Giáo án Vật lý 11 - Tiết 33, 34 - Dòng điện trong chất điện phân Định luật Fa-ra-day

TIẾT 33,34 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY ------000------ I - MỤC TIÊU -Hiểu hiện tượng điện phân ,bản chất dòng điện trong chất điện phân,ph ản ứng phụ trong hiện tượng điện phân, hiện tượng dương cực tan . -Hiểu và vận dụng được định luật Fa-ra-đây. Hiểu nguyên tắc mạ điện,dúc điện ,tinh chế và điều chế kim lọai. II - CHUẨN BỊ GIÁO VIÊN -Bộ dụng cụ thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân. -Dụng cụ thí nghiệm để thiết lập định luật Ohm khi có hiện tượng dương cực tan -Vẽ phóng to các hình 19.1 ,19.2 ,19.3 ,19.4 và bảng 19.1 SGK. HỌC SINH Ôn lại tác dụng hóa học của dòng điện và sự điện li trong SGK hóa học III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 (. Phút): Ổn định tổ chức, kiểm tra bài cũ. Sự trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Kiểm tra tình hình học sinh. Nêu câu hỏi về hiện tượng nhiệt điện, hiện tượng siêu dẫn. Nhận xét và cho điểm. Báo cáo tình hình lớp Trả lời câu hỏi Nhận xét câu trả lời của bạn Hoạt động 2 (. Phút): Thí nghiệm và bản chất dòng điện trong chất điện phân Sự trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Noi dung Làm thí nghiệm. Yêu cấu HS quan sát. Yêu cầu HS đưa ra nhận xét. Nhận xét HS trình bày. Nêu kết luận chung. Yêu cầu HS đọc phần 2. Yêu cầu Gợi ý để HS nhận ra. Yêu cầu HS trình bày kết quả. Nhận xét trình bày. Nêu câu hỏi C1. Yêu cầu HS đọc phần 3. Hướng dẫn HS tìm hiểu. Yêu cầu HS trình bày. Nhận xét và đưa ra kết luận. Làm thí nghiệm theo phần 4. Yêu cầu HS quan sát giải thích. Yêu cầu HS đọc SGK phần 4.b,c. Tổ chức thảo luận. Yêu cầu HS trình bày kết quả. Nhận xét và kết luận. Nêu câu hỏi Quan sát thí ngiệm. Thảo luận và đưa ra nhận xét. Trình bày nhận xét và kết luận. Nhận xét câu trả lời của bạn. Đọc SGK. Thảo luận, tìm hạt tải điện trong chất điện phân. Tìm hiểu bản chất dòng điện trong chất điện phân. Trình bày bản chất dòng điện trong chất điện phân. Nhận xét bạn trình bày. Trả lời C1. Đọc SGK. Tìm hiểu phản ứng phụ trong chất điện phân. Trình bày phản ứng phụ trong chất điện phân. Nhận xét bạn trình bày. Quan sát thí nghiệm, Đọc SGK và suy nghĩ. Thảo luận, về giài thích hiện tượng. Trình bày cách giải thích. Nêu định luật ôm đối với chất điện phân và điều kiện đề áp dụng định luật. Nhận xét sự trình bày của bạn. Trả lời câu hỏi C2 1.Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân a/Thí nghiệm:Hình vẽ (được chuẩn bị trước) b/Kết quả thí nghiệm: _Nước cất: mA chỉ số 0 _Dung dịch NaCl: mA chỉ số khác 0 c/Kết luận: +Nước cất là địên môi +Các dung dịch muối,axit,bazơ được gọi là chất điện phân ,Các muối nóng chảy cũng là chất điện phân 2.Bản chất dòng điện trong chẩt điện phân Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường. Hoạt động 3 (phút): Định luật Fa-ra-đây, ứng dụng. Sự giúp đỡ của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung Yêu cầu HS đọc SGK phần 5.a,b. Tổ chức tìm hiểu.Yêu cầu HS trình bày. Nhận xét, đưa ra kết luận, viết biểu thức lên bảng. Yêu cầu HS đọc phần 5.c.Tổ chức thảo luận.Yêu cầu HS tìm hiểu. Yêu cầu HS trình bày. Nhận xét.Yêu cầu HS đọc phần 6.Tổ chức thảo luận. Gợi ý HS tìm hiểu ứng dụng. Yêu cầu HS trình bày kết quả. Yêu cầu HS lấy ví dụ. Nhận xét. Đọc SGK. Tìm hiểu nội dung định luật. Trình bày định luật, viết biểu thức của định luật, nói rõ các đại lượng trong biểu thức. Nhận xét câu trả lời của bạn. Đọc SGK. Thảo luận về biểu thức định luật. Tìm biểu thức định luật dưới dạng thứ hai. Trình bày biểu thức định luật dưới cả hai dạng, nói rõ các đại lượng trong biểu thức đó. Nhận xét cau trả lời của bạn. Đọc SGK Thảo luận về ứng dụng của hiện tượng điện phân. Tìm hiểu những úng dụng của hiện tượng điện phân. Trình bày ứng dụng và giải thích. Lấy ví dụ thực tế về ứng dụng của hiện tượng điện phân. Nhận xét câu trả lời của bạn. 1.Phản ứng phụ trong chất điện phân Các ion âm di chuyển đến anốt nhường electron cho anốt Các ion d ương di chuyển đến canốt nhận electron từ canốt Các ion đó trở thành nguyên tử hay phân tử trung hòa ,chúng có thể tác dụng với điện cực và dung môi gây ra các phản ứng hóa học gọi là phản ứng phụ hay phản ứng thứ cấp. 2.Hiện tuợng dương cực tan a/Thí nghiệm: Hình vẽ (được chuẩn bị trước) b/Giải thích Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muốI kim loại mà anôt làm bằng chính kim loạI ấy. c/Định luật Ôm đối với chất điện phân: Khi có hiện tượng dương cực tan, dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ôm, giống như đối với đoạn mạch chỉ có điện trở thuần. 3.Định luật Fa-ra-đây về điện phân a/Định luật I Fa-ra-đây KhốI lượng m của chất được giải phóng ra ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ với điện lượng q chạy qua bình đó. m=kq (k: đương lượng điện hóa) b/Định luật II Fa-ra-đây Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam của nguyên tố đó. k=c vớI c= , F=96500 C/mol (m đo bằng gam):hằng số Fa-ra-đây c/Công thức Fa-ra-đây về điện phân m=q m=It hay m=I t 4. Ứng dụng của hiện tượng điện phân Điều chế hóa chất Luyện kim Mạ điện Hoạt động 4 (phút): Vận dụng, củng cố. Sự giúp đỡ của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung Nêu câu hỏi 1, 2 SGK Nêu câu hỏi P (trong phiếu học tập) Tóm tắt bài học Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. Đọc SGK. Suy nghĩ. Trả lời câu hỏi. Ghi nhận kiến thức. Hoạt động 5( phút): Hướng dẫn về nhà. Sự giúp đỡ của giáo viên Hoạt động của học sinh Giao các câu hỏi và bài tập trong SGK. Giao các câu hỏi trắc nghiệm (trong phiếu học tập) Nhắc HS đọc bài mới và chuẩn bị bài sau. Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. Ghi nhớ lời nhắc của GV. ++Trắc nghiệm : 1. Dòng điện trong chất điện phân. Định luật Fa-ra-đây 3.17 Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dịch có hướng của các iôn âm, electron đi về anốt và iôn dương đi về catốt. B. Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dịch có hướng của các electron đi về anốt và các iôn dương đi về catốt. C. Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dịch có hướng của các iôn âm đi về anốt và các iôn dương đi về catốt. D. Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dịch có hướng của các electron đi về từ catốt về anốt, khi catốt bị nung nóng. 3.18 Công thức nào sau đây là công thức đúng của định luật Fara-đây? A. B. m = D.V C. D. 3.19 Một bình điện phân đựng dung dịch AgNO3, cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là I = 1 (A). Cho AAg=108 (đvc), nAg= 1. Lượng Ag bám vào catốt trong thời gian 16 phút 5 giây là: A. 1,08 (mg). B. 1,08 (g). C. 0,54 (g). D. 1,08 (kg). 3.20 Một bình điện phân dung dịch CuSO4 có anốt làm bằng đồng, điện trở của bình điện phân R = 8 (W), được mắc vào hai cực của bộ nguồn E = 9 (V), điện trở trong r =1 (W). Khối lượng Cu bám vào catốt trong thời gian 5 h có giá trị là: A. 5 (g). B. 10,5 (g). C. 5,97 (g). D. 11,94 (g). 3.21 Đặt một hiệu điện thế U không đổi vào hai cực của bình điện phân. Xét trong cùng một khoảng thời gian, nếu kéo hai cực của bình ra xa sao cho khoảng cách giữa chúng tăng gấp 2 lần thì khối lượng chất được giải phóng ở điện cực so với lúc trước sẽ: A. tăng lên 2 lần. B. giảm đi 2 lần. C. tăng lên 4 lần. D. giảm đi 4 lần. 3.22. Độ dẫn điện của chất điện phân tăng khi nhiệt độ tăng là do: A. Chuyển động nhiệt của các phân tử tăng và khả năng phân li thành iôn tăng. B. Độ nhớt của dung dịch giảm làm cho các iôn chuyển động được dễ dàng hơn. C. Số va chạm của các iôn trong dung dịch giảm. D. Cả A và B đúng. 3.23 Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Khi hoà tan axit, bazơ hặc muối vào trong nước, tất cả các phân tử của chúng đều bị phân li thành các iôn. B. Số cặp iôn được tạo thành trong dung dịch điện phân không thay đổi theo nhiệt độ. C. Bất kỳ bình điện phân nào cũng có suất phản điện. D. Khi có hiện tượng cực dương tan, dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật ôm. 3.24 Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về cách mạ một huy chương bạc? A. Dùng muối AgNO3. B. Đặt huy chương ở giữa anốt và catốt. C. Dùng anốt bằng bạc. D. Dùng huy chương làm catốt. 2. Bài tập về dòng điện trong kim loại và chất điện phân 3.25 Cho dòng điện chạy qua bình điện phân đựng dung dịch muối của niken, có anôt làm bằng niken, biết nguyên tử khối và hóa trị của niken lần lượt bằng 58,71 và 2. Trong thời gian 1h dòng điện 10A đã sản ra một khối lượng niken bằng: A. 8.10-3kg B. 10,95 (g). C. 12,35 (g). D. 15,27 (g). 3.26 Cho dòng điện chạy qua bình điện phân chứa dung dịch CuSO4, có anôt bằng Cu. Biết rằng đương lượng hóa của đồng kg/C. Để trên catôt xuất hiện 0,33 kg đồng, thì điện tích chuyển qua bình phải bằng: A. 105 (C). B. 106 (C). C. 5.106 (C). D. 107 (C). 3.27** Đặt một hiệu điện thế U = 50 (V) vào hai cực bình điện phân để điện phân một dung dịch muối ăn trong nước, người ta thu được khí hiđrô vào một bình có thể tích V = 1 (lít), áp suất của khí hiđrô trong bình bằng p = 1,3 (at) và nhiệt độ của khí hiđrô là t = 270C. Công của dòng điện khi điện phân là: A. 50,9.105 J B. 0,509 MJ C. 10,18.105 J D. 1018 kJ 3.28 Để giải phóng lượng clo và hiđrô từ 7,6g axit clohiđric bằng dòng điện 5A, thì phải cần thời gian điện phân là bao lâu? Biết rằng đương lượng điện hóa của hiđrô và clo lần lượt là: k1 = 0,1045.10-7kg/C và k2 = 3,67.10-7kg/C A. 1,5 h B. 1,3 h C. 1,1 h D. 1,0 h 3.29 Chiều dày của lớp Niken phủ lên một tấm kim loại là d = 0,05(mm) sau khi điện phân trong 30 phút. Diện tích mặt phủ của tấm kim loại là 30cm2. Cho biết Niken có khối lượng riêng là r = 8,9.103 kg/m3, nguyên tử khối A = 58 và hoá trị n = 2. Cường độ dòng điện qua bình điện phân là: A. I = 2,5 (μA). B. I = 2,5 (mA). C. I = 250 (A). D. I = 2,5 (A). 3.30 Một nguồn gồm 30 pin mắc thành 3 nhóm nối tiếp, mỗi nhóm có 10 pin mắc song song, mỗi pin có suất điện động 0,9 (V) và điện trở trong 0,6 (Ω). Bình điện phân dung dịch CuSO4 có điện trở 205 mắc vào hai cực của bộ nguồn. Trong thời gian 50 phút khối lượng đồng Cu bám vào catốt là: A. 0,013 g B. 0,13 g C. 1,3 g D. 13 g 3.31 Khi hiệu điện thế giữa hai cực bóng đèn là U1 = 20mV thì cường độ dòng điện chạy qua đèn là I1 = 8mA, nhiệt độ dây tóc bóng đèn là t1 = 250 C. Khi sáng bình thường, hiệu điện thế giữa hai cực bóng đèn là U2 = 240V thì cường độ dòng điện chạy qua đèn là I2 = 8A. Biết hệ số nhiệt điện trở α = 4,2.10-3 K-1. Nhiệt độ t2 của dây tóc đèn khi sáng bình thường là: A. 2600 (0C) B. 3649 (0C) C. 2644 (0K) D. 2917 (0C) 3.32 Một bình điện phân đựng dung dịch bạc nitrat với anốt bằng bạc. Điện trở của bình điện phân là R= 2 (W). Hiệu điện thế đặt vào hai cực là U= 10 (V). Cho A= 108 và n=1. Khối lượng bạc bám vào cực âm sau 2 giờ là: A. 40,3g B. 40,3 kg C. 8,04 g D. 8,04.10-2 kg 3.33* Khi điện phân dung dịch muối ăn trong nước, người ta thu được khí hiđrô tại catốt. Khí thu được có thể tích V= 1 (lít) ở nhiệt độ t = 27 (0C), áp suất p = 1 (atm). Điện lượng đã chuyển qua bình điện phân là: A. 6420 (C). B. 4010 (C). C. 8020 (C). D. 7842 (C). b)Dặn dò: -Làm bài 2,3 sgk -Về nhà làm thêm các bài tập khác trong sbt.