SKKN 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

giải đượợ̣c cáứ́c bàà̀i toáứ́n điện phân đặc biệt làà̀ điện phân dung dịch gồm nhiềà̀umuốứ́i.Bằng tất cả những kinh nghiệm tíứ́ch lũy đượợ̣c trong suốứ́t quáứ́ trình giảng dạy

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

MUC LUC

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 cứứ́u … ….2…

1.5 Phương pháp nghiên cứu… ….2…

2 NỘI DUNG SANG KIẾN KINH NGHIÊM …3…

2.1 Cơ sở lýứ́ luận …3.…

2.1.1 Định nghĩa …3.…

2.1.2 Cáứ́c phương pháứ́p điện phân …3.…

2.1.3 Biểu thứứ́c định luật Faraday …7.…

2.1.4 Một sốứ́ lưu ýứ́ …7.…

2.2 Thực trạng …8.…

2.2.1 Thuận lợợ̣i, khó khăn …8.…

2.2.2 Thàà̀nh công vàà̀ hạn chế …9.…

2.2.3 Cáứ́c nguyên nhân vàà̀ yếu tốứ́ táứ́c động …9.…

2.3 Giải pháứ́p thực hiện …9.…

2.3.1 Bàà̀i tập vận dụợ̣ng …10.…

2.3.2 Một sốứ́ bàà̀i tập áứ́p dụợ̣ng phương pháứ́p …15.…

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

3 KẾT LUÂN, KIẾN NGHI … ….19…

3.1 Kêt luân…… ….19…

3.2 Kiên nghi… ….20…

Tài liêu tham khảo

Danh muc đề tài SKKN

1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Nước ta đang bước vàà̀o giai đoạn công nghiệp hoáứ́, hiện đại hóa với mụợ̣ctiêu đến năm 2020 Việt Nam sẽ từ một nước nông nghiệp vềà̀ cơ bản trở thàà̀nhnước công nghiệp vàà̀ hội nhập với cộng đồng quốứ́c tế

Nhân tốứ́ quyết định thắng lợợ̣i của công cuộc công nghiệp hoáứ́ hiện đại hoáứ́vàà̀ hội nhập quốứ́c tế làà̀ con người, nguồn lực người Việt Nam đượợ̣c pháứ́t triển trên

cơ sở mặt bằng dân tríứ́ cao

Để đáứ́p ứứ́ng yêu cầu đàà̀o tạo nguồn nhân lực chất lượợ̣ng cao phụợ̣c vụợ̣ côngcuộc công nghiệp hoáứ́, hiện đại hoáứ́ vàà̀ hội nhập với cộng đồng quốứ́c tế, đòi hỏichúng ta phải đổi mới, nâng cao chất lượợ̣ng giáứ́o dụợ̣c vàà̀ đàà̀o tạo

Nghị quyết Đại hội Đảng X đã chỉ rõ vềà̀ giáứ́o dụợ̣c vàà̀ đàà̀o 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 vàà̀ sẽ thực hiện đổi mới chương trình giáứ́o dụợ̣cphổ thông, từ mụợ̣c tiêu, nội dung, phương pháứ́p đến phương tiện giáứ́o dụợ̣c vàà̀đáứ́nh giáứ́ chất lượợ̣ng giáứ́o dụợ̣c

Một trong những nhiệm vụợ̣ trọợ̣ng tâm của đổi mới chương trình vàà̀ SGKgiáứ́o dụợ̣c phổ thông làà̀ tập trung vàà̀o việc đổi mới phương pháứ́p dạy họợ̣c Thựchiện dạy họợ̣c dựa vàà̀o hoạt động tíứ́ch cực, chủ động của họợ̣c sinh với sự tổ chứứ́cvàà̀ hướng dẫn của giáứ́o viên nhằm pháứ́t triển tư duy độc lập, sáứ́ng tạo, góp phầnhình thàà̀nh phương pháứ́p vàà̀ nhu cầu tự họợ̣c; rèn luyện kỹ năng vận dụợ̣ng kiếnthứứ́c vàà̀o thực tiễn; táứ́c động đến tình cảm, đem lại niềà̀m vui, hứứ́ng thú vàà̀ tráứ́chnhiệm họợ̣c tập cho họợ̣c sinh

Những nghiên cứứ́u vềà̀ lýứ́ luận dạy họợ̣c môn hoáứ́ họợ̣c cho rằng: Họợ̣c sinh saukhi đượợ̣c họợ̣c xong lýứ́ thuyết cáứ́c em phải thấy yên tâm khi vận dụợ̣ng lýứ́ thuyết vàà̀o để giải bàà̀i tập Bàà̀i tập hoáứ́ họợ̣c có táứ́c dụợ̣ng rèn luyện kỹ năng vận dụợ̣ng kiến thứứ́c, mở sâu kiến thứứ́c một cáứ́ch sinh động, phong phú vàà̀ qua đó ôn tập lại,

hệ thốứ́ng hoáứ́ kiến thứứ́c một cáứ́ch thuận lợợ̣i nhất Ngoàà̀i ra, bàà̀i tập hoáứ́ họợ̣c còn cótáứ́c dụợ̣ng rèn luyện, pháứ́t triển năng lực hàà̀nh động sáứ́ng tạo vàà̀ khả năng tư duy nhạy bén

Trong kì thiTHPT Quốứ́c gia bộ môn Hóa Họợ̣c thi theo hình thứứ́c trắc

nghiệm, sốứ́ lượợ̣ng câu hỏi nhiềà̀u vì vậy yêu cầu họợ̣c sinh phải tìm ra kết quả nhanh vàà̀ chíứ́nh xáứ́c trong thời gian ngắn nhất.… Do đó một áứ́p lực rất lớn đốứ́ivới giáứ́o viên làà̀ làà̀m sao dạy cho họợ̣c sinh đượợ̣c nhiềà̀u phương pháứ́p giải vàà̀

cung cấp cho cáứ́c em hệ thốứ́ng công thứứ́c để vận dụợ̣ng giải nhanh nhất có thể, vàà̀áứ́p lực cho họợ̣c sinh làà̀ phải rèn luyện kỹ năng vàà̀ phương pháứ́p giải càà̀ng nhanh màà̀ độ chuẩn xáứ́c cao thì mới đạt kết quả tốứ́t

Phương pháứ́p “Vận dụng định luật bảả̉o toàà̀n electron giảả̉i các bàà̀i toán điện

phân ôn thi THPT Quốc gia cho học sinh khối 12 trường THPT Triệu sơn 2” làà̀ một trong những phương pháứ́p hay, phương pháứ́p nàà̀y giúp cho giáứ́o viên vàà̀

họợ̣c sinh hiểu rõ hơn vềà̀ bản chất của quáứ́ trình điện phân, cơ chế vàà̀ cáứ́c quáứ́ trìnhoxi hóa khử xảy ra ở cáứ́c điện cực của quáứ́ trình điện phân từ đó áứ́p dụợ̣ng

1

giải đượợ̣c cáứ́c bàà̀i toáứ́n điện phân đặc biệt làà̀ điện phân dung dịch gồm nhiềà̀umuốứ́i.

Bằng tất cả những kinh nghiệm tíứ́ch lũy đượợ̣c trong suốứ́t quáứ́ trình giảng dạy,dựa trên nềà̀n tảng kiến thứứ́c làà̀ phản ứứ́ng oxi hoa – khử, định luật bảo toàà̀nelectron vàà̀ cơ chế của quáứ́ trình điện phân tôi mạnh dạn tổng hợợ̣p thàà̀nh mộtphương pháứ́p giải giúp cho họợ̣c sinh rèn luyện kỹ năng vàà̀ bổ trợợ̣ kiến thứứ́c chocáứ́c em hoàà̀n thàà̀nh tốứ́t bàà̀i thi vàà̀ đạt kết quả cao trong kỳ thi THPT Quốứ́c gia.Trong phạm vi của một đềà̀ tàà̀i sáứ́ng kiến kinh nghiệm tôi chú trọợ̣ng vàà̀o rènluyện kỹ năng giải bàà̀i toáứ́n điện phân cơ bản trong chương trình thi THPT Quốứ́cgia, không đềà̀ cập đến kiến thứứ́c chuyên sâu của quáứ́ trình điện phân (quáứ́ thế,điện cực tan, cáứ́c bình điện phân mắt nốứ́i tiếp…)

Mặc dù bản thân đã rất cốứ́ gắng, nhưng vẫn không tráứ́nh khỏi những thiếu sót,rất mong đượợ̣c sự đóng góp của cáứ́c đồng nghiệp vàà̀ họợ̣c sinh …!

1.2 MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI:

- Củng cốứ́ phương pháứ́p giải bàà̀i tập hay Rèn luyện khả năng tư duy thôngminh, tíứ́ch cực sáứ́ng tạo nhằm tạo hứứ́ng thú họợ̣c tập bộ môn hoáứ́ họợ̣c cho họợ̣c sinhTHPT

- Đốứ́i với cáứ́c em họợ̣c sinh, đặc biệt làà̀ họợ̣c sinh khốứ́i lớp 12 đang chuẩn bị cho

kỳ thi THPT Quốứ́c gia thì đây làà̀ một phương pháứ́p tốứ́t để cáứ́c em rèn luyện kỹnăng giải nhanh vàà̀ rất hiệu quả, không cần nhiềà̀u cho việc tìm hiểu sâu vềà̀ cáứ́cquáứ́ thế của quáứ́ trình điện phân

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU:

Đốứ́i tượợ̣ng nghiên cứứ́u làà̀ họợ̣c sinh khốứ́i 12 của trường THPT Triệu sơn 2 vàà̀đặc biệt nhất làà̀ họợ̣c sinh cáứ́c lớp 12C1, 12C2, 12C3, 12C4 đã vàà̀ đang ôn thi ban tựnhiên vàà̀ ban cơ bản A, B chuẩn bị cho kỳ thi THPT Quốứ́c gia 2019

1.4 GIỚI HẠN PHẠM VI NGHIÊN CỨU:

- Áp dụợ̣ng cho họợ̣c sinh trường THPT Triệu sơn 2 vàà̀ đặc biệt làà̀ họợ̣c sinh lớp12C1, 12C2, 12C3, 12C4 đang ôn thi THPT Quốứ́c gia 2019 với ban họợ̣c tự nhiên vàà̀ ban cơ bản A, B

- Nội dung kiến thứứ́c theo chương trình sáứ́ch giáứ́o khoa do Bộ GD & ĐT biênsoạn Độ khó của kiến thứứ́c tương đương với đềà̀ thi THPT Quốứ́c gia do Bộ GD

& ĐT tổ chứứ́c thi hàà̀ng năm

- Nội dung đềà̀ tàà̀i làà̀ vận dụợ̣ng định luật bảo toàà̀n (ĐLBT) electron giải cáứ́c bàà̀itoáứ́n điện phân trong chương trình ôn thi THPT Quốứ́c gia, không mở rộng cơ chếđiện phân xét theo quáứ́ thế, không giải cáứ́c bàà̀i toáứ́n nâng cao dàà̀nh thi họợ̣c sinhgiỏi quốứ́c gia, quốứ́c tế

1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

Trên cơ sở lýứ́ thuyết vềà̀ phản ứứ́ng oxi hóa – khử vàà̀ cơ chế của quáứ́ trình điệnphân (điện cực trơ) ở cáứ́c điện cực: trong mỗi giai đoạn điện phân thì sốứ́ electronchất khử nhường ở anot (A) luôn bằng sốứ́ electron chất oxi hóa nhận ở catot (K)

(sốứ́ electron trao đổi đượợ̣c bảo toàà̀n) vàà̀ trên cơ sở lýứ́ thuyết vềà̀ dãy điện hóa củacáứ́c cặp oxi hóa khử ta xét đượợ̣c thứứ́ tự cáứ́c ion (cáứ́c chất) ưu tiên điện phân trêncáứ́c điện cực từ đó xáứ́c định đượợ̣c cáứ́c sản phẩm tạo thàà̀nh, áứ́p dụợ̣ng biểu thứứ́c củaphương trình Faraday vàà̀ vận dụợ̣ng ĐLBT electron tíứ́nh đượợ̣c khốứ́i lượợ̣ng của cáứ́csản phẩm tạo thàà̀nh.

