Giáo án môn Vật lí 11 - Bài tập về dòng điện trong chất điện phân

Giáo viên: NGUYÊN VĂN HIẾU	Đơn vị: THPT LƯƠNG THẾ VINH, KBANG
Ngày soạn: 03/12/2017	Tuần 15	Tiết 29
Ngày: 6/12/2017 ;Tiết: 3 ;	Lớp: 11A10 
BÀI TẬP VỀ DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Bản chất dòng điện trong kim loại
- Nêu và giải thích được các tính chất điện của kim loại
- Nêu được điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ.
- Nêu được hiện tượng nhiệt điện là gì.
- Nêu được hiện tượng siêu dẫn là gì.
- Nêu được bản chất dòng điện trong chất điện phân
- Mô tả được hiện tượng dương cực tan.
- Phát biểu được định luật Fa-ra-đây về điện phân và viết được hệ thức của định luật này.
- Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng điện phân.
2. Kỹ năng
- Nhận biết và giải thích được những biểu hiện và ứng dụng kỹ thuật của dòng điện trong các môi trường
- Ứng dụng thực tế của hiện tượng nhiệt điện, siêu dẫn
- Vận dụng các công thức Fara đây đối với chất điện phân
3. Thái độ
- Tích cực, chủ động sáng tạo trong học tập
- Tác phong khoa học, nghiêm túc, trung thực
- Ý thức tự học
4. Định hướng hình thành năng lực
- Năng lực chung: Năng lực tự học, giải quyết vấn đề, suy luận lý thuyết, giao tiếp, hợp tác.
- Năng lực chuyên biệt: Năng lựcvận dụng lý thuyết giải bài tập, hoạt động nhóm.
II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1. Chuẩn bị của giáo viên
- Thiết bị dạy học: Thước thẳng, giáo án
- Học liệu: các bài tập phiếu học tập.
2. Chuẩn bị của học sinh
- Ôn lại các kiến thức cũ liên quan đến bài học.
- Chuẩn bị các nội dung trong phiếu học tập.
- Học bài cũ và làm các bài tập giáo viên giao về nhà.
3. Bảng tham chiếu các mức yêu cầu cần đạt của câu hỏi, bài tập, kiểm tra, đánh giá
Nội dung
Nhận biết
MĐ1
Thông hiểu
MĐ2
Vận dụng
MĐ3
Vận dụng cao
MĐ4
Tìm hiểu tính chất dẫn điện của chất điện phân
- Định nghĩa hiện tượng dương cực tan
- Nội dung của các định luật Fara đây
- Điều kiện để xảy ra hiện tượng dương cưc tan
- Biết được sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế trong các môi trường
- Áp dụng hiện tượng dương cực tan giải quyết các bài tập liên quan
Vận dụng định Faraday để giải một số bài tập đơn giản và phức tạp
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP 
A. KHỞI ĐỘNG. 
	1. Nêu bản chất dòng điện trong chất điện phân? 
	2. Viết công thức định luật I, II Fa-ra-đây ? Cho biết các đại lượng trong công thức ?
	3. Viết công thức kết hợp hai định luật Fa-ra- đây ?
B. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC 
HOẠT ĐỘNG 1. Tóm tắt kiến thức 
(1) Mục tiêu: nhắc lại nội dung trọng tâm của bài cũ
(2) Phương pháp/Kĩ thuật dạy học: Hoạt động nhóm, giải quyết vấn đề, vấn đáp
(3) Hình thức tổ chức hoạt động: Học sinh tự tìm hiểu trước ở nhà, trả lời các câu hỏi của phiếu học tập.
(4) Phương tiện dạy học: phiếu học tập
(5) Sản phẩm:
Dòng điện trong chất điện phân:
Định luật Faraday:
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
P1.1- Nêu bản chất dòng điện trong chất điện phân ?
P1.2 - Viết công thức định luật I, II Fa-ra-đây ? Cho biết tên gọi các đại lượng trong công thức ?
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
P1.3-Viết công thức kết hợp hai định luật Fa-ra- đây ?
Nội dung hoạt động 1
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Chuyển giao nhiệm vụ học tập giá viên yêu cầu học sinh tóm tắt kiến thức
Theo dõi, hướng dẫn, giúp đỡ HS thực hiện nhiệm vụ.
Đánh giá kết quả (sản phẩm) thực hiện nhiệm vụ của học sinh.
Thực hiện nhiệm vụ học tập: học sinh theo dõi và hoàn thành các nội dung trong phiếu học tập số 1.
Trao đổi thảo luận.
Báo cáo kết quả, thảo luận. HS cập nhật sản phẩm của hoạt động học.
