Giáo án Vật lý 11 - Bài 42 - Nguồn điện hóa học

Bài 42 NGUỒN ĐIỆN HÓA HỌC. Mục đích yêu cầu : -Hiểu được sự hình thành điệ thế hóa học. -Hiểu được nguyên tắc cấu tạo của pin, ắcqui. Kiểm tra bài cũ: Nguồn điện là gì? Nguồn điện duy trì hiệu điện thế giữa hai cực như thế nào? Suất điện động của nguồn điện là gì? Đơn vị? Bài mới NỘI DUNG 1.Hiệu điện thế điện hóa : - Thí nghiệm chứng tỏ răng bất kỳ kim loại nào tác dụng với dung dịch điện phân (muối, ãit, bafơ) thì giữa kịm loại dung dịch điện phân xuất hiện các điện tích trái dấu và tạo thành một hiệu điện thế xác định gọi là hiệu điện thế hóa. -Ví du ï: Nhúng kèm vào dung dịch kẽm sunfat(ZnSO4). Do tác dụng của các lực hóa học những gion dương kẽm Zn++ tách khỏi kim loại và đi vào dung dịch à kẽm tích điện âm, dung dịch còn có thêm gion dương nên tích điện dương. Tại lớp tiếp xúc mỏng giữa kẽm và dung dịch có xuất hiện một điện trường, tức là có một hiệu điện thế trường này hướng tới dung dịch kẽm. - Khi sự tích tụ điện tích trái dấu trên thanh kẽm và dung dịch càng lớn thì hiệu điện thế càng lớn đến một giá trị nào đó thì ngăn cản gion dương kẽm tan nữa. Lúc đó lực điện trường và lực hóa học cân bằng nhau. Hiệu điện thế ứng với sự cân bằng đó chính là hiệu điện thế điện hóa giữa thanh kim loại và dung dịch điện phân dã cho. - Hiệu điện thế điện hóa phụ thuộc vào bản chất kim loại và nồng độ dung dịch điện phân. -Khi nhúng hai thanh kim loại khác nhau. 2. Pin a. Pin đanich : - Gồm một cực kẽm nhúng vào dung dịch kẽm sunfat. Hai dung dịch được ngăn cách nhau bằng 1 tấm vách xốp giữ cho hai dung dịch không trộn vào nhau, nhưng các gion thì có thể di chuyển qua vách xốp. - Suất điện động của Pin Đanich 1,1V. b. Pin Lơ lăng Sê (Leclanche) - Cực âm là kèm, cực dương là than bao bọc bằng hỗn hợp nén chặt là MnO2 vào dung dịch graphit để tăng độ dẫn điện, dung dịch điện phân là dung dịch muối amôn clorua (NH4Cl) suất điện động của pin 1,5 v. - Để tiện dụng người ta làm pin Lơ Clăng Sê dưới dạng pin khô, dung dịch amôn clorua được trộn trong hồ nẫu đựng trong hợp làm cực âm. 3. Aêc quy : a. Aêc quy chì ( ăc quy axit) - Gồm một bình đựng dung dịch axit sun furic, trong có nhúng 2 tấm chì có phủ 1 lớp Oxit chì PbO. Tấm làm cực dương thì có trám thêm chất Pb3O4 màu đỏ, cực âm toán thêm chất PbO màu xám. - Cực dương gồm nhiều bản nối với nhau và xen kẽ với những bán cực âm cũng nối với nhau, nhúng trong dung dịch H2SO4 nồng độ (20-32%). b. Nạp điện cho ăcquy : Dùng dòng điện một chiều nạp cho ắcquy như hình vẽ. Dung dịch axit sunfuaric bị điện phân H+ và O-- ở hai bản chì. O-- +Pb3O4àPbO2àCực dương. H+ +PbOàPbàCực âm. Giữa hai cực sẽ có 1 hiệu điện thếà quy trở thành nguồn điện. c. Nối 2 cực ắc quy đã nạp điện với vật dẫn sẽ có dòng điện chạy qua vật dẫn, lúc này trong dung dịch điện phân sẽ xảy ra ngược lại lúc nạp điện. H++à PbO2 và khử OxiàPbO. - Còn O--à PbàPbO. Cho đến khi hai bản giống nhau hoàn toànà dòng điện tắt.à Muốn ăcquy phát điện thì phải nạp điện lại cho nó. - Quá trình nạp ăcquy tích trữ năng lượng dưới dạng hóa năng. Quá trình phát điện acquy giải phóng năng lượng dưới dạng điện năng. d. Ngoài loại ăcquy chì còn có loại quy kiềm, gồm hai loại là sắt-kền và Cadimi-kền. Các bản cực được nhúng trong dung dịch kiềm (KOH hoặc NaOH). - Acquy kiềm hiệu suất nhỏ hơn ăcquy axit nhưng rất tiện lợi vì nhẹ và bền hơn. e. Suất điện động acquy có giá trị ổn định khoảng 2,1virus, phát điện một thời gian giảm xuống 1,85virus ta nạp điện lại cho acquy. Mỗi quy cómột dung lượng nhất định.Dung lượng của acquy là điện lượng lớn nhất mà ắcquy có thể cung cấp khi phất điện.dung lượng quy đực tính bằng ampe giờ. Kí hiệu là Ah. 1ampe tải đi trong 1 giờ. 1Ah = 3600C. Củng cố : 1.Giải thích sự xuất hiện điện thế điện hóa 2.Mô tả cấu tạo của Pin Lơ lăng sê. Giải thích hoạt động của acquy chì. Xem trước bài CÔNG-CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN –ĐỊNH LUẬT JUN_LENXƠ