
4) пластмассовая рейка
5) линейка

В ответ запишите номера выбранных предметов.

Ученику требуется определить зависимость периода свободных колебаний пружинного маятника от коэффициента жёсткости пружины. Для этого он приготовил штатив с муфтой и лапкой, линейку с миллиметровой шкалой, груз известной массы. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
В ответ запишите номера выбранных предметов.
1) деревянная рейка
2) мензурка с водой
3) набор грузов с неизвестными массами
4) набор пружин
5) секундомер

Необходимо при помощи маятника экспериментально определить ускорение свободного падения. Для этого школьник взял штатив с муфтой и лапкой, нить и секундомер.
Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
1) электронные весы
2) алюминиевый шарик
3) динамометр
4) линейка
5) мензурка

В ответ запишите номера выбранного оборудования.

В ответ запишите номера выбранного оборудования.

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно измерить сопротивление резистора. Для этого школьник взял исследуемый резистор, набор электрических проводов и вольтметр. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

1) амперметр
2) резистор с известным сопротивлением
3) второй вольтметр
4) конденсатор
5) источник напряжения

1) амперметр
2) резистор с известным сопротивлением
3) второй вольтметр
4) конденсатор
5) источник напряжения

При выполнении лабораторной работы по физике ученикам требовалось определить КПД наклонной плоскости при некотором угле её наклона. Для этого им были предоставлены шероховатая прямая доска и брусок. Коэффициент трения между доской и бруском был известен. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения такого исследования?

1) пружина известной жёсткости
2) шарик на нити
3) секундомер
4) транспортир
5) штатив с лапкой

В ответ запишите номера выбранных предметов.

1) пружина известной жёсткости
2) шарик на нити
3) секундомер
4) транспортир
5) штатив с лапкой

В ответ запишите номера выбранных предметов.

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить оптическую силу тонкой собирающей линзы. Для этого школьник взял изучаемую линзу в держателе, настольную лампу и экран с маленьким отверстием. Эксперимент проводится на ровном столе. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого измерения?

1) динамометр
2) линейка
3) секундомер
4) экран без отверстия
5) груз с нитью

1) динамометр
2) линейка
3) секундомер
4) экран без отверстия
5) груз с нитью

Ученики выполняли лабораторную работу, посвящённую изучению явления электролиза. В инструкции было написано, что нужно подключить источник постоянного напряжения к двум угольным электродам, погружённым в электролитическую ванну с раствором медного купороса, а затем установить фиксированную силу тока в цепи и поддерживать её неизменной в течение определённого интервала времени. Масса выделившейся при электролизе меди определяется путём взвешивания соответствующего электрода до и после проведения эксперимента (перед взвешиванием электрод тщательно протирается от остатков электролита). Для выполнения этой работы ученикам было выдано следующее оборудование: сосуд с раствором медного купороса и электродами, аналитические весы, источник постоянного напряжения, секундомер, соединительные провода, фильтровальная бумага.
Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать, чтобы провести этот эксперимент?
1) амперметр
2) вольтметр
3) мензурка
4) линейка
5) реостат

При выполнении лабораторной работы по физике ученики должны были экспериментально определить удельную теплоёмкость вещества, из которого изготовлено некоторое тело. Данное тело сначала помещали в калориметр с холодной водой и дожидались установления теплового равновесия. Затем тело погружали в другой калориметр — с горячей водой — и также дожидались установления теплового равновесия. В ходе работы проводились необходимые измерения, пользуясь результатами которых, в дальнейшем можно было определить удельную теплоёмкость вещества.
Для выполнения этой лабораторной работы ученикам было выдано следующее оборудование: два пустых калориметра, сосуды с холодной и горячей водой, исследуемое тело на нити, мензурку.
Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента, если теплоёмкостью калориметров экспериментаторы решили пренебречь и удельная теплоёмкость воды считается известной?
1) термометр
2) часы
3) электронные весы
4) линейку
5) штатив

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить сопротивление резистора. Для этого, помимо резистора, школьник взял соединительные провода, реостат, ключ и аккумулятор. Какие ещё два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
1) лампочка
2) вольтметр
3) катушка индуктивности
4) конденсатор
5) амперметр
В ответ запишите номера выбранных предметов.

