Giáo án Bài 12 Hóa học 12 Cánh Diều: Điện phân

BÀI 12: ĐIỆN PHÂN
Môn học: Hóa học; lớp: 12
Thời gian thực hiện: (05 tiết) I. MỤC TIÊU 1. Về kiến thức
– Trình bày được nguyên tắc (thứ tự) điện phân dung dịch, điện phân nóng chảy.
– Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm điện phân dung dịch copper(II)
sulfate, dung dịch sodium chloride (tự chế tạo nước Javel để tẩy rửa).
– Nêu được ứng dụng của một số hiện tượng điện phân trong thực tiễn (mạ điện, tinh chế kim loại).
– Trình bày được giai đoạn điện phân aluminium oxide trong sản xuất nhôm
(aluminium), tinh luyện đồng (copper) bằng phương pháp điện phân, mạ điện,... 2. Về năng lực Năng lực chung
Năng lực tự chủ và tự học:Kĩ năng tìm kiếm thông tin trong SGK, quan sát mô hình bình
điện phân để tìm hiểu các bán phản ứng xảy ra trên các điện cực.
Năng lực giao tiếp và hợp tác: Làm việc nhóm tìm hiểu về khái niệm điện phân, thứ tự điện
phân, ứng dụng của điện phân.
Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Giải quyết được các vấn đề trong thực tiễn. Năng lực hóa học a.Nhận thức hóa học
– Trình bày được nguyên tắc (thứ tự) điện phân dung dịch, điện phân nóng chảy.
– Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm điện phân dung dịch copper(II)
sulfate, dung dịch sodium chloride (tự chế tạo nước Javel để tẩy rửa).
– Nêu được ứng dụng của một số hiện tượng điện phân trong thực tiễn (mạ điện, tinh chế kim loại).
– Trình bày được giai đoạn điện phân aluminium oxide trong sản xuất nhôm
(aluminium), tinh luyện đồng (copper) bằng phương pháp điện phân, mạ điện,...
b. Tìm hiểu tự nhiên dưới góc độ hóa học được thực hiện thông qua các hoạt động
– Sử dụng bảng giá trị thế điện cực chuẩn để xác định được thứ tự điện phân tại các
điện cực ở điều kiện chuẩn.
– Trình bày được giai đoạn điện phân aluminium oxide trong sản xuất nhôm
(aluminium), tinh luyện đồng (copper) bằng phương pháp điện phân, mạ điện,...
c. Vận dụng kiến thức kĩ năng đã học để thiết kế các bình điện phân… 3. Về phẩm chất
– Sử dụng tiết kiệm, an toàn các sản phẩm của quá trình luyện kim trong đời sống, sản xuất.
– Có ý thức thu gom, phân loại các loại phế thải kim loại sau khi sử dụng đúng quy
định để bảo vệ môi trường.
– Có thái độ đúng với các hành vi khai thác trái phép ở các mỏ quặng kim loại.
– Khơi dậy ý thức tìm kiếm các nguyên, vật liệu thân thiện với môi trường.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
– Hoá chất: dung dịch CuSO4, dung dịch NaCl, cánh hoa, giấy pH.
– Dụng cụ: Bộ dụng cụ điện phân dung dịch CuSO4 và điện phân dung dịch NaCl
(nguồn điện, các điện cực than chì, dây dẫn, cốc đựng dung dịch).
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Hoạt động 1: Khởi động a) Mục tiêu:
– Huy động được vốn hiểu biết, kĩ năng có sẵn của học sinh (về chất oxi hoá, chất
khử, quá trình oxi hoá, quá trình khử, điện cực, thế điện cực chuẩn) để chuẩn bị cho học
bài mới; học sinh cảm thấy vấn đề sắp học rất gần gũi với mình.
– Kích thích sự tò mò, khơi dậy hứng thú của học sinh về chủ đề sẽ học; tạo không
khí lớp học sôi nổi, chờ đợi, thích thú.
– Học sinh trải nghiệm qua tình huống có vấn đề, trong đó chứa đựng những nội
dung kiến thức, những kĩ năng để phát triển phẩm chất, năng lực mới. b) Nội dung:
Giáo viên tổ chức cho học sinh chơi trò chơi để trả lời các câu hỏi sau
Câu 1. Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng có sự nhường và nhận A. electron. B. neutron. C. proton. D. cation.
Câu 2. Iron có số oxi hóa +2 trong hợp chất nào sau đây? A. Fe(OH)3. B. FeCl3. C. FeSO4. D. Fe2O3.
Câu 3. Quá trình Fe2+ → Fe3++ 1e là quá trình A. Oxi hóa. B. Khử. C. Nhận proton.
D. Tự oxi hóa – khử.
Câu 4. Trong phản ứng CuCl đpnc 2 Cl → 2 + Cu, một mol Cu2+ đã
A. Nhận 1 mol electron. B. Nhường 1 mol e.
C. Nhận 2 mol electron.
D. Nhường 2 mol electron.
Câu 5. Số oxi hóa của Cu trong CuSO4 là A. +3. B. +2. C. +4. D. +6.
Câu 6. Hiện tượng các chất tan vào nước và phân li thành các ion mang điện gọi là hiện tượng gì? A. Điện li B. Điện phân C. Hóa hợp D. Phân hủy
c) Sản phẩm: 1A, 2C, 3A, 4C, 5B, 6A
d) Tổ chức thực hiện:
Giáo viên thiết kế các câu hỏi dạng trò chơi Quizizz, wordwall, quizalize,…. để khởi động buổi học.
GV tổ chức cho cả lớp cùng tham gia trò chơi. HS: Tham gia trò chơi
GV: Đánh giá từng câu trả lời của HS.
GV: Đánh giá, tổng kết hoạt động khởi động.
2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới
2.1. Hoạt động 2.1: Khái niệm và thứ tự điện phân a) Mục tiêu:
Nêu được khái niệm điện phân; viết được quá trình xảy ra ở các điện cực khi điện
phân nóng chảy NaCl; xác định được anode, cathode của bình điện phân. b) Nội dung:
PHT số 1: Hình thành khái niệm
Đọc các thông tin ở phần hoạt động (SGK trang 83) về thí nghiệm nung nóng chảy
NaCl rồi cho dòng điện chạy qua.
1. Ở trạng thái nóng chảy, NaCl phân li thành các ion mang điện trái dấu. Quá trình
phân li được viết là: …………………………………………
2. Điền các thông tin còn thiếu ở mỗi điện cực vào bảng sau: Điện cực Điện cực dương Điện cực âm Ion chuyển đến Quá trình xảy ra Sản phẩm
3. Điền cụm từ còn thiếu để mô tả hiện tượng thí nghiệm
Dưới tác dụng của ……………… một chiều, NaCl nóng chảy bị ………………
thành các sản phẩm là Na ở cực âm và Cl2 ở điện cực dương.
Viết PTHH của phản ứng xảy ra trong quá trình điện phân.
Điền cụm từ còn thiếu để hình thành khái niệm:
Quá trình ……………… một chất dưới tác dụng của ……………… một chiều được
gọi là sự ……………….
Theo quy ước chung, đối với cả pin điện và bình điện phân, tại cathode xảy ra quá
trình khử và tại anode xảy ra quá trình oxi hoá.
Quy kết anode, cathode mỗi cực của bình điện phân NaCl nóng chảy: Điện cực dương (+) Điện cực âm (-)
PHT số 2: Ví dụ minh hoạ
Xét thí nghiệm điện phân dung dịch (đpdd) CuCl2 với điện cực trơ (như than chì).
Viết các ion tương ứng di chuyển về mỗi điện cực trong sơ đồ trên.
Điền các thông tin còn thiếu ở mỗi điện cực vào bảng sau. Điện cực Anode Cathode Quá trình xảy ra Sản phẩm
Dự đoán hiện tượng
Viết PTHH của phản ứng xảy ra trong quá trình điện phân. c) Sản phẩm: PHT số 1:
1. Học sinh viết được quá trình phân li: NaCl → Na+ + Cl−.
2. Học sinh điền các thông tin còn thiếu ở mỗi điện cực vào bảng sau. Điện cực Cực dương Cực âm Ion chuyển đến Cl− Na+ Quá trình xảy ra 2Cl− → Cl + 2e Na+ + 1e → Na 2 Sản phẩm Cl2 Na
Học sinh điền được các cụm từ: dòng điện, phân huỷ.
Học sinh viết được PTHH và ghi rõ điều kiện là đpnc.