застосування електролізу

Застосування електролізу.

Інтегрований урок фізика + хімія учителя Гірницької ЗОШ I-IIIст.№17 Притула Г.В. Романчук Л.С.

М.В. Ломоносов.

«Хімік без знань фізики подібен до людини

яка все повинна шукати наощупи. Сії дві науки так з’єдналися між собою, що одна без іншої бути не можуть. ”

мета

• розглянути застосування електролізу на практиці.

• Сформувати єдину наукову картину світу .• Розвивати вміння аналізувати фізичні та хімічні

явища,• характеризувати процеси,що відбуваються при

електролізі• виховувати повагу до наукових знань, • виховувати прагнення покращити свої знання.

МОТИВАЦІЯ

• Сьогодні вам треба буде згадати вивчений на уроках хімії та фізики процес електролізу, розглянути його застосування в промисловості. Існує легенда, що наприкінці XVIII ст. король Англії надіслав у подарунок російській імператриці Катерині II…. алюмінієвий кухоль. Уявіть, що вона була вражена таким коштовним подарунком! Річ у тім,що в ті часи алюміній був дуже рідкісним і коштував у кілька разів дорожче від золота. Згодом завдяки застосуванню електролізу алюміній став загальнодоступним і досить недорогим. Про те, як за допомогою електролізу одержують метали і де ще застосовується електроліз,ітиметься сьогодні на уроці.

ЗАВДАННЯ В ГРУПАХ.

• ДАТИ ОЗНАЧЕННЯ ПРОЦЕСУ.• ЩО Є ЕЛЕКТРОЛІТОМ.• ЩО УЯВЛЯЄ СОБОЮ КАТОД?• ЩО УЯВЛЯЄ СОБОЮ АНОД?• ЯК І ПРИ ЯКИХ УМОВАХ ВІДБУВАЄТЬСЯ

ПРОЦЕС?• ЗАСТОСУВАННЯ .• СКЛАСТИ ХІМІЧНЕ РІВНЯННЯ ПРОЦЕСУ.

Отримання алюмінію

Щоб одержати алюміній використовують алюміній оксид – хімічна формула Al2O3 , розчинений у розплавленому кріоліті – хімічна формула Na3AlF6 за температурою 950 С. Розчин поміщають у електролітичну ванну де катодом є дно та стінки ванни, викладені графітом а анодом – занурені в електроліт вугільні блоки. При пропусканні струму через електроліт на дні та стінках (катод) виділяється алюміній.

Отримання алюмінію електролітичним способом.

Електролітична ванна в цеху, де отримують алюміній.

Рафінування металів Електроліз використовують і для очищення

металів від домішок. Таким способом очищають мідь, алюміній, свинець, срібло та інші метали. Наприклад у ванну з розчином купрум сульфату хімічна формула CuSO4 - опускають два електроди. Анодом слугує товста пластинка неочищеної міді, а катодом – тонка пластинка чистої міді. При пропусканні струму через розчин чиста мідь переноситься з анода на катод.

Злиток рафінованого золота. Проба – 999,99

Гальваностегія

Гальваностегія – це електролітичний спосіб покривання виробу тонким шаром металу. Приклад: сріблення, золочення, нікелювання, хромування. Виріб , який є катодом , опускають у ванну з електролітом. Анодом слугує пластинка металу яким покривають виріб. Під час пропускання струму метал осідає на виробі – катоді , а анодна пластинка поступово розчиняється.

Чайник служить катодом. Виріб покривають захист ним шаром для боротьби з корозією.

Покриття тонким шаром металу порцелянового посуду.

гальванопластика

Гальванопластика це одержання точних копій рельєфних виробів за допомогою електролізу. Наприклад: копії монет, медалей, скульптур. З рельєфного предмета роблять зліпок із воску, покривають його тонким шаром графіту – він буде катодом, а анодом слугує пластинка металу. Під час пропускання струму на зліпку нарощується товстий шар металу. Після припинення електролізу зліпок видаляють і в результаті отримують точну копію.

Зліпок з медалі служить катодом, анод – срібна тонка пластинка.

Покриття тонким шаром металу пластмасового виробу.

ПРИКЛАДИ ЗАСТОСУВАННЯ ЕЛЕКТРОЛІЗУ.

• За допомогою електролізу заряджують кислотні і лужні акумулятори. Під час заряджання, коли через акумулятор пропускають постійний електричний струм, на електродах відбуваються такі електрохімічні процеси:

• На катоді (–): PbSO4 + 2е → Pb + SO42–.

• На аноді (+): PbSO4 + 2Н2О → РbО2 + 4Н+ + SO42– + 2е.

• Електроліз застосовується для:• Електрохімічна обробка поверхні металевого виробу (поліровка);• Електрохімічне фарбування металів (наприклад, міді, латуні, цинку, хрому

та ін);• Очищення води - видалення з неї розчинних домішок. В результаті виходить

так звана м'яка вода (за своїми властивостями наближається до дистильованої);

• Електрохімічна заточка ріжучих інструментів (наприклад, хірургічних ножів(скальпелів), бритв і т.д.).

Отримання воденя шляхом електролізу.

Електролітичне очищення води.

ПІДСУМОК УРОКУ.

• При отриманні алюмінію – електролітом є розплав оксиду алюмінію в кріоліті,катодом слугує дно електролітичної ванни, анодом – вугільні блоки.

• При отриманні чистого металу: електроліт - водний розчин солі металу,катод-тонка пластина чистого металу, анод- неочищений метал.

Підсумок уроку

• При гальваностегії: електроліт-розчин солі даного металу, катод - виріб, який покривають металом, анод – тонка пластинка чистого металу.

• При гальванопластики: електроліт-розчин солі даного металу, катод – восковий зліпок, який вкрито шаром графіту, анод – тонка пластинка чистого металу.

Підсумок уроку.

• - за допомогою електролізу отримують метали.• - за допомогою електролізу очищають метали.• - за допомогою електролізу покривають вироби металами.• - за допомогою електролізу виготовляють копії виробів.• - за допомогою електролізу полірують поверхні.• - за допомогою електролізу очищають воду.• - за допомогою електролізу фарбують поверхні металів.• - за допомогою електролізу заточують ріжучі інструменти.• - за допомогою електролізу заряджають акумулятори.•

Домашне завдання:

Чит. П 20 фізикаРозв. Впр 20 (3)Повт. П 9-11 хімія