Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma:
Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Jitka Novosadová MGV_F_SS_2S2_D17_Z_ELMAG_Elektricky_proud_v_kapalinach_ vyuziti_elektrolyzy_v_praxi_PL Člověk a příroda – Fyzika Elektřina a magnetismus – Elektrický proud v kapalinách Elektrický proud v kapalinách, využití elektrolýzy v praxi
ELEKTRICKÝ PROUD V KAPALINÁCH, VYUŽITÍ ELEKTROLÝZY V PRAXI TEORIE Pojmy k zopakování vedení elektrického proudu v kovu, katoda, anoda, iont, voltampérová charakteristika, Ohmův zákon
Elektrický proud v kapalinách
Obrázek 1: Obvod s elektrolytickým vodičem
Elektrolýza v roztoku kuchyňské soli
Elektrolýza roztoku modré skalice
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
1/7
Obrázek 2: Elektrolýza roztoku modré skalice
Elektrolýza zředěné kyseliny sírové v Hofmannově přístroji
Obrázek 3: Elektrolýza roztoku kyseliny sírové
Voltampérová charakteristika elektrolytického vodiče
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
2/7
Obrázek 4: Voltampérová charakteristika elektrolytického vodiče
Voltampérová charakteristika chemického zdroje
Obrázek 5: Voltampérová charakteristika chemického zdroje
Elektrická dvojvrstva a chemické zdroje elektrického napětí
Obrázek 6: Vznik elektrické dvojvrstvy
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
3/7
Využití elektrolýzy v praxi [03]
VZORCE •
Ohmův zákon
•
Ohmův zákon při nenulovém rozkladném napětí
•
odpor elektrolytického vodiče
∙
KONTROLNÍ OTÁZKY 1) 2) 3) 4)
Co je to elektrolyt? Uveď příklad. Co je to elektrolytická disociace? Uveď příklad. Napiš chemickou rovnici pro disociaci kuchyňské soli a molekuly vody. Do obvodu zapojíme zdroj, ampérmetr a kádinku a) s destilovanou vodou, b) s minerálkou, c) se slanou vodou. Který ampérmetr ukáže největší výchylku a proč? 5) Jak dochází k disociaci? Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
4/7
6) Rozhodni o pravdivosti tvrzení: „Sůl nasypaná do vody se rozpadne na ionty až po vložení roztoku do elektrického pole.“ 7) Nakresli schéma obvodu, v němž je zapojen elektrolyt, popiš anodu a katodu a vysvětli, kam se pohybují jednotlivé ionty. 8) Co je to elektrolýza? 9) Které částice tvoří elektrický proud v kapalině, které v kovu? 10) Dochází při vedení elektrického proudu v a) kapalině, b) v kovu, c) v polovodiči k přesunu hmoty? 11) Popište elektrolýzu roztoku modré skalice. Dokdy tento proces probíhá? 12) Co se děje s katodou při elektrolýze roztoku síranu měďnatého? K čemu by se tohoto jevu dalo využít? 13) Jaké jsou produkty elektrolýzy roztoku kyseliny sírové v Hofmannově přístroji? Kterých molekul vzniká víc? 14) Proč jsou v Hofmannově přístroji použity platinové elektrody? 15) Jak probíhá elektrolýza roztoku modré skalice při použití měděných elektrod? 16) Co se stane s odporem elektrolytu, jestliže posuneme elektrody dvakrát blíž? 17) Co se stane s odporem elektrolytu, jestliže elektrolyt ochladíme? Jak se tím pádem změní voltampérová charakteristika? 18) Jak se změní odpor elektrolytu, jestliže do něj ponoříme delší elektrody? 19) Nakresli závislost elektrického proudu na napětí pro elektrolýzu roztoku kyseliny sírové umístěné mezi platinové elektrody. Jak se této závislosti říká? 20) Co je to rozkladné napětí? Jak vzniká a jakou má orientaci? 21) Jak snadno z předmětu odstraníme kov, který se na něj dostal galvanickým pokovováním? Vysvětlete. 22) Chceme-li pomědit hliníkovou lžičku, jak to uděláme? 23) Do kádinky nasypeme sůl, ponoříme do ní dvě elektrody a připojíme zdroj a ampérmetr. Bude obvodem procházet proud? Vysvětlete. 24) Co se stane, pokud zapíchneme do citrónu měděný a železný drát? Co se stane, pokud použijeme dva dráty měděné? 25) Popiš, jak se vyrábí formy na gramofonové desky. 26) Vysvětli rozdíl mezi suchým článkem, alkalickým článkem a akumulátorem. 27) Vysvětli, jak vzniká napětí na zinkové a měděné elektrodě ponořené do modré skalice. 28) Jak je definována kapacita akumulátoru? 29) Převeď 1 A∙h na coulomby. 30) Který český vědec získal roku 1959 NC za chemii? Popiš stručně jeho metodu.
PROCVIČOVÁNÍ 1) Učebnice [01] – kapitola 5.3 Voltampérová charakteristika elektrolytického vodiče. Galvanické články důkladně si nastudujte schéma nabíjení akumulátoru. 2) Učebnice [01] – kapitola 5.1 Elektrolyt. Elektrolytická disociace. Elektrolýza – úlohy 5.1.3 3) Učebnice [01] – kapitola 5.3 Voltampérová charakteristika elektrolytického vodiče. Galvanické články - úlohy 5.3.1, 5.3.3 4) Sbírka [02] – kapitola 5.2 Elektrický proud v pevných látkách – úlohy 5.2.232, 5.2.233
SHRNUTÍ Vodné roztoky ___, ______ a ____ jsou vodivé a nazýváme je _________. Destilovaná voda je ___________ Rozpadu neutrálních částic na nabité ionty se říká ______________. Do elektrolytu ponořujeme dvě elektrody – kladnou ______ a zápornou ______. Elektrolýza je ______________________________________. Nejnižší napětí, při kterém začne probíhat elektrolýza, se nazývá _______________. Na katodě se vždy usazuje ____ nebo ___. Pokud ponoříme do elektrolytu kov, začne do něj uvolňovat nebo z něj přijímat ionty a v jeho okolí vzniká _________________. Různé napětí u různých kovů se využívá pro konstrukci _______________________. Ukládání kovu na katodě se využívá při __________________________. Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
5/7
DOMÁCÍ ÚKOL 1) Zjistěte bližší informace o polarografii. 2) Učebnice [01] – kapitola 5.1 Elektrolyt. Elektrolytická disociace. Elektrolýza – úlohy 5.1.1, 5.1.2 3) Učebnice [01] – kapitola 5.3 Voltampérová charakteristika elektrolytického vodiče. Galvanické články – úloha 5.3.2
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
6/7
SEZNAM ZDROJŮ [01] LEPIL, Oldřich a Přemysl ŠEDIVÝ. Fyzika pro gymnázia. 5., přeprac. vyd. Praha: Prometheus, 2000, 342 s. Učebnice pro střední školy (Prometheus). ISBN 978-80-7196-202-1.
[02] LEPIL, O., BEDNAŘÍK, M., ŠIROKÁ, M. Sbírka úloh z fyziky pro střední školy. Dotisk 2. vydání. Praha : Prométheus, 1995. 270 s. ISBN 80–7196–204 [03] Wikipedie: Otevřená encyklopedie: Elektrolýza [online]. c2012 [citováno 25. 10. 2012]. Dostupný z WWW:
[04] Wikipedie: Otevřená encyklopedie: Polarografie [online]. c2012 [citováno 27. 10. 2012]. Dostupný z WWW:
METODICKÝ LIST Název školy Číslo projektu Autor Název šablony Název DUMu Stupeň a typ vzdělávání Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematický okruh Druh učebního materiálu Cílová skupina Anotace Vybavení, pomůcky Klíčová slova
Datum
Masarykovo gymnázium Vsetín CZ.1.07/1.5.00/34.0487 Mgr. Novosadová Jitka III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT MGV_F_SS_2S2_D17_Z_ELMAG_Elektricky_proud_v_kapalinach_vyuziti_elektrolyzy_v_pra xi_PL Gymnaziální vzdělávání Člověk a příroda Fyzika Elektřina a magnetismus – Elektrický proud v kapalinách Pracovní list Žák, 15 – 16 let Pracovní list určen do výuky studentům, podklad pro vlastní poznámky/sešit, náplň: Vedení elektrického proudu v kapalinách, využití elektrolýzy v praxi elektroda, elektrolýza, elektrolyt, katoda, anoda, kationt, aniont, disociace, rozkladné napětí, galvanický článek, alkalický článek, akumulátor, polarografie, elektrická dvojvrstva, kapacita akumulátoru, pokovování, galvanoplastika 14.10.2012
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
7/7