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить показатель преломления стекла. Для этого школьник взял источник света, создающий узкий пучок света, карандаш и циркуль. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
1) зеркало
2) плоскопараллельная плексигласовая пластина
3) собирающая линза
4) плоскопараллельная стеклянная пластина
5) линейка
В ответе запишите номера выбранных предметов.

Для экспериментальной проверки закона Шарля ученику был выдан комплект оборудования для практических заданий по теме «Газовые законы». В состав этого комплекта входят:
1) манометр;
2) сосуд постоянного объёма, снабжённый нагревательным элементом, встроенным термометром и клапаном для подсоединения манометра;
3) вертикальный цилиндрический сосуд с гладкими стенками, закрытый сверху массивным поршнем, снабжённый нагревательным элементом и встроенным термометром;
4) секундомер;
5) линейка.
Укажите номера двух приборов, которые необходимо использовать ученику для проверки указанного закона.

Необходимо собрать экспериментальную установку и определить с её помощью жёсткость пружины. При подготовке этого опыта школьник взял штатив, пружину и грузик. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения данного эксперимента?

1) транспортир
2) линейку
3) манометр
4) весы
5) стакан с водой

В ответе запишите номера выбранных предметов.

1) транспортир
2) линейку
3) манометр
4) весы
5) стакан с водой

В ответе запишите номера выбранных предметов.

Необходимо собрать экспериментальную установку и определить с её помощью жёсткость пружины. При подготовке этого опыта школьник взял штатив и пружину. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения данного эксперимента?

1) транспортир
2) линейку
3) динамометр
4) секундомер
5) стакан с водой

В ответе запишите номера выбранных предметов.

1) транспортир
2) линейку
3) динамометр
4) секундомер
5) стакан с водой

В ответе запишите номера выбранных предметов.

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить жесткость резинового жгута. Для этого школьник взял штатив с лапкой и резиновый жгут. Какие два предмета из приведенного ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

1) динамометр
2) термометр
3) брусок
4) линейка
5) мензурка

В ответе запишите номера выбранных предметов.

1) динамометр
2) термометр
3) брусок
4) линейка
5) мензурка

В ответе запишите номера выбранных предметов.

Необходимо собрать экспериментальную установку и определить с ее помощью внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи. Для этого школьник взял аккумулятор, ключ, соединительные провода и реостат. Какие двапредмета из приведенного ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

1) резистор
2) конденсатор
3) секундомер
4) амперметр
5) вольтметр

1) резистор
2) конденсатор
3) секундомер
4) амперметр
5) вольтметр

При помощи нитяного маятника необходимо экспериментально определить ускорение свободного падения. Для этого школьник взял штатив с муфтой и лапкой, нить и стальной шарик. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

1) электронные весы
2) мензурка
3) линейка
4) динамометр
5) секундомер

В ответе запишите номера выбранного оборудования.

1) электронные весы
2) мензурка
3) линейка
4) динамометр
5) секундомер

В ответе запишите номера выбранного оборудования.

Школьник решил собрать экспериментальную установку с целью измерения физических величин, необходимых для вычисления количества теплоты, которое выделяется в резисторе за 5 минут. Для этого школьник взял батарейку с неизвестными параметрами, резистор с неизвестным сопротивлением и соединительные провода. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования ему необходимо дополнительно использовать для сборки установки?

1) секундомер
2) вольтметр
3) реостат
4) амперметр
5) конденсатор

В ответе запишите номера выбранного оборудования.

1) секундомер
2) вольтметр
3) реостат
4) амперметр
5) конденсатор

В ответе запишите номера выбранного оборудования.

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить коэффициент трения скольжения алюминия по дереву. Для этого школьник взял деревянную рейку и прикрепил к столу. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента? В ответ запишите номера выбранных предметов.

1) линейка
2) мензурка
3) динамометр
4) алюминиевый брусок
5) пластмассовая рейка

1) линейка
2) мензурка
3) динамометр
4) алюминиевый брусок
5) пластмассовая рейка

Для проведения лабораторной работы по обнаружению зависимости сопротивления проводника от его длины ученику выдали пять проводников, характеристики которых проведены в таблице. Какие два из предложенных ниже проводников необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от внешнего давления. У него имеется пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем же газом при различных температуре и давлении (см. таблицу).
Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести исследование?

Масса катода m1, кг

Масса катода после опыта m2, кг

Масса меди m, кг

Время t, с

Сила тока I, A

Заряд q, Кл

Источник

Урок физики в профильном 8 классе по теме «Лабораторная работа по экспериментальной проверке выполнения закона электролиза»

Цель урока: экспериментально проверить выполнение закона электролиза.

Тип урока: урок контроля и оценивания знаний.

Оборудование: электролитическая ванна с водным раствором медного купороса (CuSO4) и медными электродами, источник тока, секундомер, амперметр, весы с грузком, фильтровальная бумага, ключ, соединительные провода.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. С помощью весов определите массу катода m1.

2. Соберите электрическую цепь, используя приборы, показанные на рисунке.

3. Опустите электроды в ванну с раствором, замкните ключ и одновременно включите секундомер, установив силу тока в цепи 2 А. Через 15 мин. разомкните круг. Катод аккуратно промокните фильтровальной бумагой.

4. Определите массу катода m2 после электролиза.

5. Вычислите массу меди m, которая выделилась на электроде.

6. Определите заряд q, прошедший за время электролиза через электролит.

7. Снова опустите электрод в ванну с раствором, замкните ключ и одновременно включите секундомер.

8. Повторите измерение массы катода еще 4 раза через каждые 5 минут, вычисляя каждый раз массу меди, выделившейся на электроде, и заряд, прошедший за это время через электролит.

9. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу в тетради для лабораторных работ.

10. Постройте график зависимости массы меди, выделившейся на катоде, от заряда, прошедшего через электролит.

11. Найдите на графике среднюю точку, запишите значение mсер и qсэр. Вычислите значение электрохимического эквивалента меди.

12. Запишите в тетради для лабораторных работ вывод: что вы измеряли и какой получили результат.

Источник

Конспект
урока физики 9 класс

Лабораторная работа № 9 «Исследование
явления электролиза»

Цель:
сформировать экспериментальные навыки учащихся, воспитывать аккуратность во
время проведения экспериментов, развивать логическое мышление и умение делать
выводы из эксперимента.

Тип
урока: урок формирования практических навыков.

Оборудование
и наглядность: оборудование лабораторной работы, тетрадь с печатной основой для
выполнения лабораторных работ.

ХОД
УРОКА

И.
организационный этап

ИИ.
Проверка домашнего задания

III.
Выполнение лабораторной работы

Правила
по технике безопасности для учащихся в кабинете физики:

Лабораторное
оборудование размещайте на своем рабочем месте аккуратно, чтобы предотвратить
падение приборов или их опрокидывание.

Четко
придерживайтесь порядка выполнения лабораторной работы и правил техники
безопасности.

Будьте
внимательны и дисциплинированы, точно выполняйте указания учителя.

Не
оставляйте рабочее место без разрешения учителя.

Не
начинайте работу без разрешения учителя.

При
проведении опытов не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов.

Следите
за исправностью креплений используемого оборудования, пользуйтесь только
исправными приборами и оборудованием.

После
завершения лабораторной работы тщательно уберите свое рабочее место.

Из
класса выходите только с разрешения учителя.

При
получении травмы или плохом самочувствии сообщите об этом учителю.

Предлагается
исследовать исполнение закона Фарадея для электролиза.

Порядок
действий ученика:

С
помощью весов найдите массу катода m1.

Соберите
электрическую цепь по схеме:

Обратите
внимание на то, что электрод, массу которого вы измерили, является катодом и
подключается к «–» источника тока.

Опустите
электроды в ванну с раствором CuSO4, замкните круг и одновременно запустите
секундомер. В течение эксперимента поддерживайте силу тока неизменной.

