Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân (Bản mới)

Năm học : 2007-2008 
GV:Huỳnh Phước Tuấn 
T R Ư Ờ N G T H P T P H A N C H Â U T R I N H - Q U Ả N G N A M 
 T Ổ V Ậ T L Í 
VL 
CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CƠ 
 VỀ DỰ GIỜ THĂM LỚP 11/2 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
Câu 1. Dịng điện trong kim loại là dịng chuyển dời cĩ hướng của 
 a. các hạt mang điện . 
 b. ion dương và electron. 
 c. ion âm và Ion dương . 
 d. các electron tự do. 
 Em hãy trình bày bản chất dịng điện trong kim loại ? 
Dịng điện trong kim loại là dịng chuyển dời cĩ hướng của các elctrron tự do dưới tác dụng của điện trường . 
§ 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN  
I .Thuy ết điện li : 
	 1.Nhận xét : 
  Nước tinh khiết cĩ rất ít hạt tải điện . 
 Khi thêm lượng nhỏ axít,bazơ , muối : số hạt tải điện tăng lên . 
	 2. Thuyết điện li : 
 ND : Trong dd , các hợp chất hố học như axít , bazơ và muối bị phân li(một phần hoặc tồn bộ)thành các nguyên tử ( hoặc nhĩm nguyên tử ) tích điện gọi là ion; ion cĩ thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện . 
+ 
Quan sát thí nghiệm 
DD NaCl 
Nước tinh khiết 
+ 
NaCl 
Với các dung dịch khác như dd HCl , dd NaOH thì sao ? 
Các dd khác 
Axít phân li thành ion âm ( gốc axít ) - và ion dương H + . 
Bazơ phân li thành ion âm ( OH ) - và ion dương ( kim loại ) + . 
Muối phân li thành ion âm ( gốc axít ) - và ion dương ( kim loại ) + . 
- Một số Bazơ như (NH 4 )OH; (NH 4 )Cl phân li thành các ion (OH) - , Cl - , (NH 4 ) + . 
Đèn không sáng 
§ 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN  
 Khi tan vào nước , dung mơi khác hoặc bị nĩng chảy các ion chuyển động như thế nào ? 
+ 
DD NaCl 
Cl 
Na 
+ 
+ 
Na + 
Cl - 
Na + 
Cl - 
Na + 
Cl - 
Cl - 
Na + 
Dung dịch và các chất nĩng chảy như trên gọi là chất điện phân 
Các ion chuyển động hỗn độn ( tự do) 
+ 
§ 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
Quan sát thí nghiệm 
DD NaCl 
+ 
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân : 
NaCl 
A 
K 
Tại sao kim loại cĩ thể dẫn điện được ? 
Cịn trong chất điện phân hạt mang điện là những loại hạt nào ? 
§ 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân : 
+ 
DD NaCl 
Cl 
Na 
+ 
+ 
Na + 
Cl - 
Na + 
Cl - 
Na + 
Cl - 
Cl - 
Na + 
Khi không có điện trường ngoài các ion chuyển động hỗn đ ộn . 
E 
Khi có điện trường ngoài các ion dương và ion âm chuyển động như thế nào ? 
A 
K 
§ 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân : 
+ 
DD NaCl 
+ 
Na + 
Na + 
Cl - 
Na + 
Cl - 
Cl - 
+ 
Sau khi ion chuyển động đến các điện cực hiện tượng gì xảy ra ? 
E 
Bản chất dòng điện trong chất điện phân là gì ? 
A 
K 
 Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển đ ộng có hướng theo hai chiều ngược nhau . 
Lưu ý : 
chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại . 
E 
dd muối CuSO 4 
Cu 
Hiện tượng này gọi là hiện tượng dương 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 
E 
Cu 
Dd AgNO 3 
Khi nào xảy ra hiện tượng dương cực tan? 
 Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi kim loại dùng làm anôt cĩ trong gốc muối của dd đi ện phân ( anôt tan dần ra và catôt có kim loại đó bám vào ). 
 Khi có hiện tượng dương cực tan thì bình điện phân không tiêu thụ điện năng vào việc phân tích các chất và giống như một điện trở . 
Cực A không tan 
Ag bám vào K 
A 
K 
Bây giờ ta xét dd dịch điện phân AgNO3 với Anơt làm bằng Cu 
Các em quan sát các hiện tượng diễn ra ở hai đện cực ! 
§ 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
§ 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
+ 
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 
 Bình điện phân dương cực khơng tan cĩ tiêu thụ điện năng vào việc phân tích các chất , do đĩ nĩ cĩ suất phản điện E P (V) và đĩng vai trị là một máy thu điện . Điện năng tiêu thụ W = E P It . 
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 ). 
Kết quả nước bị phân tách thành hiđrô và oxi bay ra ở K và A 
 Khi xảy ra hiện tượng dương cực tan thì E P = 0. 
LUYỆN TẬP 
Câu1: Dịng điện trong chất điện phân là dịng chuyển dời cĩ hướng của 
ion dương và electron. 
ion âm và electron. 
ion dương và Ion âm d ưới tác dụng của điện trường trong dung dịch . 
d. ion dương và Ion âm theo ch iều điện trường trong dung dịch . 
 Hãy phát biểu bản chất dòng điện trong chất điện phân ? 
Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau . 
 C âu 3. 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 . 
XIN CẢM ƠN ! 
HẸN GẶP LẠI! 
Chúc quí thầy cơ và các em học sinh vui vẻ ! 
§ 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
 I. Thuyết điện li . 
 IV. Các đ ịnh luật Faraday . 
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân . 
 III. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực,hiện tượng dương cực tan . 
Nhận xét . 
Khối lượng m của chất đi đến điện cực : 
m ~ với điện lượng q chuyển qua bình đp . 
- m ~ với khối lượng của ion (hay khối klượng mol nguyên tử A). 
- m tỉ lệ ngịch với điện tích của ion ( hay hoá trị n của nguyên tố ). 
2 . Định luật Fa-ra – đây . 
a) Định luật thứ nhất . 
Khối lượng vật chất được giải phóng ra ở điện cực của bình đp tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó . 
m = kq 
k: đương lượng điện hoá của chất được giải phóng . 
§ 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
IV. Định luật Faraday : 
1. Nhận xét . 
2 . Định luật . 
b) Định luật thứ hai . 
Đương lượng điện hoá k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó . Hệ số tỉ lệ 1/F, trong đó F gọi là hằng số Faraday. 
k = 1/F.A/n 
Khối lượng chất được giải phóng (g) 
Khối lượng mol (g/mol) 
Hoá trị 
Cường độ dòng điện (A) 
Thời gian điện phân (s) 
Michael Faraday  Nhà bác học Anh 1791 - 1867 
Hằng số Faraday F = 96500 (C/mol) 
Kết hợp hai định luật ta có công thức Faraday: 
§ 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
III. Ứng dụng của hiện tượng điện phân : 
 1. Luyện nhôm : 
ứng dụng hiện tượng dương cực tan trong luyện kim để tinh chế kim loại 
 Đúc điện : ứng dụng hiện tượng điện phân để tạo ra các đồ vật bằng kim loại theo khuôn mẫu . 
§ 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
III. Ứng dụng của hiện tượng điện phân : 
 2. Mạ điện : 
 ứng dụng hiện tượng điện phân để phủ một lớp kim loại lên đồ vật . 
V. Bài tập áp dụng . 
§ 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
TT : R=2 ôm,E =10 V, t=2h m=? 
Ag=108g/mol, n=1. DdAgNO 3 
Bài giải : 
Khối lượng Ag bám vào cực âm là : 
ADĐL Farađay : m= 1/F.A/n.It. 
Vì có hiện tượng cực dương tan nên theo định luật ôm tacó : 
Thế vào suy ra được m= 40,2g 
1. Một bình điện phân dd AgNO 3 với Anốt làm bằng Ag có điện trở R = 2 ơm , đặt vào nguồn điện có E = 10 V, điện trở trong không đáng kể . Tìm khối lượng Ag bám vào K trong thời gian 2h. 
§ 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
V. Bài tập áp dụng . 
2 . Mắc bộ nguồn gồm 4 nguồn giống nhau có E = 4,5 V, r = 1 ôm 
C ỦNG CỐ 
Câu1: Dịng điện trong chất điện phân là dịng chuyển dời cĩ hướng của : 
Ion dương và electron. 
Ion âm và electron. 
Ion dương và Ion âm . 
Cả ba loại hạt trên 
Câu 2: Trường hợp nào sau đây xảy ra hiện tượng cực dương tan: 
Anốt bằng Ag- dd điện phân là CuSO 4 
Anốt bằng Pt- dd điện phân là AgNO 3 
Anốt bằng Ag- dd điện phân là AgNO3 
Câu 2. Ghép nội dung cột bên trái với nội dung thích hợp ở cột bên phải 
1. Lí thuyết về sự dẫn điện của các dd axít , bazơ và muối gọi là 
2. Các dd và các chất nĩng chảy trong đĩ các hợp chất như axít , bazơ và muối bị phân li thành các ion tự do gọi là 
3. Ion chuyển động về anơt của bình điện phân gọi là 
4. Hiện tượng điện phân xảy ra khi chất điện phân là muối của kim loại dùng làm anơt và anơt bị tan dần vào dd gọi là 
5. Hiện tượng dịng điện phân tích các hợp chất hố học chứa trong dd thành các hợp phần khi qua bình điện phân gọi là 
a. cation (ion) + . 
b. thuyết điện li . 
c. anion (ion) - . 
d. hiện tượng dương cực tan. 
e. hiện tượng điện phân . 
f. chất điện phân . 
Ptuan_668@yahoo.com.vn