離子交換膜在電化學中的應用浙江省桐廬中學高三化學備課組 吳方持 一.考試說明要求 1、了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應和電池反應方程式。 2、了解常見化學電源的種類及工作原理。 3、理解金屬發生電化學腐蝕的原因。了解金屬腐蝕的危害和防止金屬腐蝕的措施。二、課題設計的目的電化學的內容是浙江歷年高考重要考點之一，主要以選擇題和電極反應式書寫的形式出現，考查的內容有：電極名稱、離子和電子即電流的移動方向、溶液酸堿性的變化、電極反應式及總反應式的書寫、根據電極反應式進行計算、能量轉化等方面，而最近出現在電解池或原電池中涉及到離子交換膜的應用，電解池與原電池進行綜合考查等等。在一輪的復習中已經將重要的知識點進行了復習，但是沒有形成知識系統，尤其把膜用到新型的裝置就不會分析，因此，二輪復習抓住核心知識，找準合適載體，進行知識綜合利用、思維能力的培養，為學生的遷移應用能力奠定基礎，從而達到讓學生“怎么想，怎么做，怎么答”的目的。 三、教學設計課題 離子交換膜在電化學中的應用教學目標知識與技能1、掌握原電池和電解池的工作原理，電極反應式的書寫和電池總反應式的書寫。2、學會選擇離子交換膜選擇的一般方法，了解離子交換膜的應用。過程與方法1、通過實例分析原電池和電解池的工作原理，熟練書寫電極反應和電池反應方程式。2、通過交流討論、變式分析進一步歸納出歸納總結出離子交換膜選擇的一般方法，了解離子交換膜的應用。情感態度與價值觀通過對以離子交換膜的理論分析和實驗驗證，感受化學原理在社會生活中的應用。重難點重點電極反應式和電池總反應式的書寫難點離子交換膜選擇的一般方法總結教學方法以學生為主體的方法策略（多媒體、實驗輔助）板書設計 離子交換膜在電化學中的應用（略） 教 學 過 程環節教師活動學生活動設計意圖引入課題交流與討論1：請同學們畫出電解飽和NaCl溶液制取NaOH、H2和Cl2的裝置圖，標出電極材料，寫出電極反應式和總反應式。學生之間的討論交流、書寫、回答、其他同學補充。鞏固電解的工作原理，利用原理來分析利用離子交換膜的必要性。培養學生回歸教材的意識。激發學生興趣。延伸思考思考1：用下面的裝置制取NaOH、H2和Cl2,此裝置有何缺陷？如何解決？思考2：如右圖所示，在沒有離子交換膜的情況下，用惰性電極電解飽和氯化鈉溶液，可以制取環保性消毒液，請寫出電池總反應式。分析、思考、回答書寫強化利用原理進行問題解答與分析能力，化學學科表達能力。電池總反應式書寫能力。變式提升深入分析變式：若將飽和食鹽水換成KI及淀粉溶液制備KIO3（如圖所示），通電發現右側溶液變藍色，一段時間后，藍色逐漸變淺。 已知:3I26OHIO35I3H2O。 請問：陰極電極反應式_ ；總反應方程式_。 A為_離子交換膜（填“陽”或“陰”）為什么？思考、練習交流、回答 變式誘導思維。為學生根據總反應式（目標）和電極反應式來選擇離子交換膜打下基礎。交流與討論2：一種以肼（N2H4）為燃料的電池裝置如下圖所示。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH作為電解質。（1）請寫出負極發生的電極反應_.該燃料電池持續放電時，圖中選_離子交換膜。（2）假如使用陽離子交換膜，電流會怎樣變化？不使用離子交換膜呢？思考、練習交流、回答原電池中離子交換膜的選擇與分析。進一步為學生根據總反應式（目標）和電極反應式來選擇離子交換膜打下基礎。總結歸納（提煉升華）引導學生通過交流與討論1、變式、交流與討論2，歸納總結離子交換膜選擇的一般方法。（電池總反應式(目的）、電極反應式、離子移動方向）回顧、綜合分析、歸納、提煉作答學生總結出依據總反應式（目標）和電極反應式來選擇離子交換膜綜合應用鞏固提高1：如圖裝置進行海水淡化，其中電極A接直流電源的負極，電極B接直流電源的正極，則：隔膜A是 _ （填“陽離子交換膜”、“陰離子交換膜”）若電解硫酸鉀制取KOH和硫酸，A、B、C _ （填“陽離子交換膜”、“陰離子交換膜”） 鞏固提高2：膜電解法在處理酸性含鎳(Ni2+)廢水（同時含有Na+、Cl-等離子）可以回收金屬鎳，使得Ni2+在B電極析出，達到回收金屬鎳目的，實際工藝中，在B極同時有氫氣產生。 (1).在電解過程中，含鎳酸性廢水應該注入_區。 （2）如果沒有陽離子交換膜可能會出現的現象？思考、作答學生將總結歸納的結論靈活應用。及時鞏固提高。直擊高考（升華提高）2012年浙江卷，10： C該制備過程總反應的化學方程式為2013年浙江卷，11：C電解槽內發生反應的總化學方程式D如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內發生的總化學方程式