Bài 11: PIN VÀ ACQUY.
Posted by Gin | Posted in Giáo án 11 | Posted on 1/02/2010 08:31:00 CH
1. MỤC TIÊU
1.1. Kiến thức:
- Hiểu được sự hình thành của hiệu điện thế điện hóa, qua đó thấy rõ thêm vai trò của lực lạ trong nguồn điện.
- Học sinh nêu được nguyên tắc cấu tạo và sự tạo thành suất điện động của pin Vôn-ta, ăcquy.
1.2. Kĩ năng
- Giải thích được vì sao Acquy làmột pin điện hóa nhưng có thể sử dụng nhiều lần.
- Dùng kiến thức hóa học để giải thích được các hiện tượng vật lí.
2. CHUẨN BỊ
2.1. Giáo viên:
- Một pin tròn(pin Lơ-clan-sê) đã bóc vỏ ngoài để học sinh quan sát cấu tạo bên trong.
-Một ăcquy ( dùng cho xe máy) để giới thiệu cho học sinh.
-Các hình vẽ 11.1, 11.2, 11.3 SGK được vẽ phóng to.
-Một phiếu học tập.
2.2.Học sinh:
-Ôn lại các kiến thức về nguồn điện
-Có thể giao cho một số nhóm học sinh chuẩn bị để làm thí nghiệm về pin điện hóa.
.
3. THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Hoạt động 1:Ổn định lớp,Kiểm tra bài cũ, tìm hiểu về hiệu điện thế điện hóa.
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
- Ổn định lớp nhanh để vào tiết dạy
- HS suy nghĩ tìm câu trả lời
- Cá nhân nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu.
Hoạt động 2: Tìm hiểu hiệuđiện
Hoạt động của học sinh
- HS tập trung suy nghĩ, tìm câu trả lời.
-Thanh kẽm bị nhiễm điện âm, khi đó các ion Zn2+ trong dung dịch điện phân chuyển động nhiệt hỗn loạn gặp thanh kẽm và nhập vào thanh kẽm.
- HS dự đoán:
+HS1: thanh kẽm sẽ bị trung hòa về điện và không bị nhiễm điện âm nữa.
+ HS2: thanh kẽm vẫn tiếp tục nhiễm điện âm.
- Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
+Điện trường này sẽ ngăn sự chuyển động của ion Zn2+ đi ra khỏi thanh kẽm và tăng cường sự chuyển động của Zn2+ từ dung dịch nhập vào thanh kẽm.
+ Điện trường giảm, lực điện trường giảm và không thắng được lực hóa học, khi đó Zn2+ tiếp tục chuyển động đi ra khỏi thanh kẽm.
-Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. - GV : Ổn định lớp:Yêu cầu lớp trưởng báo cáo sỉ số HS trong lớp.
- GV nêu câu hỏi kiểm tra bài cũ
+Kể một số nguồn điện mà em biết ?
+Trong nguồn điện, lực nào đóng vai trò chuyển ion dương ngược chiều điện trường từ cực âm đến cực dương của nguồn điện?
- Lời dẫn: chúng ta đã biết nguyen tắc cấu tạo chung của nguồn điện. Bài học hôm nay chúng ta nghiên cứu về cấu tạo của một số nguồn điện hay gặp trong đời sống là pin và ăquy.
thế điện hóa
Trợ giúp của giáo viên
- Thông báo: người ta đã làm thí nghiệm nhúng một thanh kim loại kẽm vào dung dịch điện phân ZnSO4 và thấy rằng giữa thanh Zn và dung dịch điện phân ZnSO4 có một hiệu điện thế xác định. Người ta gọi đó là hiệu điện thế điện hóa.
- GV nêu câu hỏi giải thích hiện tượng vật lí:
+ Tại sao lại có hiện tương như trên?
