Tích hợp môn hóa học vào dạy học bài TIẾT 26, 27 bài 14 dòng điện trong chất điện phân sách giáo khoa vật lý 11

TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẠC LIÊU TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT Họ tên: Nguyễn Đức Thưởng Ngày sinh 19/03/1965; Mơn: Vật Lí Điện thoại: 0918440692; Email: taiducbl@yahoo.com.vn Họ tên: Trần Quang Điện Ngày sinh: 01/9/1978; Mơn: Vật Lí Điện thoại: 0913631226; Email: tqdien@sobaclieu.edu.vn TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT PHIẾU MƠ TẢ DỰ ÁN DẠY HỌC – MƠN VẬT LÝ Sở Giáo dục – Đào tạo Bạc Liêu Họ tên: Nguyễn Đức Thưởng Ngày sinh 19/03/1965; Mơn : Vật Lí Điện thoại: 0918440692; Email: taiducbl@yahoo.com.vn Họ tên: Trần Quang Điện Ngày sinh: 01/9/1978; Mơn: Vật Lí Điện thoại: 0913631226; Email: tqdien@sobaclieu.edu.vn Tên dự án dạy học TIẾT 26, 27: BÀI 14: DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN Tích hợp mơn hóa học vào dạy học “ Dòng điện chất điện phân Sách giáo khoa Vật lý 11 Mục tiêu dạy học 2.1 Kiến thức 2.1.1 Đối với mơn Vật lý: - Khắc sâu kiến thức dòng điện, điều kiện để có dòng điện, dòng điện kim loại, chất dẫn điện chất cách điện, lực điện trường làm điện tích dương di chuyển chiều điện trường điện tích âm di chuyển ngược chiều điện trường -Trả lời câu hỏi chất điện phân, tượng điện phân, nêu chất dòng điện chất điện phân - Phát biểu định luật Fa-Ra-Đây điện phân, áp dụng giải tập - Các phản ứng phụ tượng điện phân, tượng dương cực tan - Các ứng dụng tượng điện phân sản xuất, KHKT 2.1.2 Đối với mơn Hóa học: - Các kiến thức hóa học: cấu tạo axit, bazơ, muối, liên kết ion, khái niệm hóa trị - Sự phân li chất điện phân, phân li chất phụ thuộc vào nhiệt độ TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT - Viết phương trình phản ứng hóa học xảy điện cực dung dịch tượng điện phân - Ý nghĩa đại lượng cơng thức định luật Faraday: Như A, n, A/n, điện tích ngun tố, … - Cách điều chế hóa chất 2.1.3 Đối với mơn Tốn: - Các kiến thức Tốn học: Tính thể tích hình hộp, kiến thức số lũy thừa 2.1.4 Đối với mơn Sinh học: a/ Sinh học lớp 10 Bài 11- VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT QUA MÀNG SINH CHẤT - Các đường vận chuyển chất qua màng sinh chất Phân biệt hình thức vận chuyển thụ động, chủ động, xuất bào nhập bào - Phân biệt khuếch tán, thẩm thấu, dung dịch (ưu trương, nhược trương đẳng trương) b/ Sinh học lớp 11 Bài 28 - Điện nghỉ điện hoạt động - Điện nghỉ: chênh lệch điện hai bên màng tế bào tế bào nghỉ ngơi (khơng bị kích thích), phía màng tế bào tích điện âm so với phía ngồi màng tích điện dương 2.2 Kỹ 2.2.2 Đối với mơn Vật lý: + Rèn kỹ thí nghiệm + Kỹ vận dụng kiến thức biết vào học như: - Vận dụng kiến thức dòng điện để kết luận chất điện phân có hạt tải điện tự r r - Vận dụng cơng thức F = q.E để tìm hiểu xem hạt tải điện tự chất điện phân chuyển động tác dụng điện trường - Vận dụng thuyết electron để giải thích số phân tử phân li phụ thuộc vào nhiệt độ - Vận dụng định luật Ơm cho dòng điện chất điện phân - Vận dụng đường đặc tuyến Vơn- Ampe dòng điện chất điện phân để xây dựng định luật I Faraday + Kỹ ứng dụng lý thuyết vào thực tiễn: Mạ điện, đúc điện, luyện kim 2.2.3 Đối với mơn Hóa học: + Kỹ vận dụng kiến thức hóa học vào học như: TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT - Vận dụng thuyết điện li để tìm loại hạt tải điện chất điện phân hình thành chúng - Chứng minh số phân tử phân li phụ thuộc vào nồng độ chất điện phân - Xác định chất khí điện cực tượng điện phân dung dịch NaCl, sản xuất nhơm - Vận dụng thuyết điện li tính dẫn điện chất điện phân để giải thích đinh luật Faraday - Làm thí nghiệm điều chế hóa chất: NaOH, khí clo Hidro * Ngồi rèn cho học sinh kỹ năng: - Biết làm việc hợp tác, làm việc theo nhóm - Biết tìm kiếm, khai thác thơng tin từ nguồn khác nhau, đặc biệt qua mạng Internet - Rèn luyện kỹ giao tiếp trình bày vấn đề - Biết sử dụng thiết bị tin học để trình chiếu ý tưởng sản phẩm - Biết tự đánh giá lực hứng thú thân đánh giá bạn bè - Xử lý nước thải loại bỏ tạp chất gây nhiễm có nước, làm nước đưa nước đổ vào nguồn đưa vào tái sử dụng - Phân loại nước thải: Nước thải phân loại theo nguồn gốc phát sinh Theo cách phân loại này, có loại nước thải sau đây: Nước thải sinh hoạt; Nước thải cơng nghiệp; Nước thấm qua;Nước thải tự nhiên; Nước thải thị; … 2.2.4 Đối với mơn Tốn học: Rèn luyện kỹ tính tốn, sử dụng máy tính Casio 2.2.5 Đối với mơn Sinh học: - Rèn luyện kĩ quan sát, phân tích, so sánh, tổng hợp kiến thức - Rèn luyện khả quan sát hình, khai thác thơng tin từ hình ảnh - Rèn kĩ làm việc nhóm - chênh lệch nồng độ Na+, K+ hai bên màng; tính thấm màng ion K+ (cổng Kali mở để ion kali từ ngồi); lực hút tĩnh điện ion trái dấu; hoạt động bơm Na – K TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT 2.3 Tư thái độ: - Có hứng thú học mơn vật lý nói chung dòng điện chất điện phân nói riêng - u thích tìm tòi, khám phá thành tựu khoa học - Có thái độ khách quan, trung thực, có tác phong nghiêm túc, ham học hỏi - Có tinh thần nhiệt tình, hợp tác làm việc - Có ý thức vận dụng kiến thức biết vào học - Theo tài liệu Giáo dục bảo vệ mơi trường mơn Sinh học THPT, liên hệ: Đối tượng dạy học học - Tơi tiến hành dạy lớp 11C3 trường THPT Võ Văn Kiệt - Số lượng học sinh tham gia: 37 học sinh có 23 nữ 14 nam, học theo chương trình Nhận thức học sinh tương đối đồng đều, đa số em có điều kiện thường xun sử dụng máy vi tính làm quen với trợ giúp máy vi tính TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT Ý nghĩa dự án: 4.1 Ý nghĩa dự án thực tiễn dạy học: - Phát huy tính tích cực, tự chủ, tư sáng tạo học sinh q trình tham gia tìm tòi giải vấn đề từ học sinh nắm học sâu sắc hơn, hiểu thực tiễn sống xung quanh học nhiều kỹ sống, làm việc - Vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tiễn điều chế hóa chất, luyện kim, mạ điện, đúc điện vai trò chúng sống - Biết vận dụng kiến thức liên mơn để giải vấn đề đặt sống Thiết bị dạy học, học liệu 5.1 Thiết bị dạy học - Máy tính, máy chiếu - Bộ thí nghiệm dòng điện chất điện phân: Nguồn chiều, điện cực, dung dịch NaCl, NaOH, HCl, Đồng sunfat, nước cất, dây nối, bình đựng dung dịch, ống nghiệm - Sách giáo khoa Vật lý 11 nâng cao, sách giáo viên vật lý 11 nâng cao, sách để học tốt Vật ly 11 bản, Bài tập định tính câu hỏi thực tế Vật lí 11, sách Vật lí Hóa học, Sinh học Địa lí - Các ứng dụng cơng nghệ thơng tin dạy học: + Sử dụng máy tính, máy chiếu để hỗ trợ cho giáo viên q trình giảng bài, học sinh báo cáo sản phẩm trình chiếu đa phương tiện nhóm ứng dụng tượng điện phân, đặt hiệu ứng mơ tả chuyển động ion tác dụng điện trường + Truy cập internet để tìm kiếm thơng tin cơng nghệ mạ điện, đúc điện, luyện kim, điều chế hóa chất phương pháp điện phân phục vụ cho học 5.2 Học liệu: ĐIỆN PHÂN VÀ ỨNG DỤNG I Xử lý nước thải I.1 Định nghĩa Nước thải chất lỏng thải sau q trình sử dụng người bị thay đổi tính chất ban đầu chúng Xử lý nước thải loại bỏ tạp chất gây nhiễm có nước, làm nước đưa nước đổ vào nguồn đưa vào tái sử dụng TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT I.2 Phân loại Nước thải phân loại theo nguồn gốc phát sinh Theo cách phân loại này, có loại nước thải sau đây: - Nước thải sinh hoạt: nước thải từ khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, cơng sở, trường học sở tương tự khác Hình Nước thải từ khu dân cư- xả trực tiếp xuống kênh Nhiêu Lộc- Thị Nghè (TP Hồ Chí Minh) - Nước thải cơng nghiệp: nước thải từ nhà máy hoạt động, có nước thải sinh hoạt nước thải cơng nghiệp chủ yếu Hình Sơng Thị Vải bị nhiễm nước thải chưa qua xử lý từ cơng ty Vedan TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT Hình Sơng Trà Khúc bị nhiễm nước thải chưa qua xử lý từ cơng ty Đường Qng Ngãi - Nước thấm qua: nước mưa thấm vào hệ thống cống nhiều cách khác qua khớp nối, ống có khuyết tật thành hố ga hay hố người - Nước thải tự nhiên: nước mưa xem nước thải tự nhiên Ở thành phố đại, nước thải tự nhiên thu gom theo hệ thống riêng Hình Nước mưa gây ngập úng thị - Nước thải thị: nước thải thị thuật ngữ chung chất lỏng hệ thống cống thành phố Đó hỗn hợp loại nước thải kể TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT I.3 Vai trò việc xử lý nước thải Nền văn minh nhân loại phát triển, thị mọc lên mở rộng cách nhanh chóng Vì vậy, nước thải sinh hoạt chất thải cơng nghiệp từ khu cơng nghiệp, thành phố gây nhiễm nặng nề mơi trường nước ngày trở thành vấn đề cấp bách mang tính chất xã hội trị cộng đồng Bản thân nước thải chứa nhiều tạp chất khác nhau, có nhiều virut, vi khuẩn gây bệnh tả, lị, thương hàn,… chất độc gây chết nhiều sinh vật, vào thể người, tích tụ lại thể gây bệnh Nhiều cơng ty, xí nghiệp khơng xử lý nước thải gây ảnh hưởng xấu đến mơi trường phải chịu trừng phạt pháp luật Vì vậy, xử lý nước thải góp phần phát triển kinh tế, tiết kiệm nguồn nước mà hết góp phần bảo vệ sức khỏe cho người, giữ cho mơi trường thêm đẹp Hình Hệ thống xử lý nước thải cơng nghiệp Các phương pháp xử lý nước thải bao gồm: Cơ học, hóa lý, hóa học sinh học I.4 Xử lý nước thải điện phân Sử dụng q trình oxi hóa anot khử catot để làm nước thải khỏi tạp chất hòa tan phân tán Tất q trình xảy điện cực cho dòng điện chiều qua nước thải Phương pháp có TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT sơ đồ cơng nghệ tương đối đơn giản, tự động hóa mà khơng cần sử dụng tác nhân hóa học lại tiêu hao điện lớn Phương pháp tiến hành gián đoạn liên tục Oxi hóa anot khử catot: Xét sơ đồ bể điện phân: Hình Sơ đồ bể điện phân Thân bể Anot Catot Màng Các q trình nghiên cứu để làm nước thải khỏi tạp chất xyanua, ancol sunfo xyanua, amin, andehit, hợp chất nitơ, thuốc nhuộm azo, sunfit…Trong q trình oxi hóa, chất nước thải bị phân rã hồn tồn tạo thành CO2, NH3 H2O tạo thành chất khơng độc đơn giản để tách phương pháp khác Anot thường làm từ vật liệu khơng hòa tan khác có tính chất điện phân graphit, macnetit (Fe 3O4), PbO2…Catot làm molipden, hợp kim vonfram với sắt hay niken; từ than chì, thép khơng gỉ kim loại khác phủ lớp molipden, vonfram hay hợp chất chúng Q trình tiến hành bể điện phân có khơng có màng I.4.1 Khử độc xyanua I.4.1.1 Oxi hóa anot 10 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT - Vận dụng kiến thức để giải thích ứng dụng tượng điện phân - Vận dụng kiến thức nhiều mơn học vào giải vấn đề Ngồi rèn cho học sinh kỹ hoạt động nhóm, cộng tác làm việc, kỹ giao tiếp, kỹ sọan thảo Powerpoint * Thái độ - Tích cực tìm tòi, sáng tạo, tự giác học tập - Hợp tác hoạt động nhóm - Kiên trì, bền bỉ, nghiêm túc học tập - Say mê nghiên cứu khoa học b Cách tổ chức dạy học: * Bài học dạy tiết sau: Tiết thứ nhất: Thí nghiệm dòng điện chất điện phân Bản chất dòng điện chất điện phân Phản ứng phụ tượng điện phân Hiện tượng dương cực tan Tiết thứ hai: Định luật Faraday điện phân 6.Ứng dụng tượng điện phân * Giáo viên cho học sinh chia nhóm học tập, lớp chia làm nhóm Học sinh nhóm tự bầu nhóm trưởng, thư kí để phụ trách nhóm - Sau tiết thứ giáo viên phân cơng cho nhóm làm dự án nhỏ: Nhóm 1: Nghiên cứu ứng dụng tượng điện phân điều chế hóa chất Nhóm 2: Nghiên cứu ứng dụng tượng điện phân luyện kim Nhóm 3: Nghiên cứu ứng dụng tượng điện phân mạ điện - Tiết thứ hai: Sau học xong định luật Faraday đại diện nhóm lên báo cáo sản phẩm - Sản phẩm học sinh bao gồm trình chiếu đa phương tiện sản phẩm thật c Hoạt động dạy học Hoạt động 1: Đặt vấn đề 40 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT Giáo viên đưa số hình ảnh máy chiếu dây điện đứt rơi xuống nước gây tai nạn kinh hồng cho học sinh quan sát đặt vấn đề - Tại dòng điện chạy qua nước? Để trả lời câu hỏi nghiên cứu 19: Dòng điện chất điện phân Định luật Faraday 41 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT Hoạt động : T×m hiĨu vỊ thÝ nghiƯm vµ b¶n chÊt dßng ®iƯn chÊt ®iƯn ph©n Nội dung Hoạt động GV - Giíi thiƯu dơng thÝ nghiƯm + Ngn mét chiỊu, Ampe kÕ, ®iƯn cùc b»ng inoc, c¸c d©y nèi, c¸c dung dÞch NaCl, NaOH, HCl, níc cÊt - Lµm thÕ nµo ®Ĩ biÕt c¸c dung - KÕt qu¶ thÝ nghiƯm: dÞch ®ã cã dÉn ®iƯn hay kh«ng? - C¸c em h·y th¶o ln vµ ®Ị SGK xt ph¬ng ¸n thÝ nghiƯm? - Gäi lÇn lỵt c¸c nhãm tr×nh bµy ph¬ng ¸n thÝ nghiƯm cđa m×nh - Cho c¸c nhãm kh¸c bỉ sung ý kiÕn Hoạt động HS ThÝ nghiƯm vỊ dßng ®iƯn chÊt ®iƯn ph©n - ThÝ nghiƯm: - Th¶o ln nhãm ®Ĩ t×m ph¬ng ¸n thÝ nghiƯm - Sau thèng nhÊt c¸c nhãm tr×nh bµy ph¬ng ¸n thÝ nghiƯm: M¾c nh h×nh vÏ A K A B K1 Sơ đồ thí nghiệm dòng điện chất điện phân - KÕt ln: C¸c dung axit, bazo c¸c chÊt C¸c mi dÞch mi, ®ỵc gäi lµ ®iƯn ph©n nãng ch¶y - Cho häc sinh tiÕn hµnh thÝ §ãng khãa K, nÕu kim Ampe kÕ lƯch th× dung dÞch dÉn ®iƯn, nÕu kim Ampe kÕ chØ sè chøng tá dung dÞch kh«ng dÉn ®iƯn 42 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT - TiÕn hµnh thÝ còng lµ chÊt ®iƯn ph©n nghiƯm theo ph¬ng ¸n ®· lùa chän vµ rót kÕt ln nghiƯm vµ ghi kq - C¸c dung dÞch mi, axit, bazo gäi lµ c¸c chÊt ®iƯn ph©n, thùc nghiƯm còng chøng tá r»ng c¸c mi nãng ch¶y còng lµ chÊt ®iƯn ph©n - ThÕ nµo lµ chÊt ®iƯn ph©n? - Th¶o ln vµ tr¶ lêi c©u hái B¶n chÊt dßng ®iƯn - C¸c lo¹i h¹t t¶i ®iƯn trong chÊt ®iƯn ph©n chÊt ®iƯn ph©n lµ gi? Chóng ®ỵc h×nh thµnh nh thÕ nµo? §Ĩ t×m hiĨu vÊn ®Ị nµy ta ®i nghiªn cøu phÇn - X¸c ®Þnh lo¹i h¹t t¶i ®iƯn tù chÊt ®iƯn ph©n? ( Khi nµy häc sinh vËn dơng kiÕn thøc m«n Hãa häc ®Ĩ t×m lo¹i h¹t t¶i ®iƯn tù chÊt ®iƯn ph©n) - Do cã sù ph©n li cđa c¸c phÇn tư hßa tan dung dÞch ®iƯn ph©n nªn chÊt ®iƯn ph©n cã c¸c h¹t t¶i ®iƯn lµ ion d¬ng vµ ion ©m - Th¶o ln nhãm vµ ®a c©u tr¶ lêi: Khi mi, axit, baz¬ ®ỵc hßa tan vµo níc chóng dƠ dµng t¸ch thµnh c¸c ion tr¸i dÊu  → H + + Cl − HCl ¬   → Na + + OH − NaOH ¬  - NhËn xÐt c©u tr¶ lêi cđa häc sinh - Khi mi, axit, baz¬ ®ỵc hßa tan vµo níc chóng dƠ dµng t¸ch thµnh c¸c ion tr¸i dÊu Qu¸ tr×nh nµy gäi lµ sù ph©n li Chun ®éng nhiƯt m¹nh c¸c mi hc bazo nãng ch¶y còng lµm ph©n tư chÊt nµy ph©n li thµnh c¸c ion tù nh dung dÞch - Trong chun ®éng nhiƯt hçn lo¹n mét sè ion d¬ng cã thĨ kÕt hỵp l¹i víi ion ©m va ch¹m, ®Ĩ trë thµnh phÇn tư  → Na + + Cl − NaCl ¬  - VËy h¹t t¶i ®iƯn tù chÊt ®iƯn ph©n lµ c¸c ion d¬ng vµ ion ©m -Tr×nh bµy vỊ chun ®éng cđa c¸c h¹t t¶i ®iƯn chÊt ®iƯn ph©n 43 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT - Sè ph©n tư ph©n li cã gi¸ trÞ x¸c ®Þnh, phơ thc vµo nhiƯt ®é vµ nång ®é dung dÞch trung hßa Qu¸ tr×nh nµy gäi lµ sù t¸i hỵp - Sè lỵng ph©n tư bÞ ph©n li phơ thc vµo u tè nµo? - Cho häc sinh dù ®o¸n vµ nªu ph¬ng ¸n thÝ nghiƯm ®Ĩ kiĨm - Th¶o ln vµ dù tra dù ®o¸n ®o¸n:Sè ph©n tư ph©n li phơ thc vµo nhiƯt ®é, nång ®é dung dÞch - §Ị xt ph¬ng ¸n thÝ nghiƯm ®Ĩ kiĨm tra dù ®o¸n: Gi÷ nguyªn hiƯu ®iƯn thÕ ®Ỉt vµo hai ®iƯn cùc, gi÷ nhiƯt ®é dung dÞch kh«ng ®ỉi, thay ®ỉi nång ®é dung dÞch, ghi gi¸ trÞ cêng ®é dßng ®iƯn m¹ch, so s¸nh gi¸ trÞ dßng ®iƯn víi c¸c nång ®é dung dÞch kh¸c tõ ®ã rót nhËn xÐt vỊ mèi quan hƯ gi÷a nång ®é dung dÞch vµ sè ph©n tư ph©n li - Gi÷ nguyªn hiƯu ®iƯn thÕ ®Ỉt vµo hai ®iƯn cùc, gi÷ dung dÞch kh«ng ®ỉi, thay ®ỉi nhiƯt ®é dung dÞch, ghi gi¸ trÞ cêng ®é dßng ®iƯn m¹ch, so s¸nh gi¸ trÞ dßng ®iƯn víi c¸c nhiƯt ®é dung 44 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT dÞch kh¸c tõ ®ã rót nhËn xÐt vỊ mèi quan hƯ gi÷a nhiƯt ®é dung dÞch vµ sè ph©n tư ph©n li - KÕt qu¶ thÝ nghiƯm: NhiƯt ®é dung dÞch t¨ng th× sè ph©n tư ph©n li t¨ng Nång ®é dung dÞch t¨ng th× sè ph©n tư ph©n li gi¶m - Th¶o ln nhãm - H·y gi¶i thÝch t¹i nång ®é vµ ®a c©u tr¶ dung dÞch t¨ng th× sè ph©n tư lêi ph©n li gi¶m? ( Dùa vµo kiÕn thøc hãa häc) - H·y gi¶i thÝch t¹i nhiƯt ®é dung dÞch t¨ng th× sè ph©n tư ph©n li t¨ng? - NhËn xÐt c©u tr¶ lêi cđa häc sinh - Tr×nh bµy vỊ chun ®éng cđa h¹t t¶i ®iƯn tù chÊt ®iƯn ph©n cã ®iƯn trêng ngoµi vµ kh«ng cã ®iƯn trêng ngoµi? - Cho c¸c nhãm nhËn xÐt c©u tr¶ lêi cđa b¹n - H·y m« t¶ râ h¬n chun - §¹i diƯn nhãm ®a c©u tr¶ lêi: Khi cha cã ®iƯn trêng th× c¸c ion chun ®éng nhiƯt hçn lo¹n Khi cã ®iƯn trêng th× c¸c ion chun ®éng cã híng t¹o nªn dßng ®iƯn chÊt ®iƯn ph©n - Ion Na+ chun ®éng cïng chiỊu 45 CuSO4 → Cu 2+ + SO4 − TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT ®éng cđa Na+vµ Cl- - - e e K A - e ®iƯn trêng vµ c¸c ion Cl- chun ®éng ngỵc chiỊu ®iƯn trêng - e E + Cl- Na - Cl Na+ Dung dòch NaCL - Dßng ®iƯn chÊt ®iƯn ph©n + lµ Na Tõ sù ph©n tÝch ë trªn h·y nªu - Dßng ®iƯn chÊt dßng dÞch chun b¶n chÊt dßng ®iƯn chÊt ®iƯn ph©n lµ dßng dÞch cã híng cđa c¸c ®iƯn ph©n? chun cã híng cđa ion d¬ng theo NhËn xÐt tr×nh bµy cđa HS vµ c¸c ion d¬ng theo chiỊu chiỊu ®iƯn trêng kÕt ln ®iƯn trêng vµ c¸c ion vµ c¸c ion ©m ng©m ngỵc chiỊu ®iƯn trỵc chiỊu ®iƯn trêng êng 46 Cl - TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT Hoạt động : T×m hiĨu vỊ ph¶n øng phơ chÊt ®iƯn ph©n Nội dung Ph¶n øng phơ chÊt ®iƯn ph©n Hoạt động GV Hoạt động HS - Lµm thÝ nghiƯm ®iƯn ph©n víi - Hai ®iƯn cùc cã dung dÞch NaCl, ®iƯn cùc lµ bät khÝ tho¸t thái than ch× Quan s¸t hiƯn tỵng diƠn ë hai ®iƯn cùc vµ nhËn xÐt? - T¹i l¹i cã bät khÝ tho¸t - Trong dung dÞch vµ khÝ ®ã lµ khÝ g×? H 2O → H + + OH − ( Khi nµy häc sinh vËn dơng NaCl → Na + + Cl − kiÕn thøc m«n Hãa häc ®Ĩ + Anot : 2Cl − − 2e → Cl2 ↑ gi¶i thÝch) +Katot : H + + 2e → H ↑ - NhËn xÐt c©u tr¶ lêi cđa häc sinh - Lµm thÕ nµo ®Ĩ kiĨm tra xem cã ®óng ë cùc d¬ng cã khÝ Clo, cùc ©m cã Hidro tho¸t kh«ng? ( Dùa vµo kiÕn thøc hãa häc ®Ĩ ®a c©u tr¶ lêi) - Lµm thÝ nghiƯm ®Ĩ kiĨm tra gi¶ thiÕt trªn - NhËn xÐt c©u tr¶ lêi cđa häc sinh - Qua thÝ nghiƯm ta thÊy c¸c - Cùc d¬ng cã khÝ clo tho¸t ra, cùc ©m cã khÝ Hidro bay - Th¶o ln nhãm vµ ®a gi¶ thiÕt: Cã thĨ kiĨm tra b»ng c¸ch cho q tÝm Èm vµo cùc d¬ng, nÕu q tÝm mÊt mµu th× chøng tá ®ã lµ khÝ Clo Dïng ngän lưa ®a vµo gÇn cùc ©m, nÕu thÊy ngän lưa mµu xanh th× chøng tá ®ã lµ khÝ Hidro - TiÕn hµnh thÝ nghiƯm vµ rót kÕt ln 47 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT ion dÞch chun ®Õn c¸c ®iƯn cùc sÏ nhêng hc thu electron trë thµnh phÇn tư trung hßa vµ bay lªn díi d¹ng khÝ - Lµm thÝ nghiƯm: §iƯn ph©n - - TiÕn hµnh thÝ víi dung dÞch CuSO4, ®iƯn nghiƯm cùc lµ inoc Quan s¸t cùc ©m vµ - Cùc ©m cã mét nhËn xÐt? líp ®ång b¸m vµo - Gi¶i thÝch hiƯn tỵng thÝ nghiƯm? ( VËn dơng kiÕn thøc hãa häc ®Ĩ gi¶i thÝch) - Díi t¸c dơng cđa lùc ®iƯn trêng ion Cu2+ di chun vỊ cùc ©m nhËn electron trë thµnh nguyªn tư trung hßa vµ b¸m vµo cùc ©m Cu2++2e Cu - Qua hai thÝ nghiƯm trªn ta rót - Qua hai thÝ nghiƯm ta thÊy c¸c kÕt ln g×? ion dÞch chun - NhËn xÐt c©u tr¶ lêi cđa häc ®Õn c¸c ®iƯn cùc sinh sÏ nhêng hc thu - Qua hai thÝ nghiƯm ta thÊy electron trë thµnh c¸c ion dÞch chun ®Õn c¸c phÇn tư trung hßa ®iƯn cùc sÏ nhêng hc thu electron trë thµnh phÇn tư trung cã thĨ b¸m vµo ®iƯn cùc hc bay hßa cã thĨ b¸m vµo ®iƯn cùc lªn díi d¹ng khÝ hc bay lªn díi d¹ng khÝ Chóng còng cã thĨ t¸c dơng víi ®iƯn cùc vµ dung m«i g©y c¸c ph¶n øng hãa häc gäi lµ ph¶n øng phơ hay ph¶n øng thø - Lµ c¸c ph¶n øng ho¸ cÊp häc xÈy hiƯn t- - VËy thÕ nµo lµ ph¶n øng phơ ỵng ®iƯn ph©n - Tr¶ lêi c©u hái chÊt ®iƯn ph©n? 48 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT Hoạt động : T×m hiểu vỊ hiƯn tỵng cùc d¬ng tan Nội dung Hoạt động GV - Qua thÝ nghiƯm ®iƯn HiƯn tỵng cùc d¬ng tan ph©n víi dung dÞch ®ång sunfat, ta thÊy ë a ThÝ nghiƯm ( SGK) cùc ©m cã mét líp ®ång b¸m vµo, tiÕp theo ta ®ỉi l¹i cùc: Cùc cã líp ®ång b¸m vµo lµm cùc d¬ng cßn cùc ©m lµ inoc, ®ãng khãa k, quan s¸t vµ nhËn xÐt hiƯn tỵng x¶y ra? - KÕt qu¶ : Cùc d¬ng lµm b»ng ®ång bÞ hao dÇn ®i, cßn ë cùc ©m l¹i cã mét líp ®ång b¸m vµo - Gi¶i thÝch hiƯn tỵng b Gi¶i thÝch thÝ nghiƯm? ( Sư dơng kiÕn thøc m«n Hãa ®Ĩ gi¶i thÝch) Hoạt động HS -TiÕn hµnh thÝ nghiƯm - Líp ®ång ë cùc d¬ng ®· bÞ mÊt vµ cùc ©m cã mét líp ®ång b¸m vµo CuSO4 → Cu + + SO4 − Catot : Cu 2+ + 2e → Cu Anot : Cu → Cu + + 2e -Khi SO42- ch¹y vỊ Anot, nã kÐo ion Cu2+ vµo dung dÞch §ång ë Anot sÏ tan vµo - HiƯn tỵng x¶y dung dÞch e e thÝ nghiƯm trªn K A goi lµ hiƯn tỵng d¬ng cùc tan e e E 2- Cu2+ 2- Cu2+ SO4 Cu SO4 Dung dòch CuSO4 Hiện tượng cực dương tan - Tr¶ lêi c©u hái - HiƯn tỵng d¬ng cùc tan x¶y ®iƯn ph©n mét dung - HiƯn tỵng d¬ng cùc dÞch mi kim lo¹i mµ Anot tan x¶y nµo? lµm b»ng chÝnh kim lo¹i Êy - I tØ lƯ thn víi U c §Þnh lt ¤m ®èi víi chÊt - §êng ®Ỉc tun V«n- 49 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT ®iƯn ph©n - Khi cã hiƯn tỵng d¬ng cùc tan, dßng ®iƯn chÊt ®iƯn ph©n tu©n theo ®Þnh lt ¤m, gièng nh ®èi víi ®o¹n m¹ch chØ cã ®iƯn trë thn - Quan s¸t h×nh 19.4, h·y nhËn xÐt mèi liªn hƯ gi÷a I vµ U? - Tõ ®ã cã kÕt ln g×? - Khi cã hiƯn tỵng d¬ng cùc tan th× b×nh ®iƯn ph©n kh«ng tiªu thơ ®iƯn n¨ng vµo viƯc ph©n tÝch c¸c chÊt vµ gièng nh mét ®iƯn trë Ampe lµ mét ®êng th¼ng v× vËy dßng ®iƯn chÊt ®iƯn ph©n tu©n theo ®Þnh lt ¤m, gièng nh ®èi víi ®o¹n m¹ch chØ cã ®iƯn trë thn - Khi kh«ng cã hiƯn tỵng d¬ng cùc tan th× dßng ®iƯn qua - B×nh ®iƯn ph©n d¬ng b×nh ®iƯn ph©n tu©n theo ®Þnh cùc kh«ng tan cã tiªu lt ¤m ®èi víi m¸y thu ®iƯn thơ ®iƯn n¨ng vµo viƯc ph©n tÝch c¸c chÊt, ®ã nã cã st ph¶n ®iƯn vµ ®ãng vai trß nh mét - Khi U kh«ng ®ỉi, t¨ng m¸y thu ®iƯn nhiƯt ®é th× sè h¹t t¶i - Tr¶ lêi c©u hái C2? ®iƯn t¨ng tøc cêng ®é dßng ®iƯn t¨ng lªn vËy ®iƯn trë cđa dung dÞch ®iƯn ph©n ph¶i gi¶m - Tronh hiƯn tỵng ®iƯn ph©n cã chÊt gi¶i phãng ë ®iƯn cùc, vËy khèi lỵng chÊt gi¶i phãng ë ®iƯn cùc ®ỵc tÝnh nh thÕ nµo? ta ®i nghiªn cøu phÇn Hoạt động 5: T×m hiĨu ®Þnh lt Fa ®©y vỊ ®iƯn ph©n Nội dung Hoạt động GV §Þnh lt Fa-ra-®©y vỊ ®iƯn ph©n -Yªu cÇu HS ®äc SGK a §Þnh lt Fa-ra-®©y phÇn - Néi dung:SGK ? Tr×nh bµy néi dung Hoạt động HS - C¸c nhãm ®äc SGK phÇn 5a,b th¶o ln vµ tr×nh bµy néi dung theo 50 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT - BiĨu thøc: m = kq (g) Víi k:®ỵng lỵng häc(kg/C) ®Þnh lt,viÕt biĨu thøc ho¸ vµ nãi râ c¸c ®¹i lỵng biĨu thøc b §Þnh lt Fa-ra-®©y yªu cÇu cđa GV - NhËn xÐt c©u tr¶ lêi cđa b¹n vµ bỉ - NhËn xÐt tr×nh bµy cđa sung HS vµ kÕt ln - Néi dung: SGK - Yªu cÇu HS ®äc phÇn - BiĨu thøc: k = c.A/ n 5c th¶o ln vµ tr×nh Víi: 1/c = F = bµy ®Þnh lt díi d¹ng 96500C/mol:h»ng sè Fa - §äc SGK phÇn ®©y 5c,th¶o ln vµ ? Tr×nh bµy biĨu thøc tr×nh bµy theo yªu c C«ng thøc Fa-ra-®©y vỊ ®iƯn ®Þnh lt díi c¶ cÇu cđa GV ph©n d¹ng,nãi râ c¸c ®¹i lỵng biĨu thøc m= A A q hay m = It F n F n Víi: I: cêng ®é dßng ®iƯn kh«ng ®ỉi ch¹y qua b×nh(A) t: thêi gian dßng ®iƯn ch¹y (s) m: khèi lỵng cđa chÊt ®ỵc gi¶i phãng (g) - NhËn xÐt c©u tr¶ - NhËn xÐt tr×nh bµy cđa lêi cđa b¹n vµ bỉ HS vµ kÕt ln vỊ néi sung dung chÝnh - Yªu cÇu vỊ nhµ gi¶i thÝch c¸c ®Þnh lt Faraday.( Dùa vµo sù dÉn ®iƯn cđa chÊt ®iƯn ph©n vµ thut ®iƯn li ®· häc Hãa häc ®Ĩ gi¶i thÝch) Hoạt động : T×m hiểu vỊ øng dơng cđa hiƯn tỵng ®iƯn ph©n Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HS - Yªu cÇu c¸c nhãm häc - §¹i diƯn c¸c øng dơng cđa hiƯn tỵng sinh lªn tr×nh bµy s¶n nhãm lªn tr×nh bµy ®iƯn ph©n phÈm cđa nhãm m×nh néi dung ®· chn - Th¶o ln vµ chÊt vÊn bÞ a §iỊu chÕ ho¸ chÊt: gi÷a c¸c nhãm b Lun kim: - Gi¸o viªn nhËn xÐt vµ kÕt c M¹ ®iƯn: ln 51 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT KiĨm tra ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ häc tËp Tơi sử dụng hình thức đánh giá là: Giáo viên đánh giá q trình thực sản phẩm nhóm * Tiêu chí đánh giá hoạt động nhóm + Giáo viên đánh giá hoạt động nhóm nhóm lớp Mỗi tiêu chí tối đa điểm Tổng điểm tối đa đạt được: 20 điểm Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động nhóm Tiêu chí điểm Tốt Sự tham Tham gia đầy đủ gia điểm Khá Tham gia điểm Tạm Tham gia điểm Cần điều chỉnh Tham gia thực làm việc chăm đầy đủ, chăm chỉ, thường lãng phí cơng việc làm việc hầu hết thời gian khơng liên quan thời gian Lắng nghe cẩn làm việc Đơi khơng thận ý kiến thận ý kiến lắng nghe ý người người kiến Sự phản khác Đưa phản khác Đưa phản người khác Đưa hồi hồi chi tiết có tính hồi có tính xây phản hồi có tính xây dựng cần dựng cần xây dựng thiết thiết lời thích chưa Sự lắng nghe Sự hợp tác Sự Lắng nghe cẩn Tơn trọng Thường tơn thích hợp Thường tơn Khơng lắng nghe ý kiến người khác Đưa phản hồi khơng có ích Khơng tơn trọng thành viên trọng thành trọng thành thành viên khác khác chia sẻ viên khác chia viên khác và khơng chia sẻ cơng cơng việc sẻ cơng việc khơng chia sẻ việc cách cơng cách cơng cách cơng cơng việc Hồn thành cơng Thường hồn cách cơng Khơng hồn Khơng hồn thành xếp thời việc giao thành cơng việc thành nhiệm vụ nhiệm vụ giao gian thời gian giao giao đúng thời gian 52 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT thời gian, khơng thời gian làm thường xun buộc làm đình trệ tiến đình trệ cơng việc nhóm phải điều chỉnh triển cơng việc nhóm thay đổi nhóm Các sản phẩm học sinh - Tích cực tham gia hoạt động bảo vệ mơi trường, phòng tránh mạ điện, luyện nhơm, đúc điện làm nhiễm mơi trường - Tích cực thực biện pháp ngăn chặn tượng điện phân mơi trường 53 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT 54 [...]... dùng trong phân tích và có tầm quan trọng nhất định Bởi phương pháp điện phân cho kết 17 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT quả chính xác, thời gian phân tích không kéo dài và có khả năng khống chế cho phép tách đơn giản nhiều ion cùng có mặt IV.1 Phương pháp phân tích điện khối lượng Trong phân tích điện khối lượng, người ta tiến hành điện phân dung dịch phân tích trong các điều kiện thích hợp để toàn bộ ion chất. .. ion chất cần phân tích bị điện phân kết tủa định lượng lên bề mặt điện cực làm việc Trước khi điện phân, ta cân điện cực làm việc Sau khi điện phân, đem rửa, sấy và cân lại điện cực có kết tủa bám vào Dựa vào khối lượng kết tủa sẽ tính hàm lượng chất cần phân tích Phương pháp điện khối lượng thường được sử dụng để định lượng các ion kim loại có hoạt tính điện hóa và trong một số trường hợp cần dùng... dàng tan trong dung dịch đó Hiệu quả làm bóng cao hơn nếu dung dịch chất điện li có khả năng oxi hóa đồng thời lên kim loại anot Chất điện li đánh bóng điện hóa thường được chia làm 2 nhóm: nhóm chất điện ly có điện trở thấp và nhóm chất điện ly có điện trở cao VII.3.2.5 Ưu điểm - Bề mặt chi tiết có lớp biến hình cứng, không có hiện tượng biến hình bề mặt và không có tạp chất Trong quá trình điện phân. .. phản ứng hóa học để xác định các chất, trong đó ta dùng phương pháp điện phân để điều chế thuốc thử R, thuốc thử này phản ứng hóa học với chất cần phân tích X theo phản ứng hóa học: R+ X → RX Biết được điện lượng điều chế thuốc thử R, ta tính được hàm lượng của X với điều kiện các phản ứng xảy ra định lượng Trong phương pháp này, người ta thường sử dụng phương pháp điện phân khi cường độ dòng không... 