Giáo án Vật lý lớp 11 CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG TIẾT 27 BÀI 17: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. MỤC TIÊU Kiến thức: - Nắm được các tính chất chung của kim loại. Bản chất của dòng điện trong kim loại thônng qua nội dung thuyết êlectrôn về tính dẫn điện của kim loại. - Hiểu được sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại vào nhiệt độ và các hiện tượng điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ. Kĩ năng: - Vận dụng công thức vào việc xác định được điện trở trong của nguồn ở các bài toán cụ thể. - Giải thích được một số hiện tượng điện của môi trường kim loại. II. CHUẨN BỊ Giáo viên: - Đồ dùng cho thí nghiệm hình 12.4 SGK - Mô hình tinh thể của kim loại. Học sinh: - Ôn lại kiến thức về mạng tinh thể và dòng điện trong kim loại. III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP 1. Ổn định trật tự: 2. Tiến trình dạy học bài mới: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 2 (5 phút): Cấu trúc tinh thể của kim loại - Sử dụng mô hình tinh thể kim loại đã chuẩn bị sẵn để giới thiệu cho học sinh (hoặc hình vẽ). - Giáo viên dẫn dắt cho học sinh trên cơ sở mô hình để dẫn đến tính chất điện của kim loại. + Tại sao kim loại lại dẫn điện tốt? + Tại sao dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm? + Dòng điện khi chạy qua kim loại gây ra tác dụng gì? - Điện trở suất của kim loại có tính chất gì? - Giới thiệu bảng 17.1 và 17.2 SGK. - Nghe giảng và tìm hiểu để trả lời câu hỏi. Kết hợp với các kiến thức đã học để giải quyết các vẫn đề. - Trả lời các câu hỏi của giáo viên: + Điện trở suất của kim loại rất nhỏ. + Trong kim loại khi nhiệt độ không đỏi thì độ mất trật tự ổn định tốt. + Dòng điện gây ra tác dụng nhiệt khi chạy qua tinh thể kim loại. + Khi nhiệt độ tăng, dao động của các ion nút mạng tăng lên tác dụng cản trở dòng điện cũng tăng lên nghĩa là điện trở suất của kim loại tăng. Hoạt động 2 (10 phút): Electron trong kim loại - Nhắc lại kiến thức đã học ở lớp 10 về trạng thái kim loại và đặt các câu hỏi để học sinh trả lời: + Kim loại tồn tại ở thể nào? + Đặc điểm của nguyên tử kim loại? - Trả lời: + Tồn tại ở thể rắn. + Các nguyên tử bị mất điện tử hóa trị để trở thành ion. Các ion sắp xếp trật tự Dương Thế Hiển Giáo án Vật lý lớp 11 + Các ion kim loại sắp xếp như thế nào và tạo ra cấu trúc gì? + Chuyển động của các ion hóa trị trong tinh thể như thế nào? + Kim loại khác nhau có mật độ electron khác nhau, tại sao? + Trong một kim loại thì mật độ này không đổi, không phụ thuộc vào nhiệt độ. Tại sao? + Khi không có điện trường ngoài thì chuyển động hỗn loạn của các electron có gây ra dòng điện trong kim loại không? Tại sao? trong không gian tạo thành mạng tinh thể. + Các điện tử hóa trị thì tách khỏi nguyên tử để trở thành tự do và chuyển động hỗn loạn. + Có số electron khác nhau. + Các electron luôn có xu hướng phân bố đều trong vật. + Khi không có điện trường ngoài, ác chuyển động này không tạo ra dòng điện. + Trả lời câu hỏi C 1 : Trong các kim loại có các hạt mang điện là ion dương. Các electron chuyển động có phương chuyển động nào thì số electron chuyển động theo chiều này sẽ bằng theo chiều ngược lại và vì vậy qua một tiết diện ngang nào đó thì xem như bằng 0. Hoạt động 1 (10 phút): Bản chất dòng điện trong kim loại - Cho học sinh cả lớp đọc sách để nêu được