Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 29: Dòng điện trong chất điện phân. Định luật Fa- ra đây

Tiết 29: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN. ĐỊNH LUẬT FA- RA ĐÂY Ngày soạn:.. I- Mục tiêu: + Hiểu được hiện tượng điện phân. Bản chất dòng điện trong chất điện phân, các phẩn ứng phụ trong hiện tượng điện phân. + Hiểu được hiện tượng cực dương tan. + Nắm vững nội dung định luật FA- RA – ĐÂY. + Hiểu được nguyên tắc mạ điện, đúc điện, tinh chế và điều chế kim loại. + Vận dụng được định luật FA- RA – ĐÂY để giải các bài tập SGK và SBT. II- Chuẩn bị: Giáo viên: Chuẩn bị các thí nghiệm như trong SGK. Học sinh: Ôn tập lại thuyết điện li học trong hoá học. III- Tổ chức các hoạt động học tập: TG NỘI DUNG HĐ của HS (*)+ Trợ giúp của GV(**). 1. Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân: a) Thí nghiệm: b) Kết quả thí nghiệm: c) Kết luận: + Các dung dịch muối axít, bazơ được gọi chung là các chất điện phân. Các muối nóng chảy cũng là chất điện phân. + Các chất điện phân dẫn điện điện. . Tìm hiểu thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân: ** Giới thiệu thí nghiệm: + Sơ đồ: + Dụng cụ: + Tiến hành thí nghiệm: Ban đầu trong bình có nước cất. Đóng mạch. Cho thêm ít muối ănn vào trong đó. Đóng mạch. ? Nêu dự đoán về kết quả thí nghiệm? * Cá nhân trả lời: ** Thực hiện thí nghiệm cho học sing quan sát: ? Nêu kết quả thí nghiệm vừa tiến hành? * Cá nhân trả lời: ** Nhận xét câu trả lời: ** Thông báo: Kết quả trên cũng đúng với các thí nghiệm với các muối khác, axits, bazơ và các muối nóng chảy. ** Thế nào là chất điện phân? ® Thông báo kết luận. * Nghe ghi chép. 2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân: * Sự phân li: Cho muối, axít, bazơ vào nước các phân tử tách thành các ion trái dấu. VD: NaCl ® Na+ + Cl-. Do chuyển động nhiệt mạnh nên trong các muối, bazơ nóng chảy cũng có quá trình này. * Sự tái hợp: Các ion trong dung dịch chuyển động nhiệt hỗn loạn, một số lại kết hợp với nhau trở thành phân tử trung hoà. Þ Kết quả: Số lượng các phân tử bị phân li có giá trị xác định, phụ thuộc vào: nhiệt độ và nồng độ dung dịch. Số cặp ion được tạo thành trong một giây tăng khi nhiệt độ tăng. * Khi chưa có điện trường ngoài ( hai điện cực chưa có hiệu điên thế): Các ion chuyển động hỗn loạn, trong chất điện phân chưa có dòng điện. * Khi đặt vào hai điện cực hiệu điện thế, trong bình có điện trường, ngoài chuyển động nhiệt các ion còn tham gia chuyển động có hướng theo phương của điện trường (ion dương theo cùng chiều điện trường, ion âm ngược chiều điện trường) tạo nên dòng điện. Þ Kết luận: Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương cùng chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường. . Tìm hiểu bản chất dòng đienẹ trong chất điện phân: ** ? Để tìm hiểu bản chất dòng điện trong chất điện phân, ta xét xem khi cho muối, axít hay bazơ vào nước thì có hiện tượng gì xảy ra? Lấy ví dụ với NaCl? ( nhớ lại kiến thức hoá học về sự phân li và tái hợp). * Cá nhân trả lời câu hỏi + Về sự phân li. + Về sự tái hợp: ** ? Sự phân li và tái hơp phụ thuộc vào yếu tố nào? * Cá nhân trả lời: Nồng độ dd, nhiệt độ. ** Thông báo kết quả: ** ? Khi chưa có điện trường ngoài đặt vào chất điện phân tại sao chưa có dòng điện? * Cá nhân trả lời: ** ? Giải thích khi đặt vào hai điện cực hiệu điện thế, trong chất điện phân có dòng điện? Lấy ví dụ với dd NaCl? * Cá nhân trả lời: **Nhận xét các câu trả lời. ** ? Vậy bản chất dòng điện trong chất điện phân là gì? * Cá nhân nêu kết luận: ** Yêu cầu trả lời câu C1. * Nhận xét câu trả lời: 3. Phản ứng phụ trong chất điện phân: Các ion âm dịch chuyển đến anốt ( cực dương) nhường êlectrôn cho anốt, còn các ion dương dịch chuyển đến catốt (cực âm) thu thêm êlectrôn từ catốt. Các ion đó trở thành các nguyên tử trung hoà, có thể bám vào điện cực, hoăch bay lên (nếu là chất khí). Chúng cũng có thế tác dụng với điện cực hoặc với dung môi, gây ra các phản ứng hoá học . Các phản ứng hoá học đó gọi là các phản ứng phụ hay phản ứng thức cấp. . Tìm hiểu phản ứng phụ trong chất điện phân: ** Làm thí nghiệm với dd đồng sunphat cho học sinh quan sát và nhận xét. * Cá nhân trả lời: + Cực dương” Cu bám vào. + Cực âm: ** ? Thế nào là phản ứng phụ trong chất điện phân? * Cá nhân trả lời: * * Nhận xét và bổ sung: (dùng thí nghiệm minh hoạ) * Nghe, ghi chép. 4. Hiện tượng dương cực tan: a) Thí nghiệm: b) Giải thích: * Hiện tượng cực dương tan: Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anốt làm bằng chính kim loại ấy. c) Định luật Ôm đối với chất điện phân: * Kết luận: SGK. . Tìm hiểu hiện tượng cực dương tan: ** Giới thiệu: Khác với SGK: Ở đây ta dùng dực dương là cực inox đã có đồng bám vào. Vẽ sơ đồ thí nghiệm trên bảng ** Làm thí nghiệm ( thời gian 5- 10 phút) lấy ra cho học sinh qua sát, nhận xét. * cá nhân nhận xét: Catốt có đồng bán vào, còn anốt mất hết đồng lúc trước. ** Khái quát: Nếu cực dương (anốt) bằng đồng và điện phân trong thời gian dài thì hiện tượng như thế nào? * cá nhân: Cực dương bị ăn mòn. ** ? Hãy giải thích hiện tượng trong thí nghiệm? * Cá nhân trả lời. ** Nhận xét và bổ sung. ** Thông báo kết quả với các thí nghiệm khác. Và hiện tượng dưong cực tan. ** Bảng 19.1 là kết quả đo U, I trong trường hợp cực dương tan với thí nghiệm như trên. Qua bảng đó hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I vào U và nêu nhận xét về đồ thị? * Thực hiện theo yêu cầu của giáo viên: Đường thẳng. ** Thông báo: Đường đặc tuyến Vôn- ampe là đường thẳng có nghĩa ĐL Ôm được nghiệm đúng, điều này đúng cho mọi trường hợp khác khi có hiện tượng dương cực tan. ** Lưu ý: Trong trường hợp không có hiện tượng dương cực tan như SGK. Củng cố: + Chất điện phân là gì ? Lấy một vài VD về chất điện phân? + Hạt tải điện trong chất điện phân là gì? Nêu bản chất dòng điện trong chất điện phân? + Trong hiện tượng cực dương tan ta có thể coi dòng điện có tác dụng vận chuyển các chất từ anốt sang catốt, giải thích rõ điều đó? * Về nhà: Tìm hiểu tiếp bài. Trả lời câu 1,2 và bài 1 SGK. . Củng cố bài và công việc về nhà. ** Thông báo các câu hỏi, yêu cầu trả lời. * Thực hiện trả lời câu hỏi. * Giao công việc về nàh: IV. Rút kinh nghiệm: