- Nêu được bản chất của dòng điện trong chất điện phân và các hiện tượng xảy ra ở điện cực của chất điện phân.. - Tiến hành thí nghiệm kiểm tra thí nghiệm biểu diễn: + Giới thiệu dụng c
Trang 1Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Cẩm Nhung
Lớp: Sư phạm vật lý K37
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN (tiết 1)
I Mục tiêu
1 Kiến thức
- Trình bày nội dung của thuyết điện li
- Nêu được bản chất của dòng điện trong chất điện phân và các hiện tượng xảy
ra ở điện cực của chất điện phân
2 Kỹ năng
- Vận dụng các kiến thức đã học để giải một số bài tập vật lý có liên quan
- Giải thích một số hiện tượng vật lý có liên quan đến hiện tượng điện phân
- Phân tích, tổng hợp các thông tin thu thập được từ thí nghiệm để rút ra được kết luận
3 Thái độ, tình cảm, tác phong
- Tích cực xây dựng bài.
- Có thái độ nghiêm túc, tác phong tỉ mỉ, cẩn thận trong học tập vật lý
II Chuẩn bị
1 Giáo viên
- Các dụng cụ để làm thí nghiệm về hiện tượng điện phân
- Mô phỏng thí nghiệm về hiện tượng điện phân
- Các hình vẽ mô tả hiện tượng điện phân
2 Học sinh
- Ôn lại kiến thức về tác dụng hóa học của dòng điện và sự phân li
- Chuẩn bị bài mới: “Dòng điện trong chất điện phân”
Trang 2Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1: Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ
- Yêu cầu lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp
- Đặt câu hỏi:
+ Nêu bản chất của dòng điện trong
kim loại
+ Hạt tải điện trong kim loại là hạt gì?
Tại sao kim loại dẫn điện tốt?
- Lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp
- Trả lời câu hỏi
Hoạt động 2: Tìm hiểu thuyết điện li và bản chất dòng điện trong chất điện phân
- Đặt vấn đề: Nước trong tự nhiên có
dẫn điện Vậy nước tinh khiết có dẫn
điện không?
- Tiến hành thí nghiệm kiểm tra (thí
nghiệm biểu diễn):
+ Giới thiệu dụng cụ gồm: một cốc có
hai điện cực bằng kim loại, nước tinh
khiết, nguồn điện, ampe kế và dây dẫn
+ Tiến hành thí nghiệm: Rót nước tinh
khiết vào cốc, mắc sơ đồ thí nghiệm như
hình 1
+ Khi đóng khóa K, yêu cầu HS đọc chỉ
số ampe kế Nhận xét kết quả thí nghiệm
- Thông báo: Dòng điện chạy qua nước
tinh khiết rất nhỏ, chứng tỏ trong nước
tinh khiết có rất ít hạt tải điện Do đó, có
thể coi dòng điện qua nước tinh khiết
bằng 0 nên nước tinh khiết không dẫn
điện Có thể coi nước tinh khiết là điện
môi
- Các dung dịch muối, axit, bazơ có dẫn
điện không?
- Chỉ số ampe kế gần bằng 0 Nước tinh khiết dẫn điện rất yếu
- Các dung dịch muối, axit, bazơ dẫn điện
Trang 3Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Yêu cầu HS đề xuất phương án kiểm
tra câu trả lời trên
- Nhận xét, bổ sung câu trả lời của HS
- Tiến hành thí nghiệm: Sử dụng 3 bộ
dụng cụ thí nghiệm như trên Nhỏ dần
vào mỗi bình điện phân chứa nước cất
dung dịch muối NaCl, H2SO4, CuSO4
- Yêu cầu HS nêu hiện tượng quan sát
được Nhận xét về kết quả thí nghiệm
- Dung dịch NaCl được tạo thành từ
những ion nào?
