Tải bản đầy đủ

CHUYÊN ĐỀ DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN VÀ ỨNG DỤNG

SỞ GIÁO DỤC
ĐÀO
TẠO
VĨNH PHÚC
CHỦ&ĐỀ
DẠY
HỌC
TRƯỜNG THPT YÊN LẠC 2

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ
CẤP CỤM CÁC TRƯỜNG THPT YÊN LẠC

CHUYÊN ĐỀ

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT
ĐIỆN PHÂN VÀ ỨNG DỤNG

GIÁO VIÊN: ĐỖ THỊ THỊNH
TỔ: VẬT LÝ – CÔNG NGHỆ - THỂ DỤC

Năm học 2018-2019


1


Mục lục
PHẦN I: MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 4
I. Lí do chọn chuyên đề .......................................................................................................... 4
II. Ý nghĩa thực hiện chuyên đề .............................................................................................. 4
PHẦN II : NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ .......................................................................................... 5
I. THUYẾT ĐIỆN LI ............................................................................................................. 5
II. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ........................................ 6
III. CÁC HIỆN TƯỢNG DIỄN RA Ở CÁC ĐIỆN CỰC. ....................................................... 6
1. Giới thiệu: (Introduction)................................................................................................ 6
2. Những lưu ý về các phản ứng hóa học xảy ra ở các điện cực trong bình điện phân. ......... 7
III. CÁC PHẢN ỨNG XẢY RA Ở ĐIỆN CỰC ..................................................................... 8
1. Hiện tượng dương cực tan .............................................................................................. 8
2. Hiện tượng dương cực trơ. .............................................................................................. 9
IV. CÁC ĐỊNH LUẬT FA – RA – ĐÂY VỀ HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN. .......................... 9
1. Định luật I Fa-ra-đây ................................................................................................... 10
2. Định luật II Fa-ra-đây ................................................................................................... 10
3. Công thức tính khối lượng của chất giải phóng ở điện cực. ........................................... 10
4. Chứng minh định luật ................................................................................................... 10
V. Ứng dụng của hiện tượng điện phân .................................................................................... 11
PHẦN III: THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC .................................................................... 13
Chủ đề: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN VÀ ỨNG DỤNG (TIẾT 1) ................ 13
Chủ đề: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN VÀ ỨNG DỤNG (TIẾT 2) ................ 21

2


THÔNG TIN CHUNG VỀ CHUYÊN ĐỀ
1. Môn: VẬT LÍ 11
2. Tên chuyên đề: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN VÀ ỨNG
DỤNG
3. Tác giả:
Họ và tên: Đỗ Thị Thịnh
Trình độ chuyên môn: Thạc sỹ Vật lý Lý thuyết và Vật lý toán
Chức vụ công tác: Giáo viên tổ Vật lý – Công nghệ - Thể dục.
Đơn vị công tác: Trường THPT Yên Lạc 2
Số điện thoại: 0393061456
Email: Dothinh87@gmail.com
4. Đối tượng:
Học sinh khối 11 lớp 11A1 – Trường THPT Yên Lạc 2
số tiết dự kiến: 02

3


PHẦN I: MỞ ĐẦU
I. Lí do chọn chuyên đề
Hiện nay, ngành giáo dục Việt Nam đang hướng tới dạy học theo chủ đề với
các phương pháp dạy học phát huy tính tích cực của học sinh. Đó cũng là mục tiêu
của đổi mới sinh hoạt chuyên môn trong nhà trường. Trong số các phương pháp
dạy học tích cực: phương pháp đàm thoại giúp người học phát hiện ra được chân lí
bằng cách giáo viên đưa ra các câu hỏi định hướng, gợi mở để tìm kết luận;
Phương pháp thực nghiệm giúp học sinh ghi nhớ và khắc sâu hơn kiến thức được
học đồng thời hình thành kĩ năng vận dụng kiến thức môn học vào xử lí các tình
huống thực tiễn....
Môn vật lí là một môn khoa học thực nghiệm. Các Thuyết vật lí, định luật
vật lí, các tiên đề sẽ trở nên rất khó hiểu đối với người học nếu không được kiểm
chứng bằng thực nghiệm. Và hơn hết, một Thuyết vật lí, một định luật, một tiên đề
sẽ không thể tồn tại được nếu như các hệ quả suy ra từ nó mâu thuẫn với thực
nghiệm.
Trong số các bài học thuộc chương trình vật lí THPT, Bài học “dòng điện
trong chất điện phân” là chủ đề bài học có sự tích hợp giữa hai môn Vật lý và hóa
học – đó là một chủ đề khó dạy. Bên cạnh đó, điều kiện cơ sở vật chất của nhà
trường có đủ để tiến hành các thí nghiệm minh họa, kiểm chứng nội dung bài học –
phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh.
Với những lí do trên, Tôi lựa chọn thiết kế chủ đề bài học “Dòng điện trong
chất điện phân và ứng dụng” với các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực
phương pháp đàm thoại, phương pháp nêu và giải quyết vấn đề, dùng thực nghiệm
kiểm tra kết quả lý thuyết. Từ đó giúp học sinh hiểu rõ bản chất của vấn đề, tin yêu
vào khoa học chân chính và phần nào đó phát huy được tính tích cực chủ động,
sáng tạo của các em.
II. Ý nghĩa thực hiện chuyên đề
- Trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản nhất: bản chất dòng điện
trong chất điện phân; các hiện tượng xảy ra ở các điện cực trong bình điện phân;
các định luật Fa - ra – đây về hiện tượng điện phân và các ứng dụng của hiện
tượng điện phân.
- Rèn luyện cho học sinh tình yêu khoa học chân chính.
- Giúp GV có thêm tài liệu tham khảo về phương pháp dạy mới “ Dòng điện
trong chất điện phân” nhằm phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của học sinh.

4


PHẦN II : NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ
I. THUYẾT ĐIỆN LI
Để giải thích tính chất điện của dung dịch các chất điện phân, Arrhenius (A
– rê – ni - út) – nhà Hóa học và vật lí người Đan Mạch, vào năm 1884 đã đưa ra lý
thuyết được biết đến như là Thuyết điện li hay thuyết ion. (1)
Những điểm chính của Thuyết:
1. Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như axit, ba zơ, muối bị phân li (một
phần hoặc toàn bộ) thành các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử tích điện gọi là ion.
Các ion chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành các hạt tải điện.
+ Dung dịch axit phân li thành ion dương H+ và ion âm (gốc axit)-.
+ Dung dịch Bazơ phân li thành ion dương (Kim loại) + và ion âm OH-.
+ Dung dịch muối phân li thành ion dương (Kim loại)+ và ion âm (gốc axit)-.
(Một số ba zơ như nước amôniac NH4OH hoặc muối như phân đạm amôniclorua
NH4Cl không chứa ion kim loại. Trong dung dịch chúng phân li thành NH4+; OHvà Cl-).
Ví dụ:
AB → A+ + B-.
NaCl → Na+ + ClK2SO4 → K+ + SO42Chất điện phân

Các ion

2. Mỗi ion mang một số nguyên lần điện tích nguyên tố. Khi ion là một nguyên tử
tích điện, số điện tích nguyên tố của ion là hóa trị của nguyên tố ấy.
3. Các ion dương và ion âm vốn đã tồn tại sẵn trong các phân tử axit, ba zơ và
muối. Chúng liên kết chặt chẽ với nhau bằng lực hút Cu – lông. Khi tan vào nước
hoặc 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.
4. Chuyển động nhiệt mạnh trong các muối, oxit Kim loại, hoặc Ba zơ nóng chảy
cũng làm cho các phân tử chất này phân li ra thành các ion tự do như trong dung
dịch.
Người ta gọi các dung dịch axit, ba zơ, muối và các muối, ba zơ, oxit kim loại
nóng chảy là các chất điện phân.
5


II. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
1. Khi không có điện trường ngoài, các ion tự do trong chất điện phân chuyển động
nhiệt hỗn loạn, không có hướng ưu tiên nên không tạo thành dòng điện.
2. Khi đặt một điện trường ngoài vào bình chất điện phân, điện trường làm các ion
chuyển động có hướng và tạo thành dòng điện.

Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có
hướng theo hai chiều ngược nhau dưới tác dụng của điện trường.
3. So sánh độ dẫn điện chất điện phân và của kim loại
 Mật độ ion trong chất điện phân thường nhỏ hơn mật độ electron tự do trong
kim loại.
 Khối lượng và kích thước của ion lớn hơn khối lượng và kích thước của
electron tự do nên các ion linh hoạt hơn trong chuyển động có hướng của
mình.
 Môi trường chất điện phân mất trật tự nhiều nên cản trở chuyển động có
hướng của các ion.
 Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại.
III. CÁC HIỆN TƯỢNG DIỄN RA Ở CÁC ĐIỆN CỰC.
1. Giới thiệu: (Introduction)
Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn mang theo cả vật
chất (các ion). Tới điện cực chỉ có các electron tự do là đi tiếp còn các ion bị đọng
lại các điện cực, gây ra hiện tượng điện phân. Tùy vào bản chất của các ion và chất
làm điện cực mà các phản ứng xảy ra ở các điện cực sẽ kèm theo các phản ứng phụ
làm cho hiện tượng điện phân trở nên phức tạp (2).
6


2. Những lưu ý về các phản ứng hóa học xảy ra ở các điện cực trong bình điện
phân.
Điện cực dương (cực dương, dương cực, anốt) là điện cực nối với cực
dương của nguồn điện một chiều, là nơi hút các điện tử về cũng là nơi các anion
chạy về và xảy ra quá trình oxi hóa.
Điện cực âm (âm cực, cực âm, catốt) là điện cực nối với cực âm của nguồn
điện một chiều, là nơi các cation chạy về và xảy ra quá trình khử.
Thực nghiệm cho thấy:
Khi điện phân dung dịch chứa các ion kim loại đứng sau nhôm (Al) trong
dãy thế điện hóa thì các ion kim loại này bị khử tạo thành kim loại bám vào điện
cực catot. Ion nào càng đứng sau thì có tính oxi hóa càng mạnh và do đó bị khử
trước ở catot.

Nếu anode là chất trơ (không tan, như Bạch kim (Pt), than chì (có thể dùng
lõi pin)), các anion không chứa oxi sẽ bị oxi hóa ở anode, khi không còn anion
không chứa oxi, nước sẽ bị oxi hóa, khi hết nước, quá trình điện phân sẽ ngừng.
Nếu anode không trơ thì anode sẽ bị tan và có thể phản ứng với dung dịch
điện phân.
Thường thì bình điện phân có vách ngăn xốp ngăn thành hai phần, một phần
chứa cathode, một phần chứa anode, nhưng nếu bỏ vách ngăn này, các chất tạo
thành do điện phân sẽ phản ứng với dung dịch.
Ví dụ:
Điện phân dung dịch NaCl không có vách ngăn, ta được nước Javel do
Cl2 sinh ra phản ứng với NaOH tạo thành do điện phân:
2NaCl + 2H2O đp => H2 + NaOH + Cl2
2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O (hỗn hợp này gọi là nước Javel) (3).

7


III. CÁC PHẢN ỨNG XẢY RA Ở ĐIỆN CỰC
1. Hiện tượng dương cực tan
a. Thí nghiệm:
Một bình thủy tinh đựng dung dịch CuSO4, nhúng vào đó hai điện cực dẫn
được điện (ví dụ hai điện cực bằng Cu). Ta được một bình điện phân. Nối hai điện
cực với hai cực của nguồn điện một chiều (pin hoặc acquy). Điện cực nối với cực
dương của nguồn gọi là Anode (anốt). Điện cực nối với cực âm của nguồn gọi là
cathode (catốt). Sau một thời gian, anot bị mòn dần, catot có một lớp đồng bám
vào.
b. Giải thích:
Trong dung dịch có ion Cu2+ và ion
do phân li của muối Đồng
2+
Khi có dòng điện chạy qua, cation Cu đi về catốt và nhận thêm 2 electron từ
nguồn điện đi tới. Ta có
Đồng sinh ra bám vào catốt.
Ở A nốt, electron bị kéo về phia cực dương của nguồn, tạo điều kiện cho ion Cu 2+
được hình thành trên bề mặt tiếp xúc với dung dịch.
Khi anion
chạy về A nốt nó kéo các cation Cu2+ tan vào trong dung dịch, làm
cực dương tan dần vào trong dung dịch. Đó là hiện tượng dương cực tan.
c. Điều kiện để có dương cực tan:
Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim
loại mà anot làm bằng chính kim loại ấy.
d. Định luật Ôm đối với chất điện phân:
Các phản ứng diễn ra các điện cực trong bình điện phân này cùng một phản ứng
cân bằng nhưng diễn ra theo hai chiều ngược nhau. Nên nếu phản ứng theo chiều
này tỏa ra năng lượng thì phản ứng theo chiều ngược lại thu năng lượng, nên tổng
cộng năng lượng điện không bị tiêu hao trong quá trình phân tích các chất mà chỉ
bị tiêu hao vì tỏa nhiệt. Bình điện phân không khác gì một điện trở.
Kết quả thí nghiệm cho bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 với anot bằng
đồng.
U (V)

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

I (A)

0,025

0,060

0,100

0,1300

0,170

0,210

8


I(A)
Đường đặc trưng vôn – am pe của
bình điện phân đựng dung dịch
CuSO4 với anot bằng đồng.

0.20
0.18
0.16
0.14
0.12
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

2. Hiện tượng dương cực trơ.
a. Thí nghiệm.
Xét bình điện phân đựng dung dịch H2SO4 và các điện cực làm bằng Grapit
hoặc inốc. Đó là các chất dẫn được điện nhưng không tạo thành ion tan vào dung
dịch được.
b. Giải thích:
Trong bình điện phân có các cation H+ và anion
, ngoài ra còn có các
+
ion OH và H do nước phân li yếu.
Khi có dòng điện chạy qua: cation H+ đi về phía catot nhận electron từ ca tốt, hình
thành khí H2 bay ra ở anốt theo phản ứng:
Tại anot, anion OH- nhường electron cho a nôt theo phản ứng
Quá trình điện phân thực chất là điện phân nước.
c. Định luật Ôm:
Trong bình điện phân có dương cực trơ, bình điện phân giống như một máy
thu điện có suất phản điện ζp với W = ζp.I.t (W là năng lượng cần cho các phản ứng
hóa học ở các điện cực, năng lượng này lấy từ năng lượng của dòng điện). Định
luật Ôm cho bình điện phân không có dương cực tan là định luật Ôm cho mạch có
máy thu điện.
IV. CÁC ĐỊNH LUẬT FA – RA – ĐÂY VỀ HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN.
Vì dòng điện trong chất điện phân tải điện lượng và vật chất nên khối lượng
của vật chất đi đến các điện cực sẽ
+ tỉ lệ thuận với điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân.
+ tỉ lệ thuận với khối lượng của ion (khối lượng mol nguyên tử A của nguyên tố
tạo ra ion ấy).
+ tỉ lệ nghịch với điện tích của ion (hay hóa trị n của nguyên tố tạo ra ion ấy).
9

U(V)


Fa – ra – đây đã tổng quát nhận xét trên, và mở rộng cho cả trường hợp các chất
được giải phóng ở các điện cực là do các phản ứng phụ sinh ra, thành hai định luật
Fa – ra – đây (2)
1. Định luật I Fa-ra-đây
a. Nội dung: khối lượng của chất giải phóng ra ở điện cực trong bình điện phân tỉ
lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó.
b. Công thức: m = k.q (k: đương lượng điện hóa, phụ thuộc vào bản chất của chất
giải phóng ở điện cực).
Đơn vị của k: g/C
2. Định luật II Fa-ra-đây
a. Nội dung: đương lượng điện hóa của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam
A/n của nguyên tố đó, hệ số tỉ lệ là , trong đó F được gọi là hằng số Fa – ra – đây
b. Công thức:

k 

1 A
F n

Thí nghiệm cho thấy nếu t tính bằng s, I tính bằng A thì F có giá trị bằng 96494
C/mol (tính toán thường lấy chẵn 96500 C/mol).
3. Công thức tính khối lượng của chất giải phóng ở điện cực.
m=

1 A
It
F n

Trong đó: A là khối lượng mol của nguyên tử
n: hóa trị của nguyên tử
I: cường độ dòng điện qua bình điện phân (A)
t: thời gian điện phân (s)
m: khối lượng của chất giải phóng (g).
4. Chứng minh định luật
+ Giả sử có N ion di chuyển tới điện cực, mo là khối lượng của 1 ion. Khi các ion
được giải phóng thì trung hòa về điện, khối lượng của chất giải phóng tính theo
công thức: m = N. mo
+ Nguyên tố của chất giải phóng có hóa trị n, khi là ion thì một ion có độ lớn điện
tích là ne.
+ Nếu có N ion tới điện cực thì điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân là gì?
q = N.ne
+ khi đó m = N.mo = m o q
ne

+ Đặt k

= mo
ne

ta được m = k.q.

- Fa – ra - day đã biến đổi công thức tính k về dạng đơn giản.
- Trong 1 mol chất có NA hạt nguyên tử. Công thức liên hệ giữa khối lượng mol và
khối lượng của 1 hạt ion là A = NA.mo.
- suy ra: k =

1 A
1 A

ne N A F n

Với F = e.NA = 96500 (C/mol)
Mặt khác q = I.t
10


- vậy công thức tính m là:

m=

1 A
It
F n

.

V. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
Hiện tượng điện phân được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống.
Trong hóa học và sản xuất chế tạo, điện phân là một phương thức sử dụng
một dòng điện một chiều để thúc đẩy một phản ứng hóa học mà nếu không có
dòng điện nó không tự xảy ra. Điện phân có tầm quan trọng cao về mặt thương mại
do nó là một khâu trong việc tách riêng các nguyên tố hóa học từ những nguồn tài
nguyên trong tự nhiên như quặng….
5.1. Điều chế hóa chất
Điều chế một số phi kim như O2, H2, Cl2, ... và điều chế một số hợp chất như
NaOH, nước gia – ven, H2O2 (nước oxi già).
- Phi kim:
+ điều chế một số phi kim bằng hiện tượng dương cực trơ: H2, O2, Cl2, F2
- Hợp chất:
Điều chế xút NaOH bằng cách điện phân dd NaCl có màng ngăn.
2NaCl + 2H2O  2NaOH + H2 + Cl2 ta thu được khí Cl2 ở Anot, H2 ở Catot và
dd NaOH
Nếu điện phân không có màng ngăn thì NaOH sẽ phản ứng với Cl 2
Cl2 + 2NaOH  NaCl + NaClO + H2O
NaCl + H2O  NaClO + H2
NaClO chính là nước tẩy Giaven
5.2. Điều chế kim loại có tính khử mạnh như Li, Na, K, Al.... bằng cách điện
phân những hợp chất nóng chảy của chúng.
Vd: đc Al từ quặng Bôxit giàu Al203.

Đây là hình ảnh lò luyện nhôm, người ta điều chế nhôm oxit từ quặng Boxit. Sau
đó điện phân nóng chảy nhôm oxit cùng với Criolit (Na3AlF6) . Criolit có vai trò
quan trọng nhất là làm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 từ 2050oC xuống
khoảng 900oC, ngoài ra nó còn làm tăng độ dẫn điện của hệ và tạo lớp ngăn cách
giữa các sản phẩm điện phân và môi trường ngoài.

11


Nhôm ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như công
nghiệp hàng không, công nghiệp xây dựng, công nghiệp chế tạo đồ gia dụng, công
nghiệp điện tử…
5.3. Điều chế kim loại có tính khử trung bình và yếu như Zn, Cu, Ag....bằng
cách điện phân dung dịch muối của chúng với điện cực trơ.

Đây là hình ảnh bình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng graphit, ta thu
được kim loại đồng bám vào Catot.
5.4. Luyện kim
- Dựa vào hiện tượng cực dương tan để tinh chế kim loại.
- Ví dụ tinh chế đồng:
Người ta đúc đồng từ quặng nấu ra (còn chứa nhiều tạp chất) thành các tấm.
Dùng các tấm này làm cực dương trong bình điện phân đựng dung dịch đồng
sunfat. Khi điện phân, cực dương tan dần, đồng nguyên chất bám vào cực âm, còn
tạp chất lắng xuống đáy.
5.5. Mạ điện
- Mạ điện là dùng phương pháp điện phân để phủ 1 lớp kim loại không gỉ, ví dụ
vàng, bạc niken, crom lên những đồ bằng kim loại khác.
- Khi đó vật cần mạ làm bằng cực âm, kim loại dùng để mạ làm cực dương, chất
điện phân là muối của kl dùng để mạ.
Đây là hình ảnh mạ vàng, mạ bạc, mạ niken cho kim loại

12


PHẦN III: THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Chủ đề: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN VÀ ỨNG DỤNG (TIẾT 1)
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu được bản chất của dòng điện chạy trong chất điện phân: là dòng chuyển dời có
hướng của các ion dưới tác dụng của điện trường.
- Nêu được các phản ứng phụ xảy ra trong bình điện phân: hiện tượng dương cực tan
và hiện tượng dương cực trơ.
2. Kĩ năng.
- Giải thích được: vì sao chất điện phân dẫn điện kém hơn kim loại.
- Giải thích được các hiện tượng thường gặp diễn ra ở các điện cực: Hiện tượng dương
cực tan và hiện tượng dương cực trơ.
- Có kĩ năng thực hành: thí nghiệm về hiện tượng điện phân có dương cực tan và
dương cực trơ.
- Vận dụng các kiến thức trong bài học để giải thích các hiện tượng và giải các bài tập.
- Học sinh có kĩ năng suy luận logic.
3. Thái độ:
- Say mê khoa học, kĩ thuật.
- Nghiêm túc trong công việc tập thể.
- Tự tin khi báo cáo các công việc thực hiện.
- Cầu thị, học tập các bạn, mọi người và thầy cô trong quá trình tìm hiểu và nghiên cứu
bài học.
4. Năng lực hướng tới:
- Năng lực ngôn ngữ: Đọc sách giáo khoa hoặc tài liệu Internet tìm kiếm thông tin liên
quan đến bài học.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Giải thích được vì sao chất điện phân dẫn điện kém hơn
kim loại; giải thích được các phản ứng phụ diễn ra ở các điện cực trong bình điện phân
đặc biệt hiện tượng dương cực tan.
- Năng lực tự học: Thông qua hoạt động cá nhân để giải quyết nhiệm vụ học tập.
- Năng lực giao tiếp: Thông qua đàm thoại (hỏi - đáp), hình thành kĩ năng giao tiếp của
học sinh.
- Năng lực hợp tác: học sinh có khả năng làm việc nhóm để thực hiện nhiệm vụ học
tập.
- Năng lực tính toán: Thông qua giải các bài tập, hình thành kĩ năng tính toán và phản
xạ nhanh của học sinh.
- Năng lực sáng tạo: Biết cách mạ lớp chống gỉ cho các vật liệu bằng phương pháp
điện phân.
II. HÌNH THỨC, PHƯƠNG PHÁP, KĨ THUẬT DẠY HỌC
- Hình thức: Lên lớp, hoạt động nhóm, hoạt động cá nhân.
- Phương pháp: Đàm thoại, thảo luận nhóm, nêu và giải quyết vấn đề
- Kĩ thuật: Động não, hỏi- trả lời, khăn trải bàn.
III. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
Đồ dùng thí nghiệm: Pin, các điện cực bằng đồng, dây dẫn, cốc nước tinh khiết, cốc
đựng dung dịch muối ăn.(*)
13


Phiếu học tập số 1
1. Nêu nội dung thuyết điện li?
2. Giải thích vì sao dung dịch muối ăn dẫn được điện?
3. Các chất như thế nào được gọi là chất điện phân?
4. Hãy kể tên một số chất điện phân?
Phiếu học tập số 2
4. Điều kiện nào để có dòng điện trong chất điện phân? Tại sao?
5. Bản chất của dòng điện trong chất điện phân?
6. Kim loại và chất điện phân, chất nào dẫn điện tốt hơn? Tại sao?
Phiếu học tập số 3
1. Hiện tượng xảy ra như thế nào tại các điện cực khi điện phân dung dịch CuSO4 với
điện cực dương bằng Đồng
2. Hiện tượng xảy ra như thế nào khi điện phân dung dịch NaCl với các điện cực trơ
(graphit hoặc inôc).
2. Học sinh: Đọc trước bài học mới.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC
1. Ổn định tổ chức
2. Bài mới
Hoạt động khởi động: Tình huống xuất phát
Trình Chiếu các nhóm hình ảnh : Công nghiệp luyện nhôm, các vật dụng thường ngày
bằng kim loại được mạ một lớp kim loại bền đẹp như vàng, bạc, niken.
Kỹ thuật luyện nhôm hay mạ điện là ứng dụng của hiện tượng nào? Để trả lời câu hỏi
đó, ta vào bài học hôm nay: Dòng điện trong chất điện phân.
Hoạt động hình thành kiến thức
ND1 : Thuyết điện ly
Đặt vấn đề : Yêu cầu học sinh chia thành 4 nhóm (đội), mỗi nhóm đã có sẵn thiết bị
thí nghiệm (*). Yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm để thiết kế phương án thí nghiệm
kiểm tra tính dẫn điện của các môi trường : nước tinh khiết, dung dịch muối ăn và rút
ra được kết luận về sự dẫn điện của chúng.
Dự kiến Trả lời : Nước tinh khiết không dẫn điện
Dung dịch muối ăn dẫn được điện
? Tại sao dung dịch muối dẫn được điện ? Sự dẫn điện của dung dịch muối được giải
thích theo một lý thuyết khoa học Thuyết điện li. Vậy ta tìm hiểu nội dung thứ nhất
của bài học Thuyết điện li.
Đây là lý thuyết đã học trong chương trình Hóa học 11, chương I.
Hãy nhớ lại kiến thức về Thuyết điện li, làm việc theo nhóm đã phân chia trả lời các
câu hỏi sau ?
Bước
Hoạt động của GV- HS
Nội dung cơ bản
hoạt động
- Gv yêu cầu học sinh chia nhóm I. Thuyết điện li
Chuyển
giao nhiệm và các nhóm trả lời các câu hỏi - Các dung dịch axit, ba zơ,
trong phiếu học tập số 1
muối hoặc các hợp chất Oxit,
vụ
ba zơ, muối ở dạng nóng chảy)
Thực hiện - Hs làm việc nhóm trả lời các câu bị phân li một phần hoặc hoàn
14


nhiệm vụ

hỏi của Gv

toàn thành các nguyên tử hoặc
nhóm nguyên tử tích điện gọi là
các ion ( ion dương và ion âm).
Các ion này chuyển động tự do
trong chất điện phân.

Kết luận,
đánh giá
kết
quả
thực hiện
nhiệm vụ
học tập

Phiếu học tập số 1
1. Nêu nội dung thuyết điện li
Trả lời: Các dung dịch axit, ba zơ,
muối hoặc các hợp chất Oxit, ba
zơ, muối ở dạng nóng chảy) bị
phân li một phần hoặc hoàn toàn
thành các nguyên tử hoặc nhóm
nguyên tử tích điện gọi là các ion
( ion dương và ion âm). Các ion
này chuyển động tự do trong khối
vật chất.
2. Dựa vào thuyết điện li, giải
thích tính dẫn điện của dung dịch
muối ăn?
Trả lời: Do sự phân li, Trong
dung dịch muối ăn có các ion Na+
và ion Cl- chuyển động tự do nên
dung dịch muối ăn dẫn được điện.
3. Thế nào là chất điện phân?
- Là các chất có thể phân li thành
các ion dương và ion âm tự do.
4. Kể tên các chất điện phân?
- dung dịch axit, ba zơ, muối; các
hợp chất oxit kim loại, ba zơ, muối
ở dạng nóng chảy.

ND2: Bản chất của dòng điện trong chất điện phân
Đặt vấn đề: Bằng thuyết điện li, ta chỉ ra được trong các chất điện phân có các ion tự
do (do sự phân li) nên chất điện phân dẫn được điện. Vậy bản chất của dòng điện trong
chất điện phân là gì. Ta qua tìm hiểu nội dung thứ hai của bài học.
Bước
Hoạt động của GV- HS
Nội dung cơ bản
hoạt động
- Gv yêu cầu học sinh làm việc II. Bản chất của dòng điện
Chuyển
giao nhiệm nhóm trả lời các câu hỏi trong trong chất điện phân
phiếu học tập số 2
- Là dòng chuyển dời có
vụ
hướng của các ion tự do dưới
tác dụng của điện trường.
Thực hiện - Hs làm việc cá nhân trả lời các
câu hỏi của Gv trong phiếu học
nhiệm vụ
tập số 2
15


Phiếu học tập số 2:
1. Điều kiện nào để có dòng điện
trong chất điện phân? Vì sao?
Trả lời: Có điện trường ngoài đặt
vào bình điện phân. Dưới tác
dụng của điện trường, các ion tự
do sẽ chuyển động có hướng tạo
thành dòng điện.
2. Bản chất dòng điện trong chất
điện phân là gì?
- Là dòng chuyển dời có hướng
của các ion tự do dưới tác dụng
của điện trường.
3. So sánh độ dẫn điện của kim
loại và chất điện phân? Giải thích
tại sao?
Trả lời:
+ Chất điện phân dẫn điện kém
hơn kim loại.
+ Vì: Mật độ hạt tải điện trong
chất điện phân nhỏ hơn mật độ
hạt tải điện trong kim loại.
Hạt tải điện trong kim loại kém
linh động hơn hạt tải điện trong
chất điện phân
Dung dịch điện phân mất trật tự
hơn mạng tinh thể kim loại nên
chuyển động có hướng của các
ion dễ bị cản trở hơn các electron
tự do.
ND 3: Các hiện tượng diễn ra ở các điện cực.
Đặt vấn đề: Khi có điện trường ngoài đặt vào bình điện phân, các ion chuyển động có
hướng đến các điện cực. Tại các điện cực, chúng trao đổi eletron với điện cực và gây
ra các phản ứng phụ - hiện tượng điện phân. Sau đây ta xét các phản ứng phụ điển hình
diễn ra trong bình điện phân.
1. Hiện tượng dương cực tan.
2. Hiện tượng dương cực trơ.
Bước
Hoạt động của GV- HS
Nội dung cơ bản
hoạt động
Yêu cầu học sinh làm việc theo III. Các hiện tượng diễn ra ở
Chuyển
giao nhiệm nhóm, thiết kế phương án thí các điện cực. Hiện tượng
nghiệm điện phân trong các dương cực tan
vụ
trường hợp sau
1. Hiện tượng dương cực tan:
1. bình điện phân đựng dung Là hiện tượng dương cực bị tan
dịch CuSO4 với các điện cực dần khi điện phân dung dịch
Kết luận,
đánh giá
kết
quả
thực hiện
nhiệm vụ
học tập

