SKKN Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễn

1. PHẦN MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài.
Như chúng ta đã biết:
Tích hợp là một khái niệm rộng không chỉ dùng trong lĩnh vực lí luận dạy học. Tích
hợp có nguồn gốc từ tiếng La tinh: Integration với nghĩa: xác lập cái chung, cái toàn thể, cái
thống nhất trên cơ sở những bộ phận riêng lẻ.Trong dạy học các bộ môn, tích hợp được hiểu
là sự kết hợp, tổ hợp các nội dung từ các môn học, lĩnh vực học tập khác nhau thành một
“môn học” mới hoặc lồng ghép các nội dung cần thiết vào những nội dung vốn có của môn
học, ví dụ: lồng ghép nội dung giáo dục dân số, giáo dục môi trường, giáo dục an toàn giao
thông trong các môn học Địa lí, Hoá học,GDCD... xây dựng môn học tích hợp từ các môn
học truyền thống.
Trong quá trình nghiên cứu để giảng dạy và tham gia các cuộc thi dạy học theo chủ
đề tích hợp, sáng tạo, thực hiện dạy học theo chủ đề, chủ điểm có nội dung liên quan đến
nhiều môn học và gắn liền với thực tiễn, tôi nhận thấy rằng: Kiến thức của học sinh được học
ở các môn học khác nhau có sự lặp lại; những môn học liên quan với nhau lại chưa có sự liên
hệ chặt chẽ, logic để cùng giải quyết các tình huống xảy ra trong dạy học và giải quyết các
vấn đề của thực tiễn. Do đó học sinh chưa có một cách nhìn tổng quan, logic của vấn đề, chưa
kích thích sự sáng tạo tìm tòi của học sinh nhằm đem lại kết quả thiết thực cho cuộc sống.
Mặt khác một thực trạng vẫn tồn tại hiện nay ở các trường trung học phổ thông là việc dạy và
học vẫn chịu tác động nặng nề bởi mục tiêu thi cử. Học để thi, dạy để thi đua có thành tích thi
cử tốt nhất. Do đó giáo viên chưa quan tâm nhiều đến việc giúp học sinh vận dụng kiến thức
đã học vào ứng dụng thực tiễn; lí thuyết chưa đi đôi với thực hành. Vậy câu hỏi đặt ra là làm
thế nào để học sinh yêu thích môn học, biết vận dụng lí thuyết để giải quyết các vấn đề thực
tiễn, được tự mình tạo ra những sản phẩm có giá trị phục vụ cho cuộc sống, hiểu được các
ứng dụng của thực tiễn trên cơ sở kiến thức đã được học. Để làm được điều đó đòi hỏi mỗi
giáo viên trong quá trình giảng dạy không chỉ tìm hiểu, nghiên cứu kiến thức môn học của
mình mà còn phải tìm tòi kiến thức môn học khác, biết xâu chuổi kiến thức đó thành một hệ
thống tạo nên các chủ đề, chủ điểm có nội dung liên quan đến nhiều môn học và gắn liền với
thực tiễn.
Xuất phát từ mục đích đó tôi đã xây dựng dự án dạy học: “ Hiện tượng điện phân và
ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễn” dựa vào kiến thức ở các bài học của

các môn Vật lí và Hóa học.


1.2. Phạm vi áp dụng của đề tài
Dự án dạy học: “ Hiện tượng điện phân và ứng dụng của sự điện phân vào thực tiễn
cuộc sống” áp dụng để giảng dạy cho toàn thể học sinh khối 11,12 sau khi học xong bài “Sự
điện li” hóa học lớp 11 và bài “Dòng điện trong chất điện phân” Vật lí lớp 11. Dự án dạy học
trên đã được áp dụng để dạy thử nghiệm cho lớp 11A1.
2. PHẦN NỘI DUNG
2.1. Thực trạng của đề tài.
Điện phân và ứng dụng của điện phân có vai trò quan trọng trong thực tiễn cuộc
sống, hiểu được kiến thức về điện phân giúp học sinh giải quyết được nhiều vấn đề trong thực
tiễn có liên quan. Kiến thức về điện phân học sinh được học ở lớp 11 môn Vật lí và được lặp
lại ở lớp 12 môn Hoá học với các nội dung như sau: Môn Vật lí giúp học sinh nắm được bản
chất dòng điện trong chất điện phân mà không làm rõ các phản ứng xảy ra trong quá trình
điện phân. Môn hoá học lại làm rõ các phản ứng mà không đi sâu tìm hiểu đến bản chất dòng
điện trong chất điện phân. Như vậy kiến thức về điện phân mà học sinh đã học có sự lặp lại
nhưng chưa có sự logic chặt chẽ với nhau, chưa xây dựng được các nội dung liên quan thành
hệ thống giúp học sinh dễ dàng tiếp thu hơn và hiểu sâu sắc bản chất của vấn đề hơn , từ đó
giúp học sinh vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn. Trước
khi dạy cho học sinh kiến thức về điện phân, tôi đã cho học sinh làm bài kiểm tra 15 phút để
đánh giá kiến thức của các em về điện phân mà các em đã được học ở Vật lí lớp 11 với nội
dung như sau: “ Xác định sản phẩm tạo ra ở điện cực khi điện phân dung dịch NaCl và ứng
dụng của điện phân dung dịch NaCl trong thực tiễn”. Tiến hành kiểm tra với lớp 11A1 là lớp
chọn, học theo chương trình nâng cao của trường, kết quả đạt được như sau:
- Đa số học sinh xác định được sự di chuyển của các ion về các điện cực nhưng lại
không viết được các phản ứng xảy ra ở các điện cực. Do đó không xác định được sản phẩm
tạo ra trong điện phân nên không biết được ứng dụng của điện phân dung dịch NaCl có và
không có màng ngăn trong thực tiễn.
- Hs chưa biết kết hợp kiến thức sự điện li với sự điện phân để đánh giá khả năng dẫn

điện của dung dịch chất điện phân.
- Chưa vận dụng được định luật Faraday để làm các bài tập định lượng trong điện
phân.
Từ kết quả đó tôi đã nghiên cứu kiến thức hiện tượng điện phân ở môn Vật lí 11 kết hợp
với các bài có liên quan đến hiện tượng điện phân ở môn Hóa học để xây dựng dự án dạy


học: “ Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễn” với các
nội dung liên quan chặt chẽ với nhau giúp học sinh hiểu được bản chất của sự điện phân và
ứng dụng của sự điện phân vào thực tiễn cuộc sống.
2.2 . Nội dung của đề tài
2.2.1. Xây dựng dự án dạy học: “ Hiện tượng điện phân và ứng dụng của điện phân
trong thực tiễn ”
Xuất phát từ thực trạng trên, qua thời gian dài nghiên cứu dạy học theo chủ đề tích hợp
liên quan tới nhiều môn học gắn liền với thực tiễn, bằng các kiến thức về điện phân tìm hiểu
ở sách giáo khoa môn Vật lí lớp 11 và môn Hoá học lớp 11, 12 tôi đã xây dựng dự án dạy
học: “ Hiện tượng điện phân và ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễn”
Cụ thể: Dựa vào kiến thức của các bài học:
Bài: “ Sự điện li” ở môn Hóa học 11nc – 11cb.
Bài: “ Dòng điện trong chất điện phân “ ở môn 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
tôi đã hệ thống và xây dựng dự án với các nội dung như sau:
Nội dung 1: Tìm hiểu sự điện li, từ đó biết được chất điện phân.
Nội dung 2: Bản chất dòng điện trong chất điện phân.
Nội dung 3: Tìm hiểu khái niệm sự điện phân thông qua các ví dụ điện phân.
Nội dung 4: Tìm hiểu các trường hợp điện phân:
+ Điện phân nóng chảy để điều chế các kim loại từ Al trở về trước.
+ Điện phân dung dịch các chất điện li với điện cực trơ.
+ Điện phân dung dịch các chất điện phân với anot tan – Hiện tượng dương cực tan.

