và cuối cùng là tại sao kim loại lại dẫn điện tốt HOẠT ĐỘNG 1 12pphút BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI PHIEÁU HOÏC TAÄP SOÁ 1 + Nội dung thuyết electron về tính chất dẫn điện của kim l[r]
Trang 1Ngày 9/11/2008 CHƯƠNG III
Tuần 13 DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
Tiết 25 Bài 13
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
I- YÊU CẦU CẦN ĐẠT
1 về kiến thức
-Nắm được các tính chất chung của kim loại Bản chất của dòng điện trong kim loại thông qua nội dung của thuyết electron về tính chất dẫn điện của kim loại
- hiểu được sự phụ thuộc của điện trở suất kim loại vào nhiệt độ và các hiện tợng điện trở phụ
thuộc nhiiệt độ hiện tượng nhieetj điện…
2 Về kĩ năng
- Vận dụng công thức vào việc xác định được điện trở trong của nguồn ở các bài toán cụ thể
- Giải thích được một số hiện tượng.điện của môi trrường kim loại
3 Về thái độ.
II- ĐỒ DÙNG DẠY HỌC.
- Chuẩn bị đồ dùng dạy học cho thí nghiệm hình 13.4 SGK
- Mô hình tinh thể của kim loại
- Giấy khoor lớn để vẽ đặc tuyến V-A
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Bài cũ: không ( vì vừa kiểm tra 1 tiết)
2.Bài mới: dòng điện là gì? Điiều kiện để có dòng điện ? Dòng điện trong kim loại có những tính chất gì ? và cuối cùng là tại sao kim loại lại dẫn điện tốt
HOẠT ĐỘNG 1 ( 12pphút) BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
+ Nội dung thuyết electron về tính chất dẫn điện của kim loại
+ Sự hình thành các điện tích tự do trong kim loại
+ Sự hình thành dòng điện trong kim loại
+ Bản chất dòng điện trong kim loại
Cho học sinh cả lớp đọc sách để
nêu được ý chính trong thuyết
+ Chú ý các khái niệm: Độ mất
trật tự, vận tốc chuyển động nhiệt
hỗn lọan, quãng đường tự do
trung bình, biểu thức vận tốc trôi,
độ linh động…
- Hướng dẫn học sinh phân tích
để rút ra kết luận về bản chất của
dòng điện trong kim loại
- GV đặt tình huống:
+ Khi đặt vào hai đầu vật dẫn
- Độc SGK và thảo luận các vấn đề sau:
+ Sự hình thành và cách sấp xếp các ion dương trong kim loại + Các êlectron hóa trị trở thành các êlectron tự do chuyển động hỗn loạn không sinh ra dòng điện + Khi có điện trường ngoài làm cho các êléctron chuyển động ngược chiều điện trường tạo ra dòng điện trong kim loại
+ Sự mất trật tự của ion do dao
Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường
Trang 2một hiệu điện thế thì có hiện
tượng gì xảy ra?
+ Các êlectron tham gia đồng thời
bao nhiêu chuyển động?
Bản chất dòng điện trong kim loại
+ tịa sau khi đóng mạch điện thì
ngọn đèn dù xa cũng hầu như lập
tức phát sáng
- GV kết luận
động cản trở chuyển đoongj của êlectron
- Dựa vào kiến thức đã học trả lời câu hỏi củaGV
+ Phân tích và rút ra kết luận về bản chất dòng điện trong kim loại Dòng của các êlectron dẫn
chuyển động dưới tác dụng của điện trường
+ Vận tốc chuyển động có hướng nhỏ ( 0,2mm/s) nhưng vận tốc lan truyền điện trường rất lớn khoảng (300000km/s) do đó khi đống mạch điện thì ngọn đèn dù xa hầu như lập tức phát sáng
- Ghi chép các kết luận của GV vào vở
HOẠT ĐỘNG 2 ( 7 phút) SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA KIM LOẠI VÀO NHIỆT ĐỘ
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
Hướng dẫn học sinh trả lời C1
+ Vì sao điện trở kim loại tăng
theo nhiệt độ ?
+ GV trình bài các biểu thức phụ
thuộc của điện trở suất vào nhiệt
độ
t
0 1
+ Ý nghĩa của hệ số nhiệt điện
trở
- Khi dòng các êlectron chạy
trong kim loại, sẽ va chạm với ion
nút mạng và truyền một phần
động năng cho chúng dao động
mạnh lên làm tăng nội năng của
kim loại
+ do sự va chạm của các ê lectron với các ion nút mạng hay nói cách khác, dao động của các ion nút mạng là nguyên nhân gây ra điện trở trong kim loại
+ Do độ linh động giảm khi nhiệt độ tăng, khi nhiệt độ tăng thì dao động của các ion nút mạng tăng hay nói cách khác biên độ dao động tăng và vì vậy, số va chạm nhiều hơn và điện trở tăng
Công thức
01 tt
HOẠT ĐỘNG 3( 10 phút ) ĐIỆN TRỞ KIM LOẠI Ở NHIỆT ĐỘ THẤP VÀ HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
- Nhận xét về điện trở của thủy ngân thông qua bảng 13.2
Trang 3Hiện tượng siêu dẫn và ứng dụng
-Gv trình bài hiện tượng bằng
bảng minh họa hình 13.2
+ yêu cầu học sinh nhận xét về
điện trở của thủy ngân ở các
nhiệt độ gần 4k, từ đó Gv tổng
kết lên thành hiện tượng
+ Cần nhấn mạnh sự phụ thuộc
của tính dẫn điện của kim loại
vào nhiệt độ từ đó đi đến khái
niệm về hiện tượng siêu dẫn của
kim loại
- Hiện nay trong khoa học người
ta đã làm được gì về ứng dụng
của hiện tượng siêu dẫn
- Lĩnh hội các kiến thức của GV
- Lưu ý mốc nhiệt độ xảy ra hiện tượng siêu dẫn ( đối với mỗi kim loại một khác
- Nhận xét thông qua hình vẽ
- Đọc SGK và rút ra kết luận
- Nêu các ứng dụng
- Trả lời câu hỏi C2
- Trả lời các vấn đề vào phiếu học tập
- Ghi chép các kết luận của GV vào vở
III DIỆN TRỞ CỦA KIM LOẠI
Ở NHIỆT ĐỘ THẤP ( SGK)
HOẠT ĐỘNG 4 ( 8 phút) HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4
+ Giải thích hiện tượng nhiệt điện
+ Biểu thức xác định suất điện động của nhiệt điện
+ Liệt kê các ứng dụng của hiện tượng nhiệt điện trogn đời sống
- GV làm thí nghiệm như hình
13.4 SGK
+ Tăng nhiệt độ đầu A lên, theo
dõi dòng điện trong mạch
- Rút ra nhận xét
- Kết luận
- GV lập luận đưa ra biểu thức
suất điện động nhiệt điện
+ Khả năng ứng dụng của cặp
nhiệt điện
+ Ưu điểm của cặp nhiệt điện
+ Hướng dẫn học sinh phân tích
các ứng dụng của hiện tượng
nhiệt điện
- Quan sát thí nghiệm + Do độ chênh lệch nhiệt độ hai mối hàn tạo ra dòng điện trong mạch
+ Nhiệt độ đầu A tăng, dòng điện trong mạch tăng
+ Do êlectron khuếch tán từ đầu nóng hơn qua đầu lạnh hơn
+ Kết luận suất điện động nhiệt điện
+ biểu thức của suất diện động nhiệt điện: (T1T2)
-Dùng làm nhiệt kết nhiệt điện
- Tạo ra bọ nguồn bằng hiện tượng nhiệt điện ( Pin nhiệt điện)
IV- Hiện tượng nhiệt điện ( SGK)
IV CỦNG CỐ
- Hạt tải điện trong kim loại là loại êlectron nào? Mật độ của chúng vào cỡ nào?
Trang 4Vì sau điện trở cảu kim loại tăng khi nhiệt độ tăng
- Do đâu mà trong cặp nhiệt điện có suất điện động
V DẶN DÒ:
- Trả lời câu hỏi trắc nghiêïm và làm các bài tập trang 78 SGK
VI-BÀI HỌC KINH NGHIỆM
TIẾT 26- 27
I- YÊU CẦU CẦN ĐẠT
1 về kiến thức
-Hiểu được điện phân và các hạt tải điện trong môi trường đó Nội dung của thuyết điện li
- Nắm dược bản chất của dòng điện trong chất điện phân
- Từ kết quả của thí nghiệm hướng dãn học sinh tìm ra công thức của 2 định luật Fa- ra- đây Phát
biểu nội dung của định luật
2 Về kĩ năng.
- Giải thích được các kết quả của thí nghiệm dựa vào thuýet điện tử Nểu được hiện tượng cực dương tan và giải thích nó
- HS nêu được tính chất của chất điện phân Giải thích được sự hình thành hiệu điện thế điện hóa Ứng dụng của hiện tượng điện phân trong các ngành kĩ thuật
3 Về thái độ.
II- ĐỒ DÙNG DẠY HỌC.
- chuẩn bị các thí nghiệm như hình 14.1 SGK
- Mô hình về công nghệ mạ và đúc điện
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Bài cũ: bản chất dòng diện trong kim loại là gì ? tại sau kim loại là môi trường dẫn điện tốt 2.Bài mới như vậy các em đãbiết về kim loại là một môi trường dẫn điện tốt còn đôùi với các chất khác thì sau hôm nay các em học bài dòng điện trong chất điện phân
HOẠT ĐỘNG 1 (15 phút) HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
+ định nghĩa hiện tượng điện phân?
+ Hiện tượng xảy ra trong chất điện phân khi có dòng điện chạy qua?
+ Nội dung của thuyết điện li?
Trang 5TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Yêu cầu hoc sinh nêu nhanh cacù
hiện tượng điện phân, chất điện
phân, bình điện phân mà các em
đã học ở hóa học Như vậy bản
dòngđiện trong chất điện phân là
dòng của các hạt tải điện nào ?
tính chất dẫn điện của môi trường
này
- Gv giới thiệu dụng cụ , sơ đồ
cách tiến hành thí nghiệm, kết
quả thí nghiệm ở hình 14.1 SGK
- Giải thích tại sau cường độ dòng
điện tăng?
- Yêu cầu học sinh nêu nọi dung
của thuyết điện li Hướng dẫn học
sinh vận dụng để giải thích các
kết quả thí nghiệm
+ Sự phân li của các dung dịch
điện phân
+ các hạt tải điện được tạo ra
trong chất điện phân?
+ Nguyên nhân của sự phân li
Yêu cầu học sinh trả lời vào
phiếu học tập
-Hiện tượng điện phân là hiện tượng một hợp chất hóa học bị tách thành các hợp phần khi có dòng điẹn chạy qua
+ Hợp chất bị dòng diện tách thành các hợp phần gọi là chất diện phân
+ Trong chất điện phân, các hợp chất hóa học như : axít , ba zơ và muối bị phân li thành các ion _ hS quan sát thí nghiệm để lấy kết quả thí nghiệm
+ các loại chất điện phân : Nước cất, muối, axít, bazơ
+Khi nào có dòng điện chạy qua + Các biến đổi xảy ra ở điện cực + Dòng tăng chứng tỏ hạt tải tự
do tăng, sự tăng số hạt tải điện được giải thích dựa vào nội dung của thuyết điện li
- Quá tình tách các ion riêng biệt từ các liên kết lưỡng cực điện Các ion dương và ion âm là sản phẩm của sự phân li
+ Nguyên nhân của sự phân li là
do hằng số điện môi của dung dich lớn hơn trong không khí, điều đó làm giảm lực liên kế tĩnh điện giữa các ion trong các lưỡng cực
+ trả lời vào phiếu học tập
I-THUYẾT ĐIỆN LI Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như: axit bazơ và muối bị phân li ( Một phần hoặc toàn bộ) Thành các nguyên tử ( hoặc nhóm nguyên tử ) tích điện gọi là ion ; ion có thẻ chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện
HOẠT ĐỘNG 2 ( 10 phút ) BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
+ Chuyển động của các ion sau khi bị phân li?
+ Khi chưa có điện trường ngoài ? và khi có điện trường ngoài ?
+ Bản chất dòng điện trong chất điện phân
- Tổ chức cho học sinh cả lớp
quan sát hình vẽ 14.3 và phân tích - Thảo luận nhóm, từ hình 14.3 học sinh phân tích quá trình xảy II- BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Trang 6+ Chuyển động của các ion sau
khi phân li?
+ Khi chưa có điện trường ngoài ?
+ Khi có điện trường ngoài bằng
cách đặt một hiệu điện thế vào
hai cực trong bình điện phận?
+ kết luận về dòng điện trong
chất điện phân
+ So sánh mật độ ion trong chất
điện phân với mật độ electron
trong kim loại?
+ Độ linh động của các hạt tải
điện ?
+ bản chất của dòng điện trong
chất điện phân từ đó suy ra hiện
tượng điện phân
-Hướng dẫn HS trả lời C1
- yêu cầu HS trả lời vào phiếu
học tập
ra theo thứ tự và trả lời các nội dung như SGK
+ Khi chưa có dòng điện các ion chuyển động hỗn loạn không có dòng điện
+ Khi có điện trường các ion dương chuyển động về phía cực âm và các ion âm về phía cực dương suy ra bản chất dòng điện trong chất điện phân
+ Do khối lượng và kích thước nên độ linh động của các ion kém hưn của electron
+ dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện mà còn tải vật chất đến các điện cực
+ trả lời C1
+ ghi chép các kết luận vào phiếu học tập
Dòng điện trong lòng chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau
HOẠT ĐỘNG 3 (10 phút) HIỆN TƯỢNG DIỄN RA Ở ĐIỆN CỰC HIỆN TƯỢNG CỰC DƯƠNG TAN
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
+ hiện tượng xảy ra ở điện cực trong hiện tượng điện phân
+ Trong trường hợp nào thì định luật Ôm nghiệm đúng cho dòng điện trong chất điện phân
+ Khái niệm về suất phản điện?
- GV hướnh dẫn học sinh tự phân
tích các hiện tượng xảy ra trong
bình điện phân: các phản ứng phụ
+ Tại cực dương
+ Tại cực âm
- Dựa vào hình 14.3 và 14.4 chỉ
cho học sinh thấy đồng thời hai
hiện tượng xảy ra:
+ Hiện tượng kim loại bám vào
catốt sau một thời gian điện phân
+ Đồng thời anốt bị mòn đi
Giải thích về cơ chế?
+ Phân tích hiện tượng bằng các
phản ứng
+ phản ứng cân bằng?
* trong trường hợp nào thì điịnh
- Phân tích quá trình xảy ra khi các ion dương đi đến điện cực
Quá trình xảy ra phản ứng phụ ở cực âm và cực dương
+ Ở cực âm (catốt) viết phương trình phản ứng
+ Ở cực dương ( anốt) viết phương trình phản ứng
+CuCu2 2e
dương cực bị tan trong dung dịch + Trong trường hợp có dương cực tan không có hiện tượng biến đổi hóa học
Cu e
Cu2 2 + Bình điện phân đóng vai trò như một điện trở R
III hiện tượng diễn ra ở điện cực Hiện tượng cực dương tan
( SGK)
Trang 7luật Ôm nghiệm đúng cho trường
hợp dòng điện trong chất điện
phân?
Trường hợp không có cực dương
tan
* nếu chất điện phân khác với
kim loại làm điện cực?
- Hướng dẫn học sinh phân tích
các hiện tượng xảy ra ở điện cực
+ suất phản điện?
+ nếu nhiệt độ không đổi dòng điện trong chất điện phân sẽ rtuân theo định luật Ôm
Phân tích các hiện tượng xảy ra ở điện cực
+ Nhận xét về sản phẩm tạo ra + năng lượng W=EpIt phân tích nước thành hyđro và oxy
+ bình điện phân đóng vai trò như một máy thu điện có suất phản điện
HOẠT ĐỘNG 4 (7 phút) CÁC ĐỊNH LUẬT NFA- RA- ĐÂY PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4
+ Nội dung định luật fa- ra- đây thứ nhất
+ Nội dung định luật fa-ra-đây thứ hai
+ nội dung định luật fa-ra- đây hợp nhất
+ ý nghĩa các đại lượng trong công thức định luật fa-ra-đây
+ GV dẫn dắt học sinh từ kết quả
thí nghiệmđể tìm mối quan hệ
giữa m,A,n,I,t và viết biểu thức,
phát biểu nội dung của 2 định luật
fa-ra-đây ( chú ý các đơn vị)
+ Gv kết luận lại vấn đề và lưu ý
hai cực kim loại có bản chất khác
nhauvào một chất điện phân tùy ý
Học sinh đứng lên trả lời từng ý + Lượng chất giải phóng ra khi điện phân tuân theo hai định luật fa-ra-đây (m=AIt/96400.n)
+ đơn vị của các đại lượng + ghi chép các định luật vào phiếu học tập
IV CÁC ĐỊNH LUẬT FA- RA- ĐÂY ( SGK)
HOẠT ĐỘNG 5 ( 5 Phút) PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5
+ liệt kê một số hiện tượng điện phân + Cơ chế hoạt động trong đúc và mạ điện
+ Cho học sinh tự nghiên cứu ứng
dụng hiện tượng điện phân
+ Gọi một học sinh đọc cho cả lớp
nghe
- Hướng dẫn HS trả lời C4
Gv kết luận
- Cả lơpó tự nghiên cứu
- Hiện tượng điện phân được ứng dụng trong đúc điện và mạ … + trả lời C4
+ ghi chép các kết luận
V- ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN ( SGK)
Trang 8IV CỦNG CỐ
- Nhắc lại khái niệm về hiện tượng điện phân và vận dụng dể giải thích hiện tương dẫn điện của
chất điện phân
- nhấn mạnh hai định luật Fa-ra-đây vào việc giải bài tập
- các ứng dụng của hiện tượng điện phân
V DẶN DÒ:
- Trả lời các câu hỏi từ 1-7 SGK trang85
- Làm các bài trắc nghiệm 14.1-14.4 SBT
- BT định lượng : 10,11 trang 85 và 14.19,14.20 SBT
VI-BÀI HỌC KINH NGHIỆM