Bài giảng Vật lý 11 - Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân - Năm học 2022-2023 - Phan Thị Cung

Nhiệt liệt chào mừng quý thầy cô về dự giờ 
Lớp 11 
m«n VËt lý 
GIÁO VIÊN: PHAN THỊ CUNG 
BÀI 14: 
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 
KHỞI ĐỘNG 
MẢNH GHÉP BÍ ẨN 
CÁCH CHƠI 
Có 5 đội chơi. 
Em hãy lật các mảnh ghép bằng cách trả lời đúng các câu hỏi tương ứng với mỗi mảnh ghép để đoán xem nhân vật phía sau mảnh ghép: ông là ai? 
Có 8 mảnh ghép ứng với 8 câu hỏi. 
Mỗi câu hỏi có thời gian suy nghĩ là 10 giây. 
Trả lời đúng mỗi câu hỏi được mở 1 mảnh ghép và tương ứng là 10 điểm 
Trả lời đúng nhân vật bí ẩn được 20 điểm. 
Phải lật được ít nhất 4 mảnh ghép mới được trả lời nhân vật bí ẩn. 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
? 
Michael Faraday , FRS (ngày 22 tháng 9 năm 1791 – ngày 25 tháng 8 năm 1867 ) là một nhà hóa học và vật lý học người Anh (hoặc là nhà triết học tự nhiên , theo thuật ngữ của thời đó) đã có công đóng góp cho lĩnh vực Điện từ học và Điện hóa học . 
Faraday nghiên cứu về trường điện từ xung quanh một dây dẫn có dòng điện một chiều chạy qua. Khi nghiên cứu những vấn đề này, Faraday đã thành lập khái niệm cơ bản về trường điện từ trong vật lý, rồi sau đó được phát triển bởi James Maxwell . Ông ta cũng khám phá ra cảm ứng điện , nghịch từ , và định luật điện phân . Ông chứng minh rằng từ học có thể tác động lên các tia của ánh sáng . [2] [3] Những sáng chế của ông ta về những thiết bị có điện trường quay đã đặt nền móng cho công nghệ động cơ điện, và ông có công lớn khi làm cho điện có thể sử dụng trong ngành công nghệ 
1 
2 
3 
4 
6 
7 
8 
5 
1. Bản chất của dòng điện trong kim loại là? 
Bản chất của dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron dưới tác dụng của điện trường. 
2. Điện trở suất phụ thuộc như thế nào vào nhiệt độ? 
Nhiệt độ càng cao thì điện trở suất càng lớn 
Hiện tượng siêu dẫn 
HÌNH ẢNH SAU LIÊN QUAN ĐẾN HIỆN TƯỢNG GÌ? 
4. Có mấy loại ion? Là những loại nào? 
Có 2 loại là: ion âm và ion dương 
5. Trong quá trình điện phân các ion âm di chuyển về cực nào của bình điện phân? 
Ion âm di chuyển về anot ( cực dương) 
6. Các ion dương chạy về phía catot gọi là 
Cation 
7. Bản chất của dòng điện trong chất điện phân là gì? 
Là dòng chuyển dời có hướng của các ion âm và ion dương ngược chiều nhau 
8. Chất điện phân và kim loại chất nào dẫn điện tốt hơn? 
Kim loại dẫn điện tốt hơn 
3, CÁC ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY 
Do dòng điện trong chất điện phân tải điện l ư ợng cùng với vật chất (theo nghĩa hẹp) nên khối l ư ợng chất đi đến điện cực: 
-Tỉ lệ thuận với điện l ư ợng chạy qua bình điện phân. 
-Tỉ lệ thuận với khối l ư ợng của ion (Khối l ư ợng mol nguyên tử A của nguyên tố tạo nên ion ấy). 
-Tỉ lệ nghịch với điện tích của ion (Hay hóa trị n của nguyên tố tạo ra ion ấy). 
 Fa-ra-đây đã tổng quát hóa các nhận xét trên và mở rộng cho cả trường hợp các chất được giải phóng ở điện cực là do phản ứng phụ sinh ra , thành hai định luật Fa-ra-đây 
Vì sao các định luật Fa-ra-đây có thể áp dụng cả với các chất được giải phóng ở điện cực nhờ phản ứng phụ ? 
ĐÁP ÁN : Các định luật Fa-ra-đây có thể áp dụng cả với các chất được giải phóng ở điện cực nhờ phản ứng phụ vì khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó. 
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. 
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 CỦA  HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN 
04 
ỨNG DỤNG 
LUYỆN NHÔM 
MẠ ĐIỆN 
4. 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 
LUYỆN TẬP 
HỆ THỐNG KIẾN THỨC BẰNG SƠ ĐỒ TƯ DUY 
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 
VẬN DỤNG 
THẢO LUẬN NHÓM 
So sánh bản chất dòng điện 
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 
A. Độ nhớt của dung dịch giảm làm cho các ion chuyển động dễ dàng hơn 
Câu 1 : Độ dẫn điện của chất điện phân tăng khi nhiệt độ tăng là do : 
C. Số va chạm của các ion trong dung dịch giảm 
D. Cả A và B đúng 
B. Chuyển động nhiệt của các phân tử và khả năng phân li thành ion tăng 
500 
A. Các chất tan trong dung dịch 
Câu 2 : Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của 
C. Các ion dương và ion âm theo chiều điện trường trong dung dịch 
B. Các ion dương trong dung dịch 
D. Các ion dương và ion âm dưới tác dụng của điện trường trong dung dịch 
1000 
1 PHÚT 
Câu 3: Rửa tay trong bao lâu là đủ? 
3 PHÚT 
2 PHÚT 
4 PHÚT 
2000 
3000 
TÌM TÒI MỞ RỘNG 
Hiện tượng điện phân trong sản xuất công nghiệp tốn nhiều điện năng, tạo ra các khí thải độc hại (Cl, NO, NO 2 , SO 2 , H 2 S .) làm ô nhiễm môi trường, các khí này trong hơi nước tạo ra môi trường điện li sẽ khiến cho kim loại bị ăn mòn. Đặc biệt trong sản xuất quá trình tinh luyện bauxite để sản xuất nhôm thì có chất thải bùn đỏ gây ô nhiễm môi trường . Loại "bùn" này đủ độc hại để giết chết động vật và thực vật, và cũng có thể gây bỏng và làm tổn thương đường hô hấp của con người 
*ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỆN PHÂN ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG 
Vỡ hồ chứa bùn đỏ ở quặng Hàm Ninh - Bình Thuận 
 ĐÁNH BẮT CÁ BẰNG ĐIỆN LÀ HUỶ HOẠI MÔI TRƯỜNG SỐNG, NGUY HIỂM TÍNH MẠNG 
To modify this graph, click on it, follow the link, change the data and paste the new graph here, replacing this one 
THIS IS A GRAPH 
100% 
75% 
50% 
25% 
0% 
2008 
2013 
2017 
2021 
Venus 
Venus has a beautiful name 
Mars 
Mars is a very cold place 
Saturn 
Saturn is a gas giant 
Jupiter 
Jupiter is the biggest planet