Nội dung 5: Định luật Faraday – Vận dụng định luật Faraday để định lượng trong điện phân.
Nội dung 6: Ứng dụng của hiện tượng điện phân trong công nghiệp và thực tiễn .
Nội dung 7: Kiểm tra sự vận dụng của học sinh sau khi học dự án.
Các nội dung trên được thể hiện cụ thể và rõ ràng ở trong giáo án của dự án dạy học mà
tôi đã thiết kế như sau: (Thời gian thực hiện dự án: 4 tiết và trình chiếu bằng power point )
DỰ ÁN DẠY HỌC :”HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỆN PHÂN
TRONG THỰC TIỄN “
A.MỤC TIÊU

1. Kiến thức


Môn hóa học:
Hs biết được:
+ Thế nào là sự điện phân; hiện tượng điện phân.
+ Ứng dụng của sự điện phân trong thực tiễn.
Hs hiểu:
+ Thế nào là chất điện li và viết được phương trình điện li của các axit, bazơ, muối.
+ Những phản ứng hóa học xảy ra trên các điện cực trong quá trình điện phân và viết được
phương trình điện phân.
+ Nguyên tắc mạ điện, đúc điện, tinh chế và điều chế kim loại.
Môn vật lí:
+ Biết được chất điện phân;
+ Hiểu được bản chất dòng điện trong chất điện phân; sự dịch chuyển của các ion trong
quá trình điện phân.
+ Phân biệt nội dung các định luật Faraday, viết được biểu thức và giải thích ý nghĩa các
đại lượng.
2. Kỹ năng
Môn vật lí:
+ Thực hiện được một số thí nghiệm điện phân như: Điện phân dung dịch NaCl, CuSO4,

AgNO3..( với anot 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 Cl 2, 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
- 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

Hoạt động của học sinh
- 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+ +
ClAn B m
→
nAm+ +
mBnNaOH
→
Na+ +

OHM(OH)n →
Mn+
+
nOH+
HCl
→
H
+
ClHn A
→
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


 đều dẫn điện. Chúng là những chất
điện phân. Vậy những chất như thế
nào là chất điện phân?

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
-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?

Hoạt động của học sinh

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.

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:
- Khi cho dòng điện đi qua: Na+ di chuyển
- Chiều di chuyển của các ion Na+, Cl- khi cho theo chiều điện trường (đến cực âm (-) )và
dòng điện một chiều đi qua ?
Cl- di chuyển ngược chiều điện trường (đến

cực dương (+)).


- 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.

- 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 đpnc

→ 2Na + Cl2
Gv: Đứng về phương diện hóa học nguồn
Hs: Đứng về phương diện hóa học nguồn
điện một chiều có vai trò như thế nào?
điện một chiều có vai trò như một máy bơm
electron từ catot đến anot.
Gv: Từ các ví dụ trên hãy nêu định nghĩa sự
- Học sinh nêu định nghĩa:
điện phân ?
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.
Gv: Vì sao anot và catot trong pin điện hóa và - Vì sự điện phân là quá trình sử dụng điện
trong pin điện phân khác nhau?
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
- 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?

Hoạt động của học sinh

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++ 3O2Catot (-)
Anot (+)
Al3+ + 3e → Al
2O2-→O2 + 4e
Pt điện phân:
2Al2O3 đpnc

→ 4Al + 3O2

- Học sinh viết phương trình điện phân các chất:
+ Điện phân nóng chảy MgCl2:
MgCl2 đpnc

→ Mg + Cl2
+ Điện phân nóng chảy NaOH :
4NaOH đpnc

→ 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 Hs viết các phản ứng xảy ra ở điện cực khi điện
nghiệm điện phân dung dịch NaCl.

phân dung dịch NaCl:
Yêu cầu học sinh xác định sản phẩm
NaCl → Na++Clthu được ở các điện cực? Giải thích?
Anot (+)
Catot (-)
(Cl , H2O)
(Na+,H2O)
2Cl- → Cl2↑ +2e
H2O+2e → H2↑+ 2OH 2 NaCl + 2H2O → Cl2 ↑ + H2 ↑ + 2NaOH
-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- >
H2 O
• 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?

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+ + SO42Anot (+)
Catot (-)
2SO4 , H2O
Cu2+, H2O
2H2O → O2↑ +4e +4H+ Cu2++2e → Cu
Pt điện phân:
2CuSO4+2H2O  đpdd
 → 2Cu+O2+2H2SO4
⇒ Từ ví dụ điện phân dung dịch
Hs rút ra :
CuSO4 trên hãy xác định các phản
+ Ở catot: các cation kim loại bị khử theo phương
ứng hóa học xảy ra trên bề mặt catot, trình: Mn++ ne -> M. Sau khi hết các ion đó nếu tiếp
anot của bình điện phân khi điện phân tục điện phân thì H2O sẽ điện phân theo phương
dung dịch muối của các kim loại đứng trình : 2H2O + 2e -> H2 + 2 OHsau 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 sơ đồ điện phân dung dịch AgNO3:
AgNO3 -> Ag+ + NO3Anot (+)
Catot (-)
NO3 , H2O
Ag+, H2O
+
+
2H2O->O2+4e +4H Ag +1e->Ag
Pt điện phân:
4AgNO3+2H2O  đpdd
 → 4Ag+O2+4HNO3
Điện phân tạo ra HNO3môi trường axit .
+ Điện phân dung dịch CuCl2:
CuCl2 → Cu2+
+
2ClCatot(-)
Anot(+)
2+

Cu , H2O
Cl-, H2O
Cu2+ + 2e → Cu
2Cl- → Cl2 ↑+ 2e
đpdd
Phương trình: CuCl2 
→ Cu + Cl2

Hoạt động 6: Hiện tượng dương cực tan (20’)
Hoạt động của giáo viên
- 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

Hoạt động của học sinh
- 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++ SO42Dưới 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)
2+
 Từ phương trình cho thấy nồng độ ion Cu 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


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 ξP và đóng vai trò là một
máy thu điện. Điện năng tiêu thụ W =
ξPIt.

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
- 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.

Hoạt động của học sinh

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
k =C

A 1 A
= ×
n F n

 Công thức Faraday về điên phân:
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: ne =

m=

1 A
1 A
× q hay m = × × I × t
F n
F n

It
F

- 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
Hs giải bài tập

dich AgNO3 có điện trở 2,5Ω. Anôt của bình Cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân


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.

I=

U
= 4( A)
R

Khối lượng bạc bám vào catốt trong thời gian
16phút 5giây:
m=

1 A
1 108
. .I .t =
.
.4.965 = 4,32( g )
F n
96500 1

Hoạt động 8: Ứng dụng của sự điện phân (20’)
Hoạt động của giáo viên
*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

Hoạt động của học sinh
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

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 nặng…Trong 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:
CNO - + 2H 2 O → NH 4+ + CO 32-

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

2CNO - + 4OH - - 6e → N 2 ↑ + 2CO 2 ↑ + 2H 2O

• 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:

CN - + ClO − ⇔ CNO - + Cl 2CNO- + 3ClO − + 2H 2O ⇔ 2CO 2 ↑ + 3Cl - + 2OH −

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 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 cm 2 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 ZnSO 4 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 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 cm 2 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 ZnSO 4 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.

2.2.2. Phương pháp đánh giá kết quả học tập của học sinh.
* Sau khi học xong dự án giáo viên đánh giá kết quả học tập của học sinh với hình
thức như sau:
- Đánh giá sản phẩm chung của cả nhóm:
+ Bài viết của nhóm học sinh
+ Nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm thật;
+ Bài trình chiếu của học sinh đại diện của mỗi nhóm.
- Đánh giá kết quả của từng cá nhân thông qua vấn đáp.
* Gv xây dựng tiêu chí để đánh giá sản phẩm của học sinh như sau:
Tiêu chí để đánh giá sản phẩm các nhóm
Trường THPT .........

ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM CỦA DỰ ÁN

1. Tên đề tài: ......................................................................................................................
2. Tên nhóm: ....................................................................................................................
Các tiêu chí

Số điểm

Đánh giá của giáo
viên

Nội dung
Trình bày đúng theo yêu cầu các câu hỏi:

30

Câu 1

10

Câu 2

10

Câu 3

10
20

Trình bày sản phẩm
Trang bìa đẹp, biểu tượng thể hiện được
nội dung của sản phẩm
Các hình ảnh minh họa đa dạng, phong
phú
Trình bày logic, chính tả, ngữ pháp

10
5
5

Ghi chú


Thực hành thí nghiệm
Hoàn thành tốt thí nghiệm tạo ra sản phẩm

30
20

theo yêu cầu
Cá nhân trong nhóm hoạt động tích cực
Bài trình chiếu của học sinh đại diện

10
20

nhóm
Học sinh trình bày tự tin , trôi chảy
Thể hiện rõ nội dung của sản phẩm nhóm

10
10

trên PowerPoint
Tổng điểm

100

Nhóm học sinh đạt từ 80-100 xếp loại giỏi; 65 – 69 xếp loại Khá; 50-64 xếp loại trung
bình;dưới 50 điểm chưa đạt yêu cầu.
2.2.3. Kết quả đạt được của các nhóm sau khi hoàn thành dự án:
Áp dụng dự án dạy học trên để dạy thử nghiệm với lớp 11A1, kết quả đạt được như sau:
Nhóm Nhóm1 Nhóm2 Nhóm3 Nhóm4 Nhóm5 Nhóm6 Nhóm7 Nhóm8 Nhóm9
Điểm
Xếp

90
Giỏi

65
Khá

loại

60
Trung
bình

90
Giỏi

75
Khá

65
Khá

75
Khá

85
Giỏi

55
Trung
bình

3. PHẦN KẾT LUẬN

3.1. Ý nghĩa của đề tài
Qua kết quả ta thấy:
- Học sinh sau khi được học dự án nắm được kiến thức về điện phân một dễ dàng và có
hệ thống hơn. Mặt khác do thời gian thực hiện dự án dạy học không hạn chế do đó trong dự
án này ngoài các kiến thức mà học sinh cần đạt được trong chương trình học, các em còn
được mở rộng và nâng cao kiến thức về điện phân; hiểu sâu hơn ứng dụng của hiện tượng
điện phân và sử dụng điện phân vào xử lí nước thải sinh hoạt góp phần bảo vệ môi trường
sống lành mạnh.


