Sáng kiến kinh nghiệm Xây dựng dự án dạy học Hiện tượng điện phân và ứng dụng của điện phân trong thực tiễn

Sáng kiến kinh nghiệm Xây dựng dự án dạy học Hiện tượng điện phân và ứng dụng của điện phân trong thực tiễn

Gv: Để tìm hiểu bản chất dòng điện trong chất điện phân chúng ta cần nghiên cứu thí nghiệm sau:

Bình điện phân dung dịch NaCl, hai điện cực trơ catot (-) và anot (+) , một điện trở, một ampe kế, một nguồn điện.

Gv yêu cầu hs quan sát hiện tượng khi:

 + Khóa K mở.

 + Khóa K đóng

Gv: Tại sao khi mở khóa K trong mạch không có dòng điện còn khi đóng khóa K trong mạch có dòng điện?

Gợi ý:

-Giáo viên chiếu thí nghiệm mô phỏng:

+ Sự chuyển động của các ion Na+, Cl- khi không có dòng điện đi qua.

+ Sự chuyển động của các ion Na+, Cl- khi có dòng điện đi qua.

Yêu cầu hs giải thích và rút ra nhận xét ?

Gv bổ sung: Ion dương(cation) di chuyển về phía catot ; ion âm (anion) di chuyển về phía anot .

=> Kết luận dòng điện trong chất điện phân?

 

doc 19 trang Người đăng Hoài Minh Ngày đăng 15/08/2023 Lượt xem 324Lượt tải 0 Download
Bạn đang xem tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Xây dựng dự án dạy học Hiện tượng điện phân và ứng dụng của điện phân trong thực tiễn", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
not trơ) và điện phân dung dịch CuSO4 với anot tan. Vận dụng hiện tượng dương cực tan để mạ điện, tinh chế kim loại, đúc điện...
 + Biết xác định tên các điện cực trong trong bình điện phân.
 + Vận dụng định luật Faraday để giải được các bài toán liên quan đến sự điện phân như tính toán khối lượng kim loại tạo ra sau một thời gian điện phân, tính q, A, bề dày của lớp mạ....
 Môn hóa học:
 + Xác định đúng sản phẩm tạo ra trong quá trình điện phân. Viết được PTHH xảy ra trên các điện cực và viết được phương trình điện phân.
 + Vận dụng định luật Faraday để giải được các bài toán liên quan đến sự điện phân.
c. Về thái độ:
 Hs liên hệ với thực tiễn của sự điện phân để thấy được tầm quan trọng của sự điện phân đối với thực tiễn cuộc sống: Điều chế hóa chất như Cl2, NaOH, H2, nước giaven,...; điều chế kim loại; ứng dụng hiện tượng dương cực tan vào tinh chế kim loại, đúc điện, mạ điện tạo lớp mạ trang trí hoặc bảo vệ kim loại không bị ăn mòn; Xử lí nước thải có chứa các chất độc như xianua,kim loại nặng....
B. CHUẨN BỊ 
1. Giáo viên:
 - Bộ dụng cụ thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân.
 - Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học
 - Các thí nghiệm: 
 + Điện phân dung dịch muối ăn có màng ngăn và không có màng ngăn.
 + Điện phân dung dịch CuSO4 , AgNO3 với anot trơ.
 + Điện phân dung dịch CuSO4 với anot tan và vận dụng mạ Ag cho một đoạn dây dẫn
 - Hình ảnh về mạ điện, đúc điện 
2. Học sinh:
 Ôn lại:
Môn vật lí: 
 + Các kiến thức về dòng điện trong kim loại; dòng điện trong chất điện phân.
 + Định luật Faraday.
Môn hóa học: 
 + Sự điện li của axit, bazơ, muối và cơ chế của sự điện li.
 + Phản ứng oxi hóa-khử và các quá trình cho và nhận electron.
 + Sự điện li của nước.
 C.LÊN LỚP 
1. Bài cũ (5’)
 Hãy nêu bản chất dòng điện trong kim loại? Hạt tải điện trong kim loại là gì? Vì sao kim loại dẫn điện tốt?
2. Bài mới
Vào bài (5’): Kim loại dẫn điện, chất lỏng có dẫn điện không. Giáo viên chiếu hình ảnh: Đánh bắt cá bằng điện, khi bị ngập lụt tại sao phải tắt hệ thống điện và một số hình ảnh khác: Bức tượng phật mạ vàng, huy chương vàng, bạc.... và đặt câu hỏi : có phải chúng được làm bằng vàng, bạc hay không ? Để tạo ra các sản phẩm đẹp như vậy người ta đã làm như thế nào. Để trả lời cho câu hỏi đó các em hãy tìm hiểu về sự điện phân và ứng dụng của điện phân thông qua nội dung của các bài học: 
Bài: “ Dòng điện trong chất điện phân “ ở vật lí 11-Nc; 11-Cb 
Bài : “ Sự điện phân” ở môn hóa học lớp 12 Nc
Bài : “ Điều chế kim loại” ở môn hóa học lớp 12- Nc; 12- Cb 
Hoạt động 1: Tìm hiểu về thuyết điện li - chất điện phân (25’)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Giáo viên chuẩn bị 2 cốc :
+ Cốc 1: chứa nước cất
+ Cốc 2: chứa dung dịch NaCl
-Tiến hành thí nghiệm:
Lắp 2 cốc chứa các dung dịch trên vào bộ dụng cụ hình 1.1(SGK Vật lí 11 - NC).Nối các đầu dây dẫn với cùng một nguồn điện => Quan sát và nêu hiện tượng? => Giải thích và rút ra kết luận?
-Gv: Dựa vào bài “Sự điện li “ hóa học lớp 11-NC hãy nêu cơ chế quá trình điện li của NaCl trong nước? 
-Gv: Viết phương trình điện li của NaCl trong nước?
-Gv chiếu file flash cơ chế của sự điện li của NaCl trong nước?
- Gv nêu nội dung thuyết điện li
- Gv yêu cầu hs lấy ví dụ về sự phân li của muối, axít, bazơ trong nước? Viết phương trình điện li? 
-Giáo viên: làm thí nghiệm tương tự với các dung dịch khác nhau thấy: 
+ Dung dịch axit, bazơ,muối
+ Các muối nóng chảy
đều dẫn điện. Chúng là những chất điện phân. Vậy những chất như thế 
nào là chất điện phân?
- Hs quan sát và nêu hiện tượng:
+ Cốc 1 bóng đèn không sáng
+ Cốc 2 bóng đèn sáng
Nước cất không dẫn được điện
"Nước cất là chất điện môi
Dung dịch NaCl là chất dẫn diện.
- Hs giải thích: 
Nước là chất điện li rất yếu → mật độ hạt tải điện rất ít nên dòng điện qua nó rất nhỏ → nước cất không dẫn được điện.
NaCl khi tan trong nước điện li mạnh tạo ra các ion làm tăng mật độ hạt tải điện nên cường độ dòng điện tăng → dung dịch NaCl dẫn được điện.
-Hs nêu cơ chế của quá trình điện li NaCl trong nước: 
- NaCl là hợp chất ion . Khi cho NaCl tinh thể vào nước những ion Na+ và Cl- trên bề mặt tinh thể hút về chúng các phân tử H2O (cation hút đầu âm và anion hút đầu dương). Quá trình tương tác giữa các phần tử nước có cực và các ion của muối kết hợp với sự chuyển động hỗn loạn không ngừng của các phần tử nước làm cho các ion Na+ và Cl- tách đầu ra khỏi tinh thể và hòa tan trong nước.
 NaCl → Na+ + Cl- 
- Hs lấy ví dụ:
NaCl → Na+ + Cl-
AnBm → nAm+ + mBn-
NaOH → Na+ + OH-
M(OH)n → Mn+ + nOH-
HCl → H+ + Cl-
HnA → nH+ + An-
-Hs rút ra kết luận: 
Những chất khi tan trong nước hoặc ở trạng thái nóng chảy của chúng phân li thành các ion [ Các dung dịch muối, axit, bazơ gọi là chất điện phân. Các muối nóng chảy cũng là chất điện phân.
Hoạt động 2: Bản chất dòng điện trong chất điện phân (20’)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
-Gv: Để tìm hiểu bản chất dòng điện trong chất điện phân chúng ta cần nghiên cứu thí nghiệm sau:
Bình điện phân dung dịch NaCl, hai điện cực trơ catot (-) và anot (+) , một điện trở, một ampe kế, một nguồn điện.
Gv yêu cầu hs quan sát hiện tượng khi:
 + Khóa K mở.
 + Khóa K đóng
Gv: Tại sao khi mở khóa K trong mạch không có dòng điện còn khi đóng khóa K trong mạch có dòng điện?
Gợi ý:
-Giáo viên chiếu thí nghiệm mô phỏng:
+ Sự chuyển động của các ion Na+, Cl- khi không có dòng điện đi qua.
+ Sự chuyển động của các ion Na+, Cl- khi có dòng điện đi qua.
[Yêu cầu hs giải thích và rút ra nhận xét ?
Gv bổ sung: Ion dương(cation) di chuyển về phía catot ; ion âm (anion) di chuyển về phía anot .
=> Kết luận dòng điện trong chất điện phân?
Trong kim loại và trong chất điện phân chất nào dẫn điện tốt hơn? Vì sao?
Hs quan sát TN và nêu hiện tượng:
+ Khi khóa K mở không có dòng điện chạy trong mạch, bóng đèn không sáng.
+ Khi khóa K đóng bóng đèn sáng → có dòng điện chạy trong mạch.
-Hs quan sát và rút ra nhận xét: 
+ Khi chưa có dòng điện: Các ion chuyển động nhiệt hỗn loạn.
+Khi có dòng điện: Các ion chuyển động thành dòng có hướng: 
 Các ion dương (+) theo chiều điện trường.
 Các ion âm (-) ngược chiều điện trường.
-Hs rút ra kết luận bản chất dòng điện trong chất điện phân: 
- Dòng điện trong lòng chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường 
- Kim loại dẫn điện tốt hơn chất điện phân.
- Hiện tượng điện phân thường kèm theo các phản ứng phụ. Ô
Hoạt động 3: Sự điện phân (15’)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