HOẠT ĐỘNG 2: Vận dụng kiến thức để giải bài tập 
(1) Mục tiêu: Giúp học sinh giải được các bài tập trắc tắc nghiệm 
(2) Phương pháp/Kĩ thuật dạy học: Giải quyết vấn đề, vấn đáp, hoạt động nhóm, đàm thoại.
(3) Hình thức tổ chức hoạt động: Giáo viên nêu nội dung bài toán trắc nghiệm
(4) Phương tiện dạy học: phiếu học tập, bảng phụ.
(5) Sản phẩm: 
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
Câu 1: (MĐ3) Đương lượng điện hóa là đại lượng có biểu thức:	
A. m/Q 	B. A/n 	C. F 	D. 1/F
Câu 2:(MĐ1) Đơn vị của đương lượng điện hóa và của hằng số Farađây lần lượt là
A. N/m; F 	B. N; N/m	C. kg/C; C/mol 	D. kg/C; mol/C
Câu 3:(MĐ1) Câu nào dưới đây nói về hiện tượng điện phân có dương cực tan đúng ?
A. Là hiện tượng điện phân dung dịch axit hoặc bazơ với điện cực là graphit.
B. Là hiện tượng điện phân dung dịch muối có chứa kim loại làm catốt.
C. Là hiện tượng điện phân dung dịch muối có chứa kim loại làm atốt. Kết quả kim loại tan dần từ anốt sang catốt.
D. Là hiện tượng điện phân dung dịch muối có chứa kim loại làm atốt. Kết quả kim loại tan dần từ catốt sang anốt.
Câu 4: (MĐ2) Nguyên nhân làm xuất hiện các hạt mang điện tự do trong chất điện phân là do:
A. sự tăng nhiệt độ của chất điện phân 	
B. sự chênh lệch điện thế giữa hai điện cực 
C. sự phân ly của các phân tử chất tan trong dung môi 
D. sự trao đổi electron với các điện cực
Câu 5: (MĐ3) Một bình điện phân chứa dung dịch bạc nitrat có anôt bằng bạc, cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là 5A. Lượng bạc bám vào cực âm của bình điện phân trong 2 giờ là bao nhiêu, biết bạc có A = 108, n = 1:
A. 40,29g 	B. 40,29.10-3 g 	C. 42,9g 	D. 42,910-3g
Câu 6: (MĐ3) Hai bình điện phân mắc nối tiếp với nhau trong một mạch điện, bình 1 chứa dung dịch CuSO4 có các điện cực bằng đồng, bình 2 chứa dung dịch AgNO3 có các điện cực bằng bạc. Trong cùng một khoảng thời gian nếu lớp bạc bám vào catot của bình thứ 2 là m2 = 41,04g thì khối lượng đồng bám vào catot của bình thứ nhất là bao nhiêu ?Biết ACu = 64, nCu = 2, AAg = 108, nAg = 1:	
A. 12,16g 	B. 6,08g 	C. 24, 32g 	D. 18,24g
Câu 7: (MĐ3) Muốn mạ đồng một tấm sắt có diện tích tổng cộng 200cm2 người ta dùng tấm sắt làm catot của bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 và anot là một thanh đồng nguyên chất, cho dòng điện 10A chạy qua bình trong 2 giờ 40 phút 50 giây. Bề dày của lớp đồng bám trên mặt tấm sắt trong thời gian trên là bao nhiêu ? Biết ACu = 64, n = 2, D = 8,9g/cm3
A. 1,6.10-2cm	 B. 1,8.10-2cm 	C. 2.10-2cm 	D. 2,2.10-2cm 
CÂU
1
2
3
4
5
6
7
Đ/A
A
C
C
C
A
A
B
1. Bài tập định tính
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
+Yêu cầu học sinh thảo luận và trả lời từ câu 1 đến câu 4
+ Theo dõi học sinh thực hiện.
+Yêu cầu đại diện học sinh báo cáo và nhận xét.
+ Đánh giá kết quả (sản phẩm) thực hiện nhiệm vụ của học sinh.
Thực hiện nhiệm vụ học tập: học sinh theo dõi và hoàn thành các nội dung trong phiếu học tập số 2. Từ câu 1 đến câu 4
Trao đổi thảo luận.
Báo cáo kết quả, thảo luận. HS cập nhật sản phẩm của hoạt động học.
2. Bài tập định lượng
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
+Yêu cầu học sinh tóm tắt đề bài câu 5, thảo luận nhóm và giải bài tập 
+ Theo dõi học sinh thực hiện.
+Yêu cầu đại diện học sinh báo cáo và nhận xét.
