8. Những chữ viết tắt trong đề tài
4.2.3. Cấu trúc của việc soạn giáo án
Nội dung của việc soạn giáo án
Tên bài: ………. Tiết: ………theo phân phối chương trình.
a. Mục tiêu (chuẩn kiến thức, kĩ năng và thái độ) 1. Kiến thức
2. Kĩ năng 3. Thái độ
b. Chuẩn bị (thiết bị dạy học, phiếu học tập, các phương tiện dạy học…)
1. GV 2. HS
3. Gợi ý ứng dụng công nghệ thông tin và các phương tiện dạy học hiện đại.
c. Tổ chức các hoạt động học tập
Hoạt động 1 (… phút): Kiểm tra bài cũ (nếu cần) Hoạt động 2 (… phút): Đơn vị, kiến thức kĩ năng 1 Hoạt động 3 (… phút): Đơn vị, kiến thức kĩ năng 2 Hoạt động i (… phút): Đơn vị, kiến thức kĩ năng i Hoạt động n-1 (… phút): Vận dụng, củng cố. Hoạt động n (… phút): Hướng dẫn về nhà.
d. Rút kinh nghiệm
Phần này dành cho GV ghi chép lúc rút kinh nghiệm sau tiết DH
4.3. Thiết kế một số bài học trong chương 3. Dòng điện trong các môi trường, Vật lí 11 nâng cao
Bài 1: Dòng điện trong kim loại.
Bài 2: Dòng điện trong chất điện phân. Định luật Fa-ra-đây
Bài 3: Dòng điện trong chân không.
Bài 4: Dòng điện trong chất khí
BÀI 1 DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
I.MỤC TIÊU
1.Kiến thức
- Nêu được các tính chất điện của kim loại (KL). Trình bày sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ.
- Hiểu được sự có mặt của các electron tự do trong kim loại. Vận dụng thuyết electron tự do trong kim loại để giải thích một cách định tính các tính chất điện của kim loại. [9]
2.Kĩ năng
- Trên cơ sở của các tính chất của kim loại, giải thích được tính dẫn điện của kim loại. - Vận dụng giải các bài tập đơn giản.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Vẽ phóng to hình 17.1, 17.2, bảng 17.2. - Các kiến thức về kim loại
- Phiếu học tập.
PHIẾU HỌC TẬP
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Hạt tải điện trong kim loại là electon tự do. B. Hạt tải điện trong kim loại là ion âm.
C. Dòng điên chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt. D. Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm .
Câu 2: Khi nhiệt độ của kim loại tăng điện trở suất của nó sẽ:
A. Tăng lên. B. Giảm đi.
C. Không thay đổi.
D. Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng sau đó giảm dần.
Câu 3: Khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của thanh kim loại tăng do
A. Chuyển động vì nhiệt của các electron tăng lên. B. Chuyển động định hướng của các electron tăng lên. C. Biên độ dao động của ion quanh nút mạng tăng lên. D. Biên độ dao động của ion quanh nút mạng giảm đi.
Câu 4: Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là
A. Sự va chạm của electron với ion (+) ở các nút mạng dao động quanh VTCB. B. Sự va chạm của các ion (+) ở các nút mạng với nhau.
C. Sự va chạm của các electron với nhau. D. Cả B và C đều đúng.
Câu 5: Công thức xác định điện trở suất của kim loại là
A. 0.1(tt0)
B. 0.1(tt0)
C. 0.1(tt0)
D. Cả 3 đều sai.
Câu 6: Các kim loại khác nhau có điện trở suất khác nhau vì
A. Số va chạm của các electron với các ion của các kim loại khác nhau thì khác nhau. B. Số electron trong các kim loại khác nhau thì khác nhau.
C. Mật độ hạt mang điện trong các kim loại khác nhau thì khác nhau. D. Đáp án khác.
Câu 7: Nguyên nhân gây ra hiện tượng tỏa nhiệt trong dây dẫn là
A. Năng lượng của chuyển động có hướng của electron truyền cho mạng tinh thể khi va chạm.
B. Năng lượng dao động với ion (+) truyền cho electron khi va chạm.
C. Năng lượng của chuyển động có hướng của electron truyền cho ion (-) khi va chạm.
D. Năng lượng của chuyển động có hướng của các electron, ion (-), truyền cho ion (+) khi va chạm.
Câu 8: Một sợi dây đồng có điện trở 74 ở 500C. Điện trở của sợi dây ở 1000C là bao
nhiêu ? ( 3 1 10 . 1 , 4 K ). A. 89,2 B. 86,6 C. 95 D. 82
Đáp án: 1B, 2A, 3C, 4A, 5A, 6C, 7A, 8B
2. Học sinh
- Ôn lại phần nói về tính dẫn điện của kim loại trong SGK VL 9 và định luật Ôm cho đoạn mạch, định luật Jun – Len – xơ.