16


bằng Cu.
2. bình điện phân đựng dung
dịch muối ăn NaCl và các điện
cực làm bằng Grapit hoặc inốc.
Các điện cực dẫn được điện
nhưng không tạo thành ion tan
vào dung dịch được.
Thực hiện - Học sinh làm việc nhóm, đại
diện nhóm trình bày về kết quả
nhiệm vụ
thí nghiệm
Phương án 1: “ Dụng cụ:
+ Bình điện phân đựng dung
dịch CuSO4, các điện cực bằng
Cu.
+ dây nối, nguồn điện 12 V.
Tiến hành: Nối hai cực của
nguồn với hai điện cực của bình
điện phân.
Kết quả: Cực dương tan dần,
cực âm có Cu kim loại bám
vào”.
Phương án 2:
“ Dụng cụ:
+ Bình điện phân đựng dung
dịch H2SO4 loãng, các điện cực
bằng inoc.
+ dây nối, nguồn điện 12 V.
Tiến hành: Nối hai cực của
nguồn với hai điện cực của bình
điện phân.
+Kết quả: Có bọt khí xuất hiện
ở ca tốt
Kết luận, - Mời đại diện nhóm lên trình
đánh giá bày hiện tượng diễn ra trong
kết
quả bình điện phân có dương cực
thực hiện tan.
nhiệm vụ Trình bày của Đaị diện
học tập
nhóm :
1. Xét bình điện phân đựng
dung dịch CuSO4 với điện cực
dương bằng Cu.
Trong dung dịch có ion Cu2+ và
ion
do phân li của muối
Đồng
Khi có dòng điện chạy qua,
17

muối của kim loại dùng làm
điện cực.
2. Hiện tượng dương cực trơ:
Là hiện tượng xảy ra trong
bình điện phân có các điện cực
trơ (các điện cực dẫn điện
nhưng không tạo thành ion tan
vào dung dịch điện phân).


cation Cu2+ đi về catốt và nhận
thêm 2 electron từ nguồn điện đi
tới. Ta có
Đồng sinh ra bám vào catốt.
Ở A nốt, electron bị kéo về phia
cực dương của nguồn, tạo điều
kiện cho ion Cu2+ được hình
thành trên bề mặt tiếp xúc với
dung dịch.
Khi anion
chạy về A nốt
nó kéo các cation Cu2+ tan vào
trong dung dịch, làm cực dương
tan dần vào trong dung dịch. Đó
là hiện tượng dương cực tan.
Giáo viên:
Các phản ứng diễn ra các điện
cực trong bình điện phân này
cùng một phản ứng cân bằng
nhưng diễn ra theo hai chiều
ngược nhau. Nên nếu phản ứng
theo chiều này tỏa ra năng
lượng thì phản ứng theo chiều
ngược lại thu năng lượng, nên
tổng cộng năng lượng điện
không bị tiêu hao trong quá
trình phân tích các chất mà chỉ
bị tiêu hao vì tỏa nhiệt. Bình
điện phân không khác gì một
điện trở.
**** Đó là các phân tích về mặt
lý thuyết.
2. Xét bình điện phân đựng
dung dịch NaCl và các điện cực
làm bằng Grapit hoặc inốc. Điện
cực là các chất dẫn được điện
nhưng không tạo thành ion tan
vào dung dịch được.
Đại diện nhóm 2:
Trong bình điện phân có các
cation H+ và anion
, ngoài
ra còn có các ion OH và H+ do
nước phân li yếu.
Khi có dòng điện chạy qua:
cation H+ đi về phía catot nhận
electron từ ca tốt, hình thành
18


khí H2 bay ra ở anốt theo phản
ứng:
Tại anot, anion OH- nhường
electron cho anôt theo phản ứng
Cl- + 2e → Cl2
Cl2 sinh ra phản ứng ngay với
môi trường kiềm tạo thành nước
gia – ven
Cl2 + NaOH →NaClO + H2O +
NaCl.
Giáo viên:
Các phản ứng tại các điện cực
trong bình điện phân có dương
cực trơ là các phản ứng có bản
chất khác nhau nên năng lượng
cần cho việc tách các điện tử để
gây ra các phản ứng hóa học là
khác 0. Năng lượng này lấy từ
điện năng. Bình điện phân giống
máy thu điện có suất phản điện
ζp.
Hoạt động luyện tập
Trắc nghiệm. học sinh hoạt động cá nhân làm các bài tập sau:
Câu 1. Trong những chất sau, chất nào không phải là chất điện phân.
A. Nước nguyên chất
B. NaCl
C. HNO3
D. Ca(OH)2
Câu 2. Bản chất của dòng điện trong chất điện phân là:
A. Dòng ion dương dịch chuyển cùng chiều điện trường.
B. Dòng ion âm dịch chuyển ngược chiều điện trường.
C. Dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau.
D. Dòng electron dịch chuyển ngược chiều điện trường.
Câu 3. NaCl và KOH đều là chất điện phân. Khi tan vào trong dung dịch thì:
A. Na+ và K+ là cation
B. Na+ và OH- là cation
C. Na+ và Cl- là cation
D. OH- và Cl- là cation
Câu 4. Cho các dung dịch sau: KCl, Na2SO4, KNO3, AgNO3, ZnSO4, NaCl, NaOH,
CaCl2, H2SO4. Dung dịch nào khi điện phân thực chất là điện phân nước.
A. KCl, Na2SO4, KNO3
B. Na2SO4, KNO3, CaCl2, H2SO4, NaOH
C. Na2SO4, KNO3, H2SO4, NaOH
D. KNO3, AgNO3, ZnSO4, NaCl, NaOH
19


Câu 5. Cho dung dịch chứa các ion: Na+, Al3+, Cu2+, Cl-, SO42-, NO3-. Các ion không bị
điện phân khi ở trạng thái dung dịch là:
A. Na+, Al3+, SO42-, NO3-.
B. Na+, SO42-,Cl-, Al3+
C. Na+, Al3+, Cl-, NO3-.
D. Al3+, Cu2+, Cl-, NO3-.
Câu 6. Khi điện phân có vách ngăn hỗn hợp dung dịch NaCl, HCl có nhỏ thêm vài
giọt quỳ tím, màu của quỳ tím sẽ biến đổi như thế nào trong quá trình điện phân:
A. đỏ, tím, xanh
B. xanh, tím, đỏ
C. tím, đỏ, xanh
D. Không đổi màu.
Câu 7. Khi điện phân dung dịch NaCl ( điện cực trơ, không có màng ngăn) thì sản
phẩm thu được gồm:
A. H2, Cl2, NaOH, nước Ja-ven
B. H2, nước Ja-ven
C. H2, Cl2, nước Ja-ven
D. H2, Cl2, NaOH
Câu 8. Cho các dung dịch sau: KCl, Na2SO4, KNO3, AgNO3, ZnSO4, NaCl, NaOH,
CaCl2, H2SO4. Sau khi điện phân, dung dịch nào cho môi trường Bazo:
A. KCl, Na2SO4, KNO3, NaCl
B. KCl, NaCl, NaOH, CaCl2
C. NaCl, NaOH, CaCl2, H2SO4
D. AgNO3, ZnSO4, NaCl, NaOH.
Tự luận. Yêu cầu học sinh về nhà hoàn thành các bài tập sau:
Câu 1. Trình bày phương án thí nghiệm mạ đồng cho chiếc chìa khóa bằng niken.
Câu 2. Xác định các chất ở điện cực, viết phản ứng xảy ra ở điện cực và phương trình
điện phân bằng cách điền vào mẫu sau.
Anot