- Gợi ý:
+ Khi nhúng thanh Zn vào dung dịch điện phân ZnSO4, dưới tác dụng của lực hóa học các ion Zn2+ của thanh Zn bị kéo ra khỏi thanh Zn. Khi đó thanh Zn bị nhiễm điện gì? Các ion Zn2+ trong dung dịch điện phân sẽ chuyển động như thế nào? Tại sao?
+ Ta thấy luôn có hai quá trình xảy ra: Zn2+ của thanh kẽm dưới tác dụng của lực hóa học sẽ chuyển động ra bên ngoài dung dịch, đồng thời các ion Zn2+ của dung dịch lại chuyển động nhập vào thanh kẽm. Khi đó thanh kẽm còn nhiễm điện âm hay sẽ trung hòa về điện?
- GV thông báo: Thí nghiệm đã chứng tỏ rằng, lúc đầu dòng Zn2+ đi từ thanh kẽm ra dung dịch lớn hơn dòng Zn2+ đi ngược trở lại. Vì vậy thanh kẽm sẽ nhiễm điện âm.
-Như vậy trong một lớp mỏng của dung dịch điện phân tiếp xúc với thanh kẽm có xuất hiện một điện trường.
+ Điện trường này sẽ ngăn sự chuyển động của ion Zn2+ theo chiều nào? Và tăng cường sự chuyển động của Zn2+ theo chiều nào?
+ Vậy điện này càng tăng hay càng giảm? Khi nào thì điện trường sẽ không ngăn sự chuyển động của ion Zn2+ ra khỏi thanh kẽm?
- GV kết luận:
+ Như vậy, điện thế giữa thanh kẽm đối với dung dịch đạt giá trị nào đó thì hai dòng ion đó sẽ bằng nhau, giữa thanh kẽm và dung dịch điện phân thiết lập một cân bằng động. Hiệu điện thế ứng với sự cân bằng động đó là hiệu điện thế điện hóa đối với dung dịch ZnSO4.
+ Hiệu điện thế điện hóa có độ lớn và dấu phụ thuộc vào bản chất kim loại, bản chất và nồng độ dung dịch điện phân.
Hoạt động 3: Tìm hiểu về Pin Vôn- ta.
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
- HS thảo luận chung toàn lớp.
+ Do hai thanh kim loại có bản chất hóa học khác nhau nên hiệu điện thế điện hóa giữa mỗi thanh với dung dịch là khác nhau, nên giữa hai thanh kim loại đó có một hiệu điện thế xác định.
+ Lực hóa học đóng vai trò là lực lạ.
- Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
- GV nêu câu hỏi về vấn đề cần nghiên cứu:
+ Hiện tương gì xảy ra khi nhúng hai thanh kim loại có bản chất hóa học khác nhau vào cùng một dung dịch điện phân.
- Gợi ý:
+ Giữa hai thanh kim loại với nhau có tồn tại hiệu điện thế không ?
- Thông báo: Dựa trên cơ sơ đó chế tạo các pin điện hóa (gọi chung là nguồn điện hóa học).
+ Lực nào đóng vai trò là lực lạ trong các nguồn điện hóa học này ?
- Một trong những nguồn điện hóa học đó là pin Vôn-ta. Nó được cấu tạo như sau:
+ Pin gồm một cực đồng và một cực kẽm nhúng trong dung dịch axit H2SO4 loãng. Thanh kẽm đóng vai trò là cực âm, khi sự cân bằng hóa học được thiết lập, giữa thanh kẽm và dung dịch có hiệu điên thế điên hóa khoảng -0,74 V( U1).
Ở thanh đồng :các ion H+ trong dung dịch tới bám vào cực đồng và thu lấy electron có trong thanh đồng thanh đồng mất bớt electron nên tích điện dương và đóng vai trò là cực dương. Khi sự cân bằng điện hoá được thiết lập thì giữa thanh đồng và dung dịch tồn tại một hiệu điện thế hoá khoảng 0,34 V ( U2 ).
Hai cực của pin Vôn tacó hiệu điện thế xác định :
ξ = U2 - U1 ~ 1.1 V
Đó chính là suất điện động của pin Vôn- ta
Hoạt động 4: Tìm hiểu về nguyên tắc cấu tạo Acquy.