1818- 1884.) Phân li trong dung dịch: RCOONa → RCOO- + Na+ Phản ứng điện cực: II.2.2 Các hợp chất hữu cơ khác Ngày nay, người ta đã tiến hành tổng hợp các chất hữu cơ bằng phương pháp điện phân, trên catot khử các hợp chất có liên kết đôi hoặc liên kết ba để tạo ra các hợp chất có polime hoặc là no hóa các hidrocacbua không no; khử hóa các hợp chất nitro…Trên anot tiến hành các phản ứng oxi hóa, phản... ngắn, thường dùng vào khâu làm sạch lần cuối để lấy đi màng dầu mỡ còn sót lại sau những khâu trước đó Dung dịch tẩy điện hóa có thành phần giống như tẩy hóa học Có thể dùng dòng điện một chiều hay xoay chiều cho tẩy điện hóa Khi dùng dòng điện một chiều vật cần tẩy có thể là catot hay anot Trong quá trình điện phân, các bọt khí nhỏ (hidro- catot, oxi- anot), thoát ra trên điện cực (vật cần tẩy) sẽ lôi... Nguyên lý gia công mài điện hóa Đá mài phải dẫn điện, thông thường đá mài có thành phần là graphit hạt mài và chất kết dính Dung dịch chất điện phân thường dùng là nước thủy tinh hoặc dung dịch CaNO3 Khi gia công, đá mài là điện cực âm, chi tiết gia công là cực dương Các hạt mài nhô lên tạo khe hở giữa chi tiết và đá Khe hở này chứa đầy dung dịch 26 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT chất điện phân Khi có dòng điện. .. năng lượng 14 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT + Bên cạnh phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng được dùng rất phổ biến, oxi và hidro có thể được điều chế bằng cách điện phân nước Về bản chất, nước nguyên chất không bị điện phân do điện trở quá lớn Do vậy, muốn điện phân nước cần cho vào thêm các chất điện li mạnh như: muối tan, axit mạnh, bazơ mạnh,… dp 2H2O  → 2H2↑ + O2↑ + Phương pháp điện phân còn... thấp hơn hệ thống gia công điện phân thông thường - Hệ thống phải chịu được axit 21 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT - Cần phải đảo chiều dòng điện định kỳ vì chất điện phân làm tăng xu hướng mạ trên catot (dụng cụ) kim loại gia công Hình 14 Sơ đồ hệ thống gia công điện phân qua ống hình Máy dùng cho điện phân qua ống hình phải có một hệ thống che kín để tránh bắn tóe chất điện phân Thêm vào đó, máy cũng có hệ... thường đánh bóng điện hóa: nhôm và hợp kim nhôm, đồng và hợp kim đồng, các loại thép Chỉ các kim loại 1 pha (dung dịch rắn) và kim loại nguyên chất mới có thể đánh bóng điện hóa thuận lợi VII.3.2.3 Cơ chế đánh bóng Đưa kim loại cần đánh bóng nhúng vào dung dịch chất điện phân thích ứng, nối với cực dương nguồn điện 1 chiều (anot), còn cực âm nguồn điện nối với 1 điện cực trơ cùng nhúng vào dung dịch trên ... Mơn: Vật Lí Điện thoại: 0913631226; Email: tqdien@sobaclieu.edu.vn Tên dự án dạy học TIẾT 26, 27: BÀI 14: DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN Tích hợp mơn hóa học vào dạy học “ Dòng điện chất điện phân. .. nghiệm - Sách giáo khoa Vật lý 11 nâng cao, sách giáo viên vật lý 11 nâng cao, sách để học tốt Vật ly 11 bản, Bài tập định tính câu hỏi thực tế Vật lí 11, sách Vật lí Hóa học, Sinh học Địa lí ... phân Sách giáo khoa Vật lý 11 Mục tiêu dạy học 2.1 Kiến thức 2.1.1 Đối với mơn Vật lý: - Khắc sâu kiến thức dòng điện, điều kiện để có dòng điện, dòng điện kim loại, chất dẫn điện chất cách điện,