Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân - Bài giảng điện tử Vật lý 11 - T.Đ.Lý

Chia sẻ: Trần đình Lý | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:29

Thêm vào BST

Báo xấu

988
lượt xem 181
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sau khi học bài giảng Dòng điện trong chất điện phân giúp học sinh trình bày được nội dung thuyết điện li, nêu được bản chất dòng điện trong chất điện phân. Nêu được các hiện tượng xảy ra ở điện cực của bình điện phân.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân - Bài giảng điện tử Vật lý 11 - T.Đ.Lý

Câu hỏi: Hãy nêu bản chất dòng điện trong kim loại? Hạt tải điện trong kim loại là gì? Vì sao kim loại dẫn điện tốt ? Trả lời: - Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các e tự do dưới tác dụng của điện trường - Hạt tải điện trong kim loại là các e tự do - Kim loại dẫn điện tốt là vì mật độ các hạt tải điện trong kim loại là rất lớn
Dẫn điện Kim loại Kim loại Đèn Chất lỏng Chất lỏng Đèn
T IẾT: 27-28
I. THUYẾT ĐIỆN LI: CuSO4 1) THỚ NGHIỆM: Thớ nghiệm 1: nước tinh khiết + -  Nước tinh khiết (nthí c cất) Qua 2 ướ chứa rất ít hạt tải điện, không nghiệm, ện rút dẫn điện . (nước là điem mụi) ra kết luậch NƯỚC TINH Thớ nghiệm 2: dung dịn gì? DD CuSO4 KHIẾT CuSO4  MËt ®é h¹t t¶i ®iÖn tro ng d ung d Þc h CuS O 4 t¨ng lª n, + - dÉn ® ® îc iÖn. Với các Quanịsát thí như ddm dung d ch khác nghiệ HCl, dd NaOH thì sao ?
2. Thuyết điện  Nội li: dung: Trong dung dịch, các hdịp chất hoá học Tại sao trong dung ch ợ như Axit, Bazơ và Muối bị phân li (một phần hoặc toàn muLấy ví dụ ặề bazơ mật độ ối, axit ho v c sự phân bộ) nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử ) thành các điện tích gọi là ion. Cácli hủt tdungệnchnmuối,tự do trong cạa ảể chuy lạ tăng? ion có thi đi dị ể iđộng dung dịch và trở thành hạaxít, điện. t tải bazơ Ví dụ  NaCl Na+ + Cl- (Muối) ( KL )+ ( gốc Axit ) NaOH Na+ + OH- (Bazơ) ( KL )+ (OH ) HCl H+ + Cl- (Axit) ( H )+ ( gốc Axit )
NACL - Các ion dương và âm Cl- Na+ tồnỏạidung dịch C t c sẵn trong các Na+ phânitử axit, bazơ, OH Cl- AxớTạ sao các dung t, muối, bazơ và Na+ H Na+Cl- muối. Chúng liên kết OH các ichịch btrênlựcvào d ất khi tan hút H OH Cl - Na+H H vớ nhau ằng núng H Cl Na+Cl- - H Cl- chảy ướiclà chấtvàoện Cu-lông. Khiặc dung n gọ ho tan đi OH Na+Cl- OH H phõn. nước holạidung t trong khác ặc xuấ môi O H Na+Na + H H H hiệ liên k ion? môi khác, n cácết giữa H H Cl - Cl - Na+ các ion trở nên lỏng lÎo. Một số phân tử bị HCL chuyển động nhiệt tách thành các ion tự do. H+ Cl- H+ O H Cl - H+ H H OH Cl- Cl- Cl - H+ H H OH Cl - H+ H+ H H OH Cl- H H H+
II. Bản chất dòng điện trong chất điện Nguồ n Đèn 1. Thí nghiệm : phân K Điện 2) Kết luậkỹ các minh họa thí Quan sát n: A K ại sao khi chưa TTại sao khi đóng nghiệm sau và n ả lờitcác câu trch Bn khóaấ dòngt ảtrong lũng chấ ỏi: đóng K đènđènại và h K lại - Dũng điệTrong kim lo khóa trong chất Cu SO Cu 2+ 4 2- 2+ điện ion dương và SO 2- điện phõn là không sáng t điện dũng 4 Cu 2+ trong chấ dd CuSO4SO ion õm chuyểnện sáng hlà gì? 2- đi động cú ướng phân 4 SO Cu 4 2- 2+ SO phân chất nào dẫn 2- 4 theo hai chiều ngược nhau. ồn Ngu điện tốt hơn? Vì Điện Đèn K  chỳ ý: sao? ệ ốtt - Kim loại dẫn điAnn +ốt hơn Catốt - chất điện phõn. E Fđ - Hiện tượng điện phõn F ường Fđ Fđ Cu Fđ Cu th Cu Fđ F 2+ 2+ đ 2+ Cu Cu kốm theo cỏc phản ứng đ SO . Cu đ Fphụ 2+ 2+ 2+ 2- 4 Fđ Fđ Fđ Fđ Fđ Fđ SO42- SO42- SO42- SO42- SO42- SO42-
III. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hiện tượng dương cực tan : Cu Tại catốt AE ễnện Ở anốực dương t K có hi ra di A Tạhiện cượng gì? i sao t K anốượng gìtanễn ra ? t t lại bị di dần? Cu Cu2++2e- Cu2++2e- Cu2+ bị SO42- kéo Cu: bám vào vào dd; cực A bị tan ra K dd muối CuSO4 Hiện tượng này gọi là hiện tượng dương cực tan
 Khi ncó hiện ươngxéttanngảydịchkim lobìnhphân  Hiệ tượngờtượng ựdươ x cực khi điện điện phân Bây gi d ta c c dd ra tan thì ại dùng làm anôt không tiêu thụ điện dd điệvào việanôt tan dần vào trongtdung chỉ cĩ trong gốc muối của năng n phân ( c phân tích các chấ mà bịch (cựcAgNO3 vớcatôt có ện phânđó bằvào). Cu ở. d ị tiêu haoương a nhicòn Bình đikim làm bám ng ện tr d vì tỏ tan), ệt. i Anôt loại như một đi Cu Khi xảTạiiuhiệnnA diễn dương A Điạ catcác ượệnhiện ngK ễn ra T ra anốt K ể ng ra y ề kiệ t đ diễn ra Các em quan sát hi có tượ di E cực tan hingn tnăng cóực tan tượđiệndương c bị tiêu ệ ượng gì? Cực A ở quá điện cự tích hao trong hai là gì? phânc! trình Ag bám vào không tan các chất không? Vì sao? K Dd AgNO3
Xét bình đi+ O + 4e dung dịch H+4e- 4 ,2H2 4(OH)- 2H O ện phân 2 2 - 4H+ 2SO hai A K điện cực làm bằng graphit (cacbon) hoặc ệni cựcố+ A hkhông inôc (các điTTạcatườK dihễnra tạo thành ion Trongtr ốtnàydi ợpnày Trongi anường ễn ra ạ tr tng ợp bình điệhiệntượHương cực ệphân ng bị SO có thể tan năng n tượ gì? hidd điệcó phân). nlượngd nggì? 2- vào n tiêu + 4 tan thì suất HVìHsao? ện hao không?DD ảSOđi ph n + SO 2 442- bằng bao nhiêu? H + SO 4 2- + E  Bình điện phân dương cực khơng tan cĩ tiêu thụ điện năng vào việc  Khi các y rat,hiệđĩ tnĩ cĩ ngấdươngđicệncξtan thì ξvai=tr0. là một máy phân tích xả chấ do n ượ su t phản ự và đĩng ị P P thu điện. Điện năng tiêu thụ W = ξ PIt.
CỦNG CỐ TIẾT HỌC Ông là ai? Ông là một nhà bác học người Sinhả hiệ 1791 mất ương cực tan Anh. Trong n chn tượng đinăm 1867.chấtkết B năm ất dòng d ện trong 1 5 ấtệnệ các là d dịch điện phân, ChTrong n phân : ẫn điện không tốt đi dung đi cácphânđây là đúng. nào Trong nào sau it sau, chất ấ luận kimchạ vì:điện tích âm là ? 4 là ngườphải mangủađiệnểu ện phân bị bằcác Ionlo ng ? không ựcionionachc cách ấchuyểễn nhỏ ư A. C t độương ngtdch bi điện n? i đã đlà ra đi di theo d dươ ấ ịbình phânphân A.