II. Tiến trình xây dựng kiến thức
Nhắc lại các tính chất điện của KL ở chương trình THCS. Đặt vấn đề vào bài
Các tính chất điện của kim loại ( 4 tính chất)
Electron tự do trong kim loại ( hạt tải điện trong kim loại)
Giải thích tính chất điện của kim loại:
Bản chất dòng điện trong kim loại
Nguyên nhân gây ra điên trở.
Sự tỏa nhiệt ở vật dẫn kim loại khi có dđ chạy qua
Điên trở suất phụ thuộc vào bản chất kim loại
Điên trở vật dẫn KL tỉ lệ nhiêt độ KL
Ta đã biết các tính chất của kim loại vậy kim loại có cấu trúc như thế nào và tại sao lại có những tính chất trên
Cơ hội góp phần rèn luyện kĩ năng học tập VL của HS:
Sau khi biết được các tính chất của kim loại, HS sẽ đi tìm hiểu nguyên nhân kim loại có các tính chất trên:
- Kiểm tra dđ có tuân theo định luật Ôm không cho HS quan sát đồ thị: rèn luyện kĩ năng làm việc với đồ thị
- Tìm hiểu cấu trúc mạng kim loại: Rèn luyện cho HS khẳ năng quan sát, mô tả cấu trúc tinh thể kim loại
- Bản chất của kim loại: rèn luyện kĩ năng giải thích các tính chất của kim lại
IV. Tổ chức HĐ dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra kiến thức cũ, chuẩn bị điều kiện xuất phát.
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
Cá nhân suy nghĩ câu trả lời và nhận thức vấn đề
- GV: Nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ. Bản chất dòng điện trong kim loại? Tại sao khi bật công tắc đèn ta thấy đèn sáng ngay lập tức. Chắc là đã có
electron chuyển động với vận tốc rất lớn từ nguồn tới đèn. Có phải như thế không? Để trả lời câu hỏi này ta hãy vào bài: Dòng điện trong kim loại
HĐ 2:Tìm hiểu các tính chất điện của kim loại
HĐ của HS HĐ của GV
HS thảo luận
- KL là chất dẫn điện tốt, điện trở suất của KL nhỏ, điện dẫn suất của KL lớn.
Dòng điện trong KL tuân theo ĐL Ôm (nhiệt độ KL giữ không đổi)
Dòng điên chạy qua dây dẫn KL gây ra tác dụng nhiệt.
HS lắng nghe và ghi bài. - HS trả lời câu hỏi C1 + U tăng thì I tăng + I tỉ lệ thuận với U
- Trả lời C2: Dùng constantan
Nêu câu hỏi về vấn đề cần nghiên cứu. Hãy trình bày các tính chất dẫn điện mà em biết? (GV yêu cầu HS hệ thống lại các tính chất dẫn điện của kim loại ở các bài 10,12 trước đó và VL lớp 9). Bổ sung: Điên trở suất của KL tăng theo nhiệt độ: 0.1(tt0)
Trong đó: 0 là điện trở suất ở t0 (0C) thường lấy ở 200C; gọi là hệ số nhiệt điện trở, có đơn vị là K-1 Quan sát hình 17.1 và bảng 17.2 trả lời câu C1. Trả lời C2 ( gợi ý bảng 17.1) ? ? ?
HĐ 3: Tìm hiểu electron tự do trong kim loại
HĐ của HS HĐ của GV
HS thảo luận
- HS nhớ lại kiến thức hóa học kết hợp SGK trả lời ( nếu không trả lời được thì
lắng nghe gợi ý của GV )
+ Trong KL, các nguyên tử bị mất electron hóa trị trở thành các ion (+), các ion (+) sắp
xếp một cách tuần hoàn trật tự tạo nên mạng tinh thể KL.
+ Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử chuyển động hỗn loạn trong mạng tinh thể,
gọi là các electron tự do.
- Các KL khác nhau có mật độ electron tự do khác nhau. mật độ electron tự do không
đổi với mỗi lọa KL.
- HS đọc SGK rồi rút ra câu trả lời.
Nêu câu hỏi về vấn đề cần nghiên cứu. Electron tự do trong KL được tạo thành như thế nào? Trong các KL khác nhau thì mật độ electron tự do khác
nhau không? ( kết hợp hình 17.2 ) Gợi ý:
Tại sao nói KL ở thể rắn có cấu trúc mạng tinh thể?
Electron nào được chuyển động tự do trong mạng tinh thể KL? Bổ sung: Các electron tự do electron hóa trị, chúng tạo thành các khí electron tự do
choán chỗ toàn bộ thể tích của tinh thể mạng KL. GV giải thích trên hình vẽ. - HS đọc SGK cho biết electron tự do chuyển động như thế nào khi không có điện
trường ngoài tác dụng
HĐ 4: Giải thích tính chất dẫn điện của kim loại
HĐ của HS HĐ của GV
HS thảo luận
- HS giải thích ( nếu không giải thích được thì lắng nghe gợi ý của GV)
+ Khi đặt vào 2 đầu vật dẫn cân bằng KL một hiệu điện thế, ngoài chuyển động nhiệt hỗn loạn do chịu tác dụng của điện trường, các electron tự do chuyển động có hướng, ngược chiều điện trường sinh ra dòng điện. + Là các electron tự do
- HS lắng nghe
- Do các electron chuyển động, các ion của mạng tinh thể dao động vì nhiệt quanh VTCB cản trở chuyển động của các
electron tự do làm chúng bị chuyển hướng.
Đặt câu hỏi
Dựa trên sự có mặt của các electron tự do hãy giải thích các tính chất dẫn điện của KL?
Các câu hỏi gợi ý:
+ Bản chất của dòng điện trong KL là gì? + Các hạt tải điện là hạt nào?
- Thông báo: Vậy dòng điện trong KL là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do ngược chiều điện trường.
?
?
?
- Tăng, do electron chuyển động nhanh. - Tăng, do ion ở các nút mạng dao động càng mạnh, độ mất trật tự càng tăng càng làm cản trở chuyển động của electron tự do.
- Tác dụng nhiệt. Vì khi electron va chạm với các ion dương đã truyền một phần động năng cho mạng tinh thể, động năng này làm tăng nội năng của KL, tức là làm cho nhiệt độ KL tăng mạng tinh thể. Do đó dây dẫn KL nóng lên.
- Nhiệt năng ( tỏa nhiệt dây dẫn).
Nguyên nhân nào gây ra sự cản trở của chuyển động của các electron tự do hay gây ra điện trở của KL?
Điện trở suất của KL sẽ như thế nào khi nhiệt độ của KL tăng? Tại sao?
Dòng điện chạy qua dây dẫn KL gây ra tác dụng gì? Tại sao? Khi va chạm với các ion dương của mạng tinh thể, vận tốc của electron tăng hay giảm?
Động năng của electron bị giảm khi va chạm được chuyển thành dạng năng lượng nào?
HĐ 5: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ tiếp theo
HĐ của HS HĐ của GV
HS suy nghĩ và trả lời
Vận tốc electron nhỏ nhưng tốc độ chuyển động của điện trường rất lớn so với vận tốc electron, nên ngay khi bật công tắcđèn sáng.
HS làm phiếu học tập
HS lắng nghe dặn dò của GV
GV yêu cầu HS giải thích vấn đề nêu ra ở đầu bài
GV giải thích: v chuyển động có hướng của electron cỡ 0,2mm/s. Nhưng khi bật công tắc đèn dù ở rất xa đèn cũng sáng ngay do tốc độ lan truyền của điện trường tác dụng vào các electron cỡ 300.000km/s. GV yêu cầu HS làm việc với phiếu học tập. Hướng dẫn học ở nhà:
ÔN lại các tính chất của KL. Làm BT 1, 2, 3 SGK. V. Rút kinh nghiệm .... ... ... ... ? ? ? ? ?
Bài 2 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN. ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Hiểu được hiện tượng điện phân , bản chất dòng điện trong chất điện phân, phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân, hiện tượng cực dương tan.
- Xây dựng và vận dụng định luật Fa-ra-đây.
