Bài giảng Vật lí 11 - Tiết học 26 - Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 11 - Tiết học 26 - Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân

1. KIỂM TRA BÀI CŨ Câu hỏi: -Hạt tải điện trong kim loại là hạt gì? -Em hãy nêu bản chất dòng điện trong kim loại? E
2. Chương 3: Dòng điện trong các môi trường Dẫn điện Kim loại Chất rắn Đèn Chất lỏng Chất lỏng Đèn Chất lỏng có dẫn điện được không?
3. TIẾT 26 BÀI 14 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN (Tiết 1) NỘI DUNG BÀI HỌC I. Bản chất dòng điện trong chất điện phân II. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hiện tượng dương cực tan
4. HS: Chất điện phân là gì? • Chất điện phân là các chất tự phân li ra điện tích là các ion dương và ion âm chuyễn động tự do trong dung dịch, và trở thành các hạt tải điện chính. • Ví dụ như dung dịch: Axit: H2SO4 BAZO: NAOH MUỐI: NACL.
5. TIẾT 26 BÀI 14 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN I. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 1.Thí nghiệm mô phỏng Đèn Nguồn điện - Mô tả: K A K dd CuSO4 2+ 2- Cu SO4 Cu2+ 2- 2+ SO4 Cu CATION 2- SO4 Cu2+ 2- 2- SO4 SO4 Cu2+ ANION
6. 1. Thí nghiệm mô phỏng HS quan sát TN cho thấy A các ion chuyển động như K dd CuSO4 thế nào? 2- 2+ Kết luận: Cu2+ SO4 Cu 2- Cu2+ 2- SO4 SO4 a. Khi chưa có điện trường 2- SO4 2+ 2- ngoài tác dụng, các ion Cu SO4 chuyển động nhiệt hỗn loạn. Đèn Nguồn điện b. Khi có điện trường ngoài K tác dụng, các ion chuyển Anốt Catốt + - động có hướng hai chiều E F F F F Cu®2+ Cu®2+ ® SO 2- ® F 2- F F 4 ngược nhau; ion dương ® SO4 FCu®2+ Cu®2+ ® F 2- SO® 4 SO 2- F® 2- 4 chuyển động cùng chiều SO4 F F F Cu®2+ Cu®2+ 2+® 2- F Cu SO4 ® 2- điện trường, ion âm ngược SO4 chiều điện trường. dd CuSO4
7. I. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân: -Dòng điện trong lòng chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau. - Cụ thể: dòng ion dương chuyển động cùng chiều điện trường, và dòng ion âm chuyển động ngược chiều điện trường.
8. I. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 1. Thí nghiệm mô phỏng 2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân 3. Đặc điểm của dòng điện trong chất điện phân: • So sánh tính dẫn điện chất điện phân với kim loại? A K + - DD H2SO4 H+ OH- H+ OH- x H+ OH- E E - +
9. So sánh bản chất dòng điện trong KL và ĐP Nội dung cần so sánh Kim loại Chất điện phân 1. Hạt tải điện ? ? 2. Mật độ hạt tải điện ? ? 3. Chiều chuyển động ? ? của hạt tải điện 4. Thuyết giải thích ? ? tính chất điện 5. Độ dẫn điện ? ? 6. Môi trường dẫn ? ? điện
10. So sánh bản chất dòng điện trong KL và ĐP Nội dung cần so sánh Kim loại Chất điện phân 1. Hạt tải điện Electron tự do ion- và ion+ 2. Mật độ hạt tải điện Rất lớn Nhỏ hơn trong kim loại 3. Chiều chuyển động Ngược chiều Ion+cùng chiều điện của hạt tải điện điện trường trường , ion- ngược chiều điện trường 4. Thuyết giải thích Thuyết electron Thuyết điện li tính chất điện 5. Độ dẫn điện Rất tốt Nhỏ hơn trong kim loại 6. Môi trường dẫn Chất rắn Chất lỏng điện
11. II. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. 1.Hiện tượng dương cực tan a. Thí nghiệm mô phỏng: (H14.4 sgk trang 81). - Mô tả TN: Hai điện cực làm bằng đồng Cu - Dung dịch điện phân là axit H2S04 - Nguồn điện một chiều và khóa K. - HS: Xem TN cho biết kết quả TN? b.Kết quả: - Sau một thời gian dòng điện qua bình điện phân, thấy cực dương bị tan và đồng thời cực âm được bồi đắp dày thêm.
12. II. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. 1.Hiện tượng dương cực tan a. Thí nghiệm mô phỏng: (H14.4 sgk trang 81). b.Kết quả: - Sau một thời gian dòng điện qua bình điện phân thì cực dương bị tan. Vì sao? c. Giải thích: 2- SO4 - Tại cực dương làm bằng Cu Cu2+ Có sự trao đổi điện tích với ion -2 +2 S04 Cho 2e thành Cu (tan) PT: Cu0→ Cu+2(tan) + 2e-(S0 -4 nhận)
13. II. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. 1.Hiện tượng dương cực tan a. Thí nghiệm mô phỏng: (H14.4 sgk trang 81). b.Kết quả: - Sau một thời gian dòng điện qua bình điện phân thì cực dương bị tan, đồng thời cực 2- Âm được bồi dày thêm. SO4 c. Giải thích: Cu2+ - Tại cực âm ion Cu+2 nhận 2e- biến thành Cu0 bám vào cực âm PT: Cu+2 + 2e- →Cu0(bám). - Ứng dụng để mạ điện, luyện kim loại.