ý chính trong lí thuyết. Chú ý nắm các khái niệm: Độ mất trật tự , vận tốc chuyển động nhiệt hỗn loạn, quãng đường tự do trung bình, thời gian bay tự do trung bình - Hướng dẫn học sinh phân tích để rút ra kết luận về bản chất dòng điện trong kim loại. - Gv đưa ra tình huống: + Khi đặt vào hai đầu vật dẫn một hiệu điện thế thì sẽ có hiện tượng gì? + Nêu bản chất dòng điện trong kim loại? + Tại sao khi đóng mạch điện thì ngọn dèn dù xa cũng lập tức phát sáng. - Gv kiểm tra kết luận. - Đọc sách giáo khoa và thảo luận các vấn đề gv nêu ra: + Sự hình thành và sắp xếp các ion dương trong kim loại. + các êlectrôn hóa trị trở thành các êlectrôn tự do chuyển động hỗn loạn không gây ra dòng điện. + khi có điện trường ngoài làm cho các êlectrôn chuyển động ngược chiều với kim loại tạo ra dòng điện trong kim loại. + Sự mất trật tự của các ion dương dao động cản trở chuyển động của các êlectrôn dựa vào kiến thức đã học để trả lời các câu hỏi của gv. + Phân tích và rút ra kết luận về bản chất dòng điện trong kim loại. + Dòng của êlectrôn chuyển động dưới tác dụng của điện trường. + Vận tốc chuyển động có hướng nhỏ Dương Thế Hiển Giáo án Vật lý lớp 11 nhưng vận tốc lan truyền điện trường rất lớn do đó khi đóng mạch điện thì ngọn dèn dù xa cũng lập tức phát sáng. + Trả lời vào phiếu học tập theo nội dung yêu cầu. + Trình bày trước lớp khi gv yêu cầu. Hoạt động 2 (15 phút): Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại vào nhiệt độ - Gv hướng dẫn hs áp dụng thuyết để giải thích các tính chất điện của kim loại. + Vì sao điện trở của kim loại tăng theo nhiệt độ? + Gv trình bày các biểu thức của sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ + Ý nghĩa của hệ số điện trở - Hs trả lời các câu hỏi của gv thông qua gợi ý: + Do va chạm giữa các ion với các êlectrôn hay nói cách khác các ion của nút mạng là nguyên nhân gây ra điện trở trong kim loại. + Do độ linh động giảm khi nhiệt độ tăng, khi nhiệt độ tăng thì dao động của các ion nút mạng tăng hay nói cách khác biên độ dao động tăng và vì vậy số va chạm nhiều hơn và điện trở tăng. Hoạt động 3 (3 phút): Vận dụng củng cố - Nhắc lại các kiến thức và công thức chính trong bài - Nhớ lại các kiến thức đã học. Hoạt động 4 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà: + Xem lại các phương án tiến hành thí nghiệm. + Xem lại các công thức trong bài. - Yêu cầu: + Đọc trước bài về dòng điện trong chất điện phân. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Ghi những chuẩn bị cho bài sau Dương Thế Hiển Giáo án Vật lý lớp 11 TIẾT 28 BÀI 18: HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN. HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN I. MỤC TIÊU Kiến thức: - Hiểu được chất điện phân và các hạt tải điện trong chất đó. Nội dung thuyết điện li. - Nắm được bản chất dòng điện trong chất điện phân. - Tìm được công thức của dịnh luật Fa-ra- đây. Phát biểu nội dung định luật. Kĩ năng: - Vận dụng công thức vào việc xác định được điện trở trong của nguồn ở các bài toán cụ thể. - Giải thích được một số hiện tượng điện của môi trường kim loại. II. CHUẨN BỊ Giáo viên: - Đồ dùng cho thí nghiệm hình 12.4 SGK - Mô hình tinh thể của kim loại Học sinh: - Ôn tập lại định luật Ôm đối với các loại mạch điện và đối với toàn mạch. - Ôn tập nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của pin. - Mỗi nhóm