1. Dụng cụ: 4 cụ́c thủy tinh ; 2 lá kẽm ; 1 lá đồng ; 1 lá chỡ ; 2 cõ̀u muụ́i ( Ống thủy tinh hỡnh chữ U, đường kính chừng 8 mm, bờn trong chứa chṍt keo tẩm dung dịch muụ́i hoặc thay bằng một đoạn bṍc đèn tẩm dung dịch muụ́i). chừng 8 mm, bờn trong chứa chṍt keo tẩm dung dịch muụ́i hoặc thay bằng một đoạn bṍc đèn tẩm dung dịch muụ́i). - 1 điợ̀n kờ́ ; 4 dõy dõ̃n điợ̀n kèm chụ́t cắm và kẹp cá sṍu ; 2 điợ̀n cực graphit ; 1 tṍm bỡa đọ̃y miợ̀ng cụ́c thủy tinh cú 2 lỗ trũn cắm điợ̀n cực graphit ; 2 tṍm bỡa đọ̃y miợ̀ng cụ́c thủy tinh cú 2 lỗ dẹt cắm các điợ̀n cực như Zn, Cu, Pb ; 1 biờ́n thờ́ kiờm chỉnh lưu .
2. Húa chất: –Dung dịch ZnSO4 1M ; dung dịch CuSO4 1M ; dung dịch Pb(NO3)2 1M. – Dung dịch NH4NO3 ( hoặc KCl ) bĩo hũa . – Dung dịch NH4NO3 ( hoặc KCl ) bĩo hũa .
IV. Thiết kế cỏc hoạt động
Hoạt động của thầy và trũ Nội dung Bổ sung
Hoạt động 1: Cụng viợ̀c đõ̀u buụ̉i thực hành:
Chia sụ́ HS trong lớp ra từng nhúm thực hành Từ 6 đờ́n 8 HS.
Nờu mục tiờu, yờu cõ̀u tiờ́t thực hành và những điờ̉m cõ̀n lưu ý trong tiờ́n hành thí nghiợ̀m.
Sṹt diợ̀n động cua pin điợ̀n húa phụ thuộc bản chṍt cặp oxi húa – khử của kim loại, nồng độ dung dịch muụ́i và nhiợ̀t độ. Vỡ vọ̃y các kim loại phải là kim loại nguyờn chṍt. Dung dịch điợ̀n li phải cú nồng độ mol chính xác.
Hoạt động 2: THÍ NGHIỆM 1 : SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CỦA CÁC PIN ĐIỆN HểA Zn-Cu và Zn-Pb : lưu ý học sinh:
– Chỡ và các hợp chṍt của chỡ rṍt độc, học sinh phải rửa tay sạch sẽ sau khi thí nghiợ̀m. – Cú thờ̉ thay các dd điợ̀n phõn bằng các dd khác như CuCl2; ZnCl2 ; Cu(NO3)2 ;
Zn(NO3)2 ;…
– Cú thờ̉ sử dụng dd bĩo hũa khác trong cõ̀u muụ́i, như KCl.
– Khi cõ̀n thiờ́t, cú thờ̉ dựng đoạn bṍc đèn hoặc dựng băng giṍy lọc gṍp đụi lại ( cú chiờ̀u rộng chừng 1 cm), tẩm dd muụ́i NH4NO3 hoặc KCl đờ̉ thay cõ̀u muụ́i ụ́ng thủy tinh.
– Dung dịch điợ̀n li được pha phải cú nồng độ mol chính xác .
