Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO BÌNH DƯƠNG 
Người thực hiện: Đinh Văn Hùng 
 T Ổ V Ậ T L Í - TIN 
T R Ư Ờ N G T H P T TRẦN VĂN ƠN - BÌNH DƯƠNG 
VL 
Câu 1. Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của 
 a. các hạt mang điện. 
 b. ion dương và electron. 
 c. ion âm và Ion dương. 
 d. các electron tự do. 
Chất lỏng 
Đèn 
Kim loại 
Chất lỏng 
Đèn 
Dẫn điện 
Kim loại 
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
Quy ước: Khi quan sát thấy hình thì ghi bài vào vở 
 
+ 
Với các dung dịch khác nh ư dd HCl, dd NaOH thì sao ? 
Quan sát thí nghiệm 
DD CuSO 4 
NƯỚC TINH KHIẾT 
 CuSO 4 
- 
- 
I. THUYẾT ĐIỆN LI: 
1) THỚ NGHIỆM: 
Thớ nghiệm 1: nước tinh khiết 
 N ư ớc tinh khiết chứa rất ít hạt tải điện. (nước là dung mụi) 
 Thớ nghiệm 2: dung dịch CuSO 4 
  Mật độ hạt tải điện trong dung dịch CuSO 4 tăng lên . 
Qua 2 thí nghiệm, em rút ra kết luận gì? 
+ 
BÀI 14: DỀNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
2. Thuyết điện li: 
 Nội dung : Trong dung dịch, các hợp chất hoá học nh ư Axit, Baz ơ và Muối bị phân li (một phần hoặc toàn bộ) thành các nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử ) tích điện gọi là ion; ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện. 
Ví dụ 
 NaCl 
Na + + Cl - 
NaOH 
Na + + OH - 
HCl 
H + + Cl - 
(Muối) 
(Baz ơ ) 
(Axit) 
( KL ) + 
( gốc Axit ) 
( KL ) + 
(OH ) 
( gốc Axit ) 
( H ) + 
Tại sao trong dung dịch 
muối, axit hoặc bazơ mật độ 
hạt tải điện lại tăng? 
Các ion tự do được hình 
thành như thế nào ? 
Lấy ví dụ về sự phân li của dung dịch muối, axít, bazơ 
Na + 
Cl - 
NACL 
Cl - 
Na + 
Na + 
Cl - 
Na + 
Na + 
Cl - 
Cl - 
Na + 
Cl - 
H + 
Cl - 
HCL 
Cl - 
H + 
Cl - 
H + 
H + 
Cl - 
Các ion dương và âm tồn tại sẵn trong các phân tử axit, bazơ, muối. Chúng liên kết với nhau bằng lực hút Cu-lông. Khi tan vào trong nước hoặc dung môi khác, liên kết giữa các ion trở nên lỏng lẽo. Một số phân tử bị chuyển động nhiệt tách thành các ion tự do. 
 Cỏc dung dịch Axớt, muối, bazơ núng chảy gọi là chất điện phõn. 
Tại sao các dung dịch khi tan vào nước hoặc dung môi khác lại xuất hiện các ion 
O 
H 
H 
H 
O 
H 
H 
H 
O 
H 
H 
H 
O 
H 
H 
H 
O 
H 
H 
H 
O 
H 
H 
H 
O 
H 
H 
H 
O 
H 
H 
H 
O 
H 
H 
H 
O 
H 
H 
H 
H + 
Cl - 
H + 
Cl - 
H + 
Cl - 
Na + 
Cl - 
Na + 
Cl - 
Na + 
Cl - 
Na + 
Cl - 
Minh họa kết quả thí nghiệm 
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân 
Thí nghiệm : 
Nguồn Điện 
Đèn 
K 
Cu 2+ 
SO 4 2- 
Cu 2+ 
Cu 2+ 
Cu 2+ 
SO 4 2- 
SO 4 2- 
SO 4 2- 
SO 4 2- 
Nguồn Điện 
Đèn 
K 
+ 
- 
Anốt 
Catốt 
E 
Cu 2+ 
F đ 
SO 4 2- 
F đ 
Cu 2+ 
F đ 
Cu 2+ 
F đ 
SO 4 2- 
F đ 
SO 4 2- 
F đ 
Cu 2+ 
F đ 
Cu 2+ 
F đ 
Cu 2+ 
F đ 
SO 4 2- 
F đ 
SO 4 2- 
F đ 
SO 4 2- 
F đ 
Cu 2+ 
F đ 
SO 4 2- 
F đ 
dd CuSO 4 
A 
K 
Quan sát kỹ các minh họa thí nghiệm sau và trả lời các câu hỏi: 
2) Kết luận: 
Tại sao khi chưa đóng khóa K đèn không sáng 
Tại sao khi đóng khóa K đèn lại sáng 
Bản chất dòng điện trong chất điện phân là gì? 
 - Dũng điện trong lũng chất điện phõn là dũng ion dương và ion õm chuyển động cú hướng theo hai chiều ngược nhau. 
Trong kim loại và trong chất điện phân chất nào dẫn điện tốt hơn? Vì sao? 
 chỳ ý: 
 Kim loại dẫn điện tốt hơn chất điện phõn. 
 Hiện tượng điện phõn thường kốm theo cỏc phản ứng phụ. 
E 
dd muối CuSO 4 
Cu 
Hiện t ư ợng này gọi là hiện t ư ợng d ươ ng cực tan 
III. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hiện tượng dương cực tan : 
Cu 2+ +2e - Cu: bám vào K 
A 
K 
Cu Cu 2+ +2e - 
Cu 2+ bị SO 4 2- kéo vào dd; cực A bị tan ra 
Tại catốt K diễn ra hiện tượng gì? 
Ở anốt A có hiện tượng gì diễn ra ? 
Tại sao cực dương anốt lại bị tan dần? 
E 
Cu 
Dd AgNO 3 
Cực A không tan 
Ag bám vào K 
A 
K 
Bây giờ ta xét dd dịch điện phân AgNO3 với Anôt làm bằng Cu 
Các em quan sát các hiện tượng diễn ra ở hai đện cực! 
Tại catốt K diễn ra hiện tượng gì? 
Tại anốt A diễn ra hiện tượng gì? 
Điều kiện để có hiện tượng dương cực tan là gì? 
 Khi có hiện t ư ợng d ươ ng cực tan thì bình điện phân không tiêu thụ điện năng vào việc phân tích các chất mà chỉ bị tiêu hao vì tỏa nhiệt. Bình điện phân nh ư một điện trở. 
 Hiện t ư ợng dương cực tan xảy ra khi kim loại dùng làm anôt cĩ trong gốc muối của dd điện phân ( anôt tan dần vào trong dung dịch (cực d ươ ng tan), còn catôt có kim loại đó bám vào). 
Khi xảy ra hiện tượng dương cực tan điện năng có bị tiêu hao trong quá trình phân tích các chất không? Vì sao? 
+ 
DD H 2 SO 4 
+ 
H + 
H + 
SO 4 2- 
H + 
SO 4 2- 
 SO 4 2 - 
4H + +4e - 2H 2 
E 
4(OH) - 2H 2 O + O 2 + 4e - 
A 
K 
Xét bình điện phân dung dịch H 2 SO 4 , hai điện cực làm bằng graphit (cacbon) hoặc inôc (các điện cực này không tạo thành ion có thể tan vào dd điện phân). 
Tại catốt K diễn ra hiện tượng gì? 
Tại anốt A diễn ra hiện tượng gì? 
Trong trường hợp này năng lượng có bị tiêu hao không? Vì sao? 
 Bình điện phân dương cực kh ơ ng tan cĩ tiêu thụ điện năng vào việc phân tích các chất, do đĩ nĩ cĩ suất phản điện  P và đĩng vai trị là một máy thu điện. Điện năng tiêu thụ W =  P It. 
Trong trường hợp bình điện phân dương cực tan thì suất phản điện bằng bao nhiêu? 
 Khi xảy ra hiện t ư ợng d ươ ng cực tan thì  P = 0. 
CỦNG CỐ BÀI HỌC 
4 
2 
1 
5 
3 
? 
Trong các chất sau, chất nào không phải là chất điện phân ? 
 A. N ư ớc nguyên chất B. NaCl C. HNO 3 D. Ca( OH ) 2 
Ông là ai? 
MAI C Ơ N FARADAY 
Trong các dung dịch điện phân, các Ion mang điện tích âm là ? 
A. Gốc Axit và ion kim loại 
B. Ion kim loại và anion OH - 
C. Gốc Axit và anion OH - 
D. Chỉ có anion OH - 
B. Dòng ion âm dịch chuyển ng ư ợc chiều điện tr ư ờng 
Bản chất dòng điện trong chất điện phân là : 
A. Dòng ion d ươ ng dịch chuyển theo chiều điện tr ư ờng 
D. Dòng ion d ươ ng và ion âm chuyển động có h ư ớng theo hai chiều ng ư ợc nhau 
C. Dòng electron dịch chuyển ng ư ợc chiều điện tr ư ờng 
Chất điện phân dẫn điện không tốt bằng kim loại vì: 
A. Mật độ ion trong chất điện phân nhỏ h ơ n mật độ e tự do trong kim loại 
B. Khối l ư ợng và kích th ư ớc ion lớn h ơ n của electron 
C. Môi tr ư ờng dung dịch rất mất trật tự 
D. Cả 3 lý do trên 
Trong hiện t ư ợng d ươ ng cực tan kết luận nào sau đây là đúng. 
B. Cực d ươ ng của bình điện phân bị mài mòn c ơ học 
C. Khi xảy ra hiện t ư ợng d ươ ng cực tan, dòng điện có tác dụng vận chuyển kim loại từ Anốt sang Catốt. 
D. Cực d ươ ng của bình điện phân bị bay h ơ i 
A. Cực d ươ ng của bình điện phân bị tăng nhiệt độ tới mức nóng chảy 
 Ông là một nhà bác học ng ư ời Anh. Sinh năm 1791 mất năm 1867. 
 là ng ư ời thực hiện đ ư ợc ư ớc m ơ “ biến điện thành từ ”. 
 là ng ư ời rất giỏi thực nghiệm với tổng số thí nghiệm đã tiến hành là 16041. 
 là ng ư ời đ ư ợc nói đến trong câu nói “ chừng nào loài ng ư ời còn cần sử dụng điện thì chừng đó mọi ng ư ời còn ghi nhớ công lao của ông” . 
 là ng ư ời đã đ ư a ra cách biểu diễn điện tr ư ờng và từ tr ư ờng bằng các đ ư ờng sức. 
CỦNG CỐ 
Câu 1: Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có 
hướng của? 
Ion dương và electron. 
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 . 
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 . 
CỦNG CỐ 
CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH ĐÃ THAM DỰ BUỔI HỘI GIẢNG. CHÚC QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH CÓ MỘT NGÀY HỌC TẬP VÀ LÀM VIỆC ĐẠT KẾT QUẢ TỐT 
VỀ HỌC BÀI 
NHANH LÊN ! 
DẠ ! Hu..hu..