Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Chương 3: Dòng điện trong các môi trường - Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân

KIỂM TRA BÀI CŨ 
Câu hỏi : 
- Hạt tải điện trong kim loại là hạt gì? 
- Em hãy nêu bản chất dòng điện trong kim loại ? 
E 
Chất lỏng 
Đèn 
Kim loại 
Chất lỏng 
Đèn 
Dẫn điện 
Chất rắn 
Chương 3: Dòng điện trong các môi trường 
Chất lỏng có dẫn điện được không? 
BÀI 14DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN  
II. Bản chất dòng điện trong 
chất điện phân 
III. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. 
Hiện tượng dương cực tan (Tự học) 
I. Thuyết điện li ( T ự học) 
IV. Các định luật Fa-ra-đây 
V. Ứng dụng của hiện tượng điện phân 
 Mục tiêu bài học: 
- Nêu được bản chất của dòng điện trong chất điện phân. 
- Phát biểu, viết được biểu thức các định luật Faraday về điện phân. 
- Biết được các ứng dụng của hiện tượng điện phân. 
II. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
Cu 2+ 
Cu 2+ 
SO 4 2- 
SO 4 2- 
Nguồn điện 
Đèn 
K 
Cu 2+ 
SO 4 2- 
Cu 2+ 
Cu 2+ 
SO 4 2- 
SO 4 2- 
dd CuSO 4 
A 
K 
ANION 
CATION 
BÀI 14DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
1.Thí nghiệm mô phỏng 
- Mô tả: 
Nguồn điện 
Đèn 
K 
+ 
- 
Anốt 
Catốt 
E 
Cu 2+ 
F ® 
SO 4 2- 
F ® 
Cu 2+ 
F ® 
Cu 2+ 
F ® 
SO 4 2- 
F ® 
SO 4 2- 
F ® 
Cu 2+ 
F ® 
Cu 2+ 
F ® 
Cu 2+ 
F ® 
SO 4 2- 
F ® 
SO 4 2- 
F ® 
SO 4 2- 
F ® 
Cu 2+ 
F ® 
SO 4 2- 
F ® 
1. Thí nghiệm mô phỏng 
b. Khi có điện trường ngoài tác dụng, các ion chuyển động có hướng hai chiều ngược nhau; ion dương chuyển động cùng chiều điện trường, ion âm ngược chiều điện trường. 
Kết luận: 
a. Khi chưa có điện trường ngoài tác dụng, các ion chuyển động nhiệt hỗn loạn. 
dd CuSO 4 
HS quan sát TN cho thấy các ion chuyển động như thế nào? 
Cu 2+ 
SO 4 2- 
Cu 2+ 
Cu 2+ 
Cu 2+ 
SO 4 2- 
SO 4 2- 
SO 4 2- 
SO 4 2- 
dd CuSO 4 
A 
K 
- Dòng điện trong lòng chất điện phân là dòng các ion chuyển động có hướng trong điện trường 
- Cụ thể: dòng ion dương chuyển động cùng chiều điện trường, và dòng ion âm chuyển động ngược chiều điện trường. 
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân : 
II. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
- 
DD H 2 SO 4 
+ 
H + 
H + 
OH - 
H + 
OH - 
OH - 
A 
K 
- 
+ 
x 
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân 
3. Đặc điểm của dòng điện trong chất điện phân: 
 So sánh tính dẫn điện chất điện phân với kim loại? 
II. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
1. Thí nghiệm mô phỏng 
E 
E 
So sánh bản chất dòng điện trong KL và ĐP 
Nội dung cần so sánh 
Kim loại 
Chất điện phân 
Hạt tải điện 
? 
? 
2. Mật độ hạt tải điện 
? 
? 
3. Chiều chuyển động của hạt tải điện 
? 
? 
4. Thuyết giải thích 
tính chất điện 
? 
? 
5. Độ dẫn điện 
? 
? 