- Hướng dẫn HS sử dụng kiến thứcvề sự
phân ly của các dung dịch muối, axit,
bazơ để giải thích hiện tượng quan sát
được từ thí nghiệm
+ Yêu cầu HS viết phương trình phân li
của NaCl và H2O
- Thực hiện thí nghiệm sử dụng các dụng cụ như thí nghiệm trên, thay nước tinh khiết bằng dung dịch có chứa muối, bazơ Nếu ampe kế lệch khỏi vị trí số 0 thì chứng tỏ muối, bazơ dẫn điện
- Trả lời:
+ Khi nhỏ dần dung dịch NaCl vào nước cất thì số chỉ ampe kế tăng dần, chứng tỏ dung dịch muối NaCl dẫn điện Và có bọt khí thoát ra ở điện cực + Khi nhỏ dung dịch H2SO4 vào nước cất thì chỉ số ampe tăng dần chứng tỏ dung dịch dẫn điện
+ Khi nhỏ dần dung dịch CuSO4 vào nước cất thì số chỉ ampe kế tăng dần, chứng tỏ dung dịch muối CuSO4 dẫn điện Và có bọt khí thoát ra ở điện cực
- NaCl được tạo từ 2 ion Na+ và Cl-
- Viết phương trình phân li:
2NaCl → 2Na+ + Cl
-2H2O→ 2OH- + 2H
Trang 4dương của nguốn điện được gọi là anôt,
điện cực được nối với cực âm của nguồn
gọi là catôt
+ Giải thích hiện tượng quan sát được
từ thí nghiệm cho HS: Do điện trường
giữa hai cực tác dụng, các ion chuyển
động tới nhường electron cho anôt trở
thành khí Cl2, các ion H+ chuyển động
tới thu electron của catôt trỏ thành khí
H2
2Cl - 2e → Cl2
2H+ + 2e → H2
- Yêu cầu HS giải thích hiện tượng quan
sát được ở bình điện phân chứa dung
dịch H2SO4
- Nhận xét câu trả lời của HS và bổ
sung: Ở anôt nước phân li thành H+ và
OH-, các ion OH- nhường electron cho
anôt theo phản ứng:
4OH- → 2H20 + O2 + 4e
Như vậy, ở thí nghiệm này, khí thoát ra
ở cả hai điện cực
- Thông báo khái niệm chất điện phân
- Hạt tải điện trong chất điện phân là gì?
- Nêu bản chất dòng điện trong chất
điện phân
- Phương trình phân li của H2SO4:
H2SO4 → 2H+ + SO4
2-Khi có điện trường các ion H+ sẽ tới thu electron ở điện cực catôt:
4H+ + 4e → 2H2
- Hạt tải điện trong chất điện phân là các ion dương và ion âm
- Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động
có hướng theo hai chiều ngược nhau
Hoạt động 3: Giải thích hiện tượng dương cực tan
Trang 5Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Tiến hành thí nghiệm như trên với anôt
là Cu và dung dịch điện phân là CuSO4
- Yêu cầu HS dự đoán hiện tượng xảy
ra khi tiến hành thí nghiệm
- Cho HS xem kết quả thí nghiệm (thí
nghiệm này GV thực hiện trước khi lên
lớp)
- Yêu cầu HS nêu hiện tượng quan sát
được
- Yêu cầu HS giải thích hiện tượng quan
sát được
Lưu ý cho HS điện cực ở anot là Cu
- Nhận xét câu trả lời của HS
- Thông báo: Hiện tượng dương cực tan
chỉ xảy ra khi điện phân một dung dịch
muối bằng kim loại mà anôt làm bằng
chính kim loại ấy
- Dự đoán: Chỉ số ampe kế khác không
và có khí thoát ra ở điện cực
- Điện cực anôt bị mòn, điện cực caôt có lớp màu xanh bám vào điện cực và kim điện kế lệch khỏi vị trí số 0
- Trong dung dich CuSO4 bị phân li: CuSO4 → Cu2+ + SO4
2-Dưới tác dụng của điện trường, ion Cu2+
chuyển động tới thu electron ở catôt và trở thành phan tử đồng bám vào catôt
Cu2+ + 2e → Cu
Ở anôt các phân tử đồng nhường electron cho anot và trở thành dung dịch tan vào trong dung dịchCu - 2e → Cu2+
Hoạt động 5: Củng cố
- Nhắc lại các kiến thức trọng tâm của
bài học
- Yêu cầu HS thực hiện các bài tập 8,9
(Trang 85, sgk)
- Yêu cầu HS chuẩn bị bài mới
IV Nội dung ghi bản
I Thuyết điện li
1 Thí nghiệm
a) Thí nghiệm 1: Khi nhỏ dần dung dịch NaCl vào bình điện phân
Nhận xét: Chỉ số ampe kế tăng dần và có khí thoát ra ở điện cực
b) Thí nghiệm 2: Khi nhỏ dần dung dịch H2SO4 vào dung dịch điện phân
Trang 6c) Thí nghiệm 3: Khi nhỏ dần dung dịch CuSO4 vào dung dịch điện phân
Nhận xét: Chỉ số ampe kế tăng dần
2 Kết luận: Các dung dịch muối, axit, bazơ dẫn điện
Nội dung của thuyết điện li:Trong dung dịch, các axit, bazơ và muối bị phân
li thành các ion ( thuyết điện li): anion mang điện âm là gốc axit hay OH, còn cation mang điện dương là ion kim loại, ion H+ hay một số nhóm nguyên tử khác
II Bản chất dòng điện trong chất điện phân
Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau
III Hiện tượng dương cực tan
Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi các anion đi tới anôt kéo các ion kim loại của điện cực vào trong kim loại
V Rút kinh nghiệm