 Giáo viên chiếu sơ đồ điện phân muối NaCl nóng chảy. Yêu cầu học sinh xác định sản phẩm thu được ở các điện cực? Giải thích?
 Giáo viên hướng dẫn:
- Chiều di chuyển của các ion Na+, Cl- khi cho dòng điện một chiều đi qua ?
- Xác định chiều di chuyển của các electron trong điện cực và mạch ngoài ?
- Phản ứng hóa học nào xảy ra trên bề mặt catot, anot của bình điện phân? Viết phương trình điện phân NaCl nóng chảy => sản phẩm thu được ở các điện cực.
Gv: Đứng về phương diện hóa học nguồn điện một chiều có vai trò như thế nào?
Gv: Từ các ví dụ trên hãy nêu định nghĩa sự điện phân ? 
Gv: Vì sao anot và catot trong pin điện hóa và trong pin điện phân khác nhau?
- Khi cho dòng điện đi qua: Na+ di chuyển theo chiều điện trường (đến cực âm (-) )và Cl- di chuyển ngược chiều điện trường (đến cực dương (+)).
- Các electron di chuyển từ anot đến catot trong điện cực và mạch ngoài.
- Ở anot (+) Catot (-)
2Cl- → Cl2 + 2e Na+ + 1e → Na
(xảy ra sự oxi hóa) (xảy ra sự khử)
Phương trình điện phân:
2NaCl 2Na + Cl2
Hs: Đứng về phương diện hóa học nguồn điện một chiều có vai trò như một máy bơm electron từ catot đến anot.
- Học sinh nêu định nghĩa:
Sự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra trên bề mặt các điện cực khi có dòng điện 1 chiều đi qua chất điện li nóng chảy hay dung dịch chất điện li.
- Vì sự điện phân là quá trình sử dụng điện năng để tạo ra sự biến đổi hóa học khác với trong pin điện hóa: sử dụng phản ứng oxi hóa khử -> sản sinh dòng điện.
Hoạt động 4: Điện phân chất điện li nóng chảy (20’)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Gv: Ngoài quá trình điện phân NaCl nóng chảy để thu được Na và Cl2 còn có quá trình điện phân các chất nóng chảy như MgCl2, Al2O3, NaOH,...
-Gv chiếu sơ đồ điện phân Al2O3 để điều chế Al trong công nghiệp .Yêu cầu hs xác định sản phẩm và viết phương trình điện phân .
Giáo viên yêu cầu học sinh viết phương trình điện phân các chất: MgCl2, NaOH. 
Gv: Điện phân nóng chảy dùng để điều chế những kim loại nào? 
Hs quan sát và xác định sản phẩm:
+ Catot: Thu được Al
+ Anot: Thu được khí oxi
Sơ đồ điện phân nóng chảy Al2O3
 Al2O3 → 2Al3++ 3O2-
Catot (-) Anot (+)
Al3+ + 3e → Al 2O2-→O2 + 4e
[Pt điện phân: 
 2Al2O3 4Al + 3O2
- Học sinh viết phương trình điện phân các chất: 
+ Điện phân nóng chảy MgCl2:
MgCl2 Mg + Cl2
+ Điện phân nóng chảy NaOH :
4NaOH 4Na + O2 + 2H2O
Hs: Điện phân nóng chảy dùng để điều chế các kim loại đứng từ Al trở về trước.
Hoạt động 5: Điện phân dung dich các chất điện li trong nước với các điên cực trơ (35’)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
a.Điện phân dung dịch muối của kim loại kiềm, thổ, nhôm.
 Gv cho học sinh quan sát mô hình thí nghiệm điện phân dung dịch NaCl. Yêu cầu học sinh xác định sản phẩm thu được ở các điện cực? Giải thích?
-Gv rút ra kết luận : 
 + Ở catot: các ion kim loại kiềm, thổ, nhôm không nhận electron vì chúng có tính oxi hóa yếu hơn nước. H2O nhận electron theo phương trình: 2H2O + 2e -> H2 + 2OH-
 + Ở anot:
Nếu S2-, Cl-,Br-, I- thì chúng điên phân trước nước theo thứ tự tính khử: S2- > I- > Br- > Cl- > H2O
Nếu các ion: NO3-, SO42-, CO32-, PO43-....
thì chúng không cho electron mà nước cho electron theo phương trình:
 2H2O -> O2+4H+ + 4e
b. Điện phân các dung dịch muối của các kim loại đứng sau nhôm trong dãy điện hóa:
- Gv yêu cầu học sinh quan sát thí nghiệm điện phân dung dịch CuSO4 xác định sản phẩm ở catot và anot?
