9. Cấu trúc của luận văn
2.5.2. Xây dựng công cụ đánh giá năng lực tự học ở nhà của học sinh
Thông qua việc đánh giá các kĩ năng ở các mức độ: thực hiện thường xuyên, thực hiện không thường xuyên, không thực hiên, không được hướng dẫn cách làm.
1. Học bài qua vở ghi có đối chiếu với sách giáo khoa. 2. Tự học theo sách giáo khoa.
3. Làm bản hệ thống hóa kiến thức. 4. Sử dụng bản đồ tư duy khi học.
5. Ghi lại những điều chưa hiểu để hỏi thày, cô. 6. Cố gắng tự làm đầy đủ bài tập ở nhà.
Giáo án số 1:
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Nêu được nội dung cơ bản của thuyết điện ly
- Hiểu được hiện tượng điện phân, bản chất của dòng điện trong chất điện phân. - Nêu được các hiện tượng xảy ra ở điện cực, hiện tượng cực dương tan. - Phát biểu được nội dung, viết được biểu thức của định luật Fa-ra-đây. - Nêu được một số ứng dụng phổ biến của hiện tượng điện phân.
2. Kĩ năng
- Rèn luyện kĩ năng tiến hành, quan sát và nhận xét thí nghiệm. - Sử dụng sách giáo khoa theo hướng dẫn.
- Làm bản hệ thống hóa kiến thức.
- Sử dụng bản đồ tư duy khi học.
- Kĩ năng vận dụng kiến thức về hiện tượng điện phân để giải bài tập.
3. Thái độ
- Tác phong làm việc khoa học, cẩn thận, tỉ mỉ, nghiêm túc và tự giác.
- Tinh thần nỗ lực cá nhân, kết hợp chặt chẽ với tinh thần hợp tác tập thể trong học tập.
- Yêu thích môn học, yêu thích tìm tòi, sáng tạo, nghiên cứu khoa học.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Tiến trình dạy học sử dụng bản đồ tư duy nhằm phát triển năng lực tự học của học sinh.
- Phương án chia nhóm, phân công nhóm trưởng - Các thiết bị dạy học trực quan:
+ Bộ thí nghiệm về hiện tượng điện phân + Nước cất, muối ăn, hóa chất CuSO4
+ Máy chiếu, video về hiện tượng điện phân.
2. Học sinh
- Nắm vững kiến thức về dòng điện trong kim loại.
III. Tiến trình dạy - học
(Chúng tôi chỉ áp dụng tiến trình dạy học với sự hỗ trợ của bản đồ tư duy nhằm phát triển năng lực tự học của HS cho ba đơn vị kiến thức của bài đó là: Thuyết điện li, bản chất của dòng điện trong chất điện phân và các định luật Fara-đây).
1. Ổn định tổ chức 2. Kiểm tra bài cũ
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
GV đặt kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề vào bài bằng sơ đồ tư duy.
Câu hỏi 1:
Câu hỏi 2: Bản chất của dòng điện trong kim loại là gì?
Học sinh trả lời câu hỏi
- Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các e tự do dưới tác dụng của điện trường.
3. Đặt vấn đề vào bài
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
GV đặt câu hỏi:
Dưới tác dụng của điện trường kim loại (chất rắn) dẫn điện. Vậy môi trường chất lỏng có dẫn điện hay không? Nếu có cho ví dụ?
Vậy tại sao nước có thể dẫn điện?
Học sinh trả lời câu hỏi
- Bằng kinh nghiệm thức tế: Nước có dẫn điện.
VD: Tay ướt thì không được rút hoặc cắm phích điện vào ổ điện vì có thể bị điện giật.
Hoạt động 1: Tìm hiểu thuyết điện li và bản chất của dòng điện trong chất điện phân
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
GV nêu mục tiêu rõ ràng của phần này: sau khi học xong phần này chúng ta phải trả lời được hai câu hỏi sau
1. Thuyết điện li
GV dùng máy chiếu giới thiệu cho cả lớp bộ thí nghiệm phát hiện dòng điện trong môi trường chất lỏng
HS lắng nghe, ghi nhớ.