Từ cơ sở của lýứ́ thuyết kết hợợ̣p với thực tiễn yêu cầu của bộ môn họợ̣c Hóa họợ̣cvềà̀ phương pháứ́p kiểm tra đáứ́nh giáứ́ bằng hình thứứ́c trắc nghiệm, dựa trên thực tếnhu cầu họợ̣c của họợ̣c sinh vềà̀ kỹ năng vàà̀ phương pháứ́p giải nhanh bàà̀i toáứ́n trắcnghiệm Trên cơ sở nghiên cứứ́u sáứ́ch giáứ́o khoa lớp 10, 11 vàà̀ 12 do Bộ GD & ĐTpháứ́t hàà̀nh, cáứ́c tàà̀i liệu làà̀ sáứ́ch tham khảo vềà̀ cáứ́c phương pháứ́p giải nhanh trắcnghiệm dùng để ôn thi THPT Quốứ́c gia

Trong phạm vi của đềà̀ tàà̀i “Vận dụng định luật bảả̉o toàà̀n electron giảả̉i các

bàà̀i toán điện phân ôn thi THPT Quốc gia cho học sinh khối 12 trường THPT Triệu sơn 2” đưa vàà̀o thực tế áứ́p dụợ̣ng giảng dạy đốứ́i với họợ̣c sinh đã đem

lại những kết quả rất tíứ́ch cực từ phíứ́a họợ̣c sinh (cáứ́c em đã hiểu rõ hơn vềà̀ cơ chếvàà̀ quy luật điện phân vàà̀ quan trọợ̣ng hơn làà̀ đã rèn đượợ̣c kỹ năng xáứ́c định sảnphẩm điện phân trong mỗi giai đoạn, vận dụợ̣ng ĐLBT electron tíứ́nh nhanh đượợ̣ccáứ́c kết quả theo yêu cầu của đềà̀ bàà̀i) Nội dung của đềà̀ tàà̀i cũng đã đượợ̣c giáứ́o viênbáứ́o cáứ́o chuyên đềà̀ trong buổi họợ̣p tổ chuyên môn, đượợ̣c đồng nghiệp đáứ́nh giáứ́cao tíứ́nh ứứ́ng dụợ̣ng vàà̀ thiết thực của đềà̀ tàà̀i thông qua phiếu khảo sáứ́t đáứ́nh giáứ́ kếtquả của cáứ́c giáứ́o viên trong tổ nhóm chuyên môn

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.1 CƠ SỞả̉ LÝ LUẬN

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CÁC PHẢN ỨNG XẢY RA

TRONG QUÁ TRÌNH ĐIỆN PHÂN

2.1.1 Định nghĩa: Điện phân làà̀ quáứ́ trình oxi hóa khử xảy ra trên bềà̀ mặt

cáứ́c điện cực dưới táứ́c dụợ̣ng của dòng điện một chiềà̀u đi qua dụợ̣ng dịch chất điện

li hoặc chất điện li nóng chảy[2]

Trong điện phân có 2 điện cực:

Khi có dòng điện một chiềà̀u chạy qua chất điện phân cáứ́c ion dịch chuyển vềà̀ cáứ́cđiện cực tráứ́i dấu

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

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

2.1.2 Các phương pháp điện phân [3]:

a Phương pháp điện phân nóng chảả̉y:

- Dùng dòng điện một chiềà̀u trên catot khử ion kim loại bằng cáứ́ch điện phân cáứ́chợợ̣p chất nóng chảy như: muốứ́i halogenua, hiđroxit kiềà̀m, oxit

- Phương pháứ́p điện phân nóng chảy dùng điềà̀u chế cáứ́c kim loại có tíứ́nh khử mạnh (kim loại từ Li đến Al trong dãy điện hóa)

Điện phân nóng chảả̉y muối halogenua của kim loại kiềà̀m vàà̀ kiềà̀m thổ:

Công thứứ́c muốứ́i halogenua: MXn (n làà̀ hóa trị của M, X làà̀ F, Cl, Br, I)

MXn nc Mn+ + nX

-3

Sơ đồ điện phân:

PT điệ n phân tổng quáứ́t : 2MXn2M + nX2

điện phân nóng chảy

VD1 : Điện phân nĩng chảy muớứ́i NaCl khan.

Sơ đồ điện phân:

PT điệ n phân: 2NaCl2Na + Cl2

điện phân nóng chảy

VD2: Điện phân nĩng chảy CaCl2 khan:

Sơ đồ điện phân:

PT điệ n phân: CaCl2

điện phân nóng chảy

Điện phân nĩng chảả̉y hiđroxit M(OH)n (M l kim loại ki m, ki m thổ) àà ềà ềà

M(OH) n M nc n+ + nOH

PT điệ n phân TQ: 4M(OH)n 4M + 2nH2O + nO2

điện phân nóng chảy

VD: Điện phân nĩng chảy NaOH (rắn)

điện phân nóng chảy

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

PT điệ n phân: 2Al2O34Al + 3O2.

điện phân nóng chảy

Cáứ́c quáứ́ trình phụợ̣ xảy ra ở điện cực Anot:

Tại Anot thu đượợ̣c hỗn hợợ̣p khíứ́: O2, CO2 vàà̀ 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 cáứ́c ion đến cáứ́c điện cực

- Có thể tham gia vàà̀o quáứ́ trình oxi hóa khử tại bềà̀ mặt cáứ́c điện cực, tứứ́c tham gia vàà̀o quáứ́ trình điện phân, cụợ̣ thể:

Quy luật điện phân:

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

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

2H2O + 2e 2OH- + H2

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

- Cáứ́c ion H + (axit) dễ bị khử hơn cáứ́c ion H + (H 2 O)

Víứ́ dụợ̣ khi điện phân dung dịch hỗn hợợ̣p chứứ́a FeCl 3 , CuCl 2 vàà̀ HCl thì thứứ́ tự cáứ́c ion bị khử làà̀: Fe 3+ + 1e → Fe 2+ ; Cu 2+ + 2e → Cu ; 2H + + 2e → H 2 ; Fe 2+ + 2e → Fe

 Tại anot (A) (+): anion gốứ́c axit, H2O; xảy ra quáứ́ trình oxi hóa (nhườnge)

- Cáứ́c anion gốứ́c axit: I- ; Br- ; Cl- ; S2- ; RCOO- ; … sẽ nhường electron cho điệncực (bị oxi hóa) trước H2O vàà̀ anion có tíứ́nh khử càà̀ng mạnh càà̀ng dễ nhườngelectron theo thứứ́ tự: S2- > I- > Br- > Cl- > RCOO- > OH – > H2O

Víứ́ dụợ̣ tại A(+): Cl-, I- , H2O thì th tự nhường electron như sau: ứứ

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

HƯỚNG DẪN GIẢI:

a Dung dịch FeCl2: FeCl2Fe2+ + 2Cl

-5

K (-) FeCl2 A (+)

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

PT điệ n phân: Fe Cl2Fe + Cl2

ñieän phaân dung dòch

b Dung dịch CuSO4: CuSO4Cu2+ + SO4

Cu2+, H2O dd: Cu2+, SO4 2-, H2O SO4 2-, H2O

2+ ñieän phaân dung dòch +

Hay 2CuSO + 2H O ñieän phaân dung dòch 2Cu + 2H SO + O

2H2O + 2e2OH- + H2 ñieän phaân dung dòch 2Cl-Cl2 + 2e

ñieän phaân dung dòch

* Lưu ý: Tại catot tạo sản phẩm OH - (hay NaOH) pH của dung dịch tăng trong quá trình điện phân.

d Dung dịch KNO3:KNO3K+ + NO3

* 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 muốứ́i:

- Dung dịch muốứ́i của ion kim loại sau Al3+ vàà̀ ion gốứ́c axit không chứứ́a O(trừ F-) thì pH dung dịch tăng dần tới 7 (pH của H2O)

- Dung dịch muốứ́i của ion kim loại sau Al3+ vàà̀ ion gốứ́c axit chứứ́a O, F- thì pH dung dịch giảm dần do tạo ra H+

- Dung dịch muốứ́i của ion kim loại trước Al3+ vàà̀ ion gốứ́c axit không chứứ́a O (trừ

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

- Dung dịch muốứ́i ion kim loại trước Al3+ vàà̀ ion gốứ́c axit chứứ́a O, F- thì pH dung dịch không đổi

Ví dụ 2: Viết phương trình điện phân dung dịch hỗn hợợ̣p CuSO4 a mol; NaCl b

mol trong cáứ́c trường hợợ̣p:

HƯỚNG DẪN GIẢI:

ñieän phaân dung dòch

2.1.3 Biếu thức định luật Faraday [4]:

 Khốứ́i lượợ̣ng hoặc mol cáứ́c chất thoáứ́t ra ở điện cực:

+ m: khốứ́i lượợ̣ng đơn chất X thoáứ́t ra ở cáứ́c điện cực

+ A: làà̀ khốứ́i lượợ̣ng mol nguyên tử của X (gam/mol)

+ n: làà̀ sốứ́ electron trao đổi tại cáứ́c điện cực+ I: làà̀ cường độ dòng điện (A)

+ t: thời gian điện phân (giây hoặc giờ)+ F: hằng sốứ́ Faraday: nếu t tíứ́nh bằng giây F = 96500; nếu t tíứ́nh bằng giờ F =26,8

Từ ( 1) ta có: Mol chất ở điện cực = m A nF It (mol)

 Mol electron điện phân (mol electron trao đổi):

t ( mol) (2)

electron ñieän phaân F

2.1.4 Một số lưu ý:

- Để tíứ́nh nhanh kết quả điện phân ta nên dùng công thứứ́c sốứ́ (2)

- Điện phân làà̀ quáứ́ trình oxi hóa khử nên vận dụợ̣ng định luật bảo toàà̀n electron cho quáứ́ 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 đượợ̣c bàà̀i toáứ́n điện phân cần nắm vững cáứ́c cơ sở sau:

(1)’

7

+ Khốứ́i lượợ̣ng catot tăng chíứ́nh làà̀ khốứ́i lượợ̣ng của kim loại tạo thàà̀nh sau điệnphân báứ́m vàà̀o Phải xáứ́c định rõ báứ́m vàà̀o catot bình điện phân làà̀ một hay nhiềà̀ukim loại (có thể phải biện luận thử đúng hoặc sai theo trật tự phản ứứ́ng).

+ Khốứ́i lượợ̣ng của dung dịch trước vàà̀ sau khi điện phân luôn thay đổi, đượợ̣c xáứ́c định:

+ Điện phân dung dịch muốứ́i cho đến khi catot bắt đầu có khíứ́ thoáứ́t ra thìngừng điện phân nghĩa làà̀ tiến hàà̀nh điện phân dung dịch muốứ́i cho đến hoàà̀n toàà̀nthì dừng điện phân

+ Việc tíứ́nh toáứ́n ở bàà̀i toáứ́n điện phân thường kháứ́ đơn giản, chủ yếu xoayquanh ba yếu tốứ́: cường độ dòng điện, thời gian điện phân vàà̀ lượợ̣ng chất thoáứ́t ra

ở cáứ́c điện cực Đềà̀ sẽ cho ba yếu tốứ́ trên vàà̀ hỏi yếu tốứ́ còn lại Do đó nếu đã rõràà̀ng I, t thì trước hết tíứ́nh sốứ́ mol electron trao đổi trong quáứ́ trình điện phân

n e I

F .t rồi biện luận theo trật tự điện phân.

+ Ngượợ̣c lại nếu cho lượợ̣ng chất thoáứ́t ra ở điện cực hoặc sự thay đổi vềà̀ lượợ̣ngdung dịch, khốứ́i lượợ̣ng điện cực, pH thì tìm cáứ́ch tíứ́nh ngay sốứ́ mol electrontheo lượợ̣ng chất tạo thàà̀nh để thế vàà̀o công thứứ́c n e I

F t

rồi tíứ́nh I hoặc t.

2.2 THỰC TRẠNG

2.2.1 THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN:

- Thuận lợi: Trên cơ sở lýứ́ thuyết vềà̀ quáứ́ trình điện phân, ta xáứ́c định đượợ̣c thứứ́

tự ưu tiên cáứ́c chất điện phân dựa trên quy luật của dãy điện hóa: Anot (A): chất(ion) nàà̀o có tíứ́nh khử mạnh hơn sẽ nhường electron trước … cuốứ́i cùng làà̀ H2Ođiện phân; catot (K): chất (ion) nàà̀o có tíứ́nh oxi hóa mạnh hơn sẽ nhận electrontrước … cuốứ́i cùng làà̀ H2O điện phân Vận dụợ̣ng ĐLBT electron vàà̀o cho mỗi giaiđoạn điện phân trên cáứ́c điện cực tíứ́nh toáứ́n đượợ̣c nhanh cáứ́c kết quả theo yêu cầuđềà̀ bàà̀i đặc biệt làà̀ giải nhanh đượợ̣c cáứ́c bàà̀i toáứ́n trắc nghiệm Phương pháứ́p nàà̀ygiúp cáứ́c em họợ̣c sinh nhận định đượợ̣c bàà̀i toáứ́n điện phân dạng tổng quáứ́t nhanh,

từ đó tíứ́nh nhanh đượợ̣c kết quả một cáứ́c chíứ́nh xáứ́c màà̀ không sợợ̣ bị nhầm lẫn

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

quáứ́ trình điện phân đòi hỏi họợ̣c sinh phải nắm vững đượợ̣c cơ chế của sự điệnphân, sự ưu tiên theo thứứ́ tự tham gia nhường – nhận electron ở cáứ́c điện cực, khinàà̀o thì H2O điện phân ở catot vàà̀ khi nàà̀o thì H2O điện phân ở anot rất dễ bịnhầm lẫn Nếu không xáứ́c định đượợ̣c chíứ́nh xáứ́c thứứ́ tự cáứ́c chất vàà̀ ion điện phânthì sẽ không xáứ́c định đúng sản phẩm tạo thàà̀nh dẫn đến việc tíứ́nh toáứ́n sẽ sai kếtquả

8

2.2.2 THÀNH CÔNG VÀ HẠN CHẾẾ́ CỦA PHƯƠNG PHÁP:

- Thàà̀nh công: Trong việc phân dạng phương pháứ́p giải bàà̀i toáứ́n trắc nghiệmgiáứ́o viên coi đây như một tàà̀i liệu giảng dạy cáứ́c chuyên đềà̀ đồng thời cũng làà̀ tàà̀iliệu để họợ̣c sinh tự giáứ́c họợ̣c tập vàà̀ ôn tập theo định hướng của giáứ́o viên

Đềà̀ tàà̀i đã đưa ra cơ bản quy luật điện phân ở cáứ́c điện cực, đặt biệt làà̀ điệnphân dung dịch với nhiềà̀u muốứ́i (nhiềà̀u cation vàà̀ nhiềà̀u anion cùng tham gia điệnphân), từ đó kết hợợ̣p với việc vận dụợ̣ng đượợ̣c ĐLBT electron tíứ́nh toáứ́n đượợ̣c cáứ́cgiáứ́ trị cần thiết cho mỗi giai đoạn của điện phân Cung cấp họợ̣c sinh cáứ́c dạngtoáứ́n điện phân thường gặp với nhiềà̀u mứứ́c độ nên kháứ́ phù hợợ̣p vàà̀ hiệu quả vớinhiềà̀u đốứ́i tượợ̣ng họợ̣c sinh

- Hạn chế: Trong giới hạn vàà̀ phạm vi, đềà̀ tàà̀i chỉ đềà̀ cập giải cáứ́c bàà̀i toáứ́n điệnphân trong chương trình thi THPT Quốứ́c gia Một sốứ́ bàà̀i toáứ́n đặt ra yêu cầucùng lúc kết hợợ̣p nhiềà̀u nội dung kiến thứứ́c: qui luật điện phân, cơ chế của phảnứứ́ng oxi hóa khử, sự điện li của cáứ́c chất trong nước, pH của dung dịch vàà̀ kiếnthứứ́c vềà̀ dòng điện của bộ môn Vật líứ́ … nên gây khó khăn cho họợ̣c sinh trongviệc tổ hợợ̣p kiến thứứ́c vàà̀ vận dụợ̣ng phương pháứ́p giải khi áứ́p dụợ̣ng

2.2.3 CÁC NGUYÊN NHÂN VÀ YẾẾ́U TỐ TÁC ĐỘỘ̣NG:

Hiện trạng: Họợ̣c sinh lớp 12 trường THPT Triệu sơn 2 ở cáứ́c lớp ban cơ bản

phần lớn còn yếu môn Hóa họợ̣c Có nhiềà̀u nguyên nhân dẫn đến hiện trạng nàà̀y,nhìn chung cáứ́c nguyên nhân sau đây có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượợ̣ng họợ̣cmôn Hóa họợ̣c

 Vềà̀ phía học sinh:

Cáứ́c em còn thụợ̣ động chưa tíứ́ch cực chủ động họợ̣c tập do cáứ́c môn khốứ́i tựnhiên (Toáứ́n, Lýứ́, Hóa, Sinh) khó ghi nhớ, phải họợ̣c hiểu với vận dụợ̣ng làà̀m bàà̀i tậpđượợ̣c Chíứ́nh vì vậy màà̀ cáứ́c em ngại khó chưa dàà̀nh nhiềà̀u thời gian họợ̣c tập cáứ́cmôn họợ̣c tự nhiên trong đó có môn Hóa

 Vềà̀ phía giáo viên

Nhiềà̀u giáứ́o viên còn ngại đổi mới, chưa áứ́p dụợ̣ng nhiềà̀u cáứ́c phương pháứ́ptíứ́ch cực trong dạy họợ̣c nhằm pháứ́t triển năng lực của họợ̣c sinh, chưa tìm ra đượợ̣ccáứ́c giải pháứ́p phù hợợ̣p nhằm kíứ́ch thíứ́ch năng lực tự họợ̣c, sáứ́ng tạo, hợợ̣p táứ́c củahọợ̣c sinh với họợ̣c sinh vàà̀ của họợ̣c sinh với giáứ́o viên

 Nguyên nhân khách quan:

- Họợ̣c sinh trường THPT Triệu sơn 2 có tỉ lệ họợ̣c sinh kháứ́ giỏi còn thấp,không đồng đềà̀u ở cáứ́c khốứ́i lớp, đại đa sốứ́ cáứ́c em ở cáứ́c lớp ban cơ bản phầnđông ở mứứ́c kiến thứứ́c trung bình vàà̀ yếu

- Khả năng tự họợ̣c, tự nghiên cứứ́u, tiếp cận nội dung bàà̀i họợ̣c, tiếp cận công nghệ thông tin của cáứ́c em còn rất hạn chế

2.3 GIẢI PHÁP THỰC HIỆN

Trên cơ sở lýứ́ thuyết vềà̀ quáứ́ trình điện phân, ta xáứ́c định đượợ̣c thứứ́ tự ưu tiêncáứ́c chất điện phân dựa trên quy luật của dãy điện hóa, tíứ́nh sốứ́ mol electronnhường – nhận trên cáứ́c điện cực, tíứ́nh sốứ́ mol lectron điện phân dựa vàà̀o côngthứứ́c định luật Faraday, vận dụợ̣ng ĐLBT electron vàà̀o cho mỗi giai đoạn điện

phân trên cáứ́c điện cực tíứ́nh toáứ́n đượợ̣c nhanh cáứ́c kết quả theo yêu cầu đềà̀ bàà̀i đặc biệt làà̀ giải nhanh đượợ̣c cáứ́c bàà̀i toáứ́n trắc nghiệm.

2.3.1 BÀI TẬP VẬN DỤNG [5]:

Bàà̀i 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+

Bàà̀i 2: Điện phân (với điện cực trơ) một dung dịch gồm NaCl vàà̀ CuSO 4 có cùng

sốứ́ mol, đến khi ở catot xuất hiện bọợ̣t khíứ́ thì dừng điện phân Trong cả quáứ́ trìnhđiện phân trên, sản phẩm thu đượợ̣c ở anot làà̀

A khíứ́ Cl2 vàà̀ H2 B khíứ́ Cl2 vàà̀ O2 C chỉ có khíứ́ Cl2 D khíứ́ H2 vàà̀ O2

Khi ở catot xuất hiện bọợ̣t khíứ́ thì dừng điện phân ở catot Cu2+ vừa hết thìdừng điện phân:

n

electron ( )2a mol vận dụợ̣ng ĐLBT electron

n

electron ( ) 2a mol

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

sốứ́ mol electron H2O nhường làà̀ : 2a – a = a

(mol) Anot thu đượợ̣c khíứ́ Cl2 vàà̀ O2 chọn B.

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

chì, có màà̀ng ngăn xốứ́p) thì

A ở cực âm xảy ra quáứ́ trình oxi hoáứ́ H2O vàà̀ ở cực dương xảy ra quáứ́