Vật Lý 11 STEM Chương 3 chủ đề 2 dòng điện trong chất điện phân

Tiết 26 +27 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN I MỤC TIÊU 1 Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức + Thực hiện được câu hỏi thế nào là chất điện phân, hiện tượng điện phân, nêu được bản chất dòng điện t.

Tiết 26 +27 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN I MỤC TIÊU Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức + Thực câu hỏi chất điện phân, tượng điện phân, nêu chất dịng điện chất điện phân trình bày thuyết điện li + Phát biểu định luật Faraday điện phân + Vận dụng kiến thức để giải thích ứng dụng tượng điện phân giải tập có vận dụng định luật Faraday b) Kỹ - Làm thí nghiệm nêu kết thí nghiệm - Vận dụng giải tập luyện tập c) Thái độ - HS hứng thú học tập, tích cực làm thí nghiệm - Có tác phong nhà khoa học Năng lực định hướng hình thành phát triển cho học sinh - Năng lực giải vấn đề thông qua câu lệnh mà GV đặt ra, tóm tắt thơng tin liên quan từ nhiều nguồn khác - Năng lực tự học, đọc hiểu giải vấn đề theo giải pháp lựa chọn thông qua việc tự nghiên cứu vận dụng kiến thức tượng khúc xạ ánh sáng, phản xạ tồn phần để giải thích tình thực tiễn giải tập liên quan đến kiến thức học - Năng lực họp tác nhóm: làm thí nghiệm, trao đổi thảo luận, trình bày kết thí nghiệm - Năng lực tính tốn, trình bày trao đổi thơng tin: hồn thành bảng số liệu làm thí nghiệm - Năng lực thực hành thí nghiệm: thao tác an tồn thí nghiệm - SGK, ghi bài, giấy nháp… II CHUẨN BỊ Giáo viên + Chuẫn bị thí nghiệm mơ tả sgk + Chuẫn bị thí nghiệm cặp nhiệt điện + Chuẩn bị thí nghiệm biểu diễn cho học sinh dẫn điện nước tinh khiết (nước cất nước mưa), nước pha muối ; điện phân + Chuẩn bị bảng hệ thống tuần hồn ngun tố hố học để tiện dụng làm tập Học sinh: Ôn lại : + Các kiến thức dòng điện kim loại + Kiến thức hoá học, cấu tạo axit, bazơ, liên kết ion Khái niệm hoá trị + Phần nói tính dẫn điện kim loại sgk + Dòng điện kim loại tuân theo định luật Ôm III Tổ chức hoạt động học học sinh Hướng dẫn chung DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN Các bước Khởi động Hoạt động Hoạt động Tên hoạt động Tạo tình có vấn đề bai Hình thành kiến thức Luyện tập Vận dụng Tìm tịi mở rộng Hoạt động Hoạt động Hoạt động Thuyết điện li Bản chất dòng điện chất điện phân Các tượng diễn điện cực Hiện tượng dương cực tan 4.Các định luật Fa-ra-đây 5.Ứng dụng tượng điện phân Vận dụng - Hướng dẫn nhà Hoạt động Hướng dẫn cụ thể hoạt động Hoạt động 1: Tạo tình học tập dòng điện chất điện phân a) Mục tiêu hoạt động: + Kiểm tra cũ : Nêu loại hạt tải điện kim loại, chất dòng điện kim loại, nguyên nhân gây điện trở kim loại + Thơng qua thí nghiệm để tạo mâu thuẫn kiến thức có học sinh với kiến thức b) Nội dung: Câu lệnh 1: Yêu cầu học sinh thực C1 Câu lệnh 2: Yêu cầu học sinh thực C2 c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Giáo viên đặt vấn đề cách cho em làm thí nghiệm, hướng dẫn em đọc thêm sách giáo khoa thực nhiệm vụ học tập Học sinh ghi nhiệm vụ chuyển giao vào vở, ghi vào ý kiến Sau thảo luận nhóm với bạn xung quanh cách ghi lại ý kiến bạn khác vào Thảo luận nhóm để đưa báo cáo nhóm dự đốn Thống cách trình bày kết thảo luận nhóm, ghi vào Trong q trình hoạt động nhóm, giáo viên quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hỗ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh d) Sản phẩm hoạt động: Học sinh báo cáo kết hoạt động nhóm nội dung ghi e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh , quan sát ghi để phát khó khăn học sinh, ghi vào sổ trường hợp cần lưu ý - GV tổ chức cho học sinh đánh giá lẫn thông qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập , GV đánh giá tiến HS , đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn Hoạt động2 : Tìm hiểu thuyết điện li a) Mục tiêu hoạt động: + Hiểu lập luận để đưa nội dung định luật + Yêu cầu học sinh thực C2 + Giới thiệu định luật Fa-ra-đây thứ + Giới thiệu định luật Fa-ra-đây thứ hai +Yêu cầu học sinh thực C3 + Yêu cầu học sinh kết hợp hai định luật để đưa công thức Fa-ra-đây + Giới thiệu đơn vị m tính theo cơng thức a) Nội dung: + Hình thức chủ yếu hoạt động làm thí nghiệm tự học qua tài liệu hướng dẫn giáo viên để lĩnh hội kiến thức Từ vận dụng trả lời câu hỏi học + Yêu cầu học sinh nêu tượng xảy nhúng hai điện cực vào bình điện phân + Yêu cầu học sinh nêu chất dòng điện chất điện phân + Yêu cầu học sinh giải thích chất điện phân khơng dẫn điện tốt kim loại + Giới thiệu tượng điện phân + Giới thiệu phản ứng phụ tượng điện phân + Theo dõi để hiểu tượng xảy +Trình bày tượng xảy điện phân dung dịch muối đồng với anôt đồng c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Giáo viên đặt vấn đề cách cho em tiến hành thí nghiệm đọc sách giáo khoa Học sinh ghi nhiệm vụ chuyển giao giáo viên vào vở, ghi ý kiến vào Sau thảo luận nhóm với bạn xung quanh cách ghi lại ý kiến bạn khác vào Thảo luận nhóm để đưa báo cáo, thống cách trình bày kết thảo luận nhóm, ghi vào cá nhân ý kiến nhóm Trong q trình hoạt động nhóm, giáo viên quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hổ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh d) Sản phẩm hoạt động: I Thuyết điện li + Trong dung dịch, hợp chất hoá học axit, bazơ muối bị phân li (một phần toàn bộ) thành ion : anion mang điện âm gốc axit nhóm (OH), cịn cation mang điện dương ion kim loại, ion H+ số nhóm nguyên tử khác + Các ion dương âm vốn tồn sẵn phân tử axit, bazơ muối Chúng liên kết chặt với lực hút Cu-lông Khi tan vào nước dung môi khác, lực hút Culông yếu đi, liên kết trở nên lỏng lẻo Một số phân tử bị chuyển động nhiệt tách thành ion + Ion chuyển động tự dung dịch trở thành hạt tải điện + Ta gọi chung dung dịch chất nóng chảy axit, bazơ muối chất điện phân II Bản chất dòng điện chất điện phân + Dòng điện chất điện phân dịng chuyển dời có hướng ion điện trường + Chất điện phân không dẫn điện tốt kim loại + Dòng điện chất điện phân khơng tải điện lượng mà cịn tải vật chất theo Tới điện cực có electron tiếp, cịn lượng vật chất đọng lại điện cực, gây tượng điện phân III Các tượng diễn điện cực Hiện tượng dương cực tan Các ion chuyển động điện cực tác dụng với chất làm điện cực với dung môi tạo nên phản ứng hoá học gọi phản ứng phụ tượng điện phân Hiện tượng dương cực tan xảy anion tới anôt kéo ion kim loại diện cực vào dung dịch e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh , quan sát ghi để phát khó khăn học sinh, ghi vào sổ trường hợp cần lưu ý - GV tổ chức cho học sinh đánh giá lẫn thông qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập , GV đánh giá tiến HS , đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn Hoạt động 3: Tìm hiểu định luật Fa-ra-đây a) Mục tiêu hoạt động: + Hiểu Lập luận để đưa nội dung định luật + Hiểu định luật Fa-ra-đây thứ + Hiểu định luật Fa-ra-đây thứ hai + Kết hợp hai định luật để đưa công thức Fa-ra-đây b) Nội dung: + Hình thức chủ yếu hoạt động làm thí nghiệm tự học qua tài liệu hướng dẫn giáo viên để lĩnh hội kiến thức Từ vận dụng trả lời câu hỏi học + Lập luận để đưa nội dung định luật + Yêu cầu học sinh thực C2 + Giới thiệu định luật Fa-ra-đây thứ + Giới thiệu định luật Fa-ra-đây thứ hai +Yêu cầu học sinh thực C3 + Yêu cầu học sinh kết hợp hai định luật để đưa công thức Fa-ra-đây + Giới thiệu đơn vị m tính theo cơng thức c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Giáo viên đặt vấn đề cách cho em tiến hành thí nghiệm đọc sách giáo khoa Học sinh ghi nhiệm vụ chuyển giao giáo viên vào vở, ghi ý kiến vào Sau thảo luận nhóm với bạn xung quanh cách ghi lại ý kiến bạn khác vào Thảo luận nhóm để đưa báo cáo, thống cách trình bày kết thảo luận nhóm, ghi vào cá nhân ý kiến nhóm Trong q trình hoạt động nhóm, giáo viên quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hổ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh c) Sản phẩm hoạt động: IV Các định luật Fa-ra-đây * Định luật Fa-ra-đây thứ Khối lượng vật chất giải phóng điện cực bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình M = kq k gọi đương lượng hố học chất giải phóng điện cực * Định luật Fa-ra-đây thứ hai Đương lượng điện hoá k nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam số tỉ lệ , F gọi số Fa-ra-đây k= Thường lấy F = 96500 C/mol * Kết hợp hai định luật Fa-ra-đây, ta cơng thức Fa-ra-đây : ngun tố Hệ m= It m chất giải phóng điện cực, tính gam e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh , quan sát ghi để phát khó khăn học sinh, ghi vào sổ trường hợp cần lưu ý - GV tổ chức cho học sinh đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập , GV đánh giá tiến HS , đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn Hoạt động : Tìm hiểu ứng dụng tượng điện phân a) Mục tiêu hoạt động: + Vận dụng ứng dụng tượng điện phân + Hiểu cách luyện nhôm + Yêu cầu học sinh nêu cách lấy bạc (Ag) khỏi cốc mạ bạc bị hỏng + Hiểu cách mạ điện + Yêu cầu học sinh nêu cách mạ vàng nhẫn đồng b) Nội dung: + Hình thức chủ yếu hoạt động làm thí nghiệm tự học qua tài liệu hướng dẫn giáo viên để lĩnh hội kiến thức Từ vận dụng trả lời câu hỏi học c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Giáo viên đặt vấn đề cách cho em tiến hành thí nghiệm đọc sách giáo khoa Học sinh ghi nhiệm vụ chuyển giao giáo viên vào vở, ghi ý kiến vào Sau thảo luận nhóm với bạn xung quanh cách ghi lại ý kiến bạn khác vào Thảo luận nhóm để đưa báo cáo, thống cách trình bày kết thảo luận nhóm, ghi vào cá nhân ý kiến nhóm Trong q trình hoạt động nhóm, giáo viên quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hổ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh d) Sản phẩm hoạt động: V Ứng dụng tượng điện phân Hiện tượng điện phân có nhiều ứng dụng thực tế sản xuất đời sống luyên nhôm, tinh luyện đồng, điều chế clo, xút, mạ điện, đúc điện, … Luyện nhôm Dựa vào tượng điện phân quặng nhơm nóng chảy Bể điện phân có cực dương quặng nhơm nóng chảy, cực âm than, chất điện phân muối nhơm nóng chảy, dịng điện chạy qua khoảng 104A Mạ điện Bể điện phân có anơt kim loại để mạ, catôt vật cần mạ Chất điệnphân thường dung dịch muối kim loại để mạ Dòng điện qua bể mạ chọn cách thích hợp để đảm bảo chất lượng lớp mạ e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh , quan sát ghi để phát khó khăn học sinh, ghi vào sổ trường hợp cần lưu ý - GV tổ chức cho học sinh đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập , GV đánh giá tiến HS , đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn Hoạt động : Củng cố, vận dụng , giao nhiệm vụ nhà a) Mục tiêu hoạt động:Bài tập điện phân, Củng cố giao nhiệm vụ nhà b) Nội dung: + Giới thiệu tượng n + Giải thích + Ghi nhận tượng + Tóm tắt kiến thức + Yêu cầu học sinh nhà làm tập từ đến trang 80 sgk 11.10, 12.11 sbt c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Giáo viên đặt vấn đề cách cho em tiến hành thí nghiệm đọc sách giáo khoa Học sinh ghi nhiệm vụ chuyển giao giáo viên vào vở, ghi ý kiến vào Sau thảo luận nhóm với bạn xung quanh cách ghi lại ý kiến bạn khác vào Thảo luận nhóm để đưa báo cáo, thống cách trình bày kết thảo luận nhóm, ghi vào cá nhân ý kiến nhóm Trong q trình hoạt động nhóm, giáo viên quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hổ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh d) Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết hoạt động nhóm nội dung ghi học sinh: e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh , quan sát ghi để phát khó khăn học sinh, ghi vào sổ trường hợp cần lưu ý - GV tổ chức cho học sinh đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập , GV đánh giá tiến HS , đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn IV.Câu hỏi đánh giá học DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 3.1 Sau 10 có 16,8 g nước bị phân tích từ bình điện phân dung dịch axit sunfuric Cường độ dòng điện chạy qua bình A 10 A B A C A D A 3.2 Đương lượng điện hóa niken 3.10-4 g/C Khi cho điện luợng 10 C chạy qua bình điện phân có anốt niken khối lượng niken bám vào catốt A 0,3.10-4 g B 3.10-3 g C 0,3.10-3 g D 3.10-4 g 3.3 Cho dịng điện chạy qua bình điện phân đựng dung dịch muối niken, có anơt làm niken, biết nguyên tử khối hóa trị niken 58,71 Trong thời gian 1h dòng điện 10 A sản khối lượng niken bằng: A 8.10-3 kg B 10,9 g C 12,4 g D 15,3 g 3.4 Đặt hiệu điện 50 V vào hai cực bình điện phân để điện phân dung dịch muối ăn nước, người ta thu khí hiđrơ vào bình tích lít, áp suất khí hiđrơ bình 1,3 at nhiệt độ khí hiđrơ 27 0C Cơng dịng điện điện phân là: A 50,9.105 J B 0,51 MJ C 10,2.105 J D 1018 kJ 3.5 Để giải phóng lượng clo hiđrơ từ 7,6 g axit clohiđric dịng điện A, phải cần thời gian điện phân bao lâu? Biết đương lượng điện hóa hiđrơ clo k1 = 0,1045.10-7 kg/C k2 = 3,67.10-7 kg/C A 1,5 h B 1,3 h C 1,1 h D 1,0 h 3.6 Điện phân dung dịch AgNO3 với điện cực bạc (Ag:108) Điện lượng qua bình điện phân 965 C Khối lượng bạc tụ catôt bao nhiêu? A 1,08 g B 0,108 g C 10,8 g D 1,08 kg 3.7 Cho bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 (có cực Cu) có điện trở R=5,5 , mắc vào nguồn điện có suất điện động 12 V, điện trở 0,5  Sau khối lượng Cu bám vào catơt 0,64 g? A 965 s B 97 s C 96500 s D 885 s 3.8 Chiều dày lớp Niken phủ lên kim loại 0,05 mm sau điện phân 30 phút Diện tích mặt phủ kim loại 30 cm2 Cho biết Niken có khối lượng riêng 8,9.103 kg/m3, nguyên tử khối 58 hố trị Cường độ dịng điện qua bình điện phân A 2,5 μA B 2,5 mA C 250 A D 2,5 A 3.9 Một nguồn gồm 30 pin mắc thành nhóm nối tiếp, nhóm có 10 pin mắc song song, pin có suất điện động 0,9 V điện trở 0,6 Ω Bình điện phân dung dịch CuSO4 có điện trở 205 mắc vào hai cực nguồn Trong thời gian 50 phút khối lượng đồng Cu bám vào catốt A 0,01 g B 0,13 g C 1,3 g D 13 g 3.10 Một bình điện phân đựng dung dịch bạc nitrat với anốt bạc Điện trở bình điện phân  Hiệu điện đặt vào hai cực 10 V Cho A= 108 n=1 Khối lượng bạc bám vào cực âm sau A 40,3 g B 40,3 kg C 8,04 g D 8,04.10-2 kg 3.11 Cho dòng điện chạy qua bình điện phân chứa dung dịch CuSO4, có anơt Cu Biết đương lượng điện hóa đồng 3,3.10-7kg/C Để catơt xuất 0,33 kg đồng, điện lượng chuyển qua bình điện phân A 105 C B 106 C C 5.106 C D 107 C 3.12 Khi điện phân dung dịch muối ăn nước, người ta thu khí hiđrơ catốt Khí thu tích lít nhiệt độ 27 0C, áp suất atm Điện lượng chuyển qua bình điện phân A 6420 C B 4010 C C 8020 C D 7842 C ... tải điện + Ta gọi chung dung dịch chất nóng chảy axit, bazơ muối chất điện phân II Bản chất dòng điện chất điện phân + Dòng điện chất điện phân dòng chuyển dời có hướng ion điện trường + Chất điện. .. 3. 10-4 g/C Khi cho điện luợng 10 C chạy qua bình điện phân có anốt niken khối lượng niken bám vào catốt A 0 ,3. 10-4 g B 3. 10 -3 g C 0 ,3. 10 -3 g D 3. 10-4 g 3. 3 Cho dòng điện chạy qua bình điện phân. .. điện phân không dẫn điện tốt kim loại + Dịng điện chất điện phân khơng tải điện lượng mà tải vật chất theo Tới điện cực có electron tiếp, lượng vật chất đọng lại điện cực, gây tượng điện phân