- HS được chia thành 4 nhóm tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn của giáo viên +Nhóm 1: TN với dung dịch nước cất +Nhóm 2: TN với dung dịch muối NaCl +Nhóm 3: TN với dung dịch CuSO4 có 2 điện cực bằng Cu. +Nhóm 4: TN với dung dịch H2SO4 có điện cực bằng grafit + A K A
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Yêu cầu các nhóm lần lượt làm thí nghiệm và rút ra kết quả thí nghiệm.
Sau đó GV trợ giúp HS lĩnh hội kiến thức bằng việc trả lời các câu hỏi (Từ kết quả thí nghiệm kết hợp nghiên cứu sách giáo khoa trang 79)
(?) Nhóm 1: Nước cất có dẫn điện hay không? Vì sao?
(?) Nhóm 2: Các dung dịch muối, axit, bazo, có dẫn điện không? Dung dịch muối, axit, bazo có chứa các hạt tải điện không?
- Thảo luận chung toàn lớp
(?)Hạt tải điện trong các dung dịch muối, axit, bazo (người ta gọi chung các dung dịch hoặc các chất nóng chảy là chất điện phân) là gì?
- Gợi ý: Để trả lời câu hỏi này chúng ta cần phải sử dụng một lý thuyết gọi là thuyết điện li.
(?) Yêu cầu HS nghiên cứu SGK về nội dung thuyết điện li và hoàn thành sơ đồ tư duy sau: GV nói thêm: Các em đã được biết về cách vẽ BĐTD,cũng như vai trò của BĐTD giúp HS ghi chép nhằm tóm tắt những ý chính một nội dung, hệ thống hóa một vấn đề để giúp ghi nhớ, tìm tòi đào sâu, mở rộng một ý tưởng,.. Bằng cách kết hợp việc sử dụng hình ảnh, đường nét, màu sắc, chữ viết… bây giờ chúng ta sẽ sử dụng BĐTD trong bài học để giúp chúng ta ghi nhớ, và hiểu sâu kiến thức hơn.
- Nhóm 1 công bố kết quả và thảo luận chung toàn lớp.
- Từ kết quả TN của nhóm 1: Nước cất không dẫn điện do môi trường nước cất không chứa các hạt tải điện.
- Nhóm 2 công bố kết quả và thảo luận chung toàn lớp.
- Từ kết quả TN của nhóm 2 và những nghiên cứu khác rút ra kết luận: Các dung dịch muối, axit, bazo, có dẫn điện. Chứng tỏ trong các dung dịch đó chứa các hạt tải điện
HS suy nghĩ thảo luận chung toàn lớp - Hạt tải điện trong chất điện phân là các ion dương và ion âm.
- Nội dung thuyết điện li:
Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như axit, bazo và muối bị phân li thành các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử tích điện gọi là ion, ion có thể chuyển động trong dung dịch và trở thành hạt tải điện.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Sau khi hoàn thành sơ đồ tư duy, GV gọi HS lên trình bày về sơ đồ tư duy, GV gọi HS nhận xét, và đưa ra nhận xét cuối cùng để hoàn thiện nội dung. HS ghi chép nội dung thuyết điện li vào vở dưới dạng sơ đồ tư duy
Sau đó, GV đưa ra một số câu hỏi giúp HS hiểu sâu:
(?) Tại sao trong chất điện phân lại sinh ra các hạt tải điện này?
Ta đã biết được loại hạt tải trong chất điện phân, Vậy bản chất dòng điện trong chất điện phân là gì?
2. Bản chất của dòng điện trong chất điện phân
Nêu vấn đề học tập: Trong phần này chúng ta sẽ phải xác định bản chất của dòng điện trong chất điện phân và so sánh nó với dòng điện trong kim loại?
- HS thảo luận và suy nghĩ trả lời: Các ion dương và âm vốn đã tồn tại sẵn trong các phân tử axit, bazo, muối. Chúng liên kết chặt với nhau bằng lực hút Cu-lông. Khi tan vào nước hoặc một dung môi khác, lực hút Cu-lông yếu đi, liên kết trở nên lỏng lẻo. Một số phân tử bị chuyển động nhiệt tách thành các ion tự do.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
(?)Dực vào thuyết điện li, ta cò thể nói gì về bản chất của dòng điện trong chất điện phân?