+ Đánh giá kết quả (sản phẩm) thực hiện nhiệm vụ của học sinh.
Thực hiện nhiệm vụ học tập: học sinh theo dõi và hoàn thành bài tập ở câu 5
Trao đổi thảo luận.
Báo cáo kết quả, thảo luận. HS cập nhật sản phẩm của hoạt động học.
+Yêu cầu học sinh tóm tắt đề bài câu 6, thảo luận nhóm và giải bài tập 
+ Theo dõi học sinh thực hiện.
+Yêu cầu đại diện học sinh báo cáo và nhận xét.
+ Đánh giá kết quả (sản phẩm) thực hiện nhiệm vụ của học sinh.
Thực hiện nhiệm vụ học tập: học sinh theo dõi và hoàn thành bài tập ở câu 6
Trao đổi thảo luận.
Báo cáo kết quả, thảo luận. HS cập nhật sản phẩm của hoạt động học.
+Yêu cầu học sinh tóm tắt đề bài câu 7, thảo luận nhóm và giải bài tập 
+ Theo dõi học sinh thực hiện.
+Yêu cầu đại diện học sinh báo cáo và nhận xét.
+ Đánh giá kết quả (sản phẩm) thực hiện nhiệm vụ của học sinh.
Thực hiện nhiệm vụ học tập: học sinh theo dõi và hoàn thành bài tập ở câu 7
Trao đổi thảo luận.
Báo cáo kết quả, thảo luận. HS cập nhật sản phẩm của hoạt động học.
HOẠT ĐỘNG 3. HƯỚNG DẪN HỌC Ở NHÀ
- Làm các bài tập chất điện phân
- Chuẩn bị nội dung phiếu học tập giáo viên giao về nhà.
- Đọc SGK và tài liệu tham khảo. Tìm hiểu dòng điện trong chất khí.
NỘI DUNG CÁC CÂU HỎI, BÀI TẬP
MĐ 1: Nhận biết
Câu 1: (MĐ1) Nguyên nhân làm xuất hiện các hạt mang điện tự do trong chất điện phân là do:
A. sự tăng nhiệt độ của chất điện phân 	
B. sự chênh lệch điện thế giữa hai điện cực 
C. sự phân ly của các phân tử chất tan trong dung môi 	
D. sự trao đổi electron với các điện cực
Câu 2: (MĐ1) Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của:
A. các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường
B. các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, electron tự do ngược chiều điện trường
C. các electron ngược chiều điện trường, lỗ trống theo chiều điện trường
D. các ion và electron trong điện trường
MĐ 2: Thông hiểu
Câu 3: (MĐ2) Do những nguyên nhân gì mà độ dẫn điện của chất điện phân tăng khi nhiệt độ tăng?
A. chuyển động nhiệt của các phân tử tăng làm khả năng phân ly thành ion tăng do va chạm
B. độ nhớt của dung dịch giảm làm các ion chuyển động dễ dàng hơn
C. chuyển động nhiệt của các phân tử ở điện cực tăng lên vì thế tác dụng mạnh lên dung dịch
D. cả A và B
MĐ 3: Vận dụng thấp
Câu 3: (MĐ3) Một bộ nguồn gồm 30 pin mắc hỗn hợp thành 3 nhóm nối tiếp, mỗi nhóm có 10 pin mắc song song, mỗi pin có suất điện động 0,9V và điện trở trong 0,6Ω. Một bình điện phân dung dịch đồng có anot bằng đồng có điện trở 205Ω nối với hai cực bộ nguồn trên thành mạch kín. Lượng khối lượng đồng bám vào catot trong thời gian 50 phút bằng bao nhiêu ?( biết A = 64, n = 2)	
A. 0,01g 	B. 0,023g 	C. 0,013g 	D. 0,018g
Câu 4: (MĐ3) Một tấm kim loại có diện tích 120cm2 đem mạ niken được làm catot của bình điện phân dung dịch muối niken có anot làm bằng niken. Bề dày của lớp niken được mạ biết dòng điện qua bình điện phân có cường độ 0,3A chạy qua trong 5 giờ, niken có A = 58,7; n = 2; D = 8,8.103kg/m3 là
A. 0,021mm 	B. 0,0155mm 	C. 0,012mm 	D. 0,0321
Câu 6: (MĐ3) Mạ kền cho một bề mặt kim loại có diện tích 40cm2 bằng điện phân. Biết Ni = 58, hóa trị 2, D = 8,9.103kg/m3. Sau 30 phút bề dày của lớp kền là 0,03mm. Dòng điện qua bình điện phân có cường độ:
A. 1,5A 	B. 2A 	C. 2,5A 	D. 3A
MĐ 4: Vận dụng cao
ξ, r
R
Đ
B
Câu 7: (MĐ4) Một mạch điện như hình vẽ. R = 12Ω, Đ: 6V – 9W; bình điện phân CuSO4 có anot bằng Cu; ξ = 9V, r = 0,5Ω. Đèn sáng bình thường, khối lượng Cu bám vào catot mỗi 
phút là bao nhiêu ? 	
