SKKN Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễnSKKN Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễnSKKN Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễnSKKN Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễnSKKN Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễnSKKN Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễnSKKN Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễnSKKN Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễnSKKN Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễnSKKN Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễnSKKN Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễn
Trang 11 PHẦN MỞ ĐẦU
1.1 Lý do chọn đề tài.
Như chúng ta đã biết:
Tích hợp là một khái niệm rộng không chỉ dùng trong lĩnh vực lí luận dạy học Tích hợp có nguồn gốc từ tiếng La tinh: Integration với nghĩa: xác lập cái chung, cái toàn thể, cái thống nhất trên cơ sở những bộ phận riêng lẻ.Trong dạy học các bộ môn, tích hợp được hiểu
là sự kết hợp, tổ hợp các nội dung từ các môn học, lĩnh vực học tập khác nhau thành một
“môn học” mới hoặc lồng ghép các nội dung cần thiết vào những nội dung vốn có của môn học, ví dụ: lồng ghép nội dung giáo dục dân số, giáo dục môi trường, giáo dục an toàn giao thông trong các môn học Địa lí, Hoá học,GDCD xây dựng môn học tích hợp từ các môn học truyền thống
Trong quá trình nghiên cứu để giảng dạy và tham gia các cuộc thi dạy học theo chủ
đề tích hợp, sáng tạo, thực hiện dạy học theo chủ đề, chủ điểm có nội dung liên quan đến nhiều môn học và gắn liền với thực tiễn, tôi nhận thấy rằng: Kiến thức của học sinh được học
ở các môn học khác nhau có sự lặp lại; những môn học liên quan với nhau lại chưa có sự liên
hệ chặt chẽ, logic để cùng giải quyết các tình huống xảy ra trong dạy học và giải quyết các vấn đề của thực tiễn Do đó học sinh chưa có một cách nhìn tổng quan, logic của vấn đề, chưa kích thích sự sáng tạo tìm tòi của học sinh nhằm đem lại kết quả thiết thực cho cuộc sống Mặt khác một thực trạng vẫn tồn tại hiện nay ở các trường trung học phổ thông là việc dạy và học vẫn chịu tác động nặng nề bởi mục tiêu thi cử Học để thi, dạy để thi đua có thành tích thi
cử tốt nhất Do đó giáo viên chưa quan tâm nhiều đến việc giúp học sinh vận dụng kiến thức
đã học vào ứng dụng thực tiễn; lí thuyết chưa đi đôi với thực hành Vậy câu hỏi đặt ra là làm thế nào để học sinh yêu thích môn học, biết vận dụng lí thuyết để giải quyết các vấn đề thực tiễn, được tự mình tạo ra những sản phẩm có giá trị phục vụ cho cuộc sống, hiểu được các ứng dụng của thực tiễn trên cơ sở kiến thức đã được học Để làm được điều đó đòi hỏi mỗi giáo viên trong quá trình giảng dạy không chỉ tìm hiểu, nghiên cứu kiến thức môn học của mình mà còn phải tìm tòi kiến thức môn học khác, biết xâu chuổi kiến thức đó thành một hệ thống tạo nên các chủ đề, chủ điểm có nội dung liên quan đến nhiều môn học và gắn liền với thực tiễn
Xuất phát từ mục đích đó tôi đã xây dựng dự án dạy học: “ Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễn” dựa vào kiến thức ở các bài học của
các môn Vật lí và Hóa học
Trang 21.2 Phạm vi áp dụng của đề tài
Dự án dạy học: “ Hiện tượng điện phân và ứng dụng của sự điện phân vào thực tiễn cuộc sống” áp dụng để giảng dạy cho toàn thể học sinh khối 11,12 sau khi học xong bài “Sự
điện li” hóa học lớp 11 và bài “Dòng điện trong chất điện phân” Vật lí lớp 11 Dự án dạy học
trên đã được áp dụng để dạy thử nghiệm cho lớp 11A1
2 PHẦN NỘI DUNG
2.1 Thực trạng của đề tài
Điện phân và ứng dụng của điện phân có vai trò quan trọng trong thực tiễn cuộc sống, hiểu được kiến thức về điện phân giúp học sinh giải quyết được nhiều vấn đề trong thực tiễn có liên quan Kiến thức về điện phân học sinh được học ở lớp 11 môn Vật lí và được lặp lại ở lớp 12 môn Hoá học với các nội dung như sau: Môn Vật lí giúp học sinh nắm được bản chất dòng điện trong chất điện phân mà không làm rõ các phản ứng xảy ra trong quá trình điện phân Môn hoá học lại làm rõ các phản ứng mà không đi sâu tìm hiểu đến bản chất dòng điện trong chất điện phân Như vậy kiến thức về điện phân mà học sinh đã học có sự lặp lại nhưng chưa có sự logic chặt chẽ với nhau, chưa xây dựng được các nội dung liên quan thành
hệ thống giúp học sinh dễ dàng tiếp thu hơn và hiểu sâu sắc bản chất của vấn đề hơn , từ đó giúp học sinh vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn Trước khi dạy cho học sinh kiến thức về điện phân, tôi đã cho học sinh làm bài kiểm tra 15 phút để đánh giá kiến thức của các em về điện phân mà các em đã được học ở Vật lí lớp 11 với nội dung như sau: “ Xác định sản phẩm tạo ra ở điện cực khi điện phân dung dịch NaCl và ứng dụng của điện phân dung dịch NaCl trong thực tiễn” Tiến hành kiểm tra với lớp 11A1 là lớp chọn, học theo chương trình nâng cao của trường, kết quả đạt được như sau:
- Đa số học sinh xác định được sự di chuyển của các ion về các điện cực nhưng lại không viết được các phản ứng xảy ra ở các điện cực Do đó không xác định được sản phẩm tạo ra trong điện phân nên không biết được ứng dụng của điện phân dung dịch NaCl có và không có màng ngăn trong thực tiễn
- Hs chưa biết kết hợp kiến thức sự điện li với sự điện phân để đánh giá khả năng dẫn điện của dung dịch chất điện phân
- Chưa vận dụng được định luật Faraday để làm các bài tập định lượng trong điện phân
Từ kết quả đó tôi đã nghiên cứu kiến thức hiện tượng điện phân ở môn Vật lí 11 kết hợp với các bài có liên quan đến hiện tượng điện phân ở môn Hóa học để xây dựng dự án dạy
Trang 3học: “ Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễn” với các nội dung liên quan chặt chẽ với nhau giúp học sinh hiểu được bản chất của sự điện phân và ứng dụng của sự điện phân vào thực tiễn cuộc sống
2.2 Nội dung của đề tài
2.2.1 Xây dựng dự án dạy học: “ Hiện tượng điện phân và ứng dụng của điện phân trong thực tiễn ”
Xuất phát từ thực trạng trên, qua thời gian dài nghiên cứu dạy học theo chủ đề tích hợp liên quan tới nhiều môn học gắn liền với thực tiễn, bằng các kiến thức về điện phân tìm hiểu
ở sách giáo khoa môn Vật lí lớp 11 và môn Hoá học lớp 11, 12 tôi đã xây dựng dự án dạy học: “ Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễn”
Cụ thể: Dựa vào kiến thức của các bài học:
Bài: “ Sự điện li” ở môn Hóa học 11nc – 11cb
Bài: “ Dòng điện trong chất điện phân “ ở môn Vật lí 11-Nc; 11-Cb
Bài : “ Sự điện phân” ở môn Hóa học lớp 12 Nc
Bài : “ Điều chế kim loại” ở môn Hóa học lớp 12- Nc; 12- Cb
tôi đã hệ thống và xây dựng dự án với các nội dung như sau:
Nội dung 1: Tìm hiểu sự điện li, từ đó biết được chất điện phân
Nội dung 2: Bản chất dòng điện trong chất điện phân
Nội dung 3: Tìm hiểu khái niệm sự điện phân thông qua các ví dụ điện phân
Nội dung 4: Tìm hiểu các trường hợp điện phân:
+ Điện phân nóng chảy để điều chế các kim loại từ Al trở về trước
+ Điện phân dung dịch các chất điện li với điện cực trơ
+ Điện phân dung dịch các chất điện phân với anot tan – Hiện tượng dương cực tan
Nội dung 5: Định luật Faraday – Vận dụng định luật Faraday để định lượng trong điện phân Nội dung 6: Ứng dụng của hiện tượng điện phân trong công nghiệp và thực tiễn
Nội dung 7: Kiểm tra sự vận dụng của học sinh sau khi học dự án
Các nội dung trên được thể hiện cụ thể và rõ ràng ở trong giáo án của dự án dạy học mà tôi đã thiết kế như sau: (Thời gian thực hiện dự án: 4 tiết và trình chiếu bằng power point )
DỰ ÁN DẠY HỌC :”HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỆN PHÂN
TRONG THỰC TIỄN “
A.MỤC TIÊU
1 Kiến thức
Trang 4Môn hóa học:
Hs biết được:
+ Thế nào là sự điện phân; hiện tượng điện phân
+ Ứng dụng của sự điện phân trong thực tiễn
Hs hiểu:
+ Thế nào là chất điện li và viết được phương trình điện li của các axit, bazơ, muối
+ Những phản ứng hóa học xảy ra trên các điện cực trong quá trình điện phân và viết được phương trình điện phân
+ Nguyên tắc mạ điện, đúc điện, tinh chế và điều chế kim loại
Môn vật lí:
+ Biết được chất điện phân;
+ Hiểu được bản chất dòng điện trong chất điện phân; sự dịch chuyển của các ion trong quá trình điện phân
+ Phân biệt nội dung các định luật Faraday, viết được biểu thức và giải thích ý nghĩa các đại lượng
2 Kỹ năng
Môn vật lí:
+ Thực hiện được một số thí nghiệm điện phân như: Điện phân dung dịch NaCl, CuSO4, AgNO3 ( với anot trơ) và điện phân dung dịch CuSO4 với anot tan Vận dụng hiện tượng dương cực tan để mạ điện, tinh chế kim loại, đúc điện
+ Biết xác định tên các điện cực trong trong bình điện phân
+ Vận dụng định luật Faraday để giải được các bài toán liên quan đến sự điện phân như tính toán khối lượng kim loại tạo ra sau một thời gian điện phân, tính q, A, bề dày của lớp mạ
Môn hóa học:
+ Xác định đúng sản phẩm tạo ra trong quá trình điện phân Viết được PTHH xảy ra trên các điện cực và viết được phương trình điện phân
+ Vận dụng định luật Faraday để giải được các bài toán liên quan đến sự điện phân
c Về thái độ:
Hs liên hệ với thực tiễn của sự điện phân để thấy được tầm quan trọng của sự điện phân đối với thực tiễn cuộc sống: Điều chế hóa chất như Cl2, NaOH, H2, nước giaven, ; điều chế kim loại; ứng dụng hiện tượng dương cực tan vào tinh chế kim loại, đúc điện, mạ điện tạo lớp
Trang 5mạ trang trí hoặc bảo vệ kim loại không bị ăn mòn; Xử lí nước thải có chứa các chất độc như xianua,kim loại nặng
B CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Bộ dụng cụ thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân
- Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học
- Các thí nghiệm:
+ Điện phân dung dịch muối ăn có màng ngăn và không có màng ngăn
+ Điện phân dung dịch CuSO4 , AgNO3 với anot trơ
+ Điện phân dung dịch CuSO4 với anot tan và vận dụng mạ Ag cho một đoạn dây dẫn
- Hình ảnh về mạ điện, đúc điện
2 Học sinh:
Ôn lại:
Môn vật lí:
+ Các kiến thức về dòng điện trong kim loại; dòng điện trong chất điện phân
+ Định luật Faraday
Môn hóa học:
+ Sự điện li của axit, bazơ, muối và cơ chế của sự điện li
+ Phản ứng oxi hóa-khử và các quá trình cho và nhận electron
+ Sự điện li của nước
C.LÊN LỚP
1 Bài cũ (5’)
Hãy nêu bản chất dòng điện trong kim loại? Hạt tải điện trong kim loại là gì? Vì sao kim loại dẫn điện tốt?
2 Bài mới
Vào bài (5’): Kim loại dẫn điện, chất lỏng có dẫn điện không Giáo viên chiếu hình ảnh:
Đánh bắt cá bằng điện, khi bị ngập lụt tại sao phải tắt hệ thống điện và một số hình ảnh khác: Bức tượng phật mạ vàng, huy chương vàng, bạc và đặt câu hỏi : có phải chúng được làm bằng vàng, bạc hay không ? Để tạo ra các sản phẩm đẹp như vậy người ta đã làm như thế nào
Để trả lời cho câu hỏi đó các em hãy tìm hiểu về sự điện phân và ứng dụng của điện phân thông qua nội dung của các bài học:
Bài: “ Dòng điện trong chất điện phân “ ở vật lí 11-Nc; 11-Cb
Trang 6Bài : “ Sự điện phân” ở môn hóa học lớp 12 Nc
Bài : “ Điều chế kim loại” ở môn hóa học lớp 12- Nc; 12- Cb
Hoạt động 1: Tìm hiểu về thuyết điện li - chất điện phân (25’)
- Giáo viên chuẩn bị 2 cốc :
+ Cốc 1: chứa nước cất
+ Cốc 2: chứa dung dịch NaCl
-Tiến hành thí nghiệm:
Lắp 2 cốc chứa các dung dịch trên vào bộ
dụng cụ hình 1.1(SGK Vật lí 11 - NC).Nối
các đầu dây dẫn với cùng một nguồn điện
=> Quan sát và nêu hiện tượng? => Giải
thích và rút ra kết luận?
-Gv: Dựa vào bài “Sự điện li “ hóa học lớp
11-NC hãy nêu cơ chế quá trình điện li của
NaCl trong nước?
-Gv: Viết phương trình điện li của NaCl
trong nước?
-Gv chiếu file flash cơ chế của sự điện li
của NaCl trong nước?
- Gv nêu nội dung thuyết điện li
- Gv yêu cầu hs lấy ví dụ về sự phân li của
muối, axít, bazơ trong nước? Viết phương
trình điện li?
-Giáo viên: làm thí nghiệm tương tự với các
dung dịch khác nhau thấy:
+ Dung dịch axit, bazơ,muối
+ Các muối nóng chảy
- Hs quan sát và nêu hiện tượng:
+ Cốc 1 bóng đèn không sáng + Cốc 2 bóng đèn sáng
Nước cất không dẫn được điện
Nước cất là chất điện môi
Dung dịch NaCl là chất dẫn diện
- Hs giải thích:
Nước là chất điện li rất yếu → mật độ hạt tải điện rất ít nên dòng điện qua nó rất nhỏ → nước cất không dẫn được điện
NaCl khi tan trong nước điện li mạnh tạo ra các ion làm tăng mật độ hạt tải điện nên cường độ dòng điện tăng → dung dịch NaCl dẫn được điện
-Hs nêu cơ chế của quá trình điện li NaCl trong nước:
- NaCl là hợp chất ion Khi cho NaCl tinh thể vào nước những ion Na+ và Cl- trên bề mặt tinh thể hút về chúng các phân tử H2O (cation hút đầu âm và anion hút đầu dương) Quá trình tương tác giữa các phần tử nước có cực và các ion của muối kết hợp với sự chuyển động hỗn loạn không ngừng của các phần tử nước làm cho các ion Na+ và Cl- tách đầu ra khỏi tinh thể
và hòa tan trong nước
NaCl → Na+ + Cl-
- Hs lấy ví dụ:
NaCl → Na+ + Cl
-AnBm → nAm+ + mB n-NaOH → Na+ + OH -M(OH)n → Mn+ + nOH -HCl → H+ + Cl
-HnA → nH+ + A n Hs rút ra kết luận:
Những chất khi tan trong nước hoặc ở trạng thái nóng chảy của chúng phân li thành các ion Các dung dịch muối, axit, bazơ gọi là
Trang 7 đều dẫn điện Chúng là những chất
điện phân Vậy những chất như thế
nào là chất điện phân?
chất điện phân Các muối nóng chảy cũng là chất điện phân.
Hoạt động 2: Bản chất dòng điện trong chất điện phân (20’)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
-Gv: Để tìm hiểu bản chất dòng điện trong
chất điện phân chúng ta cần nghiên cứu thí
nghiệm sau:
Bình điện phân dung dịch NaCl, hai điện cực
trơ catot (-) và anot (+) , một điện trở, một
ampe kế, một nguồn điện
Gv yêu cầu hs quan sát hiện tượng khi:
+ Khóa K mở
+ Khóa K đóng
Gv: Tại sao khi mở khóa K trong mạch không
có dòng điện còn khi đóng khóa K trong
mạch có dòng điện?
Gợi ý:
-Giáo viên chiếu thí nghiệm mô phỏng:
+ Sự chuyển động của các ion Na+
, Cl- khi không có dòng điện đi qua
+ Sự chuyển động của các ion Na+, Cl- khi có
dòng điện đi qua
Yêu cầu hs giải thích và rút ra nhận xét ?
Gv bổ sung: Ion dương(cation) di chuyển về
phía catot ; ion âm (anion) di chuyển về phía
anot
=> Kết luận dòng điện trong chất điện phân?
- Trong kim loại và trong chất điện phân chất
nào dẫn điện tốt hơn? Vì sao?
Hs quan sát TN và nêu hiện tượng:
+ Khi khóa K mở không có dòng điện chạy trong mạch, bóng đèn không sáng
+ Khi khóa K đóng bóng đèn sáng → có dòng điện chạy trong mạch
-Hs quan sát và rút ra nhận xét:
+ Khi chưa có dòng điện: Các ion chuyển động nhiệt hỗn loạn
+Khi có dòng điện: Các ion chuyển động thành dòng có hướng:
Các ion dương (+) theo chiều điện trường Các ion âm (-) ngược chiều điện trường
-Hs rút ra kết luận bản chất dòng điện trong chất điện phân:
- Dòng điện trong lòng chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion
âm ngược chiều điện trường
- Kim loại dẫn điện tốt hơn chất điện phân
- Hiện tượng điện phân thường kèm theo các phản ứng phụ
Hoạt động 3: Sự điện phân (15’)
Giáo viên chiếu sơ đồ điện phân muối NaCl
nóng chảy Yêu cầu học sinh xác định sản
phẩm thu được ở các điện cực? Giải thích?
Giáo viên hướng dẫn:
- Chiều di chuyển của các ion Na+, Cl- khi cho
dòng điện một chiều đi qua ?
- Khi cho dòng điện đi qua: Na+ di chuyển theo chiều điện trường (đến cực âm (-) )và
Cl- di chuyển ngược chiều điện trường (đến cực dương (+))
Trang 8- Xác định chiều di chuyển của các electron
trong điện cực và mạch ngoài ?
- Phản ứng hóa học nào xảy ra trên bề mặt
catot, anot của bình điện phân? Viết phương
trình điện phân NaCl nóng chảy => sản phẩm
thu được ở các điện cực
Gv: Đứng về phương diện hóa học nguồn
điện một chiều có vai trò như thế nào?
Gv: Từ các ví dụ trên hãy nêu định nghĩa sự
điện phân ?
Gv: Vì sao anot và catot trong pin điện hóa và
trong pin điện phân khác nhau?
- Các electron di chuyển từ anot đến catot trong điện cực và mạch ngoài
- Ở anot (+) Catot (-) 2Cl- → Cl2+ 2e Na+ + 1e → Na (xảy ra sự oxi hóa) (xảy ra sự khử)
Phương trình điện phân:
2NaCl đpnc → 2Na + Cl2
Hs: Đứng về phương diện hóa học nguồn điện một chiều có vai trò như một máy bơm electron từ catot đến anot.