 Từ ví dụ điện phân dung dịch CuSO4 trên hãy xác định các phản ứng hóa học xảy ra trên bề mặt catot, anot của bình điện phân khi điện phân dung dịch muối của các kim loại đứng sau nhôm trong dãy điện hóa ?
Gv rút ra kết luận chung: 
+ Ở catot: các cation kim loại bị khử theo phương trình: Mn++ ne M. 
Sau khi hết các ion đó nếu tiếp tục điện phân thì H2O sẽ điện phân theo phương trình : 
 2H2O + 2e H2 + 2 OH-
+ Ở anot: xảy ra tương tự khi điện phân dung dịch các muối của kim loại kiềm, thổ, nhôm.
- Giáo viên yêu cầu học sinh viết sơ đồ điên phân dung dịch AgNO3, CuCl2 với các điện cực trơ. Xác định sản phẩm và môi trường của dung dịch sau điện phân.
Hs viết các phản ứng xảy ra ở điện cực khi điện phân dung dịch NaCl: 
 NaCl → Na++Cl-
Anot (+) Catot (-)
(Cl-, H2O) (Na+,H2O)
2Cl- → Cl2↑ +2e H2O+2e → H2↑+ 2OH-
[ 2 NaCl + 2H2O → Cl2 ↑ + H2 ↑ + 2NaOH
Hs nhận xét:
+ Ở catot: ion kim loại không nhận e mà H+ của H2O nhận electron giải phóng khí H2.
[ Tạo ra môi trường kiềm.
- Học sinh quan sát thí nghiệm, nêu hiện tượng:
 Ở catot: có đồng bám vào
 Ở anot: có khí thoát ra
- Viết sơ đồ điện phân:
 CuSO4 Cu2+ + SO42-
Anot (+) Catot (-)
SO42-, H2O Cu2+, H2O
2H2OO2↑ +4e +4H+ Cu2++2eCu
Pt điện phân: 
2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4
Hs rút ra : 
+ Ở catot: các cation kim loại bị khử theo phương trình: Mn++ ne -> M. Sau khi hết các ion đó nếu tiếp tục điện phân thì H2O sẽ điện phân theo phương trình : 2H2O + 2e -> H2 + 2 OH-
+ Hs viết sơ đồ điện phân dung dịch AgNO3:
 AgNO3 -> Ag+ + NO3-
Anot (+) Catot (-)
NO3-, H2O Ag+, H2O
2H2O->O2+4e +4H+ Ag++1e->Ag
Pt điện phân: 
4AgNO3+2H2O 4Ag+O2+4HNO3 
[Điện phân tạo ra HNO3[môi trường axit .
+ Điện phân dung dịch CuCl2:
CuCl2 → Cu2+ + 2Cl-
 Catot(-) Anot(+)
 Cu2+, H2O Cl-, H2O
 Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 ↑+ 2e
Phương trình: CuCl2 Cu + Cl2
Hoạt động 6: Hiện tượng dương cực tan (20’)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Giáo viên làm thí nghiệm: Điện phân dung dịch CuSO4 với anot bằng đồng. Yêu cầu học sinh quan sát hiện tượng? Giải thích?
 - Nhận xét nồng độ ion Cu2+ trước và sau phản ứng?
Gv cho hs quan sát mô hình nghiệm điện phân dung dịch AgNO3 với anôt làm bằng Cu. Yêu cầu học sinh quan sát các hiện tượng diễn ra ở hai điện cực Nêu điều kiện để có hiện tượng dương cực tan?
Gv: Khi không xảy ra hiện tượng dương cực tan điện năng có bị tiêu hao trong quá trình phân tích các chất không? Vì sao?
Gv bổ sung: Bình điện phân dương cực không tan có tiêu thụ điện năng vào việc phân tích các chất, do đó nó có suất phản điện xP và đóng vai trò là một máy thu điện. Điện năng tiêu thụ W = xPIt.
- Học sinh quan sát thí nghiệm và nêu hiện tượng: Anot làm bằng Cu bị tan ra bám vào catot
- Hs giải thích: 
 CuSO4 Cu2++ SO42-
 Dưới tác dụng của điện trường, các ion Cu2+ di chuyển đến catot, nhận 2e từ nguồn điện đi tới tạo Cu bám vào catot: Cu2+ + 2e Cu
 Ở anot, electron bị kéo về cực dương của nguồn điện tạo điều kiện hiện tượng ion Cu2+ trên bề mặt anot tiếp xúc với dung dịch: Cu Cu2+ + 2e. Khi SO42- chạy về anot nó kéo theo ion Cu2+ vào dung dịch gây ra hiện tượng dương cực tan.
_ Phương trình: Cu(r) + Cu2+(dd) " Cu2+(dd) + Cu(r)
 (anot) (Catot)
_ Từ phương trình cho thấy nồng độ ion Cu2+ trong dung dịch trước và sau phản ứng là không đổi. Sự điện phân này được coi là sự chuyển dời kim loại đồng từ anot đến catot 
- Hs rút ra nhận xét: 
Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anot làm bằng chính kim loại ấy