A. 25mg 	B. 36mg 	C. 40mg 	 D. 45mg
Câu 8: (MĐ4) Điện phân dung dịch H2SO4 có kết quả sau cùng là H2O bị phân tích thành H2 và O2. Sau 32 phút thể tích khí O2 thu được là bao nhiêu nếu dòng điện có cường độ 2,5A chạy qua bình, và quá trình trên làm ở điều kiện tiêu chuẩn ?	
A. 112cm3 	B. 224 cm3 	C. 280 cm3	D. 310cm3
Chuẩn bị bài mới: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
P1.1. Không khí ( chất khí) có dẫn điện không. vì sao?
P1.2. Ở điều kiện thường chất khí có dẫn điện không. Vì sao? 
P1.3. Mô tả thí nghiệm hình 15.2 SGK và đưa ra kết luận.
P1.4. Hoàn thành câu C2 SGK
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
P2.1. Nêu tác nhân ion hóa trong thí nghiệm trên. Hạt tải điện trong chất khí?
P2.2. Bản chất dòng điện trong chất khí?
P2.3. Thế nào là quá trình dẫn điện không tự lực? quá trình dẫn điện không tự lực có tuân theo định Ôm không?
P2.4. Thế nào là quá trình dẫn điện tự lực của chất khí? Cách tạo ra hạt tải điện mới trong chất khí ?
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
P3.1. Tia lửa điện là sự phóng điện tự lực hay sự phóng điện không tự lực?
P3.2. Nêu định nghĩa của tia lửa điện.
P3.3. Điều kiện tạo ra tia lửa điện
P3.4. Nêu vài ứng dụng của tia lửa điện
P3.5. Vì sao khi đi đường gặp mưa giông, sấm sét dữ dội ta không nên đứng trên những gò đất cao hoặc trú dưới gốc cây mà nên nằm dán người xuốn đất?
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4
P4.1. Nêu định nghĩa hồ quang điện.
P4.2. Điều kiện để tạo ra hồ quang điện?
P4.3. Tại sao dòng điện trong hồ quang điện lại chủ yếu là dòng electron chạy từ catot đến anot?
P4.4. Nêu vài ứng dụng về hồ quang điện?
Câu hỏi kiểm tra đánh giá
MĐ 1: Nhận biết
Dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các:
A. electron theo chiều điện trường 	
B. ion dương theo chiều điện trường và ion âm ngược chiều điện trường
C. ion dương theo chiều điện trường, ion âm và electron ngược chiều điện trường
D. ion dương ngược chiều điện trường, ion âm và electron theo chiều điện trường
Chọn một đáp án sai: 
A. Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực 
B. Hồ quang điện xảy ra trong chất khí ở áp suất cao
C. Hồ quang điện sảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa 2 điện cực có hiệu điện thế không lớn
D. Hồ quang điện kèm theo tỏa nhiệt và tỏa sáng rất mạnh
Chọn một đáp án sai: 
A. Trong quá trình phóng điện thành tia chỉ có sự ion hóa do va chạm 
B. Sự phóng điện trong chất khí thường kèm theo sự phát sáng 
C. Trong không khí tia lửa điện hình thành khi có điện trường rất mạnh cỡ 3.106V/m 
D. Hình ảnh tia lửa điện không liên tục mà gián đoạn
Chọn một đáp án sai: 
A. Sự dẫn điện của chất khí là tự lực nếu nó có thể sảy ra và duy trì khi đốt nóng mạnh chất khí, và duy trì tác nhân.
B. Sự dẫn điện của chất khí là tự lực nếu nó có thể sảy ra và duy trì khi đốt nóng mạnh chất khí, rồi ngừng tác nhân.
C. chất khí phóng điện tự lực khi có tác dụng của điện trường đủ mạnh ion hóa khí, tách phân tử khí thành ion dương và electron tự do
D. Trong quá trình phóng điện thành tia, ngoài sự ion hóa do va chạm còn có sự ion hóa do tác dụng của bức xạ có trong tia lửa điện 
Dòng chuyển dời có hướng của các ion dương, ion âm và electron tự do là dòng điện trong môi trường:
A. chất khí 	B. chân không 	C. kim loại 	D. chất điện phân
Chọn một đáp án đúng:
A. Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương và âm
B. Dòng điện trong chất khí không phụ thuộc vào hiệu điện thế
C. Cường độ dòng điện trong chất khí ở áp suất thường tăng lên khi hiệu điện thế tăng
D. Dòng điện chạy qua không khí ở hiệu điện thế thấp khi không khí được đốt nóng, hoặc chịu tác dụng của tác nhân ion hóa.