За
15 минут прекратите опыт, высушите катод фильтровальной бумагой и измерьте его
массу m2.

Вычислите
массу меди m, которая выделилась на электроде. Вычислите электрический заряд,
который прошел через электролит.

Снова
опустите электрод в ванну, заприте ключ и включите секундомер.

Повторите
измерение массы еще 4 раза каждые 5 минут, вычисляя каждый раз массу меди и
электрический заряд.

Результаты
измерений и вычислений занесите в таблицу:

Постройте
график зависимости массы меди, которая выделилась на катоде, от заряда m(q).

Найдите
на графике среднюю точку, запишите значения мсер и qсер. Вычислите среднее
значение электрохимического эквивалента меди по формуле Найдите табличное
значение ктабл.

Сравните
квим и ктабл. Объясните возможное определенное различие значений.

Вычислите
абсолютную и относительную погрешности эксперимента по формулам:Постройте
график зависимости массы меди от времени протекания электрического тока m(t).

IV.
Подведение итогов урока

V.
Домашнее задание

Задание
по учебнику. Повторить § 19-20.

Задача
по задачником. Решить № 11.40, 11.46.

Дополнительное
задание. Электрическую лампу включили последовательно с электролитической
ванной, наполненной слабым раствором NaCl. Исследуйте экспериментально, как
будет меняться яркость горения лампы, если увеличивать концентрацию раствора.

Источник

В 8-м классе по физике мы узнаем, что ток бывает в различных средах. При
изучении физики на базовом уровне мы к этой теме не возвращаемся. Изучению тока
в жидкостях частично уделяется внимание на уроках химии в 9-м классе, поэтому
тему “Ток в различных средах” изучаем на элективных курсах. В данном пособии
мною представлен материал для теоретической и практической части одного из
разделов элективного курса “Ток в жидкостях”. Теоретическую часть мы изучаем в
виде лекций, часть материала ребята изучают самостоятельно, представляя
результаты в реферативной форме и в виде презентаций. Темы творческих работ
ребята выбирают сами или предлагаются: “Огни святого Эльма”, “Электролиз за
работой”, “Б.С.Якоби”, “Загадки молнии” и т. д.

Наиболее интересной считаю практическую часть раздела: “Ток в жидкостях”, мы
ее выполняем и она вызывает интерес у детей.

Электролиз – физическое и химическое явление. (Содержание лекции)

1. Историческая справка

Ещё в 1877 году шведский ученый Сванте Аррениус, изучая электропроводность
растворов различных веществ, пришел к выводу, что её причиной являются ионы,
которые образуются при растворении соли в воде. При растворении в воде молекула
CuSO4 распадается (диссоциирует) на два разнозаряженных иона – Cu2+ и SO42- .

С. Аррениус, который придерживался физической теории растворов, не учитывал
взаимодействия электролита с водой и считал, что в растворах находятся свободные
ионы. В отличие от него русские химики И. А. Каблуков и В. А. Кистяковский
применили к объяснению электролитической диссоциации химическую теорию Д. И.
Менделеева и доказали, что при растворении электролита происходит химическое
взаимодействие растворённого вещества с водой, которое приводит к образованию
гидратов, а затем они диссоциируют на ионы. Они считали, что в растворах
находятся не свободные, не “голые” ионы, а гидратированные, то есть “одетые в
шубку” из молекул воды.

2. Суть явления

“Электролиз – под таким названием объединяются физико-химические процессы,
происходящие на электродах, когда через растворы или расплавы электролитов
проходит электрический ток. Механизмы процессов, протекающих на положительном и
отрицательном электродах, различны. На аноде идёт реакция электрохимического
окисления, поскольку там ионы, атомы или молекулы отдают электроны. Напротив, на
катоде к различным частицам присоединяются электроны, и те реакции, которые
здесь происходят, – это реакции электрохимического восстановления.

Электролиз подчиняется законам, которые были открыты английским учёным М.
Фарадеем в 1833–1834 гг.”