6. Môi trường dẫn điện 
? 
? 
So sánh bản chất dòng điện 
Nội dung cần so sánh 
Kim loại 
Chất điện phân 
1. Hạt tải điện 
2. Mật độ hạt tải điện 
3. Chiều chuyển động của hạt tải điện 
4. Thuyết giải thích 
 tính chất điện 
5. Độ dẫn điện 
6. Môi trường dẫn điện 
Electron tự do 
Ion - và ion + 
Rất lớn 
 Nhỏ hơn trong kim loại 
Ngược chiều điện trường 
Ion + cùng chiều điện trường , ion - ngược chiều điện trường 
Thuyết electron 
Thuyết điện li 
Rất tốt 
Nhỏ hơn trong kim loại 
Chất rắn 
Chất lỏng 
ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY THỨ NHẤT 
Trong đó : 
* Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó. 
m: khối lượng của vật chất được giải phóng ở điện cực (g) 
q: điện lượng chạy qua bình điện phân ( C) 
k: đương lượng điện hóa của chất được giải phóng ở điện cực. 
IV. CÁC ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY 
ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY THỨ HAI 
 * Đư ơ ng l ư ợng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đ ư ơng l ư ợng gam của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ là , trong đó F gọi là số Fa-ra-đây: 
 *Nếu I tính bằng ampe, t tính bằng giây thì :F= 96494C/mol 
 (tính toán ta thường lấy chẵn là 96500C/mol) 
Kết hợp 2 định luật Fa-ra-đây ta được công thức Fa-ra-đây : 
m: khối lượng của vật chất được giải phóng ở điện cực (g) 
VẬN DỤNG 
M ột tấm kim loại được đem mạ niken bằng phương pháp điện phân. Biết cường độ dòng điện qua bình là 2A, niken có A = 58, n = 2. Tính Khối lượng của lớp niken trên tấm kinh loại sau khi điện phân 30 phút. Coi niken bám đều lên bề mặt tấm kim loại. 
HƯỚNG DẪN GIẢI: 
Khối lượng của Niken sau khi điện phân là: 
ỨNG DỤNG 
LUYỆN NHÔM 
MẠ ĐIỆN 
 V. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN 
1. Luyện nhôm 
- Ứng dụng hiện tượng điện phân nóng chảy để tinh chế nhôm 
- Bể điện phân có điện cực bằng than, dòng điện chạy qua khoảng 10 4 A 
2. Mạ điện 
+ Anôt: gắn kim loại để mạ. 
+ Catôt: gắn vật cần mạ. 
+ Dung dịch điện phân: muối của kim loại để mạ. 
+ Dòng điện qua bể chọn một cách thích hợp để bảo đảm chất lượng của lớp mạ. 
Để tăng vẻ đẹp cho các đồ dùng thường ngày, đồ mĩ nghệ, 
Để chống gỉ cho các đồ dùng bằng kim loại. Tăng độ bền vật dụng. 
MỤC ĐÍCH CỦA MẠ ĐIỆN : 
Mạ vàng các thiết bị công nghệ 
MẠ CROM 
MẠ KẼM 
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
 BẢN CHẤT 
Là dòng chuyển dời có hướng của ion âm và ion dương ngược chiều nhau 
ĐỊNH LUẬT FARADAY 
Đương lượng điện hóa tỉ lệ với đương lượng gam 
CÔNG THỨC FARADAY 
 .I.t 
ỨNG DỤNG 
Luyện nhôm 
Khối lượng vật chất giải phóng tỉ lệ thuận với điện lượng 
Mạ điện 
CỦNG CỐ 
HS: Mặt tích cực và tiêu cực trong ứng dụng dòng điện trong chất điện phân? 
HS: Mặt tích cực và tiêu cực trong ứng dụng dòng điện trong chất điện phân? 
HS: Mặt tích cực và tiêu cực trong ứng dụng dòng điện trong chất điện phân?