Bài 17: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI.
I- Mục tiêu:
- Nêu được các tính chất điện của kim loại.Trình bày được sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo
nhiệt độ.
- Hiểu được sự có mặt của các êlectron tự do trong kim loại.Vận dụng thuyết êlectron tự do trong kim loại để
giải thích một cách định tính các tính chất điện của kim loại.
II- Chuẩn bị:
1)Giáo viên:
- Vẽ phóng to các hình 17.1,17.2,17.3,17.4 và bảng 17.2 SGK.
-Dự kiến nội dung ghi bảng
1)Các tính chất điện của kim loại:
-Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại vào nhiệt độ:
ρ=ρ
0
(1+α(t-t
0
))
trong đó : ρ
0
là điện trở suất ở t
0
(
0
C)
α là hệ số nhiệt điện trở(K
-1
)
-Sự phụ thuộc của điện trở của kim loại vào nhiệt độ:
R=R
0
(1+α(t-t
0
))
trong đó : R
0
là điện trở ở t
0
(
0
C)
2)Electron tự do trong kim loại:
Sgk
3)Giải thích tính chất điện của kim loại:
-Bản chất dòng điện trong kim loại:
sgk
-Giải thích các tính chất điện của kim loại bằng thuyết electron tự do:
(học sinh đọc sgk)
2)Học sinh:
- Ôn lại phần nói về tính chất điện của kim loại trong SGK Vật lí 9 và định luật Ôm cho đoạn mạch, định luật Jun-
Lenxơ.
III- Tổ chức hoạt động dạy học:
1)Hoạt động 1:Nhắc lại tính chất điện của kim loại.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
GV yêu cầu HS nêu lên các tính chất điện của kim
loại, sau đó GV tổng kết và hệ thống lại.
GV yêu cầu HS căn cứ vào đồ thị H17.1 để trả lời
câu hỏi C1.
GV lưu ý cho hs : Hệ số α còn phụ thuộc vào nhiệt
độ, vào độ sạch và chế độ gia công vật liệu.
Yêu cầu hs trả lời C2.
Học sinh đọc sgk trả lời câu hỏi của gv
HS trả lời:- Điện trở dây tóc bóng đèn tăng khi
hiệu điện thế tăng.Mặt khác, khi hiệu điện thế
tăng, độ sáng của bóng đèn tăng, chứng tỏ nhiệt độ
dây tóc bóng đèn tăng.Từ đó kết luận: điện trở của
dây tóc bóng đèn tăng khi nhiệt độ tăng:
R
t
=R
0
(1+α (t-t
0
) )
Trả lời C2: Nên dùng constantan, vì nó có α rất
nhỏ.
2)Hoạt động 2: Giới thiệu về sự có mặt của êlectron tự do trong kim loại.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
GV dựa vào H17.2 giới thiệu sự có mặt và hoạt
động của các êlectron tự do trong mạng tinh thể
kim loại.
HS nhắc lại về cấu trúc tinh thể của kim loại.
3)Hoạt động 3: Giải thích tính chất điện của kim loại.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
GV đặt vấn đề: khi đặt vào 2 đầu kim loại một
hiệu điện thế thì các êlectron tự do sẽ chuyển động
như thế nào?
Hs trả lời: các electron sẽ chịu thêm tác dụnh của
điện trường và chuyển động theo sự tác động
ấy.Cụ thể là các electron chuỷen động ngược chiều
GV kết luận: sự di chuyển đó của êlectron tạo ra
dòng điện.
GV nhấn mạnh cho HS bản chất dòng điện trong
kim loại và giảng giải cho HS hiểu nội dung của
SGK
Gv hướng dẫn cho hs dùng thuyết electron để giải
thích các tính chất điện của kim loại.
GV đặt vấn đề cho HS :trong khi các êlectron tự
do di chuyển như thế thì có xảy ra hiện tượng gì
với chúng?
GV nhấn mạnh thêm: điện trở còn được gây ra bởi
các sai hỏng tinh thể.
HS trả lời C3: các kim loại khác nhau có cấu trúc
mạng tinh thể khác nhau và mật độ êlectron tự do
khác nhau=>tác dụng ngăn cản chuyển động có
hướng của các êlectron tự do trong mỗi kim loại
cũng khác nhau.
điện trường.
Hs đọc thêm sgk để lĩnh hội kiến thức tốt hơn.
HS đọc SGK rút ra kết luận cho các hiện tượng
HS trả lời C3: các kim loại khác nhau có cấu trúc
mạng tinh thể khác nhau và mật độ êlectron tự do
khác nhau=>tác dụng ngăn cản chuyển động có
hướng của các êlectron tự do trong mỗi kim loại
cũng khác nhau.
4)Củng cố và dặn dò:
a)Củng cố:
-Nêu tính chất điện của kim loại.Vận dụng thuyết electron để giải thích các tính chất điện của kim loại.
-Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ như thế nào?
b)Dặn dò:
-Hs làm 3 bài tập trong SGK.
-Về nhà làm các bài tập trong SBT.
-Chuẩn bị bài mới.
Bài 18: HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN.HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN.
I-Mục tiêu:
-Phát biểu được hiện tượng nhiệt điện là gì và một số ứng dụng của nó.
-Hiểu được hiện tượng siêu dẫn là gì và một số ứng dụng của nó.
II-Chuẩn bị:
1)Giáo viên:
-Chuẩn bị thí nghiệm về dòng nhiệt điện.
-Vẽ phóng to Bảng 18.1,các H18.1 và 18.3 SGK.
-Dự kiến nội dung ghi bảng:
1)Hiện tượng nhiệt điện:
a)Thí nghiệm:
b)Biểu thức của suất điện động nhiệt điện:
℮ = α
T
(T
1
-T
2
)
α
T
: hệ số nhiệt điện động(đơn vị là μV/K)
c) Ứng dụng của cặp nhiệt điện:
-Nhiệt kế nhiệt điện
-Pin nhiệt điện.
2)Hiện tượng siêu dẫn:
2)Học sinh:
-Ôn lại tính chất điện của kim loại.
III-Tiến trình dạy học:
1)Hoạt động 1: Tìm hiểu hiện tượng nhiệt điện và các ứng dụng của nó.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
GV tiến hành thí nghiệm và cho HS quan sát rồi
nêu ra các nhận xét.
GV không cần giải thích sự xuất hiện suất điện
động nhiệt điện.
GV hỏi thêm: “ trong pin nhiệt điện, dạng năng
lượng nào đã chuyển chuyển hoá thành điện
năng?”
GV yêu cầu HS hiểu và nắm công thức 18.1 để
vận dụng làm bài tập.
GV yêu cầu HS nắm được các ứng dụng của cặp
nhiệt điện.
HS nhận xét:
-Khi hơ nóng mối hàn A ta thấy có dòng điện.
-Hơ nóng lâu hơn,số chỉ miliampe kế tăng.
HS trả lời: Nhiệt năng chuyển hoá thành điện
năng.
Hs đọc thêm sgk để nắm bài học.
HS khá giỏi có thể đọc thêm đoạn giải thích sơ
lược sự xuất hiện suất điện động nhiệt điện ở cột
bên phải.
2)Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng siêu dẫn và các ứng dụng.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
GV giới thiệu đồ thị khảo sát sự phụ thuộc vào
nhiệt độ của điện trở cột thuỷ ngân.
GV kết luận: Hiện tượng như thế là hiện tượng
siêu dẫn.
Yêu cầu HS phát biểu thành lời.
HS nhân xét: Điện trở của cột thuỷ ngân giảm đột
ngột khi nhiệt độ giảm ở lân cận 4K.
HS tham khảo bảng giá trị T
C
(K) của 1 số vật liệu
ở bảng 18.2 SGK
3)Củng cố và dặn dò:
a)Củng cố:
-Mô tả hiện tượng nhiệt điện.
-Nêu hiện tượng siêu dẫn, và ứng dụng của nó.
b)Dặn dò:
-HS đọc thêm phần đọc thêm
-Làm tại lớp câu 1,2 trong SGK.
-Về nhà làm thêm bài tập SBT.
Bài 19: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT DIỆN PHÂN. ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY.
I-Mục tiêu:
-Hiểu hiện tượng điện phân, bản chất dòng điện trong chất điện phân, phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân,
hiện tượng cực dương tan.
-Hiểu và vận dụng được định luật Fa-ra-đây.
-Hiểu nguyên tắc mạ điện, đúc điện, tinh chế và điều chế kim loại.
II-Chuẩn bị:
1)Giáo viên:
-Bộ dụng cụ thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân.
-Dụng cụ thí nghiệm để thiết lập định luật Ôm khi có hiện tượng cực dương tan.
-Vẽ phóng to các H19.1,19.2,19.3,19.4 và bảng 19.1 SGK.
-Dự kiến nội dung ghi bảng:
1)Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân:
a)Thí nghiệm:
b)Kết quả:
c)Kết luận:
2)Bản chất dòng điện trong chất điện phân:
-Trong dung dịch điện phân có sự phân li và sự tái hợp xảy ra đồng thời.
-Độ dẫn điện của chất điện phân tăng theo nhiệt độ.
-Dòng điện trong chất điện phân: sgk
3)Phản ứng phụ trong chất điện phân:
4)Hiện tượng cực dương tan:
a)Thí nghiệm:
b)Giải thích:
c) Định luật ôm đối với chất điện phân
-Khi có hiện tượng cực dương tan, dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật ôm.
-Khi không có hiện tượng cực dương tan thì bình điện phan là 1 máy thu điện, dòng điện qua bình thuân
theo định luật ôm đối với máy thu.