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
- Học sinh tiếp thu, suy nghĩ tìm câu trả lời.
- Một cực của acquy nối với bản âm của nguồn điện có ion H+ bám vào và khử mất ôxi trở thành chì, còn cực kia trở thành chì đioxit (cực dương).
- Cá nhân tiếp thu thông tin.
- GV thông báo: Acquy đơn giản là acquy chì gồm một bình dung dịch axit sunfuric, trong dó nhúng hai tấm chì, trên mặt phủ một lớp chì ôxit PbO.
- Trước khi dùng acquy làm nguồn điện, ta phải nạp điện ban đầu cho nó. Quá trình hóa học nào xảy ra khi tiến hành nạp acquy?
+Khi acquy phát điện, một quá trình ngược lại xảy ra, kết quả là sau một thời gian hai cực trở thành giống nhau đều có một lớp chì ôxit phủ bên ngoài. Khi đó dòng điện sẽ tắt.
Muốn cho acquy có thể phát điện được, ta phải nạp acquy.
- Như vậy, acquy là một nguồn điện có thể nạp lại đế sử dụng nhiều lần dựa trên phản ứng hóa học thuận nghịch: nó tích trữ năng lương dưới dạng hóa năng, để rồi giải phóng năng lượng ấy dưới dạng điện năng.
- Yêu cầu học sinh đọc thêm mục 3.c SGK để thu thập thêm thông tin.
Hoạt động 5: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
- HS tiếp thu kiến thức, vận dụng làm các bài tập trắc nghiệm.
- Cá nhân học sinh nhận nhiệm vụ học tập.
- GV: Nêu lại một số nội dung của bài.Yêu cầu HS nêu những hiểu biết thực tế mà HS biết. Đọc câu trắc nghiệm trong phiếu học tập.
-Dặn dò học sinh về nhà ôn lại các kiến thức: công suất điện, định luật Jun-Lenxo đã học ở trung học cơ sở.
1.1. Kiến thức:
- Hiểu được sự hình thành của hiệu điện thế điện hóa, qua đó thấy rõ thêm vai trò của lực lạ trong nguồn điện.
- Học sinh nêu được nguyên tắc cấu tạo và sự tạo thành suất điện động của pin Vôn-ta, ăcquy.
1.2. Kĩ năng
- Giải thích được vì sao Acquy làmột pin điện hóa nhưng có thể sử dụng nhiều lần.
- Dùng kiến thức hóa học để giải thích được các hiện tượng vật lí.
2. CHUẨN BỊ
2.1. Giáo viên:
- Một pin tròn(pin Lơ-clan-sê) đã bóc vỏ ngoài để học sinh quan sát cấu tạo bên trong.
-Một ăcquy ( dùng cho xe máy) để giới thiệu cho học sinh.
-Các hình vẽ 11.1, 11.2, 11.3 SGK được vẽ phóng to.
-Một phiếu học tập.
2.2.Học sinh:
-Ôn lại các kiến thức về nguồn điện
-Có thể giao cho một số nhóm học sinh chuẩn bị để làm thí nghiệm về pin điện hóa.
.
3. THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Hoạt động 1:Ổn định lớp,Kiểm tra bài cũ, tìm hiểu về hiệu điện thế điện hóa.
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
- Ổn định lớp nhanh để vào tiết dạy
- HS suy nghĩ tìm câu trả lời
- Cá nhân nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu.
Hoạt động 2: Tìm hiểu hiệuđiện
Hoạt động của học sinh
- HS tập trung suy nghĩ, tìm câu trả lời.
-Thanh kẽm bị nhiễm điện âm, khi đó các ion Zn2+ trong dung dịch điện phân chuyển động nhiệt hỗn loạn gặp thanh kẽm và nhập vào thanh kẽm.
- HS dự đoán:
+HS1: thanh kẽm sẽ bị trung hòa về điện và không bị nhiễm điện âm nữa.
