Giáo án Vật lý 11 - Tiết 27, 28: Dòng điện trong chất điện phân

Tuần dạy _14__ Ngày dạy_14/11/2011_ Tiết 27-28. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: + Trả lời được câu hỏi thế nào là chất điện phân, hiện tượng điện phân, nêu được bản chất dòng điện trong chất điện phân và trình bày được thuyết điện li. + Phát biểu được định luật Faraday về điện phân. + Nắm được hiện tượng dương cực tan 2.Kĩ năng: + Vận dụng được kiến thức để giải thích các ứng dụng cơ bản của hiện tượng điện phân và giải được các bài tập có vận dụng định luật Faraday 3.Thái độ: yêu thích mơn học, nghiêm túc trong học tập. II. TRỌNG TÂM: + Phát biểu được định luật Faraday về điện phân. + Nắm được hiện tượng dương cực tan + Vận dụng được kiến thức giải được các bài tập có vận dụng định luật Faraday III. CHUẨN BỊ 1. GV: - Chuẩn bị thí nghiệm biểu diễn cho học sinh về dẫn điện của nước tinh khiết (nước cất hoặc nước mưa), nước pha muối ; về điện phân; bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học. - Chuẩn bị giáo án điện tử, máy chiếu 2. HS: Ôn lại các kiến thức về dòng điện trong kim loại. các axit, bazơ, và liên kết ion. IV. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. OĐTC: Điểm danh 2. Kiểm tra bài cũ : Slide 2 Câu hỏi: Hãy nêu bản chất dịng điện trong kim loại? Hạt tải điện trong kim loại là gì? Vì sao kim loại dẫn điện tốt ? Đáp án: ở slide 2 3. Bài mới: Hoạt động của GV&HS Nội dung Tiết 1 Hoạt động 1.: Tìm hiểu thuyết điện li.( các slide 5,6,7) GV cho học sinh nêu cấu tạo của axit, bazơ và muối. H: TL GV giới thiệu sự phân li của các phân tử axit, bazơ và muối. GV y/c H nêu hạt tải điện trong chất điện phân. H: GV giới thiệu chất điện phân trong thực tế. I. Thuyết điện li - Trong dung dịch, các hợp chất hoá học như axit, bazơ và muối bị phân li (một phần hoặc toàn bộ) thành ion : anion mang điện âm là gốc axit hoặc nhóm (OH), còn cation mang điện dương là các ion kim loại, ion H+ hoặc một số nhóm nguyên tử khác. - Các ion dương và âm vốn đã tồn tại sẵn trong các phân tử axit, bazơ và muối. Chúng liên kết chặt với nhau bằng lực hút Cu-lông. Khi tan vào trong nước hoặc dung môi khác, lực hút Cu-lông yếu đi, liên kết trở nên lỏng lẻo. Một số phân tử bị chuyển động nhiệt tách thành các ion. Ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện. Những dung dịch và chất nóng chảy của axit, bazơ và muối là chất điện phân. Hoạt động 2 : Tìm hiểu bản chất dòng điện trong chất điện phân.( slide 8) GV: nêu hiện tượng xảy ra khi nhúng hai điện cực vào một bình điện phân? H: GV: nêu bản chất dòng điện trong chất điện phân. H: GV: giải thích tại sao chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại. H: GV y/c H thực hiện C1. II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân - Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường. -Chú ý: + Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại. + Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất đi theo. Tới điện cực chỉ có các electron có thể đi tiếp, còn lượng vật chất đọng lại ở điện cực, gây ra hiện tượng điện phân. Hoạt động 3 : Tìm hiểu các hiện tượng diễn ra ở điện cực và hiện tượng dương cực tan.( Các slide 9,10,11) - GV làm TN khi điện phân dung dịch muối đồng với anôt bằng đồng; - GV giới thiệu phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân qua thí nghiệm ảo - GV giới thiệu hiện tượng dương cực tan. *GV Cho HS củng cố kiến thức của tiết 1 qua slide 12,13,14 III. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hiện tượng dương cực tan Các ion chuyển động về các điện cực có thể tác dụng với chất làm điện cực hoặc với dung môi tạo nên các phản ứng hoá học gọi là phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân. Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi các anion đi tới anôt kéo các ion kim loại của diện cực vào trong dung dịch. Tiết 2 Hoạt động 4 : Tìm hiểu các định luật Fa-ra-đây.( Các slide 16,17,18,19,20) GV lập luận để đưa ra nội dung các định luật. GV y/c H thực hiện C2. H: GV giới thiệu số Fa-ra-đây. GV y/c H thực hiện C3. H: GV y/c H kết hợp hai định luật để đưa ra công thức Fa-ra-đây. H: GV giới thiệu đơn vị của m khi tính theo công thức trên. IV. Các định luật Fa-ra-đây * Định luật Fa-ra-đây thứ nhất - Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó. M = kq k gọi là đương lượng hoá học của chất được giải phóng ở điện cực. * Định luật Fa-ra-đây thứ hai - Đương lượng điện hoá k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ , trong đó F gọi là số Fa-ra-đây. k = Thường lấy F = 96500 C/mol. * Kết hợp hai định luật Fa-ra-đây, ta được công thức Fa-ra-đây : m = It m là chất được giải phóng ở điện cực, tính bằng gam. Hoạt động 6 : Tìm hiểu các ứng dụng của hiện tượng điện phân. (Các slide 21, 22, 23, 24, 25 ) GV giới thiệu các ứng dụng của các hiện tượng điện phân: cách luyện nhôm; cách mạ điện. GV y/c H nêu cách mạ vàng một chiếc nhẫn đồng. H: V. Ứùng dụng của hiện tượng điện phân Hiện tượng điện phân có nhiều ứng dụng trong thực tế sản xuất và đời sống như luyên nhôm, tinh luyện đồng, điều chế clo, xút, mạ điện, đúc điện, 1. Luyện nhôm Dựa vào hiện tượng điện phân quặng nhôm nóng chảy. Bể điện phân có cực dương là quặng nhôm nóng chảy, cực âm bằng than, chất điện phân là muối nhôm nóng chảy, dòng điện chạy qua khoảng 104A. 2. Mạ điện Bể điện phân có anôt là một tấm kim loại để mạ, catôt là vật cần mạ. Chất điện phân thường là dung dịch muối kim loại để mạ. Dòng điện qua bể mạ được chọn một cách thích hợp để đảm bảo chất lượng của lớp mạ. 4. Câu hỏi và bài tập củng cố (Các slide 26,27,28) Cho học sinh ghi những CT đã sử dụng trong bài lên bảng 5. Hướng dẫn HS tự học ở nhà: ( slide 28) Trả lời câu hỏi sgk Chuẩn bị Bài tập sgk , sbt V. RÚT KINH NGHIỆM * Nội dung * Phương pháp * Đồ dùng dạy học