- Hiểu nguyên tắc mạ điện, đúc điện tinh chế và điều chế kim loại. [9]
2. Kĩ năng
- Rèn luyện kĩ năng logic toán học để xây dựng công thức VL. - Rèn luyện kĩ năng quan sát TN, từ đó rút ra kết luận bài học. - Giải thích các ứng dụng cơ bản của hiện tượng điện phân.
- Vận dụng được các định luật Fa-ra-đây để giải các BT về hiện tượng điện phân. [10]
II. Chuẩn bị 1. Giáo viên
- Bộ dụng cụ TN về dòng điện trong chất điện phân, dụng cụ TN để thiết lập định luật Ôm khi có hiện tượng cực dương tan. ( nếu có điều kiện )
- Vẽ phóng to các hình 19.1,19.2, 19.3, 19.4, và bảng 19.1 SGK - Các kiến thức về sự phân li, dung dịch điện phân
- Phiếu học tập.
PHIẾU HỌC TẬP
Câu 1. Hạt mang tải điện trong chất điện phân là
A. ion dương và ion âm. B. electron và ion dương.
C. electron. D. electron, ion dương và ion âm.
Câu 2: Đơn vị của đương lượng điện hóa
A. N/m B. N C. kg/C D. C/kg
Câu 3: Hiện tượng cực dương tan xảy ra khi điện phân dung dịch:
A. muối kim loại có caốt làm bằng kim loại B. axit có anốt làm bằng kim loại đó
C. muối kim loại có anốt làm bằng kim loại đó D. muối, axit, bazơ có anốt làm bằng kim loại
Câu 4: Nguyên nhân làm xuất hiện các hạt mang điện tự do trong chất điện phân là do:
A. sự tăng nhiệt độ của chất điện phân B. sự chênh lệch điện thế giữa hai điện cực
C. sự phân ly của các phân tử chất tan trong dung môi D. sự trao đổi electron với các điện cực
Câu 5: Do những nguyên nhân gì mà độ dẫn điện của chất điện phân tăng khi nhiệt độ
A. chuyển động nhiệt của các phân tử tăng làm khả năng phân ly thành ion tăng do va chạm
B. độ nhớt của dung dịch giảm làm các ion chuyển động dễ dàng hơn
C. chuyển động nhiệt của các phân tử ở điện cực tăng lên vì thế tác dụng mạnh lên dung dịch
D. cả A và B
Câu 6: Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của:
A. các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường
B. các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, electron tự do ngược chiều điện trường
C. các electron ngược chiều điện trường, lỗ trống theo chiều điện trường D. các ion và electron trong điện trường
Câu 7: Đương lượng điện hóa là đại lượng có biểu thức:
A. m/Q B. A/n C. F D. 1/F
Câu 8. Trong dung dịch điện phân, các hạt tải điện được tạo thành do
A. các electron bứt ra khỏi nguyên tử trung hòa. B. sự phân li các phân tử thành ion.
C. các nguyên tử nhận thêm electron. D. sự tái hợp các ion thành phân tử.
Câu 9. Cho dòng điện có cường độ 2 A chạy qua bình điện phân đựng dung dịch muối
đồng có cực dương bằng đồng trong 1 giờ 4 phút 20 giây. Khối lượng đồng bám vào cực âm là
A. 2,65 g. B. 6,25 g C. 2,56 g. D. 5,62 g.
Câu 10: Một bộ nguồn gồm 30 pin mắc hỗn hợp thành 3 nhóm nối tiếp, mỗi nhóm có 10
pin mắc song song, mỗi pin có suất điện động 0,9V và điện trở trong 0,6Ω. Một bình điện phân dung dịch đồng có anot bằng đồng có điện trở 205Ω nối với hai cực bộ nguồn trên thành mạch kín. Tính khối lượng đồng bám vào catot trong thời gian 50 phút, biết A = 64, n = 2:
A. 0,01g B. 0,023g C. 0,013g D. 0,018g
Đáp án: 1A, 2C, 3C, 4B, 5D,6A,7A, 8B, 9C, 10C
2. Học sinh
Ôn lại tác dụng hóa học của dòng điện và sự điện li trong SGK hóa học.
Cơ hội góp phần rèn luyện kĩ năng học tập VL của HS
- Khi tìm hiểu về bản chất dòng điện trong chất điện phân: HS sẽ có cơ hội rèn luyện kĩ năng quan sát hình vẽ về sự chuyển động của các ion khi không và có điện trường ngoài
- Trong phần hiện tượng cực dương tan: HS sẽ có cơ hội rèn luyện kĩ năng quan sát