“Первый закон Фарадея гласит: количество вещества M, выделяющегося на
электроде, прямо пропорционально электрическому заряду q, прошедшему
через электролит: M = kq.

Коэффициент пропорциональности k, численно равный массе вещества,
выделившегося при прохождении через электролит единицы электрического заряда,
называется электрохимическим эквивалентом вещества. При пропускании через
электролит постоянного тока I в течение времени t с
q = It и m =
.

Согласно второму закону, электрохимические эквиваленты прямо пропорциональны
их химическим эквивалентам:
, где отношение атомного веса
A элемента к его
валентности Z называется химическим эквивалентом. Количество вещества, масса
которого, выраженная в граммах, равна его химическому эквиваленту, называется
грамм-эквивалентом. Величина F = 1/с
называется числом Фарадея. F равно электрическому
заряду, который нужно пропустить через электролит для выделения на электроде 1
грамма-эквивалента любого вещества:

“Величина F равна произведению заряда электрона на число Авогадро.

Электролиз – физико-химический процесс, отражающий тесную связь физических и
химических явлений. Он находит весьма широкое практическое применение. С его
помощью получают многие химические соединения, которые иным путём приготовить не
удаётся, чистые металлы в виде порошков и т. д. Процесс электролиза используются
для коррозионной защиты различных металлов.

На практике электролиз проводят в специальных аппаратах – электролизерах. Их
изготовляют из стали, керамических материалов, стекла, пластических масс.
Электроды делают из различных металлов и сплавов. Иногда в ходе электролиза на
аноде и катоде образуются такие вещества, взаимодействия которых надо избежать.
С этой целью в электролизер вставляют пористую перегородку – диафрагму”.

3. Применение электролиза

Электролиз широко применяют в технике для различных целей. Электролитическим
путём покрывают поверхность одного металла тонким слоем другого (никелирование,
хромирование, омеднение и т. п.). Это прочное покрытие защищает поверхность от
коррозии.

Если обеспечить хорошее отслаивание электролитического покрытия от
поверхности, от которую осаждается металл (этого достигают, например, нанося на
поверхность графит), то можно получить копию с рельефной поверхности.

В полиграфической промышленности такие копии (стереотипы) получают с матриц
(оттиск набора на пластичном материале), для чего осаждают на матрицах толстый
слой железа или другого материала. Это позволяет воспроизвести набор в нужном
количестве экземпляров. Если раньше тираж книги ограничивался числом оттисков,
которые можно получить с одного набора (при печатании набор стирается), то
сейчас использование стереотипов позволяет значительно увеличить тираж.

Правда, в настоящее время с помощью электролиза получают стереотипы только
для книг высококачественной печати.

Процесс получения отслаиваемых покрытий – гальванопластика был разработан
русским учённым Б. С. Якоби (1801–1874), который в 1836 г. применил этот способ
для изготовления полых фигур для Исаакиевского собора в Ленинграде. (Фото
1,2,3,4)

При помощи электролиза осуществляют очистку металлов от примесей. Так,
полученную из руды неочищенную медь отливают в форме толстых листов, которые
затем помещают в ванну в качестве анодов (рис. 5). При электролизе медь анода
растворяется, примеси, содержащие ценные и редкие металлы выпадают на дно, а на
катоде оседает чистая медь.

При помощи электролиза получают алюминий из расплавов бокситов. Именно этот
способ получения алюминия сделал его дешёвым и наряду с железом самым
распространённым в технике и быту металлом.

Исследования.

Исследование № 1. Определение заряда электрона.
(Приложение 1)

Оборудование: Источник питания ИПД-1, амперметр лабораторный с пределом
измерения 2 А., ключ, реостат, электролитическая ванна, угольные электроды,
раствор сульфата меди (CuSO₄), весы, разновесы.

Цель: Определить заряд электрона, используя законы электролиза.

Гипотеза: Заряд электрона должен получиться 1,6
х 10^-19 Кл.

Условия: В опыте взята масса сульфата меди 50 г., воды 600 г., сила тока 1
А., время 30 мин. Электроды после проведения опыта просушивались над
электроплиткой.