– Kờ́t quả: sṹt điợ̀n động pin Zn–Cu khoảng
THÍ NGHIỆM 1: * Pin điợ̀n húa Zn–Cu :
Lắp pin điợ̀n húa Zn–Cu theo sơ đồ hỡnh 5.3 trang 115 SGK nõng cao. Lá kẽm nhỳng vào cụ́c đựng dd ZnSO4 1M, là Cu nhỳng vào cụ́c đựng dd CuSO4 1M. Nụ́i 2 dd muụ́i trong 2 cụ́c bằng muụ́i đựng dd NH4NO3. Nụ́i 2 điợ̀n cực với vụn kờ́, điợ̀n cực Zn ở bờn trái và điợ̀n cực Cu ở bờn phải vụn kờ́. Kờ́t quả: sṹt điợ̀n động pin Zn–Cu khoảng 1,10V
* pin điợ̀n húa Zn–Pb:
Lắp pin điợ̀n húa Zn–Pb tương tự sơ đồ pin điợ̀n ha Zn–Cu : lá Zn nhỳng vào cụ́c đựng dd ZnSO4 1M, lá Pb nhỳng vào cụ́c đựng dd Pb(NO3)2 1M . Nụ́i hai dd muụ́i trong 2 cụ́c bằng cõ̀u muụ́i đựng dd NH4NO3. Nụ́i 2 cực với vụn kờ́, điợ̀n cực Zn ở bờn trái và điợ̀n cực Pb ở bờn phải của vụn kờ́.
1,10V
Sṹt điợ̀n động pin Zn–Pb khoảng 0,6V – Nhọ̃n xột : Sṹt điợ̀n động của pin Zn–Cu lớn hơn của pin Zn–Pb. Yờ́u tụ́ ảnh hưởng đờ́n sṹt điợ̀n độn củ pin điợ̀n húa là bản chṍt của cặp oxi húa–khửcủa kim loại. Ngoài ra cũn phải tính đờ́n nồng độ dd muụ́i và nhiợ̀t độ.
Hoạt động 3: THÍ NGHIỆM 2: Điợ̀n phõn dung dịch CuSO4, các điợ̀n cực bằng graphit Chuẩn bị thí nghiợ̀m như hướng dõ̃n SGK. – Lưu ý: dựng dd CuSO4 loĩng ; cú thờ̉ tọ̃n dụng lừi than của pin khụ cũ đĩ rửa sạch thay cho điợ̀n cực graphit.; cú thờ̉ điờ̀u chỉnh dũng điợ̀n bằng cách tăng hiợ̀u điợ̀n thờ́ nguồn điợ̀n một chiờ̀u từ 1V đờ́ 2V, 3V, 6V
* Lưu ý:
Cách pha 200ml dung dịch ZnSO4 1M Sụ́ mol Zn SO4 = 0,2 x 1 = 0,2 mol
Khụ́i lượng ZnSO4 : 161,41 x 0,2 = 32,28g Cõn 32,28g ZnSO4 khan cho vào cụ́c chia độ, rút
Từ tự nước cṍt vào cụ́c và khṹy đờ̀u cho đờ́n vạch 200ml.
Sṹt điợ̀n động pin Zn–Pb khoảng 0,6V. * Nhọ̃n xột: – Nhọ̃n xột : Sṹt điợ̀n động của pin Zn–Cu lớn hơn của pin Zn–Pb. Yờ́u tụ́ ảnh hưởng đờ́n sṹt điợ̀n độn củ pin điợ̀n húa là bản chṍt của cặp oxi húa–khửcủa kim loại. Ngoài ra cũn phải tính đờ́n nồng độ dd muụ́i và nhiợ̀t.
THÍ NGHIỆM 2
Lắp dụng cụ như hỡnh 5.15 . Điờ̀u chỉnh dũng điợ̀n đi vào dung dịch .
Hiợ̀n tượng : anot xṹt hiợ̀n bọt khí , catot cú lớp vảy đồng bám vào.
Phương trỡnh điợ̀n phõn:
2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4
Giải thích :
–Khi tạo nờn một hiợ̀u điợ̀n thờ́ giữa 2 điợ̀n cực, các ion SO42– di chuyờ̉n vờ̀ anot , các ion Cu2+ di chuyờ̉n vờ̀ catot.
– Ở catot: các ion Cu2+ bị khử thành Cu bám vào catot.
Ở anot: Phõn tử H2O bị oxi húa sinh ra O2.