Trong sự phóng điện thành miền, nếu giảm áp suất rất thấp cỡ 10-3mmHg thì có hiện tượng gì:
A. miền tối catốt giảm bớt 	 B. Cột sáng anốt chiếm toàn bộ ống khí 
C. miền tối catốt chiếm toàn bộ ống khí 	 D. cột sáng anốt giảm bớt
So sánh bản chất thì dòng điện trong các môi trường nào do cùng một loại hạt tải điện tạo nên:
A. kim loại và chân không 	 B. chất điện phân và chất khí 
C. chân không và chất khí 	D. không có hai môi trường như vậy
Các hiện tượng: tia lửa điện, sét, hồ quang điện, hiện tượng nào là quá trình phóng điện tự lực:
A. tia lửa điện 	B. sét 	C. hồ quang điện D. cả 3 đều đúng
Các hiện tượng: tia lửa điện, sét, hồ quang điện, hiện tượng nào sảy ra do tác dụng của điện trường rất mạnh trên 106V/m:
A. tia lửa điện 	B. sét 	C. hồ quang điện D. tia lửa điện và sét
Các hiện tượng: tia lửa điện, sét, hồ quang điện, hiện tượng nào có sự phát xạ nhiệt electron:
A. tia lửa điện 	 B. sét 	C. hồ quang điện D. cả 3 đều đúng
Sự phóng điện thành miền của chất khí xảy ra trong các điều kiện nào:
A. áp suất cao cỡ chục atm; hiệu điện thế thấp cỡ chục vôn 	
 B. áp suất ở đktc, hiệu điện thế cao cỡ kilôvôn
C. áp suất thấp dưới 1mmHg, hiệu điện thế cỡ trăm vôn 	 
D. áp suất cao cỡ chục atm; hiệu điện thế cao cỡ kilôvôn
MĐ 2: Thông hiểu
A
B
C
D
I
O
U
I
O
U
I
O
U
I
O
U
Ibh
Ub
Ibh
Uc
Đường đặc trưng vôn – ampe của chất khí có dạng:
Chọn một đáp án sai:
A. Ở điều kiện bình thường không khí là điện môi 	
B. Khi bị đốt nóng không khí dẫn điện
C. Những tác nhân bên ngoài gây nên sự ion hóa chất khí gọi là tác nhân ion hóa 
D. Dòng điện trong chất khí tuân theo định luật Ôm
Khi nói về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế, nhận xét nào sau đây là sai: 	
A. Khi tăng dần hiệu điện thế từ giá trị 0 đến Uc sự phóng điện chỉ sảy ra khi có tác nhân ion hóa, đó là sự phóng điện tự lực.
B. Khi U ≥ Ub cường độ dòng điện đạt giá trị bão hòa dù U có tăng
C. Khi U > Uc thì cường độ dòng điện giảm đột ngột. 	
D. Đường đặc tuyến vôn – ampe không phải là đường thẳng
MĐ 3: Vận dụng thấp
Khi nói về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế trong quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí đáp án nào sau đây là sai:
A. Khi U nhỏ, I tăng theo U 	B. Khi U đủ lớn, I đạt giá trị bão hòa 
I
O
U
Ub
Ibh
Uc
A
B
C
C. U quá lớn, thì I tăng nhanh theo U 	D. Với mọi giá trị của U, thì I tăng tỉ lệ thuận với U theo định luật Ôm
Đặc tuyến vôn – ampe của chất khí khi có dòng điện chạy qua có dạng như hình vẽ. 
Ở đoạn nào hạt tải điện được tạo ra bởi tác nhân ion hóa?
A. OA 	B. AB 	C. BC 	 	D. OA và AB
Đặc tuyến vôn – ampe của chất khí có dòng điện chạy qua có dạng như hình vẽ câu hỏi 17. Ở đoạn nào hạt tải điện được tạo ra bởi ion hóa do va chạm:
A. OA 	B. AB 	C. BC 	D. AB và BC
Đặc tuyến vôn – ampe của chất khí khi có dòng điện chạy qua có dạng như hình vẽ câu hỏi 17. Ở đoạn nào có sự phóng điện không tự lực?
A. OA 	B. AB 	C. BC 	D. OA và AB