ườậ và từ trong ch ng Dòng điện Nước nguyên trườing ứằt B.các ảy M ng A. A. Gốc Axit chấion bc nóng i trtăng nhiệt độ tớ mkim loạch t NaCl chin u đit độ e vàng trong kim loại hơề mậ ện trườ do tự đường sức. ngườựr iongiỏạthvà anion mngượ làB. Dòng ấtươngdịủa chuyểnệnới c bị Ion kim âm ic ch bìnhệ OHphân i c d lo i ực nghi đi v - 2 3 C.B.B.thí nghiệng đã kích thước ion lớ)n hơn B.Kh C HNOối lượ m và tiến hành là OH 2 tổng số ềumònn ơ ườc 3 D. Ca( 16041.cC.aGốđiệ c tr họ ng ủ mài c Axit chi electron và anion OH- MAI CƠN FARADAY làC.Dòngxảực hihiệnch- chuyểương cực C. Khiiườy ra ện ịdtượrướmất trậc tự ngườ th electron dđượcngtdc ngượt C. Môi trcó ng dung ịch ấ n “ Chỉ mơ D. biến điệnện có tác dụng vận anion OH chiều điện trthành từ ”. tan, dòng đi ường là ngảểnlý ượtrênng ến ion âmcâu nói n D. C ười đ dodlonóitđ và trong chuyể t. chuy 3 kim ươ D. Dòng ion c ại ừ Anốt sang Catố “ chừngCực dươngườiacòn cầnệử phân bị động cóloài ng ctheobình chiều dụược D. nào hướng ủ hai đi sn ng ng điệnnhau ơing đó mọi người còn ghi nhớ baychừ thì h công lao của ông” .
CỦNG CỐ Câu 1: Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của? A.Ion dương và electron. B.Ion âm và electron. C. Ion dương và ion âm dưới tác dụng của điện trường theo hai chiều ngược nhau. D. ion dương và ion âm theo chiều điện trường trong dung dịch.
CỦNG CỐ Câu 2. Trường hợp nào sau đây xảy ra hiện tượng dương cực tan? a. Anốt bằng Ag - dd điện phân là CuSO4 . b. Anốt bằng Pt - dd điện phân là AgNO3 . c. Anốt bằng Cu - dd điện phân là AgNO3 . d. Anốt bằng Ag - dd điện phân là AgNO3 .
Lượng kim loại được giải phóng ở cực dương và đến bám vào cực âm được tính qua công thức nào ???
IV. Đinh luât Fa - ra – đây về điên phân ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ a) Đinh luât I Fa - ra - đây - Khôi lượng m cua chât được giai phong ra ở ́ ̉ ́ ̉ ́ điên cực cua binh điên phân tỉ lệ với điên lượng ̣ ̉ ̀ ̣ ̣ ̣ ̀ q chay qua binh đo.́ m = kq k : đương lượng điên hoa. Phụ thuôc vao ban chât ̣ ́ ̣ ̀ ̉ ́ cua chât được phong ra ở điên cực, đơn vị : kg / C ̉ ́ ́ ̣ Ví du: Đôi với bac, k = 1,118.10-6 kg / C ̣ ́ ̣
IV. Đinh luât Fa - ra – đây về điên phân ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ b) Đinh luât II Fa – ra – đây - Đương lượng điên hoá k cua môt ̣ ̉ ̣ nguyên tố tỉ lệ với đương lượA gam cua ng ̉ nguyên tố đó n c : hệ số tỉ lê. ̣ A k=c A : khôi lượng mol cua nguyên tố ́ ̉ n n : hoá trị cua nguyên tố ̉ 1 * Người ta thường kí =F c ̣ hiêu Với F = 96 500 C / mol, goi là h.số Fa – ra – đây ̣
IV. Đinh luât Fa - ra – đây về điên phân ̣ ̣ ̣ c) Công thức Fa - ra – đây về điên phân ̣ Kêt hợp cả 2 đinh luât Fa - ra – đây, ta co: ́ ̣ ̣ ́ 1 A 1 A m= q hay m = It F n F n I: cường độ dong điên đi qua binh điên phân ( A ) ̀ ̣ ̀ ̣ t: thời gian dong chay qua binh điên phân ( s ) ̀ ̣ ̀ ̣ m: khối lượng của chất được giải phóng ở điện cực (g)
Vận dụng Câu:1 Khi điện phân dung dịch AgNO3 với dương cực là Ag, biết khối lượng mol của Ag là 108. Để trong 1h có 27g Ag bám vào cực âm thì cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là? HƯỚNG DẪN: A. 6,7A 1 A mFn 27.96500.1 B. B. 3,35A m= It = > I = = = 6,7 F n At 108.3600 C. C. 24124 D. D.108A
Vận dụng Câu 2: Một bình điện phân dung dịch AgNO3 có điện trở 2,5 Ω làm bằng Ag. Hiệu điện thế đặt vào 2 cực ,anot của bình là 10V, sau 16 phút 5 giây thì khối lượng Ag bám vào catot là bao nhiêu? ( biết A = 108 , n=1) HƯỚNG DẪN A.I .t A.U .t 108.10.965 m= = = = 4,32 g F .n F .R.n 96500.2,5.1