Catot

Các chất
Phương trình phản ứng
ở điện cực
Phương trình điện phân
a. Đp dung dịch: CuCl2, Na2SO4, H2SO4, NaOH… với điện cực trơ
b. Đp dung dịch: AgNO3 với điện cực dương bằng Ag
ZnSO4 với điện cực dương bằng Zn
c. Đp dung dịch hỗn hợp các chất: CuSO4, FeCl2 với điện cực trơ
d. Đp nóng chảy: MgO, Ca(OH)2 , BaCl2.
Hoạt động tìm tòi – mở rộng
Yêu cầu học sinh về nhà tìm hiểu hai vấn đề sau:
1. Tìm cách mạ Ag cho Fe.
20


2. Điều chế khí O2; H2 bằng phương pháp điện phân. Lưu ý không chọn phương pháp
điện phân dung dịch H2SO4 với điện cực trơ

Chủ đề: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN VÀ ỨNG DỤNG (TIẾT 2)
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu được các định luật Fa – ra – đây về hiện tượng điện phân.
- Nêu được các ứng dụng của hiện tượng điện phân.
2. Kĩ năng.
- Có kĩ năng thực hành: thí nghiệm về hiện tượng điện phân có dương cực tan và
dương cực trơ để mạ điện cho kim loại và điều chế khí.
- Vận dụng các kiến thức trong bài học để giải các bài tập về hiện tượng điện phân.
- Học sinh có kĩ năng tính toán, suy luận logic.
3. Thái độ:
- Say mê khoa học, kĩ thuật.
- Nghiêm túc trong công việc tập thể.
- Tự tin khi báo cáo các công việc thực hiện.
- Cầu thị, học tập các bạn, mọi người và thầy cô trong quá trình tìm hiểu và nghiên cứu
bài học.
4. Năng lực hướng tới:
- Năng lực ngôn ngữ: Đọc sách giáo khoa và tìm đọc tài liệu trên mạng Internet để tìm
kiếm thông tin.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Vận dụng kiến thức bài học giải quyết bài toán thực tiễn:
mạ Bạc (Ag) cho Sắt (Fe).
- Năng lực tự học: Thông qua hoạt động cá nhân để giải quyết nhiệm vụ học tập.
- Năng lực giao tiếp: Thông qua đàm thoại (hỏi - đáp), hình thành kĩ năng giao tiếp của
học sinh.
- Năng lực hợp tác: học sinh có khả năng làm việc nhóm để thực hiện nhiệm vụ học
tập.
- Năng lực tính toán: Thông qua giải các bài tập, hình thành kĩ năng tính toán và phản
xạ nhanh của học sinh.
- Năng lực sáng tạo: Biết cách mạ lớp chống gỉ cho các vật liệu bằng phương pháp
điện phân.
II. Hình thức, phương pháp, kĩ thuật dạy học.
- Hình thức: Lên lớp, hoạt động nhóm, hoạt động cá nhân.
- Phương pháp: Đàm thoại, thảo luận nhóm, nêu và giải quyết vấn đề
- Kĩ thuật: Động não, hỏi- trả lời.
III. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
2. Học sinh:
a. Chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm để trả lời câu hỏi phần Tìm tòi, mở rộng ở Tiết 1.
+ Dụng cụ thí nghiệm

21


Bình điện phân đựng dung dịch AgNO3 và các điện cực dương bằng Bạc Ag, các dây
dẫn điện, nguồn điện 12 V, dung dịch NaOH, các điện cực trơ bằng Than chì hoặc
Graphit.
b. Chuẩn bị các bài Thuyết trình: Các định luật Fa – ra – đây về hiện tượng điện phân;
Các ứng dụng của hiện tượng điện phân.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC
1. Ổn định tổ chức :
2. Bài mới
Hoạt động 1: Khởi động
Tiết trước ta đã nêu được các hiện tượng xảy ra trong bình điện phân. Lượng chất được
giải phóng ra ở các điện cực được xác định bằng định luật vật lí nào? Sau đây mời đại
diện nhóm 1 lên trình bày Định luật Fa ra đây về hiện tượng điện phân.
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức bài học
ND1: Các định luật Fa ra đây về hiện tượng điện phân
Trình bày của nhóm 1: (slide 19 đến slide 20)
+ Nhóm tôi đại diện tìm hiểu về các định luật Faraday.
+ Tôi sẽ đưa ra nội dung định luật trước, sau đó sẽ chứng minh các công thức của các
định luật.
IV. Các định luật Fa ra đây.
Vì dòng điện trong chất điện phân tải điện lượng và vật chất nên khối lượng của vật
chất đi đến các điện cực sẽ
+ tỉ lệ thuận với điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân.
+ Tỉ lệ thuận với khối lượng của ion (khối lượng mol nguyên tử A của nguyên tố tạo ra
ion ấy).
+ tỉ lệ thuận với điện tích của ion (hay hóa trị n của nguyên tố tạo ra ion ấy).
Fa – ra – đây đã tổng quát nhận xét trên, và mở rộng cho cả trường hợp các chất được
giải phóng ở các điện cực là do các phản ứng phụ sinh ra, thành hai định luật Faraday
1. Định luật I Fa-ra-đây
a. Nội dung: khối lượng của chất giải phóng ra ở điện cực trong bình điện phân tỉ lệ
thuận với điện lượng chạy qua bình đó.
b. Công thức: m = k.q
k: đương lượng điện hóa, phụ thuộc vào bản chất của chất giải phóng ở điện cực.
Đơn vị của k: g/C
2. Định luật II Fa-ra-đây
a. Nội dung: đương lượng điện hóa của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n
của nguyên tố đó, hệ số tỉ lệ là , trong đó F được gọi là hằng số Fa – ra – đây
b. Công thức: k =