- Học sinh nêu định nghĩa:
Sự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy
ra trên bề mặt các điện cực khi có dòng điện
1 chiều đi qua chất điện li nóng chảy hay dung dịch chất điện li.
- Vì sự điện phân là quá trình sử dụng điện năng để tạo ra sự biến đổi hóa học khác với trong pin điện hóa: sử dụng phản ứng oxi hóa khử -> sản sinh dòng điện
Hoạt động 4: Điện phân chất điện li nóng chảy (20’)
- Gv: Ngoài quá trình điện phân NaCl
nóng chảy để thu được Na và Cl2 còn có
quá trình điện phân các chất nóng chảy
như MgCl2, Al2O3, NaOH,
-Gv chiếu sơ đồ điện phân Al2O3 để điều
chế Al trong công nghiệp Yêu cầu hs xác
định sản phẩm và viết phương trình điện
phân
Giáo viên yêu cầu học sinh viết phương
trình điện phân các chất: MgCl2, NaOH
Gv: Điện phân nóng chảy dùng để điều
chế những kim loại nào?
Hs quan sát và xác định sản phẩm:
+ Catot: Thu được Al + Anot: Thu được khí oxi
Sơ đồ điện phân nóng chảy Al2O3
Al2O3 → 2Al3++ 3O 2-Catot (-) Anot (+)
Al3+ + 3e → Al 2O2-→O2 + 4e
Pt điện phân:
2Al2O3 đpnc → 4Al + 3O2
- Học sinh viết phương trình điện phân các chất: + Điện phân nóng chảy MgCl2:
MgCl2 đpnc → Mg + Cl2 + Điện phân nóng chảy NaOH : 4NaOH →đpnc 4Na + O2 + 2H2O
Hs: Điện phân nóng chảy dùng để điều chế các kim loại đứng từ Al trở về trước.
Trang 9Hoạt động 5: Điện phân dung dich các chất điện li trong nước với các điên cực trơ (35’)
a.Điện phân dung dịch muối của kim
loại kiềm, thổ, nhôm.
Gv cho học sinh quan sát mô hình thí
nghiệm điện phân dung dịch NaCl
Yêu cầu học sinh xác định sản phẩm
thu được ở các điện cực? Giải thích?
-Gv rút ra kết luận :
+ Ở catot: các ion kim loại kiềm, thổ,
nhôm không nhận electron vì chúng
có tính oxi hóa yếu hơn nước H2O
nhận electron theo phương trình:
2H2O + 2e -> H2 + 2OH
+ Ở anot:
• Nếu S2-, Cl-,Br-, I- thì chúng
điên phân trước nước theo thứ
tự tính khử: S2- > I- > Br- > Cl- >
H2O
• Nếu các ion: NO3-, SO42-, CO32-,
PO43-
thì chúng không cho electron mà nước
cho electron theo phương trình:
2H2O -> O2+4H+ + 4e
b Điện phân các dung dịch muối của
các kim loại đứng sau nhôm trong
dãy điện hóa:
- Gv yêu cầu học sinh quan sát thí
nghiệm điện phân dung dịch CuSO4
xác định sản phẩm ở catot và anot?
⇒ Từ ví dụ điện phân dung dịch
CuSO 4 trên hãy xác định các phản
ứng hóa học xảy ra trên bề mặt catot,
anot của bình điện phân khi điện phân
dung dịch muối của các kim loại đứng
sau nhôm trong dãy điện hóa ?