chuẩn bị hai cục pin 1,5V, giấy có kẻ sẵn ô milimet. III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP 1. Ổn định trật tự: 2. Kiểm tra bài cũ: - Nêu các đặc điểm của dòng điện trong kim loại? 3. Tiến trình dạy học bài mới: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 3 (20 phút): Hiện tượng nhiệt điện - Giới thiệu thí nghiệm 13.4 + Tăng nhiệt độ đầu A lên theo dõi dòng điện trong mạch. + Rút ra nhận xét. - Kết luận. - Lí luận để đưa ra biểu thức suất nhiệt điện động như SGK +Khả năng ứng dụng của cặp nhiệt điện. + ưu điểm của cặp nhiệt điện. + Hướng dẫn phân tích các ứng dụng - Quan sát thí nghiệm. + Đo độ chênh lệch nhiệt độ giữa hai mối hàn tạo ra dòng điện trong mạch. + Nhiệt độ đầu A tăng, dòng điện trong mạch tăng. + Dòng êlectrôn khuếch tán từ đầu nóng sang đầu lạnh + Nêu kết luận. + Nêu biểu thức suất điện động nhiệt điện. + Nêu ứq2ng dụng hiện tượng nhiệt điện. Hoạt động 2 (5 phút): Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại vào nhiệt độ - Gv hướng dẫn hs áp dụng thuyết để giải thích các tính chất điện của kim loại. + vì sao điện trở của kim loại tăng theo nhiệt độ? - Hs trả lời các câu hỏi của gv thông qua gợi ý: + Do va chạm giữa các ion với các Dương Thế Hiển Giáo án Vật lý lớp 11 + Gv trình bày các biểu thức của sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ + Ý nghĩa của hệ số điện trở êlectrôn hay nói cách khác các ion của nút mạng là nguyên nhân gây ra điện trở trong kim loại. + Do độ linh động giảm khi nhiệt độ tăng, khi nhiệt độ tăng thì dao động của các ion nút mạng tăng hay nói cách khác biên độ dao động tăng và vì vậy số va chạm nhiều hơn và điện trở tăng. Hoạt động 3 (10 phút): Điện trở kim loại ở nhiệt độ thấp, hiện tượng siêu dẫn - Gv trình bày hiện tượng bằng bản minh họa chuẩn bị ở nhà( bảng 12.2) + Gợi ý cho hs nêu nhận xét về điện trở của thủy ngân ở các nhiệt độ gần 4K tù tổng quát hóa lên thành hiện tượng. + Cần nhấn mạnh sự phụ thuộc cảu tính dẫn điện của kim loại vào nhiệt độ → tính chất siêu dẫn của kim loại. - Gv trao đổi có tính chất thông báo về ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn và ứng dụng của nó. - Lĩnh hội kiến thức từ Gv - Lưu ý mốc nhiệt độ để xác định siêu dẫn - nhận xét thông qua hình vẽ. - Đọc SGK và rút ra kết luận - nêu các ứng dụng - Trả lời câu C2 Hoạt động 3 (3 phút): Vận dụng củng cố - Nhắc lại các kiến thức và công thức chính trong bài - Nhớ lại các kiến thức đã học. Hoạt động 4 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà: + Xem lại các phương án tiến hành thí nghiệm. + Xem lại các công thức trong bài. - Yêu cầu: - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Ghi những chuẩn bị cho bài sau Dương Thế Hiển Giáo án Vật lý lớp 11 TIẾT 29 BÀI 19: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN (TIẾT 1) I. MỤC TIÊU Kiến thức: - Hiểu được chất điện phân và các hạt tải điện trong chất đó. Nôị dung thuyết điện li. - Nắm được bản chất dòng điện trong chất điện phân. - Giới thiệu cho học sinh môi trường chất điện phân. Kĩ năng: - Giải thích được các kết quả thí nghiệm dựa vào thuyết điện tử. Nêu được hiện tượng dương cực tan và giải thích nó. - Học sinh nêu được tính chất điện của chất điện phân. Giải thích được sự hình thành hiệu điện thế điện hóa - Ứng dụng của hiện tượng điện phân. II. CHUẨN BỊ Giáo viên: - Chuẩn bị thí nghiệm 14.1 - Mô hình Mạ, đúc điện. Học sinh: - Xem lại các kiến thức về dòng điện. III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP 1. Ổn định trật tự: 2. Kiểm tra bài cũ: - Mô tả thí nghiệm hiện tượng nhiệt điện, công thức suất điện động nhiệt điện? - Nêu đặc điểm hiện tượng siêu dẫn? 2. Tiến trình dạy học bài mới: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu hiện tượng điện phân - Yêu cầu học sinh nêu các khái niệm: Hiện tượng điện phân, chất điện phân, bính điện phân - Đặt vân đề về sự cần thiết tìm bản chất dòng điện trong chất điện phân và tính dẫn điện của môi trường này. - Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm - Tiến hành thí nghiêm - Nêu kết luận từ thí nghiệm. - Giải thích vì sao cường độ dòng điện tăng. - Yêu cầu học sinh nêu nội dung thuyết điện li - Hướng dẫn hs giải thích thí nghiệm. + Sự phân li của dung dịch điện phân + Các hạt tải điện tạo ra trong chất điện phân. + Nguyên nhân của sự điện li - Nêu hiện tượng điện phân. - Nêu khái niện về chất điện phân.Cho ví dụ về chất điện phân - Quan sát thí nghiệm → nêu lên nhận xét và kết luận từ đó nêu lên kết quả: + Các loại chất điện phân + Khi nào có dòng điện chạy qua + Các biến đổi háo học xảy ra ở điện cực + Dòng điện tăng chứng tỏ số hạt tải tự do tăng. - Quá trình tách thành các ion riêng biệt từ các liên kết lưỡng cực điện. + Các ion dương và các ion âm là sản phẩm của sự phân li. + Nguyên nhân chính của sự phân li là do hằng số điện môi của dung dịch lớn hơn trong không khí, điều đó làm giảm lực liên kết tĩnh điện giữa các ion trong lưỡng cực. Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu bản chất của dòng điện trong chất điện phân - Tổ chức cho hs quang sát hình vẽ 14.3 phân tích quá trình xảy ra - Thảo luận theo nhóm tù hình 14.3 và phân tích trả lời theo thứ tụ SGK đã hướng dẫn. Dương Thế Hiển Giáo án Vật lý lớp 11 + Chuyển động của các ion sau phân li + Khi chưa có điện trường ngoài. + Khi có điện trường ngoài - Kết luận về dòng điện trong chất điện phân - So sánh mật độ ion trong chất điện phân với mật độ êlectrôn trong kim loại - Hướng dẫn hs trả lời câu C1 + khi chưa có điện trường ngoài. + khi có điện trường ngoài - Kết luận về dòng điện trong chất điện phân - So sánh mật độ ion trong chất điện phân với mật độ êlectrôn trong kim loại - Trả lời câu C1 Hoạt động 3 (15 phút): Tìm hiểu về thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân - Giáo viên giới thiệu dụng cụ, sơ đồ, cách tiến hành thí nghiệm và kết quả thí nghiệm ở hình 9.1 SGK. - Kết quả thí nghiệm: Yêu cầu học sinh nêu nội dung thiết điện li ở hóa học. Hướng dẫn học sinh vận dụng để giải thích các kết quả thí nghiệm. - Kết luận: Kết luận về các quá trình điện phân quan sát được và các gợi ý của giáo viên. - Học sinh quan sát thí nghiệm để nêu được kết quả thí nghiệm về: + Các loại chất điện phân: nướt cất, muối, axit, ba-zơ. + Khi nào có dòng điện chạy qua. + Các biến đổi hóa học xảy ra ở điện cực. - Suy nghĩ, tìm hiểu và kết quả với kiến thức đã học để trả lời câu hỏi. + Các chất được coi là dung dịch điện phân. + Bản chất của các hạt tải điện trong chất điện phân. + Hiện tượng dương cực tan và các duy trì nó. Hoạt động 3 (15 phút): Tìm hiểu về bản chất cúa dòng điện trong chất điện phân - Tổ chức cho hs quang sát hình vẽ 14.3 phân tích quá trình xảy ra. + Chuyển động của các ion sau phân