1 A
F n

Thí nghiệm cho thấy nếu t tính bằng s, I tính bằng A thì F có giá trị bằng 96494 C/mol
(tiinhs toán thường lấy chẵn 96500 C/mol).
3. Công thức tính khối lượng của chất giải phóng ở điện cực.
m = 1 A It
F n

Trong đó: A là khối lượng mol của nguyên tử
22


n: hóa trị của nguyên tử
I: cường độ dòng điện qua bình điện phân (A)
t: thời gian điện phân (s)
m: khối lượng của chất giải phóng (g)
- Sau đây tôi sẽ chứng minh các công thức trên:
+ Giả sử có N ion di chuyển tới điện cực, mo là khối lượng của 1 ion. Khi các ion được
giải phóng thì trung hòa về điện, khối lượng của chất giải phóng tính theo công thức:
m = N. mo
+ Nguyên tố của chất giải phóng có hóa trị n, khi là ion thì một ion có độ lớn điện tích
là ne.
+ Nếu có N ion tới điện cực thì điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân là gì?
+ Nhóm khác: q = N.ne
+ khi đó m = N.mo = m o q
ne

+ Đặt k

= mo
ne

ta được m = k.q.

- Fara day đã biến đổi công thức tính k về dạng đơn giản.
- Trong 1 mol chất có NA hạt nguyên tử. Công thức liên hệ giữa khối lượng mol và
khối lượng của 1 hạt ion là A = NA.mo.
- suy ra: k =

1 A
1 A

ne N A F n

Với F = e.NA = 96500 (C/mol)
- Điện lượng q tính theo I và t như thế nào?
- Nhóm khác: q = I.t
- vậy công thức tính m là: m = 1 A It
F n

V: Ứng dụng của dòng điện trong chất điện phân.
Đại diện nhóm 2 trình bày về ứng dụng của hiện tượng điện phân (slide 21 đến
Slide 23)
- Thưa các thày cô và các bạn, nhóm của chúng em có nhiệm vụ tìm hiểu về ứng dụng
của hiện tượng điện phân qua sách, báo, internet.
- Qua tìm hiểu em thấy hiện tượng điện phân có các ứng dụng sau:
1. Điều chế hóa chất
- Kim loại:
+ Điều chế Kl có tính khử mạnh như Li, Na, K, Al....bằng cách điện phân những hợp
chất nóng chảy của chúng.
Vd: đc Al từ quặng Bôxit giàu Al203.
Đây là hình ảnh lò luyện nhôm, người ta điều chế nhôm oxit từ quặng Boxit. Sau đó
điện phân nóng chảy nhôm oxit cùng với Criolit (Na 3AlF6) . Criolit có vai trò quan
trọng nhất là làm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 từ 2050oC xuống khoảng 900oC,
ngoài ra nó còn làm tăng độ dẫn điện của hệ và tạo lớp ngăn cách giữa các sản phẩm
điện phân và môi trường ngoài.
Nhôm ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như công
nghiệp hàng không, công nghiệp xây dựng, công nghiệp chế tạo đồ gia dụng, công
nghiệp điện tử…
23


+ Điều chế Kl có tính khử trung bình và yếu như Zn, Cu, Ag....bằng cách điện phân
dung dịch muối của chúng với điện cực trơ.
Đây là hình ảnh bình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng graphit, ta thu
được kim loại Cu ở Catot.
- Phi kim:
+ điều chế một số phi kim bằng hiện tượng dương cực trơ: H2, O2, Cl2, F2
- Hợp chất:
Điều chế xút NaOH bằng cách điện phân dd NaCl có màng ngăn.
2NaCl + 2H2O  2NaOH + H2 + Cl2 ta thu được khí Cl2 ở Anot, H2 ở Catot và dd
NaOH
Nếu điện phân không có màng ngăn thì NaOH sẽ phản ứng với Cl 2
Cl2 + 2NaOH  NaCl + NaClO + H2O
NaCl + H2O  NaClO + H2
NaClO chính là nước tẩy Giaven
2. Luyện kim
- Dựa vào hiện tượng cực dương tan để tinh chế kim loại.
- Ví dụ tinh chế đồng:
Người ta đúc đồng từ quặng nấu ra (còn chứa nhiều tạp chất) thành các tấm. Dùng
các tấm này làm cực dương trong bình điện phân đựng dung dịch đồng sunfat. Khi
điện phân, cực dương tan dần, đồng nguyên chất bám vào cực âm, còn tạp chất lắng
xuống đáy
3. Mạ điện
- Mạ điện là dùng phương pháp điện phân để phủ 1 lớp kim loại không gỉ, ví dụ vàng,
bạc niken, crom lên những đồ bằng KL khác.
- Khi đó vật cần mạ làm bằng cực âm, kim loại dùng để mạ làm cực dương, chất điện
phân là muối của kim loại dùng để mạ.
Đây là hình ảnh mạ vàng, mạ bạc, mạ niken cho kim loại.
Hoạt động luyện tập
Câu 1: Mắc nối tiếp hai bình điện phân: bình (1) chứa dung dịch MCl2 và bình (2)
chứa dung dịch AgNO3. Sau 3 phút 13 giây thì ở catot bình (1) thu được 1,6 gam kim
loại còn ở catot bình (2) thu được 5,4 gam kim loại. Cả hai bình đều không thấy khí ở
catot thoát ra. Tìm kim loại M ?
Câu 2: Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (hiệu suất điện phân 100 %) thu
được m kg Al ở catot và 67,2 m3 (ở đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro bằng
16. Lấy 2,24 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi trong (dư) thu
được
2
gam
kết
tủa.
Tìm
giá
trị
của
m.

24


PHẦN IV: KẾT LUẬN
Trong thời gian thực hiện chuyên đề, tôi đã cố gắng nghiên cứu các tài liệu về lí
luận và phương pháp dạy học hiện đại để biên soạn một chủ đề bài học phát huy
tính tích cực chủ động sáng tạo của học sinh. Bằng cách thiết kế các hoạt động
học của người học, người học tự thấy được vấn đề, nêu được phương pháp giải
quyết vấn đề. Qua việc giải quyết vấn đề hình thành nên kiến thức mới và phát
triển phẩm chất năng lực của các em!
Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp để chủ đề hoàn thiện,
sâu sắc, hiệu quả hơn!

TÁC GIẢ

Đố Thị Thịnh

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×