Исследование № 2. Определение заряда электрона при электролизе других солей
.
(Приложение 2)

Оборудование: Источник питания ИПД-1, амперметр лабораторный с пределом
измерения 2 А., ключ, реостат, электролитическая ванна, угольные электроды,
раствор железа сернокислого закисного и алюминия сернокислого, весы, разновесы.

Цель: Определить заряд электрона, используя законы электролиза.

Гипотеза: Заряд электрона должен получиться 1,6
х 10^-19 Кл, при использовании других солей.

Условия: В опыте взята масса каждой соли 50 г., воды 600 г., сила тока 1 А.,
время 30 мин.

Исследование № 3. Определение заряда электрона при изменении силы тока
(Приложение 3)

Цель: Определить заряд электрона, используя законы электролиза.

Гипотеза: Заряд электрона должен получиться 1,6
х 10^-19 Кл.

Условия: В опыте взята масса сульфата меди 50 г., воды 600 г., сила тока 0,5
А., время 30 мин.

Исследование № 4. Определение заряда электрона при изменении концентрации раствора
медного купороса. (Приложение 4)

Оборудование: Источник питания ИПД-1, амперметр лабораторный с пределом
измерения 2 А., ключ, электролитическая ванна, угольные электроды, раствор
сульфата меди (CuSO₄), весы, разновесы.

Цель: Определить заряд электрона, используя законы электролиза.

Гипотеза: Заряд электрона должен получиться 1,6
х 10^-19 Кл.

Условия: В опыте взята масса сульфата меди 100 г., воды 600 г., сила тока 1
А., время 30 мин.

Исследование № 5. Определение скорости движения отрицательных ионов при
электролизе. (Приложение 5)

Оборудование: Источник питания ИПД-1, амперметр лабораторный с пределом
измерения 2 А., ключ, пластины с проводящими контактами, полоска материала 10х2
см.

Цель: Определить скорость ионов.

Исследование № 6. Определение скорости движения ионов при электролизе от
концентрации солевого раствора. (Приложение 6)

Цель: Определить скорость ионов, при увеличении концентрации солевого
раствора в 2раза.

Исследование № 7. Определение скорости движения положительных ионов при
электролизе. (Приложение 7)

Цель: Определить скорость положительных ионов при электролизе.

Исследование № 8. Определение сопротивления раствора электролита при
электролизе сульфата меди. (Приложение 8)

Рекомендации.

Ученики выполняют лабораторные работы в форме мини-проектов
исследовательского характера. На итоговом занятии по данному разделу темы мы
подводим общий итог.

Мы собрали и систематизировали материал по данной теме, сделали исследования
и делаем вывод:

Используя законы электролиза можно определить

Заряд электрона.
Сопротивление раствора электролита.
Также изучая электролиз можно определить скорость ионов при электролизе.

Определяя заряд электрона, мы убедились, что заряд электрона не изменяется:

при увеличении концентрации солевого раствора,
при изменении силы тока,
при использовании другой соли
.

Полученная нами величина примерно равна е =
1,6 х 10^-19Кл, что совпадает с табличным значением.

Также мы определили скорость ионов при электролизе и убедились, что она может
меняться при изменении концентрации солевого раствора, у нас она равна от 0,5 до
0,75 мм/мин в зависимости от концентрации раствора.

В дальнейшем мы планируем установить зависимости скорости ионов от
температуры и от напряжения.

Сопротивление электролита определили двумя способами и сравнили, получили
приближённо одинаковый результат.

Результаты данных исследований могут быть представлены в виде задач. Данный
материал выходит за рамки школьного курса, его мы представляли на
научно-практической конференции.

Информационные ресурсы.

Энциклопедический словарь юного физика, В.А. Чуянов. – М.: Педагогика,
2000 г. Стр. 321–322.
Справочник по физике. Б.М. Яворский, А.А. Детлаф. – М.: Изд-во
“Наука”, 1994. Стр. 368–369.
http://www.physbook.ru/index.php
www.wikipedia.org
www.photosight.ru
http://bibl.tikva.ru

Источник