Gv rút ra kết luận chung:
+ Ở catot: các cation kim loại bị khử
Hs viết các phản ứng xảy ra ở điện cực khi điện phân dung dịch NaCl:
NaCl → Na++Cl -Anot (+) Catot (-) (Cl-, H2O) (Na+,H2O) 2Cl- → Cl2↑ +2e H2O+2e → H2↑+ 2OH
- 2 NaCl + 2H2O → Cl2↑ + H2 ↑ + 2NaOH
Hs nhận xét:
+ Ở catot: ion kim loại không nhận e mà H+ của
H2O nhận electron giải phóng khí H2
Tạo ra môi trường kiềm
- Học sinh quan sát thí nghiệm, nêu hiện tượng:
Ở catot: có đồng bám vào
Ở anot: có khí thoát ra
- Viết sơ đồ điện phân:
CuSO4 → Cu2+ + SO4 2-Anot (+) Catot (-)
SO42-, H2O Cu2+, H2O 2H2O→O2↑ +4e +4H+ Cu2++2e→Cu
Pt điện phân:
2CuSO4+2H2O →đpdd 2Cu+O2+2H2SO4
Hs rút ra : + Ở catot: các cation kim loại bị khử theo phương trình: Mn++ ne -> M Sau khi hết các ion đó nếu tiếp tục điện phân thì H2O sẽ điện phân theo phương trình : 2H2O + 2e -> H2 + 2 OH
Trang 10-theo phương trình: Mn++ ne → M
Sau khi hết các ion đó nếu tiếp tục điện
phân thì H2O sẽ điện phân theo phương
trình :
2H2O + 2e →H2 + 2 OH
-+ Ở anot: xảy ra tương tự khi điện
phân dung dịch các muối của kim loại
kiềm, thổ, nhôm
- Giáo viên yêu cầu học sinh viết sơ đồ
điên phân dung dịch AgNO 3 , CuCl 2
với các điện cực trơ Xác định sản
phẩm và môi trường của dung dịch
sau điện phân.
+ Hs viết sơ đồ điện phân dung dịch AgNO3: AgNO3 -> Ag+ + NO3
-Anot (+) Catot (-)
NO3-, H2O Ag+, H2O 2H2O->O2+4e +4H+ Ag++1e->Ag
Pt điện phân:
4AgNO3+2H2O →đpdd 4Ag+O2+4HNO3
Điện phân tạo ra HNO3môi trường axit + Điện phân dung dịch CuCl2:
CuCl2 → Cu2+ + 2Cl Catot(-) Anot(+)
Cu2+, H2O Cl-, H2O
Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 ↑+ 2e Phương trình: CuCl2 →đpdd Cu + Cl2
Hoạt động 6: Hiện tượng dương cực tan (20’)
- Giáo viên làm thí nghiệm: Điện phân
dung dịch CuSO4 với anot bằng đồng
Yêu cầu học sinh quan sát hiện tượng?
Giải thích?
- Nhận xét nồng độ ion Cu2+ trước và
sau phản ứng?
Gv cho hs quan sát mô hình nghiệm
điện phân dung dịch AgNO 3 với anôt
làm bằng Cu Yêu cầu học sinh quan
sát các hiện tượng diễn ra ở hai điện
- Học sinh quan sát thí nghiệm và nêu hiện tượng:
Anot làm bằng Cu bị tan ra bám vào catot
- Hs giải thích:
CuSO4 → Cu2++ SO4 Dưới tác dụng của điện trường, các ion Cu2+ di chuyển đến catot, nhận 2e từ nguồn điện đi tới tạo
Cu bám vào catot: Cu2+ + 2e → Cu
Ở anot, electron bị kéo về cực dương của nguồn điện tạo điều kiện hiện tượng ion Cu2+ trên bề mặt anot tiếp xúc với dung dịch: Cu → Cu2+ + 2e Khi
SO42- chạy về anot nó kéo theo ion Cu2+ vào dung dịch gây ra hiện tượng dương cực tan
Phương trình: Cu(r) + Cu2+
(dd) Cu2+
(dd) + Cu(r) (anot) (Catot)
Từ phương trình cho thấy nồng độ ion Cu2+ trong dung dịch trước và sau phản ứng là không đổi Sự điện phân này được coi là sự chuyển dời kim loại
đồng từ anot đến catot
- Hs rút ra nhận xét:
Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anot làm bằng chính kim loại ấy