li. + Khi chưa có điện trường ngoài. + Khi có điện trường ngoài. - Kết luận về dòng điện trong chất điện phân. - So sánh mật độ ion trong chất điện phân với mật độ êlectrôn trong kim loại. - Hướng dẫn hs trả lời câu C1. - Học sinh quan sát thí nghiệm để nêu được kết quả thí nghiệm về: + Các loại chất điện phân: nướt cất, muối, axit, ba-zơ. + Khi nào có dòng điện chạy qua. + Các biến đổi hóa học xảy ra ở điện cực. - Suy nghĩ, tìm hiểu và kết quả với kiến thức đã học để trả lời câu hỏi. + Các chất được coi là dung dịch điện phân. + Bản chất của các hạt tải điện trong chất điện phân. + Hiện tượng dương cực tan và các duy trì nó. Hoạt động 4 (3 phút): Vận dụng củng cố - Củng cố bài học: - Trả lời các câu hỏi. Hoạt động 5 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà: - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau: Đọc trước bài. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Ghi những chuẩn bị cho bài sau Dương Thế Hiển Giáo án Vật lý lớp 11 TIẾT 30 BÀI 19: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN (TIẾT 2) I. MỤC TIÊU Kiến thức: - Từ thí nghiệm, giải thích được các kết quả của thí nghiệm dựa vào thuyết điện tử. Nêu được hiện tượng dương cực tan và giải thích nó. - Tìm được công thức của dịnh luật Fa-ra- đây. Phát biểu nội dung định luật. - Học sinh biết được các ứng dụng của nó trong kỹ thuật. Kĩ năng: - Giải thích được các kết quả thí nghiệm dựa vào thuyết điện tử. Nêu được hiện tượng dương cực tan và giải thích nó. - Học sinh nêu được tính chất điện của chất điện phân. Giải thích được sự hình thành hiệu điện thế điện hóa - Ứng dụng của hiện tượng điện phân. II. CHUẨN BỊ Giáo viên: - Chuẩn bị thí nghiệm 14.1 - Mô hình Mạ, đúc điện. Học sinh: - Xem lại các kiến thức về dòng điện. III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP 1. Ổn định trật tự: 2. Kiểm tra bài cũ (5 phút): - Nêu đặc điểm quá trình phân ly tạo ion âm và ion dương khi hòa tan hoặc làm nóng chảy chất điện phân? - Đặc điểm của dòng điện trong kim loại? 3. Tiến trình dạy học bài mới: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 1 (5 phút): Tìm hiểu phản ứng phụ trong chất điện phân, hiện tượng dương cực tan - Yêu cầu học sinh nêu các khái niệm: Hiện tượng điện phân, chất điện phân, bính điện phân - Đặt vân đề về sự cần thiết tìm bản chất dòng điện trong chất điện phân và tính dẫn điện của môi trường này. - Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm - Tiến hành thí nghiêm - Nêu kết luận từ thí nghiệm. - Giải thích vì sao cường độ dòng điện tăng. - Yêu cầu học sinh nêu nội dung thuyết điện li - Hướng dẫn hs giải thích thí nghiệm. + Sự phân li của dung dịch điện phân + Các hạt tải điện tạo ra trong chất điện phân. + Nguyên nhân của sự điện li - Nêu hiện tượng điện phân. - Nêu khái niện về chất điện phân.Cho ví dụ về chất điện phân - Quan sát thí nghiệm → nêu lên nhận xét và kết luận từ đó nêu lên kết quả: + Các loại chất điện phân + Khi nào có dòng điện chạy qua + Các biến đổi háo học xảy ra ở điện cực + Dòng điện tăng chứng tỏ số hạt tải tự do tăng. - Quá trình tách thành các ion riêng biệt từ các liên kết lưỡng cực điện. + Các ion dương và các ion âm là sản phẩm của sự phân li. + Nguyên nhân chính của sự phân li là do hằng số điện môi của dung dịch lớn hơn trong không khí, điều đó làm giảm lực liên kết tĩnh điện giữa các ion trong lưỡng