Vậy các ion này sẽ chuyển động như thế nào? Để trả lời câu hỏi, yêu cầu nhóm 3 làm thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của giáo viên:
Thí nghiệm điện phân dung dịch CuS04 với 2 điện cực bằng Cu. Trong đó điện cực nói với cực âm của nguồn gọi là catot, điện cực nối với cực dương của nguồn gọi là anot. Nhóm 3 tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Trước khi tiến hành thí nghiệm HS thảo luận chung toàn lớp và đưa ra dự đoán.
GV: Đặt câu hỏi:
- Dung dịch CuSO4 có dẫn điện không?
- Để kiểm tra dung dịch CuSO4 có dẫn điện không ta phải làm như thế nào?
-Thuyết điện li cho thấy dòng điện trong chất điện phân là dòng các ion
HS: Thảo luận nhóm và dự đoán
- Dung dịch CuSO4 có dẫn điện
- Bố trí thí nghiệm như hình vẽ, quan sát số chỉ của điện kế G:
+ Nếu IG = 0 thì dung dịch CuSO4 không dẫn điện.
+ Nếu IG ≠ 0 thì dung dịch CuSO4 có dẫn điện
G
+
A K
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
GV: Đặt câu hỏi:
GV: Tại sao dung dịch CuSO4 lại dẫn điện?
Để trả lời câu hỏi đó các nhóm suy nghĩ và trả lời các câu hỏi gợi ý sau:
Để trả lời câu hỏi đó các nhóm suy nghĩ và trả lời các câu hỏi gợi ý sau:
HS suy đoán hiện tượng xảy ra, đồng thời GV hướng dẫn HS đọc phần nội dung SGK Vật lí 11- trang 81, để hiểu rõ hiện tượng và trả lời các câu hỏi sau (lưu ý HS khi đọc một phần nội dung nào đó để tìm kiếm câu trả lời cho một vấn đề, HS cần hiểu rõ nội dung câu hỏi, từ đó chắt lọc thông tin cần thiết và quan trọng nhất là phải hiểu được bản chất của vấn đề hay hiện tượng đó).
1.Trong dung dịch có những hạt tải điện nào?
2. Khi chưa đóng mạch điện (chưa có điện trường) thì các hạt tải điện chuyển động như thế nào?
3. Khi đóng mạch điện (có điện trường) thì các hạt tải điện chuyển động như thế nào? Tại sao?
Nhóm 3 tiến hành thí nghiệm theo phương án và công bố kết quả thí nghiệm
- Nhóm báo cáo kết quả thí nghiệm: IG ≠ 0Dung dịch CuSO4 dẫn điện
HS: Thảo luận nhóm, trả lời câu hỏi
1. Trong dung dịch có các ion: Cu2+ và S042-.
2. Khi chưa đóng mạch điện (chưa có điện trường) thì các ion chuyển động hỗn loạn (chuyển động nhiệt).
3. Khi đóng mạch điện thì trong dung dịch xuất hiện điện trường có chiều hướng từ anot sang catot (dương sang âm).
+ Dưới tác dụng của điện trường các ion dương Cu2+ sẽ chuyển động cùng chiều điện trường (đến catot).
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
4.Ở catot thấy có hiện tượng gì xảy ra? (Yêu cầu HS lấy catot ra khỏi dung dịch và quan sát). Tại sao lại có hiện tượng như vậy?
GV gợi ý tiếp:
Catot nối với cực âm của nguồn nên là nguồn cung cấp electron
5. Ở anot thấy có hiện tượng gì xảy ra?Tại sao lại có hiện tượng như vậy?
? Từ đó cho biết bản chất của dòng điện trong chất điện phân?
GV thông báo đó chính là hiện tượng dương cực tan.
HS tiếp tục làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi sau:
1. Chất điện phân và kim loại, loại nào dẫn điện tốt hơn?
+ Các ion âm S042- chuyển đọng ngược chiều điên trường (đến anot). 4. Có một lớp Cu mỏng bám vào catot. Vì ở catot các ion dương Cu2+
nhận electron từ cực âm trở thành nguyên tử Cu.
5. Điện cực nối với anot bị ăn mòn Vì:
+ Ở anot, electron bị kéo về cực dương của nguồn điện, tạo điều kiện hình thành ion Cu2+ trên bề mặt tiếp xúc với dung dịch: Cu -> Cu2+ + 2e
+ Khi (SO4)2- chạy về anot, nó kéo ion Cu2+ vào dung dịch.
Như vậy Cu ở anot sẽ tan dần vào dung dịch
- Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo 2 chiều ngược nhau.
1. Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại.
Vì:
+ Mật độ ion (trong chất điện phân) < mật độ electron tự do (trong kim loại).
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
2. Làm thế nào để phân biệt môi trường dẫn điện có phải là chất điện phân hay không? GV yêu cầu HS sừ dụng sơ đồ tư duy để so sánh dòng điện trong chất điện phân với dòng điện trong kim loai về: Hạt tải điện, bản chất, độ dẫn điện, thuyết giải thích tính chất điện
+ Khối lượng và kích thước của ion > của electron
-> Tốc độ chuyển động có hướng của ion < của electron.
2. Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất đi theo (trong thí nghiệm trên có Cu được hình thành ở catot).
HS trình bày sơ đồ tư duy của mình và GV nhận xét
+ Dòng điện trong chất điện phân
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Nhóm 4 công bố kết quả và thảo luận chung toàn lớp
GV đặt câu hỏi:
GV: Tại sao dung dịch H2SO4 lại dẫn điện?
Để trả lời câu hỏi đó các nhóm suy nghĩ và trả lời các câu hỏi gợi ý sau:
1. Phân tử H2SO4 bị phân li như thế nào? 2. Mô tả sự chuyển động của các ion trong dung dịch điện phân khi có điện trường trong bình điện phân?
3. HS quan sát thí nghiệm cho biết có hiện tượng dương cực tan có xảy ra không? Từ đó, yêu cầu HS rút ra được điều kiện để có hiện tượng dương cực tan trong bình điện phân?
Nhóm 4: Tiến hành thí nghiệm theo phương án
- Nhóm báo cáo kết quả thí nghiệm:
IG ≠ 0Dung dịch CuSO4 dẫn điện
HS: Thảo luận nhóm, trả lời câu hỏi 1. Phân tử H2SO4 bị phân li thành H+
và (SO4)2-
2. Khi có điện trường trong bình điện phân ion H+ bị đẩy về catot và (SO4)2-
bị đẩy về anot.
3. Không có hiện tượng dương cưc tan xảy ra, chỉ có nước bị phân tách thành hidro bay ra ở catot, còn õi bay ra ở anot.
Điều kiện xảy ra hiện tượng dương cực tan là kim loại làm cực dương và kim loại trong dung dịch muối phải là cùng loại.
Hoạt động 3: Tìm hiểu về các định luật Fa-ra-đây
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
GV nhắc lại thí nghiệm điện phân dung dịch CuSO4 với anot bằng Cu.
GV đặt vấn đề: Khối lượng của chất giải phóng ra ở điện cực có mối liên hệ định lượng như thế nào với điện lượng chuyển qua bình
điện phân? HS thảo luận nhóm
- Khối lượng m chất giải phóng ra ở điện cực tỉ lệ với số ion N về điện cực: m N
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Và điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân quan hệ như thế nào với số ion?
Và đây cũng là nhận xét của Fa-ra-đây khi ông tiến hành thí nghiệm. Từ đó Fa-ra-đây đã phát biểu thành định luật:
Định luật Fa-ra-đây I: Khối lượng vật chất được giải phóng ra ở điện cực tỉ lệ với điện lượng chạy qua bình đó
Với k là đương lượng điện hóa của chất giải phóng ra ở điện cực.
? Đương lượng điện hóa của một nguyên tố có mối liên hệ định lượng như thế nào với bản chất hóa học (khối lượng nguyên tử, hóa trị)
- Điện lượng chuyển qua bình điện phân tỉ lệ với số ion đi về điện cực
q N.
Vậy m q hay m It.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
của nguyên tố đó?
GV nêu các câu hỏi gợi ý:
? Khối lượng chất thoát ra ở điện cực có mối liên hệ như thế nào với khối lượng mol nguyên tử A
? Điện lượng chuyển qua bình điện phân có mối liên hệ như thế nào với hóa trị nguyên tố Từ đó, em rút ra điều gì?
So sánh định luật I với biểu thức (3) ta có điều gì?
GV nói thêm: Vì NA và e đều là những giá trị xác định không đổi và
NAe = 96500 (C/mol) với mọi chất. Nên ta đặt