14. II. CÁC HIỆN TƯỢNG DIỄN RA Ở ĐIỆN CỰC. HIỆN TƯỢNG DƯƠNG CỰC TAN 2. Bình điện phân với các điện cực trơ: -Hiện tượng sũi bọt khí ở hai điện cực làm bằng inoc hay graphit “chất khó oxi hóa”. -Thí nghiệm Mô phỏng hình dưới. A K + - DD H2SO4 H+ OH- H+ OH- x H+ OH- + -
15. II. CÁC HIỆN TƯỢNG DIỄN RA Ở ĐIỆN CỰC. HIỆN TƯỢNG DƯƠNG CỰC TAN 2. Bình điện phân với các điện cực trơ: - Giải thích : Do sự trao đổi điện tích của các ion chất điện phân gốc axit với hai điện cực tạo A K chất khí thoát ra ở điện cưc. + - DD H2SO4 - -Tại cực dương: H+ OH - - H+ OH- x 4(OH )→ H20 + 02 +4e H+ OH- -Tại cực âm: + - 4H + 4e → H2 + - - Ứng dụng để điện phân nước điều chế O2 và H2
16. CỦNG CỐ BÀI HỌC DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN I. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN II. CÁC HIỆN TƯỢNG DIỄN RA TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN Ở ĐIỆN CỰC. HIỆN TƯỢNG DƯƠNG CỰC TAN Dòng điện trong lòng chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển Hiện tượng dương cực tan xảy ra động có hướng theo hai chiều ngược khi điện phân một dung dịch muối nhau kim loại mà anốt làm bằng chính Các thí nghiệm chứng tỏ dòng kim loại ấy điện qua chất điện phân. Ứng dụng của dòng điện chât điện phân.
17. HS: Mặt tích cực và tiêu cực trong ứng dụng dòng điện trong chất điện phân?
18. HS: Mặt tích cực và tiêu cực trong ứng dụng dòng điện trong chất điện phân?
19. HS: Mặt tích cực và tiêu cực trong ứng dụng dòng điện trong chất điện phân?
20. HS: Mặt tích cực và tiêu cực trong ứng dụng dòng điện trong chất điện phân?
21. CÔNG NGHỆP LUYỆN KIM, MẠ ĐiỆN GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG SỐNG!
22. ĐÁNH BẮT CÁ BẰNG ĐIỆN LÀ HUỶ HOẠI MÔI TRƯỜNG SỐNG
23. ĐÁNH BẮT CÁ BẰNG ĐIỆN CÓ THỂ NGUY HIỂM ĐẾN TÍNH MẠNG
24. Bài 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN (T2) IV. CÁC ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY 1. Định luật Fa-ra-đây thứ 1: - Khối lượng chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình. Trongđó: k : đương lượng điện hóa, đơn vị là kg/C ൞q : điện lượng chạy qua bình điện phân.(C) m : khối lượng chất bám vào cực âm.(g)
25. Bài 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN (T2) IV. CÁC ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY 2. Định luật thứ 2: - Đương lượng hóa học k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ là 1/F, trong đó F gọi là hằng số Faraday.
26. Bài 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN (T2) IV. CÁC ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY Kết hợp cả 2 định luật Fa - ra – đây, ta có: hay
27. Bài 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN (T2) V. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN 1. Luyện nhôm
28. Bài 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN (T2) V. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN 2. Mạ điện
29. TÓM TẮT BÀI HỌC ▪ Thuyết điện li: Trong dung dịch,các hợp chất hóa học như axit, bazo 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 thể chuyên động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện. ▪ Bản chất dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường ▪ Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi các anion kéo các ion kim loại của điện cực vào trong dung dịch ▪ Công thức Fa-ra-đây ▪ Hiện tượng điện phân được áp dụng trong các công nghệ luyện kim, hóa chất, mạ điện .
30. ? NhiệmCũng cố: vụ HS: Để giải thích tính dẫn điện của Kết quả cuối cùng của quá trình 1 4 điệnchấtphânđiệndungphân dịchta dùngCuSOthuyết4 với điệnnàocựcsaubằngđây?Cu? A. thuyết điện li A. Không có gì thay đổi ở bình điện phân B. anôtB. bịthuyếtăn mònđộng học phân tử 2 3 C. đồng bám vào catot -XemD. bài đồngC. 15 thuyếtchạy Dòngtừelectronanôt điệnsang catottrong chất khí trả lời: 1. Điều kiệnD. thuyết để cóhấp dòngdẫn điện qua chất khí? 2. Hạt tải điện trong chất khí là các hạt nào? 3. Ứng dụng lớn nhất của dòng điện trong chất khí trong sản xuất và đời sống? 4. Vận dụng làm BT 3,8,9,11 sgk tr85,và sbt.