Hs: Khi có hiện tượng dương cực tan thì bình điện phân không tiêu thụ điện năng vào việc phân tích các chất mà chỉ tiêu hao vì tỏa nhiệt. Bình điện phân như một điện trở. 
Hoạt động 7: (15’) Định lượng trong quá trình điện phân - Vận dụng định luật Faraday 
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Gv cho HS chơi trò chơi tiếp sức để kiểm tra kiến thức đã học và tìm hiểu về nhà bác học Michael Faraday
- Gv cho học sinh đọc lần lượt định luật thứ nhất, thứ hai của Faraday và mối quan hệ giữa các đại lượng.
Gv: Định luật Faraday áp dụng để tính khối lượng kim loại các chất giải phóng ra ở các điện cực khi biết thời gian điện phân, cường độ dòng điện. Từ công thức Faraday => số mol e trao đổi ở các điện cực: 
- Q = ne.F (Điện trường)
- Khi điện phân các dung dịch trong các bình điện phân mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện và thời gian điện phân ở mỗi bình là như nhau => sự thu hoặc nhường e ở các điện cực cùng tên phải như nhau và các chất sinh ra ở điện cực cùng tên tỉ lệ mol với nhau.
Gv yêu cầu hs vận dụng định luật Faraday để giải bài tập: Một bình điện phân chứa dung dich AgNO3 có điện trở 2,5Ω. Anôt của bình làm bằng Ag và hiệu điện thế dặt vào hai điện cực của bình là 10V. Tính khối lượng m của bạc bám vào catôt sau 16phút 5giây. Khối lượng nguyên tử của bạc là 108.
Hs đọc SGK và trình bày được các nội dung: 
* Định luật I Faraday 
Nd: SGK
 +Công thức: m = kq ; 
 + Ý nghĩa các đại lượng: 
 k: đương lượng điện hóa (kg/C)
 q: điện lượng
* Định luật II Faraday 
_ Công thức Faraday về điên phân:
 hay 
Hs giải bài tập 
Cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân 
Khối lượng bạc bám vào catốt trong thời gian 16phút 5giây:
Hoạt động 8: Ứng dụng của sự điện phân (20’)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
*Gv: Hiện tượng điện phân được ứng dụng rất nhiều trong thực tế. Gv dẫn dắt để học sinh đưa ra được các ứng dụng của điện phân (Bài: Dòng điện trong chất điện phân- vật lí lớp 11):
- Điều chế hóa chất: Điều chế một số phi kim như Cl2,H2, O2... và điều chế một số hợp chất như: NaOH, nước Gia-ven, H2O2...
-Điều chế kim lọai như Zn, Al, Mg...(Hơn 50 lượng Zn trên thế giới được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch ZnSO4)
- Tinh chế kim loại như: Cu, Pb, Au....
- Mạ điện: 
- Đúc điện.
- Gv: Ngoài các ứng dụng trên người ta còn dùng phương pháp điện phân để xử lí nước thải. 
Gv trình bày nguyên tắc và các cách xử lí bằng phương pháp điện phân:
 + Nguyên tắc: Sử dụng các quá trình oxi hóa anot và khử của catot để làm nước thải khỏi các tạp chất hòa tan và phân tán. Tất cả các quá trình này đều xảy ra trên các điện cực khi cho dòng điện một chiều đi qua nước thải.Các quá trình đã được nghiên cứu để làm sạch nước thải khỏi các tạp chất xyanua, ancol sunfo xyanua, các amin, andehit, hợp chất nitơ, thuốc nhuộm azo, sunfit,kim loại nặngTrong quá trình oxi hóa, các chất trong nước thải bị phân rã hoàn toàn tạo thành CO2, NH3 và H2O tạo thành các chất không độc và đơn giản hơn để có thể tách ra bằng phương pháp khác.
Cụ thể: 
Khử độc xyanua bằng oxi hóa của anot: 
Khử độc xyanua bằng kỹ thuật oxi hóa bởi NaOCl mới sinh 
Trong kỹ thuật này, NaOCl mới sinh do quá trình điện phân dung dịch NaCl không có màng ngăn sẽ oxi hóa CN- theo phản ứng: 
Phương pháp này có ưu điểm là không cần thêm hóa chất từ bên ngoài, nước sau khi xử lý có thể quay lại quá trình sản xuất từ ban đầu.
Khử kim loại nặng:
Phương pháp điện phân có thể được sử dụng để làm sạch nước thải ra khỏi các ion kim loại nặng như Pb2+, Sn2+, Hg2+, Cu2+, As3+ và Cr6+. Quá trình khử của catot đối với ion kim loại xảy ra như sau: Mn+ + ne M. Ở đây, các kim loại lắng lên catot và được thu hồi.
Gv: Sử dụng phương pháp điện phân để xử lí nước thải có những ưu điểm và nhược điểm gì ?
Hs dựa vào kiến thức đã học và dựa vào thực tế để hiểu được ứng dụng của hiện tượng điện phân: 
- Điều chế hóa chất
- Điều chế kim loại
- Tinh chế kim loại 
- Mạ điện
- Đúc điện 
Hs theo dõi nguyên tắc của việc ứng dụng phương pháp điện phân trong xử lí nước thải.
Hs theo dõi kỹ thuật khử độc xyanua
Hs theo dõi khử kim loại nặng bằng phương pháp điện phân.
Hs nghiên cứu và nêu được ưu và nhược điểm: Phương pháp này có sơ đồ công nghệ tương đối đơn giản, tự động hóa mà không cần sử dụng các tác nhân hóa học nhưng lại tiêu hao điện năng lớn.
Hoạt động 9: Kiểm tra và đánh giá kiến thức của học sinh (Nhóm học sinh hoàn thành ở nhà)
Giáo viên yêu cầu học sinh các nhóm hoàn thành các nội dung theo phân công sau:
NHÓM 1 - 2 - 3
ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH MUỐI ĂN VỚI ĐỜI SỐNG
Câu 1. Tìm hiểu ứng dụng của điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn và không có màng ngăn trong thực tiễn ? 
Câu 2. Hãy thực hiện điện phân dung dịch NaCl ? Viết phương trình phản ứng xảy ra ở các điện cực và phương trình tổng quát ? 
Câu 3. Khi điện phân dung dịch muối ăn trong nước , người ta thu được khí hiđrô vào một bình có thể tích V = 1 lít. Hãy tính công thực hiện bởi dòng điện khi điện phân? (Biết rằng hiệu điện thế đặt vào hai cực của bình là U = 50V, áp suất của khí hiđrô trong bình bằng p = 1,3 atm và nhiệt độ của khí hiđrô là t = 270C). 
NHÓM 4 – 5- 6
TÌM HIỂU HIỆN TƯỢNG DƯƠNG CỰC TAN TRONG ĐỜI SỐNG
Câu 1. Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng dương cực tan trong thực tiễn ? Trình bày khái niệm, nguyên tắc, mục đích của các ứng dụng đó ?
Câu 2. Hãy thực hiện mạ đồng cho cái nhẫn ? Viết phương trình phản ứng xảy ra ở các điện cực và phương trình tổng quát ? 
Câu 3. Người ta mạ lên mặt một tấm kim loại có diện tích S = 120 cm2 một lớp Cu bằng phương pháp điện phân trong 2 giờ với cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là 4,5A.Tính bề dày của lớp mạ ? Cho biết Cu có A = 64 và n = 2, khối lượng riêng của đồng D = 8,89 g/cm3. 
NHÓM 7 – 8- 9
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI TRONG ĐIỆN PHÂN
Câu 1. Tìm hiểu điều chế một số kim loai bằng phương pháp điện phân? 
Câu 2. Hãy thực hiện điện phân dung dịch ZnSO4 để điều chế Zn ? Viết phương trình phản ứng xảy ra ở các điện cực và phương trình tổng quát ? 
Câu 3. Người ta dùng phương pháp điện phân dung dịch ZnSO4 để điều chế kẽm.  Tính khối lượng kẽm được giải phóng ra ở catốt bình điện phân. Cho biết hiệu điện thế đặt vào hai cực của bình là U = 10V; Điện năng tiêu thụ ở bình là W=1kWh; đối với kẽm  A=65, n =2. 
3. Hướng dẫn về nhà (2’)
-Học sinh các nhóm tự tìm kiếm thông tin để hoàn thành nội dung bài tập 
- Học sinh đăng kí thời gian để làm thí nghiệm tại phòng thực hành và trình bày sản phẩm của nhóm mình. 
NHÓM 1 - 2 - 3
ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH MUỐI ĂN VỚI ĐỜI SỐNG
Câu 1. Tìm

Tài liệu đính kèm:

  • docsang_kien_kinh_nghiem_xay_dung_du_an_day_hoc_hien_tuong_dien.doc