Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân - Phạm Viết Thắng

Naêm hoïc : 2009-2010 GV:Phaïm vieát thaéng CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CÔ VỀ DỰ GIỜ THĂM LỚP KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1. Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của a. các hạt mang điện . b. ion dương và electron. c. ion âm và Ion dương . d. các electron tự do.  Em hãy trình bày bản chất dòng điện trong kim loại ? Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các elctrron tự do dưới tác dụng của điện trường . § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN  I .Thuy ết điện li : 1.Nhận xét :  Nước tinh khiết có rất ít hạt tải điện .  Khi thêm lượng nhỏ axít,bazơ , muối : số hạt tải điện tăng lên . 2. Thuyết điện li : ND : Trong dd , các hợp chất hoá học như axít , bazơ và muối bị phân li(một phần hoặc toàn bộ)thành các nguyên tử ( hoặc nhóm nguyên tử ) tích điện gọi là ion; ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện . + Quan saùt thí nghieäm DD NaCl Nöôùc tinh khieát + NaCl Vôùi caùc dung dòch khaùc nhö dd HCl , dd NaOH thì sao ? Các dd khác Axít phân li thành ion âm ( gốc axít ) - và ion dương H + . Bazơ phân li thành ion âm ( OH ) - và ion dương ( kim loại ) + . Muối phân li thành ion âm ( gốc axít ) - và ion dương ( kim loại ) + . - Moät soá Bazô nhö (NH 4 )OH; (NH 4 )Cl phaân li thaønh caùc ion (OH) - , Cl - , (NH 4 ) + . Ñeøn khoâng saùng § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN  Khi tan vào nước , dung môi khác hoặc bị nóng chảy các ion chuyển động như thế nào ? + DD NaCl Cl Na + + Na + Cl - Na + Cl - Na + Cl - Cl - Na + Dung dịch và các chất nóng chảy như trên gọi là chất điện phân Các ion chuyển động hỗn độn ( tự do) + § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN Quan saùt thí nghieäm DD NaCl + II. Baûn chaát doøng ñieän trong chaát ñieän phaân : NaCl A K Tại sao kim loại có thể dẫn điện được ? Còn trong chất điện phân hạt mang điện là những loại hạt nào ? § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN II. Baûn chaát doøng ñieän trong chaát ñieän phaân : + DD NaCl Cl Na + + Na + Cl - Na + Cl - Na + Cl - Cl - Na + Khi khoâng coù ñieän tröôøng ngoaøi caùc ion chuyeån ñoäng hỗn đ ộn . E Khi coù ñieän tröôøng ngoaøi caùc ion döông vaø ion aâm chuyeån ñoäng nhö theá naøo ? A K § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN II. Baûn chaát doøng ñieän trong chaát ñieän phaân : + DD NaCl + Na + Na + Cl - Na + Cl - Cl - + Sau khi ion chuyeån ñoäng ñeán caùc ñieän cöïc hieän töôïng gì xaûy ra ? E Baûn chaát doøng ñieän trong chaát ñieän phaân laø gì ? A K  Doøng ñieän trong chaát ñieän phaân laø doøng ion döông vaø ion aâm chuyển đ ộng coù hướng theo hai chiều ngược nhau . Löu yù : chaát ñieän phaân khoâng daãn ñieän toát baèng kim loaïi . E dd muoái CuSO 4 Cu Hieän töôïng naøy goïi laø hieän töôïng döông cöïc tan III. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực,hiện tượng dương cực tan : Cu 2+ +2e - Cu: baùm vaøo K A K Cu Cu 2+ +2e - Cu 2+ bị SO 4 2- kéo vào dd ; cực A bị tan ra E Cu Dd AgNO 3 Khi naøo xaûy ra hieän töôïng döông cöïc tan?  Hieän töôïng dương cực tan xảy ra khi kim loaïi duøng laøm anoât có trong gốc muối của dd đi ện phân ( anoât tan daàn ra vaø catoât coù kim loaïi ñoù baùm vaøo ).  Khi coù hieän töôïng döông cöïc tan thì bình ñieän phaân khoâng tieâu thuï ñieän naêng vaøo vieäc phaân tích caùc chaát vaø gioáng nhö moät ñieän trôû . Cöïc A khoâng tan Ag baùm vaøo K A K Bây giờ ta xét dd dịch điện phân AgNO3 với Anôt làm bằng Cu Các em quan sát các hiện tượng diễn ra ở hai đện cực ! § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN + DD H 2 SO 4 + H + H + SO 4 2- H + SO 4 2- SO 4 2 - 4H + +4e - 2H 2 E 4(OH) - 2H 2 O + O 2 + 4e - A K  Bình điện phân dương cực không tan có tiêu thụ điện năng vào việc phân tích các chất , do đó nó có suất phản điện E P (V) và đóng vai trò là một máy thu điện . Ñieän naêng tieâu thuï W = E P It . Xeùt bình ñieän phaân dung dòch H 2 SO 4 , hai ñieän cöïc laøm baèng graphit ( cacbon ) hoaëc inoâc ( caùc ñieän cöïc naøy khoâng taïo thaønh ion coù theå tan vaøo dd ñieän phaân ). Keát quaû nöôùc bò phaân taùch thaønh hiñroâ vaø oxi bay ra ôû K vaø A  Khi xaûy ra hieän töôïng döông cöïc tan thì E P = 0. LUYEÄN TAÄP Câu1: Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của ion dương và electron. ion âm và electron. ion dương và Ion âm d öôùi taùc duïng cuûa ñieän tröôøng trong dung dòch . d. ion dương và Ion âm theo ch ieàu ñieän tröôøng trong dung dòch .  Haõy phaùt bieåu baûn chaát doøng ñieän trong chaát ñieän phaân ? Doøng ñieän trong chaát ñieän phaân laø doøng ion döông vaø ion aâm chuyển ñộng coù hướng theo hai chiều ngược nhau . C âu 3. Tröôøng hôïp naøo sau ñaây xaûy ra hieän töôïng döông cöïc tan a. Anoát baèng Ag - dd ñieän phaân laø CuSO4 . b. Anoát baèng Pt - dd ñieän phaân laø AgNO3 . c. Anoát baèng Cu - dd ñieän phaân laø AgNO3 . d. Anoát baèng Ag - dd ñieän phaân laø AgNO3 . XIN CẢM ƠN ! HẸN GẶP LẠI! Chúc quí thầy cô và các em học sinh vui vẻ ! § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN I. Thuyết điện li . IV. Các đ ònh luaät Faraday . II. Baûn chaát doøng ñieän trong chaát ñieän phaân . III. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực,hiện tượng dương cực tan . Nhaän xeùt . Khoái löôïng m cuûa chaát ñi ñeán ñieän cöïc : m ~ vôùi ñieän löôïng q chuyeån qua bình ñp . - m ~ vôùi khoái löôïng cuûa ion (hay khoái klöôïng mol nguyeân töû A). - m tæ leä ngòch vôùi ñieän tích cuûa ion ( hay hoaù trò n cuûa nguyeân toá ). 2 . Ñònh luaät Fa-ra – ñaây . a) Ñònh luaät thöù nhaát . Khoái löôïng vaät chaát ñöôïc giaûi phoùng ra ôû ñieän cöïc cuûa bình ñp tæ leä thuaän vôùi ñieän löôïng chaïy qua bình ñoù . m = kq k: ñöông löôïng ñieän hoaù cuûa chaát ñöôïc giaûi phoùng . § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN IV. Ñònh luaät Faraday : 1. Nhaän xeùt . 2 . Ñònh luaät . b) Ñònh luaät thöù hai . Ñöông löôïng ñieän hoaù k cuûa moät nguyeân toá tæ leä vôùi ñöông löôïng gam A/n cuûa nguyeân toá ñoù . Heä soá tæ leä 1/F, trong ñoù F goïi laø haèng soá Faraday. k = 1/F.A/n Khoái löôïng chaát ñöôïc giaûi phoùng (g) Khoái löôïng mol (g/mol) Hoaù trò Cöôøng ñoä doøng ñieän (A) Thôøi gian ñieän phaân (s) Michael Faraday  Nhaø baùc hoïc Anh 1791 - 1867 Haèng soá Faraday F = 96500 (C/mol) Keát hôïp hai ñònh luaät ta coù coâng thöùc Faraday: § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN V. ÖÙng duïng cuûa hieän töôïng ñieän phaân : 1. Luyeän nhoâm : öùng duïng hieän töôïng döông cöïc tan trong luyeän kim ñeå tinh cheá kim loaïi Ñuùc ñieän : öùng duïng hieän töôïng ñieän phaân ñeå taïo ra caùc ñoà vaät baèng kim loaïi theo khuoân maãu . § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN III. ÖÙng duïng cuûa hieän töôïng ñieän phaân : 2. Maï ñieän : öùng duïng hieän töôïng ñieän phaân ñeå phuû moät lôùp kim loaïi leân ñoà vaät . V. Baøi taäp aùp duïng . § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN TT : R=2 oâm,E =10 V, t=2h m=? Ag=108g/mol, n=1. DdAgNO 3 Baøi giaûi : Khoái löôïng Ag baùm vaøo cöïc aâm laø : ADÑL Farañay : m= 1/F.A/n.It. Vì coù hieän töôïng cöïc döông tan neân theo ñònh luaät oâm tacoù : Theá vaøo suy ra ñöôïc m= 40,2g 1. Moät bình ñieän phaân dd AgNO 3 vôùi Anoát laøm baèng Ag coù ñieän trôû R = 2 ôm , ñaët vaøo nguoàn ñieän coù E = 10 V, ñieän trôû trong khoâng ñaùng keå . Tìm khoái löôïng Ag baùm vaøo K trong thôøi gian 2h. § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN V. Baøi taäp aùp duïng . 2 . Maéc boä nguoàn goàm 4 nguoàn gioáng nhau coù E = 4,5 V, r = 1 oâm C ỦNG CỐ Câu1: Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của : Ion dương và electron. Ion âm và electron. Ion dương và Ion âm . Cả ba loại hạt trên Caâu 2: Tröôøng hôïp naøo sau ñaây xaûy ra hieän töôïng cöïc döông tan: Anoát baèng Ag- dd ñieän phaân laø CuSO 4 Anoát baèng Pt- dd ñieän phaân laø AgNO 3 Anoát baèng Ag- dd ñieän phaân laø AgNO3 Câu 2. Ghép nội dung cột bên trái với nội dung thích hợp ở cột bên phải 1. Lí thuyết về sự dẫn điện của các dd axít , bazơ và muối gọi là 2. Các dd và các chất nóng chảy trong đó các hợp chất như axít , bazơ và muối bị phân li thành các ion tự do gọi là 3. Ion chuyển động về anôt của bình điện phân gọi là 4. Hiện tượng điện phân xảy ra khi chất điện phân là muối của kim loại dùng làm anôt và anôt bị tan dần vào dd gọi là 5. Hiện tượng dòng điện phân tích các hợp chất hoá học chứa trong dd thành các hợp phần khi qua bình điện phân gọi là a. cation (ion) + . b. thuyết điện li . c. anion (ion) - . d. hiện tượng dương cực tan. e. hiện tượng điện phân . f. chất điện phân . Ptuan_668@yahoo.com.vn