+ HS2: thanh kẽm vẫn tiếp tục nhiễm điện âm.
- Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
+Điện trường này sẽ ngăn sự chuyển động của ion Zn2+ đi ra khỏi thanh kẽm và tăng cường sự chuyển động của Zn2+ từ dung dịch nhập vào thanh kẽm.
+ Điện trường giảm, lực điện trường giảm và không thắng được lực hóa học, khi đó Zn2+ tiếp tục chuyển động đi ra khỏi thanh kẽm.
-Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. - GV : Ổn định lớp:Yêu cầu lớp trưởng báo cáo sỉ số HS trong lớp.
- GV nêu câu hỏi kiểm tra bài cũ
+Kể một số nguồn điện mà em biết ?
+Trong nguồn điện, lực nào đóng vai trò chuyển ion dương ngược chiều điện trường từ cực âm đến cực dương của nguồn điện?
- Lời dẫn: chúng ta đã biết nguyen tắc cấu tạo chung của nguồn điện. Bài học hôm nay chúng ta nghiên cứu về cấu tạo của một số nguồn điện hay gặp trong đời sống là pin và ăquy.
thế điện hóa
Trợ giúp của giáo viên
- Thông báo: người ta đã làm thí nghiệm nhúng một thanh kim loại kẽm vào dung dịch điện phân ZnSO4 và thấy rằng giữa thanh Zn và dung dịch điện phân ZnSO4 có một hiệu điện thế xác định. Người ta gọi đó là hiệu điện thế điện hóa.
- GV nêu câu hỏi giải thích hiện tượng vật lí:
+ Tại sao lại có hiện tương như trên?
- Gợi ý:
+ Khi nhúng thanh Zn vào dung dịch điện phân ZnSO4, dưới tác dụng của lực hóa học các ion Zn2+ của thanh Zn bị kéo ra khỏi thanh Zn. Khi đó thanh Zn bị nhiễm điện gì? Các ion Zn2+ trong dung dịch điện phân sẽ chuyển động như thế nào? Tại sao?
+ Ta thấy luôn có hai quá trình xảy ra: Zn2+ của thanh kẽm dưới tác dụng của lực hóa học sẽ chuyển động ra bên ngoài dung dịch, đồng thời các ion Zn2+ của dung dịch lại chuyển động nhập vào thanh kẽm. Khi đó thanh kẽm còn nhiễm điện âm hay sẽ trung hòa về điện?
- GV thông báo: Thí nghiệm đã chứng tỏ rằng, lúc đầu dòng Zn2+ đi từ thanh kẽm ra dung dịch lớn hơn dòng Zn2+ đi ngược trở lại. Vì vậy thanh kẽm sẽ nhiễm điện âm.
-Như vậy trong một lớp mỏng của dung dịch điện phân tiếp xúc với thanh kẽm có xuất hiện một điện trường.
+ Điện trường này sẽ ngăn sự chuyển động của ion Zn2+ theo chiều nào? Và tăng cường sự chuyển động của Zn2+ theo chiều nào?
+ Vậy điện này càng tăng hay càng giảm? Khi nào thì điện trường sẽ không ngăn sự chuyển động của ion Zn2+ ra khỏi thanh kẽm?
- GV kết luận:
+ Như vậy, điện thế giữa thanh kẽm đối với dung dịch đạt giá trị nào đó thì hai dòng ion đó sẽ bằng nhau, giữa thanh kẽm và dung dịch điện phân thiết lập một cân bằng động. Hiệu điện thế ứng với sự cân bằng động đó là hiệu điện thế điện hóa đối với dung dịch ZnSO4.
+ Hiệu điện thế điện hóa có độ lớn và dấu phụ thuộc vào bản chất kim loại, bản chất và nồng độ dung dịch điện phân.
Hoạt động 3: Tìm hiểu về Pin Vôn- ta.
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
- HS thảo luận chung toàn lớp.
