VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT bảo TOÀN ELECTRON GIẢI các bài TOÁN điện PHÂN ôn THI THPT QUỐC GIA CHO học SINH KHỐI 12 TRƯỜNG THPT TRIỆU sơn 2

Phương pháp “Vận dụng định luật bảo toàn electron giải các bài toán điện phân ôn thi THPT Quốc gia cho học sinh khối 12 trường THPT Triệu sơn 2” là một trong những phương pháp hay

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 2

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ELECTRON GIẢI CÁC BÀI TOÁN ĐIỆN PHÂN ÔN THI THPT QUỐC GIA CHO HỌC SINH KHỐI 12 TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 2

Người thực hiện: Lê Đình Lâm

Chức vụ : Giáo viên

SKKN thuộc môn : Hóa Học

THANH HÓA NĂM 2019

MỤC LỤC

1 MỞ ĐẦU……… ….1…

1.1 Lý do chọn đề tài……… ……… ….1…

1.2 Mục đích nghiên cứu… ….2…

1.3 Đối tượng nghiên cứu… ….2…

1.4 Giới hạn phạm vi nghiên cứu … ….2…

1.5 Phương pháp nghiên cứu… ….2…

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM …3…

2.1 Cơ sở lý luận …3.…

2.1.1 Định nghĩa …3.…

2.1.2 Các phương pháp điện phân …3.…

2.1.3 Biểu thức định luật Faraday …7.…

2.1.4 Một số lưu ý …7.…

2.2 Thực trạng …8.…

2.2.1 Thuận lợi, khó khăn …8.…

2.2.2 Thành công và hạn chế …9.…

2.2.3 Các nguyên nhân và yếu tố tác động …9.…

2.3 Giải pháp thực hiện …9.…

2.3.1 Bài tập vận dụng …10.…

2.3.2 Một số bài tập áp dụng phương pháp …15.…

2.4 Kết quả thu được qua khảo nghiệm …17.…

3 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ … ….19…..

3.1 Kết luận…… ….19…..

3.2 Kiến nghị… ….20…..

Tài liệu tham khảo

Danh mục đề tài SKKN

1 PHẦN MỞ ĐẦU

1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Nước ta đang bước vào giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hóa với mụctiêu đến năm 2020 Việt Nam sẽ từ một nước nông nghiệp về cơ bản trở thànhnước công nghiệp và hội nhập với cộng đồng quốc tế

Nhân tố quyết định thắng lợi của công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoávà hội nhập quốc tế là con người, nguồn lực người Việt Nam được phát triểntrên cơ sở mặt bằng dân trí cao

Để đáp ứng yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ côngcuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá và hội nhập với cộng đồng quốc tế, đòi hỏichúng ta phải đổi mới, nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo

Nghị quyết Đại hội Đảng X đã chỉ rõ về giáo dục và đào tạo: “Tiếp tục đổi mới

mạnh mẽ phương pháp giáo dục, phát huy tính tích cực, sáng tạo của người học, khắc phục lối truyền thụ một chiều” [1].

Hiện nay, chúng ta đã, đang và sẽ thực hiện đổi mới chương trình giáo dục phổthông, từ mục tiêu, nội dung, phương pháp đến phương tiện giáo dục và đánh giá chấtlượng giáo dục

Một trong những nhiệm vụ trọng tâm của đổi mới chương trình và SGKgiáo dục phổ thông là tập trung vào việc đổi mới phương pháp dạy học Thựchiện dạy học dựa vào hoạt động tích cực, chủ động của học sinh với sự tổ chứcvà hướng dẫn của giáo viên nhằm phát triển tư duy độc lập, sáng tạo, góp phầnhình thành phương pháp và nhu cầu tự học; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiếnthức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và tráchnhiệm học tập cho học sinh

Những nghiên cứu về lý luận dạy học môn hoá học cho rằng: Học sinh sau khi được học xong lý thuyết các em phải thấy yên tâm khi vận dụng lý thuyết vào để giải bài tập Bài tập hoá học có tác dụng rèn luyện kỹ năng vận dụng kiếnthức, mở sâu kiến thức một cách sinh động, phong phú và qua đó ôn tập lại, hệ thống hoá kiến thức một cách thuận lợi nhất Ngoài ra, bài tập hoá học còn có tác dụng rèn luyện, phát triển năng lực hành động sáng tạo và khả năng tư duy nhạy bén

Trong kì thiTHPT Quốc gia bộ môn Hóa Học thi theo hình thức trắc

nghiệm, số lượng câu hỏi nhiều vì vậy yêu cầu học sinh phải tìm ra kết quả nhanh và chính xác trong thời gian ngắn nhất.… Do đó một áp lực rất lớn đối với giáo viên là làm sao dạy cho học sinh được nhiều phương pháp giải và cung cấp cho các em hệ thống công thức để vận dụng giải nhanh nhất có thể, và áp lực cho học sinh là phải rèn luyện kỹ năng và phương pháp giải càng nhanh mà

độ chuẩn xác cao thì mới đạt kết quả tốt

Phương pháp “Vận dụng định luật bảo toàn electron giải các bài toán điện phân ôn thi THPT Quốc gia cho học sinh khối 12 trường THPT Triệu sơn 2” là một trong những phương pháp hay, phương pháp này giúp cho giáo viên và

học sinh hiểu rõ hơn về bản chất của quá trình điện phân, cơ chế và các quá trình

oxi hóa khử xảy ra ở các điện cực của quá trình điện phân từ đó áp dụng giảiđược các bài toán điện phân đặc biệt là điện phân dung dịch gồm nhiều muối.Bằng tất cả những kinh nghiệm tích lũy được trong suốt quá trình giảng dạy,dựa trên nền tảng kiến thức là phản ứng oxi hoa – khử, định luật bảo toànelectron và cơ chế của quá trình điện phân tôi mạnh dạn tổng hợp thành mộtphương pháp giải giúp cho học sinh rèn luyện kỹ năng và bổ trợ kiến thức chocác em hoàn thành tốt bài thi và đạt kết quả cao trong kỳ thi THPT Quốc gia Trong phạm vi của một đề tài sáng kiến kinh nghiệm tôi chú trọng vào rènluyện kỹ năng giải bài toán điện phân cơ bản trong chương trình thi THPT Quốcgia, không đề cập đến kiến thức chuyên sâu của quá trình điện phân (quá thế,điện cực tan, các bình điện phân mắt nối tiếp…).

Mặc dù bản thân đã rất cố gắng, nhưng vẫn không tránh khỏi những thiếu sót,rất mong được sự đóng góp của các đồng nghiệp và học sinh …!

1.2 MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI:

- Củng cố phương pháp giải bài tập hay Rèn luyện khả năng tư duy thôngminh, tích cực sáng tạo nhằm tạo hứng thú học tập bộ môn hoá học cho học sinhTHPT

- Đối với các em học sinh, đặc biệt là học sinh khối lớp 12 đang chuẩn bị cho

kỳ thi THPT Quốc gia thì đây là một phương pháp tốt để các em rèn luyện kỹnăng giải nhanh và rất hiệu quả, không cần nhiều cho việc tìm hiểu sâu về cácquá thế của quá trình điện phân

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU:

Đối tượng nghiên cứu là học sinh khối 12 của trường THPT Triệu sơn 2 vàđặc biệt nhất là học sinh các lớp 12C1, 12C2, 12C3, 12C4 đã và đang ôn thi ban tựnhiên và ban cơ bản A, B chuẩn bị cho kỳ thi THPT Quốc gia 2019

1.4 GIỚI HẠN PHẠM VI NGHIÊN CỨU:

- Áp dụng cho học sinh trường THPT Triệu sơn 2 và đặc biệt là học sinh lớp12C1, 12C2, 12C3, 12C4 đang ôn thi THPT Quốc gia 2019 với ban học tự nhiênvà ban cơ bản A, B

- Nội dung kiến thức theo chương trình sách giáo khoa do Bộ GD & ĐT biênsoạn Độ khó của kiến thức tương đương với đề thi THPT Quốc gia do Bộ GD &

ĐT tổ chức thi hàng năm

- Nội dung đề tài là vận dụng định luật bảo toàn (ĐLBT) electron giải các bàitoán điện phân trong chương trình ôn thi THPT Quốc gia, không mở rộng cơ chếđiện phân xét theo quá thế, không giải các bài toán nâng cao dành thi học sinhgiỏi quốc gia, quốc tế

1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

Trên cơ sở lý thuyết về phản ứng oxi hóa – khử và cơ chế của quá trình điệnphân (điện cực trơ) ở các điện cực: trong mỗi giai đoạn điện phân thì số electronchất khử nhường ở anot (A) luôn bằng số electron chất oxi hóa nhận ở catot (K)

(số electron trao đổi được bảo toàn) và trên cơ sở lý thuyết về dãy điện hóa củacác cặp oxi hóa khử ta xét được thứ tự các ion (các chất) ưu tiên điện phân trêncác điện cực từ đó xác định được các sản phẩm tạo thành, áp dụng biểu thức củaphương trình Faraday và vận dụng ĐLBT electron tính được khối lượng của cácsản phẩm tạo thành

Từ cơ sở của lý thuyết kết hợp với thực tiễn yêu cầu của bộ môn học Hóa họcvề phương pháp kiểm tra đánh giá bằng hình thức trắc nghiệm, dựa trên thực tếnhu cầu học của học sinh về kỹ năng và phương pháp giải nhanh bài toán trắcnghiệm Trên cơ sở nghiên cứu sách giáo khoa lớp 10, 11 và 12 do Bộ GD & ĐTphát hành, các tài liệu là sách tham khảo về các phương pháp giải nhanh trắcnghiệm dùng để ôn thi THPT Quốc gia

Trong phạm vi của đề tài “Vận dụng định luật bảo toàn electron giải các bài toán điện phân ôn thi THPT Quốc gia cho học sinh khối 12 trường THPT Triệu sơn 2” đưa vào thực tế áp dụng giảng dạy đối với học sinh đã đem

lại những kết quả rất tích cực từ phía học sinh (các em đã hiểu rõ hơn về cơ chếvà quy luật điện phân và quan trọng hơn là đã rèn được kỹ năng xác định sảnphẩm điện phân trong mỗi giai đoạn, vận dụng ĐLBT electron tính nhanh đượccác kết quả theo yêu cầu của đề bài) Nội dung của đề tài cũng đã được giáo viênbáo cáo chuyên đề trong buổi họp tổ chuyên môn, được đồng nghiệp đánh giácao tính ứng dụng và thiết thực của đề tài thông qua phiếu khảo sát đánh giá kếtquả của các giáo viên trong tổ nhóm chuyên môn

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CÁC PHẢN ỨNG XẢY RA

TRONG QUÁ TRÌNH ĐIỆN PHÂN

2.1.1 Định nghĩa: Điện phân là quá trình oxi hóa khử xảy ra trên bề mặt

các điện cực dưới tác dụng của dòng điện một chiều đi qua dụng dịch chất điện

li hoặc chất điện li nóng chảy[2]

Trong điện phân có 2 điện cực:

Khi có dòng điện một chiều chạy qua chất điện phân các ion dịch chuyển về cácđiện cực trái dấu

- Cực âm (-) gọi là catot (kí hiệu K): xảy ra quá trình khử.

- Cực dương (+) gọi là anot (kí hiệu A): xảy ra quá trình oxi hóa.

2.1.2 Các phương pháp điện phân [3]:

a Phương pháp điện phân nóng chảy:

- Dùng dòng điện một chiều trên catot khử ion kim loại bằng cách điện phân cáchợp chất nóng chảy như: muối halogenua, hiđroxit kiềm, oxit

- Phương pháp điện phân nóng chảy dùng điều chế các kim loại có tính khửmạnh (kim loại từ Li đến Al trong dãy điện hóa)

 Điện phân nóng chảy muối halogenua của kim loại kiềm và kiềm thổ:

Công thức muối halogenua: MXn (n là hóa trị của M, X là F, Cl, Br, I)

MXn ���nc Mn+ + nX

-Sơ đồ điện phân:

Mn+ n/c : Mn+, X- X

-Mn+ + ne  M 2X-  X2 + 2e

PT điện phân tổng quát : 2MXn ���������ie�n pha�n no�ng cha�y� 2M + nX2

VD1 : Điện phân nóng chảy muối NaCl khan.

Sơ đồ điện phân:

Na+ n/c : Na+, Cl- Cl

-Na+ + 1e  Na 2Cl- Cl2 + 2e

PT điện phân: 2NaCl ���������ie�n pha�n no�ng cha�y� 2Na + Cl2

VD2: Điện phân nóng chảy CaCl2 khan:

Sơ đồ điện phân:

Ca2+ n/c : Ca2+, Cl- Cl

-Ca2+ + 2e  Ca 2Cl- Cl2 + 2e

PT điện phân: CaCl2 ���������ie� n pha� n no� ng cha� y� Ca + Cl2

 Điện phân nóng chảy hiđroxit M(OH) n (M là kim loại kiềm, kiềm thổ)

M(OH)n ���nc Mn+ + nOH

Mn+ n/c: Mn+ OH- OH

Mn+ + ne  M 4OH-  2H2O + O2 + 4e

PT điện phân TQ: 4M(OH)n ���������ie�n pha�n no�ng cha�y� 4M + 2nH2O + nO2

VD: Điện phân nóng chảy NaOH (rắn)

NaOH ���nc Na+ + OH

Na+ n/c: Na+ ,OH- OH

-Na+ + 1e  Na 4OH- 2H2O + O2 + 4e

PT điện phân: 4NaOH ���������ie�n pha�n no�ng cha�y� 4Na + 2H2O + O2

 Điện phân nóng chảy oxit kim loại M 2 O n

M2On ���nc 2Mn+ + nO

2-K (-) M2On A (+)

Mn+ n/c: Mn+ ,O2- O

2-Mn+ + ne  M 2O2-  O2 + 4e

PT điện phân TQ : 2M2On ���������ie�n pha�n no�ng cha�y� 4M + nO2

VD: Điện phân nóng chảy Al2O3 (điện cực C grafit)

Các quá trình phụ xảy ra ở điện cực Anot:

� Tại Anot thu được hỗn hợp khí: O2, CO2 và CO

b Phương pháp điện phân dung dịch muối với điện cực trơ (Pt, C grafit):

 Vai trò của H 2 O trong điện phân:

- Giúp chất điện li phân li ra ion

- Vận chuyển các ion đến các điện cực

- Có thể tham gia vào quá trình oxi hóa khử tại bề mặt các điện cực, tức tham giavào quá trình điện phân, cụ thể:

Tại K(-): 2H2O + 2e  2OH- + H2

Tại A (+): 2H2O  4H+ + O2 + 4e

 Quy luật điện phân:

 Tại catot (K) (-): cation Mn+, H2O; xảy ra quá trình khử (nhận e)

- Các cation nhóm IA, IIA, Al 3+ không bị khử mà H 2 O bị khử thay:

2H2O + 2e  2OH- + H2

- Cation Mn+ khác bị khử theo thứ tự trong dãy thế điện cực chuẩn: ion có tính oxi hóa mạnh hơn bị khử trước (trước H 2 O): M n+ + ne → M

- Các ion H + (axit) dễ bị khử hơn các ion H + (H 2 O)

Ví dụ khi điện phân dung dịch hỗn hợp chứa FeCl 3 , CuCl 2 và HCl thì thứ tự các ion bị khử là: Fe 3+ + 1e → Fe 2+ ; Cu 2+ + 2e → Cu ; 2H + + 2e → H 2 ; Fe 2+ + 2e → Fe

 Tại anot (A) (+): anion gốc axit, H2O; xảy ra quá trình oxi hóa(nhường e)

- Các anion gốc axit: I- ; Br- ; Cl- ; S2- ; RCOO- ; … sẽ nhường electron cho điệncực (bị oxi hóa) trước H2O và anion có tính khử càng mạnh càng dễ nhườngelectron theo thứ tự: S2- > I- > Br- > Cl- > RCOO- > OH – > H2O

Ví dụ tại A(+): Cl-, I- , H2O thì thứ tự nhường electron như sau:

2I- �� �I2 + 2e (1); 2Cl- �� �Cl2 + 2e (2); 2H2O�� �4H+ + O2 + 4e (3)

- Anion gốc axit chứa oxi (NO SO3, 42–, PO43–, CO32–, ClO4�) ở anot (+) không tham gia điện phân � H 2 O điện phân (nhường electron) thay:

2H2O  4H+ + O2 + 4e

Ví dụ 1: Viết sơ đồ và phương trình điện phân tổng quát khi điện phân điện

phân điện cực trơ:

c Dung dịch NaCl (có màng ngăn) d Dung dịch KNO3

HƯỚNG DẪN GIẢI:

a Dung dịch FeCl2: FeCl2 �� �Fe2+ + 2Cl

-K (-) FeCl2 A (+)

Fe2+, H2O dd: Fe2+, Cl-, H2O Cl-, H2O

Fe2+ + 2e �� � Fe 2Cl- �� � Cl2 +2e

PT điện phân: FeCl2 ���������ie�n pha�n dung d�ch Fe + Cl2

b Dung dịch CuSO4: CuSO4 �� � Cu2+ + SO4

2-K (-) CuSO4 A (+)

Cu2+, H2O dd: Cu2+, SO42-, H2O SO42-, H2O

Cu2+ + 2e �� � Cu 2H2O �� � 4H+ + O2 + 4e

PT điện phân: 2Cu2+ + 2H2O ���������ie�n pha�n dung d�ch 2Cu + 4H+ + O2

Hay 2CuSO4 + 2H2O ���������ie� n pha� n dung d� ch 2Cu + 2H2SO4 + O2

* Lưu ý: Tại anot tạo sản phẩm H + (hay H 2 SO 4 ) � pH của dung dịch giảm

trong quá trình điện phân.

c Dung dịch NaCl: NaCl �� � Na+ + Cl

Na+, H2O dd: Na+, Cl-, H2O Cl-, H2O

2H2O + 2e �� � 2OH- + H2 2Cl- �� � Cl2 + 2e

PT điện phân: 2Cl- + 2H2O ���������ie�co �n pha�ma�n dung d�ng nga�nch 2OH- + H2 + Cl2

Hay: 2NaCl + 2H2O ���������ie�n pha�n dung d�ch

co � ma� ng nga� n 2NaOH + H2 + Cl2

* Lưu ý: Tại catot tạo sản phẩm OH - (hay NaOH) � pH của dung dịch tăng

trong quá trình điện phân.

d Dung dịch KNO3: KNO3 �� � K+ + NO3

-K (-) KNO3 A (+)

K+, H2O dd: K+, NO3-, H2O NO3-, H2O

2H2O �� � 4H+ + O2 + 4e 2H2O + 2e �� � 2OH- +

H2

PT điện phân: 2H2O ���������ie� n pha� n dung d� ch 2H2 + O2

* Lưu ý: Tại catot tạo sản phẩm OH - và anot tạo sản phẩm H + � H + và

OH - trung hòa nhau nên pH của dung dịch không thay đổi trong quá trình điện phân.

Nhận xét: Khi điện phân dung dịch muối:

- Dung dịch muối của ion kim loại sau Al3+ và ion gốc axit không chứa O(trừ F-)thì pH dung dịch tăng dần tới 7 (pH của H2O)

- Dung dịch muối của ion kim loại sau Al3+ và ion gốc axit chứa O, F- thì pHdung dịch giảm dần do tạo ra H+

- Dung dịch muối của ion kim loại trước Al3+ và ion gốc axit không chứa O (trừ

F-) thì pH dung dịch tăng dần do tạo ra OH-

- Dung dịch muối ion kim loại trước Al3+ và ion gốc axit chứa O, F- thì pH dungdịch không đổi

Ví dụ 2: Viết phương trình điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO4 a mol; NaCl bmol trong các trường hợp:

HƯỚNG DẪN GIẢI:

CuSO4 �� � Cu2+ + SO42- NaCl �� � Na+ + Cl

-Tại K (-): Cu2+; Na+; H2O: Cu2+ + 2e �� � Cu

2H2O + 2e �� � 2OH- + H2Tại A (+): Cl-; SO42-; H2O: 2Cl- �� �Cl2 +2e

sau đó: 2Cu2+ + 2H2O ���������ie�n pha�n dung d�ch 2Cu + 4H+ + O2

hay 2CuSO4 + 2H2O ���������ie� n pha� n dung d� ch 2Cu + 2H2SO4 + O2

c b < 2a thì: Cu2+ + 2Cl

-���������ie�n pha�n dung d�ch Cu + Cl2 hay CuSO4 + 2NaCl���������ie�n pha�n dung d�ch Cu + Cl2 + Na2SO4

sau đó: 2Cl- + 2H2O ���������ie� n pha� n dung d� ch 2OH- + H2 + Cl2

Hay: 2NaCl + 2H2O ���������ie�n pha�n dung d�ch 2NaOH + H2 + Cl2

2.1.3 Biếu thức định luật Faraday [4]:

 Khối lượng hoặc mol các chất thoát ra ở điện cực:

Với: + m: khối lượng đơn chất X thoát ra ở các điện cực

+ A: là khối lượng mol nguyên tử của X (gam/mol)

+ n: là số electron trao đổi tại các điện cực+ I: là cường độ dòng điện (A)

+ t: thời gian điện phân (giây hoặc giờ)+ F: hằng số Faraday: nếu t tính bằng giây � F = 96500; nếu t tính

bằng giờ � F =26,8.

Từ ( 1) ta có: Mol chất ở điện cực = (mol)

nF

It A

- Để tính nhanh kết quả điện phân ta nên dùng công thức số (2).

- Điện phân là quá trình oxi hóa khử nên vận dụng định luật bảo toàn electron

cho quá trình xảy ra trên hai điện cực theo từng giai đoạn điện phân:

Số mol e nhường tại A (+) = số mol e nhận tại K (-) = Số mol e trao đổi

- Để giải được bài toán điện phân cần nắm vững các cơ sở sau:

+ Khối lượng catot tăng chính là khối lượng của kim loại tạo thành sau điệnphân bám vào Phải xác định rõ bám vào catot bình điện phân là một hay nhiềukim loại (có thể phải biện luận thử đúng hoặc sai theo trật tự phản ứng).

+ Khối lượng của dung dịch trước và sau khi điện phân luôn thay đổi, đượcxác định:

+ Điện phân dung dịch muối cho đến khi catot bắt đầu có khí thoát ra thìngừng điện phân nghĩa là tiến hành điện phân dung dịch muối cho đến hoàn toànthì dừng điện phân

+ Việc tính toán ở bài toán điện phân thường khá đơn giản, chủ yếu xoayquanh ba yếu tố: cường độ dòng điện, thời gian điện phân và lượng chất thoát ra

ở các điện cực Đề sẽ cho ba yếu tố trên và hỏi yếu tố còn lại Do đó nếu đã rõràng I, t thì trước hết tính số mol electron trao đổi trong quá trình điện phân.

e

I t

n

F

 rồi biện luận theo trật tự điện phân

+ Ngược lại nếu cho lượng chất thoát ra ở điện cực hoặc sự thay đổi về lượngdung dịch, khối lượng điện cực, pH thì tìm cách tính ngay số mol electrontheo lượng chất tạo thành để thế vào công thức e .

I t n F

 rồi tính I hoặc t

2.2 THỰC TRẠNG

2.2.1 THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN:

- Thuận lợi: Trên cơ sở lý thuyết về quá trình điện phân, ta xác định được thứ

tự ưu tiên các chất điện phân dựa trên quy luật của dãy điện hóa: Anot (A): chất(ion) nào có tính khử mạnh hơn sẽ nhường electron trước … cuối cùng là H2Ođiện phân; catot (K): chất (ion) nào có tính oxi hóa mạnh hơn sẽ nhận electrontrước … cuối cùng là H2O điện phân Vận dụng ĐLBT electron vào cho mỗi giaiđoạn điện phân trên các điện cực tính toán được nhanh các kết quả theo yêu cầuđề bài đặc biệt là giải nhanh được các bài toán trắc nghiệm Phương pháp nàygiúp các em học sinh nhận định được bài toán điện phân dạng tổng quát nhanh,

từ đó tính nhanh được kết quả một các chính xác mà không sợ bị nhầm lẫn

- Khó khăn: Khi viết các quá trình oxi hóa – khử xảy ra trên các điện cực của

quá trình điện phân đòi hỏi học sinh phải nắm vững được cơ chế của sự điệnphân, sự ưu tiên theo thứ tự tham gia nhường – nhận electron ở các điện cực, khinào thì H2O điện phân ở catot và khi nào thì H2O điện phân ở anot rất dễ bịnhầm lẫn Nếu không xác định được chính xác thứ tự các chất và ion điện phânthì sẽ không xác định đúng sản phẩm tạo thành dẫn đến việc tính toán sẽ sai kếtquả

2.2.2 THÀNH CÔNG VÀ HẠN CHẾ CỦA PHƯƠNG PHÁP:

- Thành công: Trong việc phân dạng phương pháp giải bài toán trắc nghiệmgiáo viên coi đây như một tài liệu giảng dạy các chuyên đề đồng thời cũng là tàiliệu để học sinh tự giác học tập và ôn tập theo định hướng của giáo viên

Đề tài đã đưa ra cơ bản quy luật điện phân ở các điện cực, đặt biệt là điệnphân dung dịch với nhiều muối (nhiều cation và nhiều anion cùng tham gia điệnphân), từ đó kết hợp với việc vận dụng được ĐLBT electron tính toán được cácgiá trị cần thiết cho mỗi giai đoạn của điện phân Cung cấp học sinh các dạngtoán điện phân thường gặp với nhiều mức độ nên khá phù hợp và hiệu quả vớinhiều đối tượng học sinh

- Hạn chế: Trong giới hạn và phạm vi, đề tài chỉ đề cập giải các bài toán điệnphân trong chương trình thi THPT Quốc gia Một số bài toán đặt ra yêu cầu cùnglúc kết hợp nhiều nội dung kiến thức: qui luật điện phân, cơ chế của phản ứngoxi hóa khử, sự điện li của các chất trong nước, pH của dung dịch và kiến thứcvề dòng điện của bộ môn Vật lí … nên gây khó khăn cho học sinh trong việc tổhợp kiến thức và vận dụng phương pháp giải khi áp dụng

2.2.3 CÁC NGUYÊN NHÂN VÀ YẾU TỐ TÁC ĐỘNG:

Hiện trạng: Học sinh lớp 12 trường THPT Triệu sơn 2 ở các lớp ban cơ bản

phần lớn còn yếu môn Hóa học Có nhiều nguyên nhân dẫn đến hiện trạng này,nhìn chung các nguyên nhân sau đây có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng họcmôn Hóa học

 Về phía học sinh:

Các em còn thụ động chưa tích cực chủ động học tập do các môn khối tựnhiên (Toán, Lý, Hóa, Sinh) khó ghi nhớ, phải học hiểu với vận dụng làm bài tậpđược Chính vì vậy mà các em ngại khó chưa dành nhiều thời gian học tập cácmôn học tự nhiên trong đó có môn Hóa

 Về phía giáo viên

Nhiều giáo viên còn ngại đổi mới, chưa áp dụng nhiều các phương pháptích cực trong dạy học nhằm phát triển năng lực của học sinh, chưa tìm ra đượccác giải pháp phù hợp nhằm kích thích năng lực tự học, sáng tạo, hợp tác củahọc sinh với học sinh và của học sinh với giáo viên

 Nguyên nhân khách quan:

- Học sinh trường THPT Triệu sơn 2 có tỉ lệ học sinh khá giỏi còn thấp,

không đồng đều ở các khối lớp, đại đa số các em ở các lớp ban cơ bản phầnđông ở mức kiến thức trung bình và yếu

- Khả năng tự học, tự nghiên cứu, tiếp cận nội dung bài học, tiếp cận côngnghệ thông tin của các em còn rất hạn chế

2.3 GIẢI PHÁP THỰC HIỆN

Trên cơ sở lý thuyết về quá trình điện phân, ta xác định được thứ tự ưu tiêncác chất điện phân dựa trên quy luật của dãy điện hóa, tính số mol electronnhường – nhận trên các điện cực, tính số mol lectron điện phân dựa vào công

thức định luật Faraday, vận dụng ĐLBT electron vào cho mỗi giai đoạn điệnphân trên các điện cực tính toán được nhanh các kết quả theo yêu cầu đề bài đặcbiệt là giải nhanh được các bài toán trắc nghiệm.

2.3.1 BÀI TẬP VẬN DỤNG [5]:

Bài 1: Khi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), tại catot xảy ra

A sự khử ion Cl- B sự oxi hóa ion Cl-

C sự oxi hóa ion Na+ D sự khử ion Na+

A khí Cl2 và H2 B khí Cl2 và O2 C chỉ có khí Cl2 D khí H2 và O2

a mol � 2a mol a mol � a mol

Khi ở catot xuất hiện bọt khí thì dừng điện phân � ở catot Cu2+ vừa hết thìdừng điện phân:

� ở anot Cl- hết và H2O điện phân tiếp: 2H2O�� �4H+ + O2 + 4e

� số mol electron H2O nhường là : 2a – a = a (mol)

� Anot thu được khí Cl2 và O2 � chọn B.

Bài 3: Khi điện phân dung dịch NaCl (cực âm bằng sắt, cực dương bằng than

chì, có màng ngăn xốp) thì

A ở cực âm xảy ra quá trình oxi hoá H2O và ở cực dương xảy ra quá trình khử ion Cl

B ở cực dương xảy ra quá trình oxi hoá ion Na+ và ở cực âm xảy ra quá trình khử ion Cl

C ở cực âm xảy ra quá trình khử ion Na+ và ở cực dương xảy ra quá trình oxi hoá ion Cl