- Điểm đặc biệt ở trong dự án dạy học này ngoài xây dựng các nội dung để khai thác
hiện tượng điện phân như: Bản chất dòng điện trong chất điện phân, các phản ứng xảy ra
trong điện phân, định luật Faraday để định lượng trong điện phân...Ứng dụng của điện phân
trong công nghiệp và thực tiễn được trình bày rất kĩ đặc biệt là vai trò của điện phân trong xử
lí nước thải, ưu điểm và nhược điểm của phương pháp này. Không những thế trong dự án dạy
học này chúng tôi đã đổi mới phương pháp kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh
bằng khả năng vận dụng lí thuyết đã được học để giải quyết các bài toán thực tiễn, khả năng
tự học, tự tìm hiểu của học sinh ở nhà qua các tài liệu tham khảo, qua internet... từ đó phát
huy được tính tích cực của học sinh, học sinh được chủ động suy nghĩ , hình thành và rèn
được nhiều kĩ năng mới như tra tìm thông tin, trình bày, thảo luận ...Điều này có ý nghĩa vô
cùng quan trọng bởi xã hội ngày càng phát triển xã hội bùng nổ thông tin và con người cần
phải biết chắt lọc, thu thập thông tin và hình thành kĩ năng của con người thế kỷ 21. Xa hơn
nữa các em trong quá trình học tập suy nghĩ để nghĩ ra một dự án hóa học mới.
- Dạy học theo dự án tích hợp nhiều môn học và áp dụng vào thực tiễn cuộc sống giúp
học sinh hiểu biết hơn về hóa học và đời sống. Học sinh biết được lợi ích của hóa học nhưng
cũng nhìn thấy được mặt trái của nó và có biện pháp khắc phục một cách có hiệu quả tạo cho
xã hội phát triển bền vững , xanh, sạch, đẹp. Từ đó giúp học sinh hứng thú hơn với bộ môn
hóa học.
3.2. Kiến nghị, đề xuất
Qua đề tài tôi nhận thấy dạy học tích hợp là một xu hướng tích cực mà các nước trên thế

giới đã áp dụng có hiệu quả. Dạy học tích hợp với các chủ đề, chủ điểm có liên quan nhiều
môn học và gắn liền với thực tiễn giúp giảm bớt sự trùng lặp kiến thức ở nhiều môn học, vận
dụng kiến thức được học để giải thích các vấn đề của thực tiễn cuộc sống ; đồng thời với hình
thức đánh giá kiến thức mà tôi đã đưa ra ở trên phát huy được tính tích cực của học sinh, học
sinh được chủ động suy nghĩ , hình thành và rèn được nhiều kĩ năng mới như tra tìm thông
tin, trình bày, thảo luận ...Để khuyến khích giáo viên sáng tạo, thiết kế các dự án dạy học theo
chủ đề, chủ điểm liên quan đến nhiều môn học và gắn liền với thực tiễn theo tôi:
+ Cần có sự quan tâm của các cấp lãnh đạo , tổ chức các cuộc thi để thu hút giáo viên và
học sinh tham gia.
+ Nhà trường triển khai các buổi bồi dưỡng chuyên môn chung cho một số bộ môn như:
Hoá- Lí; Hoá- Sinh; Văn – Sử; Văn- GDCD... cùng thảo luận để đưa ra các dự án dạy học
thích hợp.


+ Nhà trường tạo điều kiện tối ưu về cơ sở vật chất để giáo viên và học sinh hoàn thành các
dự án của mình.
+ Mỗi giáo viên cần bỏ ra nhiều thời gian và công sức để nghiên cứu không những kiến
thức của bộ môn mình mà cả kiến thức của các bộ môn khác từ đó xây dựng các dự án dạy
học thiết thực.
Với những vấn đề đã làm được, đề tài trên đạt giải ba về sáng tạo bài giảng tích hợp của
sở giáo dục và đào tạo Quảng Bình và được chọn tham gia dự thi cuộc thi thiết kế bài giảng
tích hợp do bộ tổ chức năm học 2013-2014.

TÀI LIỆU THAM KHẢO.
1. Sách giáo khoa, giáo viên Vật lí 11Nc- Cb.
2. Sách giáo khoa, giáo viên Hóa học 11Nc- Cb; 12Nc- Cb
3. Bài viết: “ Ý nghĩa của dạy học tích hợp “ của ThS. Đào Thị Hồng Viện NCSP Trường ĐHSP Hà Nội.

4. Luận văn Thạc sĩ: “Phát triển năng lực chủ động tích cực học tập của học sinh trong
dạy học hóa học thông qua hình thức dạy học dự án” của Đặng Thị Minh Thu.

5. Ngô Ngọc An, Các dạng bài tập nâng cao hóa học 12 , nhà xuất bản Đại học sư
phạm Thành phố Hồ Chí Minh, 2009.