+ Do hai thanh kim loại có bản chất hóa học khác nhau nên hiệu điện thế điện hóa giữa mỗi thanh với dung dịch là khác nhau, nên giữa hai thanh kim loại đó có một hiệu điện thế xác định.
+ Lực hóa học đóng vai trò là lực lạ.
- Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
- GV nêu câu hỏi về vấn đề cần nghiên cứu:
+ Hiện tương gì xảy ra khi nhúng hai thanh kim loại có bản chất hóa học khác nhau vào cùng một dung dịch điện phân.
- Gợi ý:
+ Giữa hai thanh kim loại với nhau có tồn tại hiệu điện thế không ?
- Thông báo: Dựa trên cơ sơ đó chế tạo các pin điện hóa (gọi chung là nguồn điện hóa học).
+ Lực nào đóng vai trò là lực lạ trong các nguồn điện hóa học này ?
- Một trong những nguồn điện hóa học đó là pin Vôn-ta. Nó được cấu tạo như sau:
+ Pin gồm một cực đồng và một cực kẽm nhúng trong dung dịch axit H2SO4 loãng. Thanh kẽm đóng vai trò là cực âm, khi sự cân bằng hóa học được thiết lập, giữa thanh kẽm và dung dịch có hiệu điên thế điên hóa khoảng -0,74 V( U1).
Ở thanh đồng :các ion H+ trong dung dịch tới bám vào cực đồng và thu lấy electron có trong thanh đồng thanh đồng mất bớt electron nên tích điện dương và đóng vai trò là cực dương. Khi sự cân bằng điện hoá được thiết lập thì giữa thanh đồng và dung dịch tồn tại một hiệu điện thế hoá khoảng 0,34 V ( U2 ).
Hai cực của pin Vôn tacó hiệu điện thế xác định :
ξ = U2 - U1 ~ 1.1 V
Đó chính là suất điện động của pin Vôn- ta
Hoạt động 4: Tìm hiểu về nguyên tắc cấu tạo Acquy.
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
- Học sinh tiếp thu, suy nghĩ tìm câu trả lời.
- Một cực của acquy nối với bản âm của nguồn điện có ion H+ bám vào và khử mất ôxi trở thành chì, còn cực kia trở thành chì đioxit (cực dương).
- Cá nhân tiếp thu thông tin.
- GV thông báo: Acquy đơn giản là acquy chì gồm một bình dung dịch axit sunfuric, trong dó nhúng hai tấm chì, trên mặt phủ một lớp chì ôxit PbO.
- Trước khi dùng acquy làm nguồn điện, ta phải nạp điện ban đầu cho nó. Quá trình hóa học nào xảy ra khi tiến hành nạp acquy?
+Khi acquy phát điện, một quá trình ngược lại xảy ra, kết quả là sau một thời gian hai cực trở thành giống nhau đều có một lớp chì ôxit phủ bên ngoài. Khi đó dòng điện sẽ tắt.
Muốn cho acquy có thể phát điện được, ta phải nạp acquy.
- Như vậy, acquy là một nguồn điện có thể nạp lại đế sử dụng nhiều lần dựa trên phản ứng hóa học thuận nghịch: nó tích trữ năng lương dưới dạng hóa năng, để rồi giải phóng năng lượng ấy dưới dạng điện năng.
- Yêu cầu học sinh đọc thêm mục 3.c SGK để thu thập thêm thông tin.
Hoạt động 5: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
- HS tiếp thu kiến thức, vận dụng làm các bài tập trắc nghiệm.
- Cá nhân học sinh nhận nhiệm vụ học tập.
- GV: Nêu lại một số nội dung của bài.Yêu cầu HS nêu những hiểu biết thực tế mà HS biết. Đọc câu trắc nghiệm trong phiếu học tập.
-Dặn dò học sinh về nhà ôn lại các kiến thức: công suất điện, định luật Jun-Lenxo đã học ở trung học cơ sở.
Comments (0)
Đăng nhận xét