cực. Dương Thế Hiển Giáo án Vật lý lớp 11 Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu hiện tượng dương cực tan - Nêu câu hỏi gợi ý: + Nếu làm thí nghiệm với dung dịch CuSO 4 có anot bằng Cu sẽ thu được gì ở điện cực âm, điện cực dương sẽ biến đổi như thế nào? + Khi các ion di chuyển về điện cực chúng trao đổi điện tích với điện cực để trở thành phân tử trung hòa như thế nào? - Tiến hành thí nghiệm kiểm tra dự đoán, yêu cầu học sinh quan sát và rút ra kết luận. - Khi anion (SO 4 ) 2- chạy về anot, nó kéo ion Cu 2+ vào dung dịch. Như vậy đồng ở anot sẽ tan dần vào trong dung dich. Đó gọi là hiện tượng dương cực tan. - Yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa để tìm hiểu thêm về các hiện tượng diễn ra ở điện cực, và hiện tượng dương cực tan. ? Hiện tượng gì xảy ra khi ta dùng bình điện phân có hai cực bằng graphit và dung dịch điện phân là H 2 SO 4 ? - Gợi ý: Phân tử H 2 SO 4 bị phân li như thế nào? Mô tả sự chuyển động của các ion trong dung dịch điện phân khi có điện trường trong bình điện phân? Hiện tượng dương cực tan có xảy ra không? - Trong trường hợp này, không có hiện tượng dương cực tan xảy ra, chỉ có nước bị phân tích thành hidro bay ra ở catot, còn oxi bay ra ở anot. - Học sinh thảo luận và trả lời: + Nếu hạt tải điện trong chất điện phân là ion dương và ion âm thì khi tiến hành thí nghiệm với dung dịch CuSO 4 có anot làm bằng Cu thì ở các điện cực sẽ có biến đổi. + Ở cực dương anot: Cu 2+ + (SO 4 ) 2- → CuSO 4 và CuSO 4 tan vào trong dung dịch và tiếp tục phân li làm cho dương cực mòn đi. + Ở cực âm catot: Cu 2+ + 2e → Cu. Cu nguyên tử bám vào bề mặt của catot. + Kết quả là cực dương bị mòn đi, cực âm có đồng bám vào. - Chú ý quan sát. - Kết quả: Cực dương bị mòn đi, cực âm có một lớp đồng bám vào. - TL: Phân tử H 2 SO 4 bị phân li thành H + và (SO 4 ) 2- , khi có điện trường trong bình điện phân, ion H + bị đẩy về catot và (SO 4 ) 2- bị đẩy về anot. Vì graphit dẫn điện nhưng không tạo thành ion nên không có hiện tượng dương cực tan xảy ra. Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu định luật Faraday - Nhắc lại thí nghiệm điện phân với dung dịch CuSO 4 với anot bằng Cu. ? Khối lượng của chất giải phóng ra ở điện cực có mối liên hệ định lượng như thế nào với điện lượng chuyển qua bình điện phân? - Gợi ý: Tại sao có khối lượng chất giải phóng ở cực âm? Khối lượng này có tỉ lệ với số ion N dịch chuyển về điện cực không? Điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân có quan hệ như thế nào với số ion N? - Faraday đã đưa ra định luật Faraday I: Khối lượng chất giải phóng ra ở điện cực tỉ lệ với điện lượng chạy qua bình đó. m = kq với k là đương lượng điện hóa của chất giải phóng ra ở điện cực. ? Đương lượng điện hóa của một nguyên tố có - Thảo luận theo nhóm: + Khối lượng m chất giải phóng ra ở điện cực tỉ lệ với số ion N về điện cực: m ~ N. + Điện lượng chuyển qua bình điện phân tỉ lệ với số ion đi về điện cực q ~ N. Vậy m ~ q = It. - TL: Dương Thế Hiển Giáo án Vật lý lớp 11 mối liên hệ định lượng như thế nào với bản chất hóa học (nguyên tử lượng, hóa trị) của nguyên tố đó? - Gợi ý: + Khối lượng chất thoát ra ở điện cực có mối liên hệ như thế nào với nguyên tử lượng của nguyên tố? + Điện lượng chuyển qua bình điện phân có mối liên hệ như thế nào với hóa trị nguyên tố? - Vậy đương lượng điện hóa k tỉ lệ thuận với nguyên tử lượng A và tỉ lệ nghịch với hóa trị n của nguyên tố. - Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C3. ? Hãy viết công thức Faraday về điện phân: + Dòng điện là dòng ion nên ta có m = m 0 N, mặt khác ta có m 0 = A/N A với N A là số Avogadro, m 0 là khối lượng của mỗi ion. Suy ra m = AN/N A và q = It. Mặt khác có q = neN với n là hóa trị nguyên tố, e là điện tích nguyên tố. Suy ra N = It/ne. Từ đó suy ra: m = m 0 N = Ait/N A en Theo định luật I ta có: k = A/Fn = cA/n với F = N A e ≈ 96500C/mol không đổi với mọi nguyên tố - Số nguyên tử trong 1 mol kim loại bằng số Faraday chia cho điện tích nguyên tố. N = 96494/1,602.10 -19 = 6,023.10 23 mol -1 m = Aq/Fn = AIt/Fn Hoạt động 3 (5 phút): Tìm hiểu các ứng dụng của hiện tượng điện phân ? Muốn mạ đồng (phủ một lớp đồng lên bề mặt) cho một vật làm bằng thép ta phải làm như thế nào? ? Muốn mạ bạc cho vật đó, ta phải làm như thế nào? - Vậy mạ một chất nào đó lên bề mặt một vật thì điện phân dung dịch muối của chất đó có cực dương được làm bằng chất đó và cực âm là vật cần mạ. - Dùng vật cần mạ đồng làm cực âm cho thí nghiệm hiện tượng cực dương tan ở trên, sau một thời gian cho dòng điện chạy qua, vật cần mạ sẽ được phủ một lớp đồng lên trên bề mặt. - Ta phải làm cực dương bằng bạc và dung dịch điện phân bằng dung dịch muối của kim loại bạc. Hoạt động 4 (3 phút): Vận dụng củng cố - Củng cố bài học: + Nhắc lại nôi dung hai định luật Faraday và vai trò của hai định luật đó. - Trả lời các câu hỏi. Hoạt động 5 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà: + Ôn lại kiến thức về dòng điện trong kim loại và dòng điện trong chất điện phân. + Làm bài tập 2, 3 trong sách giáo khoa. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau: Đọc trước bài. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Ghi những chuẩn bị cho bài sau Dương Thế Hiển [...]... Khối lượng riêng - Thay vào ta được: 1A DSd = It Fn DSdFn - Suy ra: I = At - Với D = 8,9.103kg/m3; S = 45cm2 = 45.1 0-4 m2 d = 0,05mm = 5.1 0-5 m, t = 45 phút = 2400s F = 9,65.107C/kg, A = 58, n = 2 - Nên I = 2,47A Hoạt động 4 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau: - Ghi những chuẩn bị cho bài sau Đọc trước bài dòng điện... số: t2 = 26440C - Gọi học sinh lên nhận xét bài làm của bạn và - Nhận xét về phương pháp bổ xung - Nhận xét về nội dung - Quan sát và chuẩn bị trả lời các câu hỏi của giáo viên khi được hỏi - Ghi chép vào vở - Giáo viên chữa bài số 2 • Cường độ dòng điện qua bình điện phân: I = U/R = 5A Theo hệ thức Faraday: m = AIt/Fn = 108.5.7200/96500 ≈ 40,3g Hoạt động 4 (3 phút): Vận dụng củng cố - Củng cố bài học:... dòng điện V m AIt d= = = qua bình điện phân là 2A, niken có S SD FnSD khối lượng riêng D = 8,9.10 3kg/m3, 58.2.180 A = 58, n = 2 Coi như kẽm bám d= 7 9, 65.10 2.40.10−48,9.1 03 đều trên bề mặt tấm kim loại d ≈ 0, 03. 10 3 m = 0, 03mm Dương Thế Hiển Giáo án Vật lý lớp 11 - Bài 2: Điện phân dung dich H2SO4 - Khối lượng hidro thu được ở catot là: với các điện cực platin, ta thu được 1 A1 m1 = It khí hidro... điện qua m1 = 10.2880 = 0 ,3( g) 96500 1 bình điện phân có I = 5A trong thời - Hidro tạo nên ở catot tồn tại dưới dạng phân tử khí H 2 Một gian t = 32 phút 10s mol khí hidro (2g) ở điều kiện tiêu chuẩn có thể tích là 22,4l - Vậy thể tích khí hidro thu được là: 0,1 V1 = 22, 4 = 3, 36(l) 2 - Khối lượng oxi thu được ở anot: 1 A2 m2 = It F n2 1 16 m2 = 5.1 930 = 0,8(g) 96500 2 - Thể tích khí oxi thu được... nó - Lưu ý: Diện tích điện cực và nhiệt độ không thay đổi thay đổi Hoạt động 3 (20 phút): Bài tập định lượng Dương Thế Hiển Giáo án Vật lý lớp 11 - Hướng dẫn học sinh làm bài tập 1, 2 sách giáo khoa - Gọi một học sinh khá lên bảng và giải bài tập 1 trong SGK - Gợi ý: Sử dụng các công thức của Faraday - Lưu ý: Cần phải sử dụng phương pháp nào để có thể xác định được thể tích khí - Học sinh xác định -. .. dẫn - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau: Đọc trước bài - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Ghi những chuẩn bị cho bài sau Dương Thế Hiển Giáo án Vật lý lớp 11 Ngày soạn: 17/12/2007 Ngày dạy: 20/12/2007 TIẾT 38 BÀI 23: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN (TIẾT 2) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Hiểu được cơ chế tạo thành các hạt tải điện (electron tự do và lỗ trống) trong bán dẫn pha tạp - Hiểu được sự hình thành lớp p-n... bán dẫn loại p? - Trả lời các câu hỏi - Đặc điểm của sự xuất hiện dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n Hoạt động 4 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà: + Đặc điểm của bán dẫn loại n và bán dẫn loại p?Lớp chuyển tiếp p-n? + Đặc điểm của sự xuất hiện dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau: Đọc trước bài - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Ghi những chuẩn... sáng - Laze bán dẫn cũng hoạt động trên cơ sở này Hoạt động 5 (5 phút): Tìm hiểu về pin nhiệt điện bán dẫn - Giới thiệu cấu tạo cặp nhiệt điện làm từ hai - Ghi nhận và nhớ lại thanh bán dẫn - Yêu cầu học sinh tìm hiểu và nên sự khác biệt - Hệ số nhiệt điện động lớn hơn rất nhiều với cặp nhiệt điện làm từ kim loại? - Giới thiệu về hiện tượng nhiệt điện ngược Hoạt động 3 (3 phút): Vận dụng củng cố - Nhắc... điện bán dẫn - Giới thiệu cấu tạo cặp nhiệt điện làm từ hai - Ghi nhận và nhớ lại thanh bán dẫn - Yêu cầu học sinh tìm hiểu và nên sự khác biệt - Hệ số nhiệt điện động lớn hơn rất nhiều với cặp nhiệt điện làm từ kim loại? - Giới thiệu về hiện tượng nhiệt điện ngược Hoạt động 3 (3 phút): Vận dụng củng cố - Nhắc lại một số ứng dụng của diot bán dẫn Hoạt động 4 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà - Nêu câu hỏi... mẫu - Giới thiệu cho học sinh các dụng cụ thí - Quan sát, ghi chép nghiệm, các sử dụng - Tiến hành lắp đặt và đo đạc trên bộ thí nghiệm mẫu Hoạt động 4 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà: - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Ghi những chuẩn bị cho bài sau Dương Thế Hiển Giáo án Vật lý lớp 11 Ngày soạn: 12/12/2007 Ngày dạy: 16/12/2007 TIẾT 43 BÀI . thông qua hình vẽ. - Đọc SGK và rút ra kết luận - nêu các ứng dụng - Trả lời câu C2 Hoạt động 3 (3 phút): Vận dụng củng cố - Nhắc lại các kiến thức và công thức chính trong bài - Nhớ lại các kiến. trường này. - Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm - Tiến hành thí nghiêm - Nêu kết luận từ thí nghiệm. - Giải thích vì sao cường độ dòng điện tăng. - Yêu cầu học sinh nêu nội dung thuyết điện li - Hướng. trường này. - Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm - Tiến hành thí nghiêm - Nêu kết luận từ thí nghiệm. - Giải thích vì sao cường độ dòng điện tăng. - Yêu cầu học sinh nêu nội dung thuyết điện li - Hướng