5) Định luật Fa-ra-đây về điện phân:
a) Định luật I Fa-ra-đây:
m = kq
trong đó: k= 1,118.10
-6
kg/C.
b) Định luật II Fa-ra-đây:
k = c.A/n
trong đó: 1/c = F ≈ 96 500 C/mol.
c)Công thức Fa-ra-đây về điện phân:
m =
trong đó: I là cường độ dòng điện không đổi chạy qua bình điện phân (tính bằng A)
t là thời gian dòng điện chạy qua bình (tính bằng s)
m là khối lượng của chất được giải phóng ra ở điện cực (tính bằng g)
6) Ứng dụng: sgk
2)Học sinh:
-Ôn lại tác dụng hoá học của dòng điện và sự điện li trong SGK Hoá học.
III-Tiến trình dạy hoc:
1)Hoạt động 1: Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
GV tiến hành thí nghiệm
GV lưu ý hướng dẫn HHS quan sát để rút ra kết
luận trong các trường hợp khi trong bình B chỉ có
nước cất và sau khi hoà tan một ít muối ăn vào
nước cất.
Hs quan sát
HS kết luận chung cho các trường hợp muối, axit,
bazơ nói chung.
2)Hoạt động 2: Bản chất dòng điện trong chất điện phân
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Gv yêu cầu Hs nhắc lại sự điện li đã học trong
môn hoá.
Đặt vấn đề: hạt tải điện trong dung dịch điện phân
là những hạt nào?
Gv giải thích cho Hs hiểu nguyên nhân hai quá
trình phân li và tái hợp, nhưng số lượng phân tử
phân li và tái hợp không bằng nhau, số cặp ion tạo
thành mỗi giây tăng khi nhiệt độ tăng => độ dẫn
điện tăng theo nhiệt độ.
Khi chưa có điện trường ngoài và khi đã có điện
trường ngoài, chuyển động của các hạt mang điện
này như thế nào?
Hs trả lời: hạt tải điện trong dung dịch điện phân là
các ion dương và các ion âm.
từ câu trả lời, hs phát biểu được bản chất dòng
điện trong chất điện phân.
3)Hoạt động 3: Tìm hiểu phản ứng phụ trong chất điện phân:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
GV đặt vấn đề: khi các ion di chuyển đến các điện
cực thì có xãy ra hiện tượng gì không?
Gợi ý cho Hs có dư và thiếu êlectron giữa các ion
và các điện cực.
Hs trả lời: các ion âm nhường e cho điện cực
dương; các ion dương nhận e từ điện cực âm.
4)Hoạt động 4: Hiện tượng cực dương tan.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
GV tiến hành thí nghiệm
Sau đó GV gợi ý cho Hs giải thích.
GV tiến hành đo các giá trị của cường độ dòng
điện I chạy qua bình ứng với các giá trị khác nhau
của hiệu điện thế U.
Yêu cầu Hs vẽ đồ thị.Sau đó nhận xét về đồ thị, và
rút ra định luật Ôm đối với trường hợp cực dương
tan.
Gv lưu ý cho HS : Nếu không có hiện tượng cực
dương tan thì bình điện phân là máy thu. Khi đó
dòng điện chạy qua bình điện phân tuân theo định
luật Ôm đối với máy thu điện.
Hỏi: Khi đó điện năng cung cấp cho bình được
chuyển hoá thành những dạng năng lượng nào?
HS quan sát và sau đó nêu nhận xét: có điều gì xảy
ra ở catot.
Hs vẽ đồ thị và nhận xét : cường độ dòng điện
chạy qua bình điện phân và hiệu điện thế giữa 2
điện cực tỉ lệ thuận.
Trả lời: Một phần nhỏ chuyển thành nhiệt năng, và
một phần khác chuyển thành hoá năng.
5)Hoạt động 5: Định luật Fa-ra-đây và ứng dụng của hiện tượng điện phân.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
GV trình bày cho HS 2 định luật Fa-ra-đây như
SGK.
Gv trình bày sơ lược các ứng dụng, còn học sinh
về nhà đọc thêm.
Hs đọc thêm phần chữ nhỏ bên trái sgk.
6)Củng cố và dặn dò:
a)Củng cố:
-Nêu bản chất dòng điện trong chất điện phân.
-Mô tả hiện tượng cực dương tan.
-Phát biểu các định luật Fa-ra-đây, viết biểu thức của các định luật này.
-Nêu các ứng dụng của hiện tượng điện phân.
b)Dặn dò:
-Làm bài 2,3 sgk
-Về nhà làm thêm các bài tập khác trong sbt.
Bài 20: BÀI TẬP VỀ DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI VÀ CHẤT ĐIỆN PHÂN.
I-Mục tiêu:
-Vận dụng hệ thức ρ
t
= ρ
0
(1+α (t-t
0
) ) hay R
t
=R
0
(1+α (t-t
0
) ) để giải các bài tập về sự phụ thuộc của điện trở vào
nhiệt độ.
-Vận dụng các định luật Fa-ra-đây để giải các bài tập về hiện tượng điện phân.
II-Chẩu bị:
1)Giáo viên: