【教案】电化学中的“膜术”教学设计

1、高三化学一轮复习 电化学中的“膜术”教学设计一.考试说明要求（新课标） 1、了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 2、能从氧化还原的角度分析电化学中的反应。 3、理解电化学中的离子迁移，离子交换膜对离子迁移的限制，离子交换膜在实际生产、生活中的重要意义。二、课题设计的目的电化学的内容是历年高考重要考点之一，主要以选择题和电极反应式书写的形式出现，考查的内容有：电极名称、离子和电子即电流的移动方向、溶液酸碱性的变化、电极反应式及总反应式的书写、根据电极反应式进行计算、能量转化等方面，而近年出现在电解池或原电池中涉及到离子交换膜的应用，电解池与原电池进行综合考查等等。在前面的复习中已经将重要的知识点进行了复习，但是没有形成知识系统，尤其把膜用到新型的装置就不会分析，因此，我们应抓住核心知识，找准合适载体，进行知识综合利用、思维能力的培养，为学生的迁移应用能力奠定基础，从而达到让学生“怎么想、怎么做、怎么答”的目的。三、教学设计课题 电化学中的“膜术”教学目标知识与技能1、掌握原电池和电解池的工作原理，电极反应式的书写和电池总反应式的书写。2、学会离子交换膜选择的一

2、般方法，了解离子交换膜的应用。过程与方法1、通过实例分析原电池和电解池的工作原理，熟练书写电极反应和电池反应方程式。2、通过交流讨论、变式分析进一步归纳出归纳总结出离子交换膜选择的一般方法，了解离子交换膜的应用。情感态度与价值观通过对以离子交换膜的理论分析和实验验证，感受化学原理在社会生活中的应用与意义。重难点重点电极反应式和电池总反应式的书写难点离子交换膜选择的一般方法与总结教学方法以学生为主体的方法策略（多媒体辅助）教 学 过 程环节教师活动学生活动设计意图引入课题高考重现：（2014福建高考）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag + Cl2 = 2AgCl。下列说法正确的是( )A正极反应为AgCl + e = Ag + ClB放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D当电路中转移0.01 mole时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子学生思考、回答、其他同学补充。以一道经典的高考题做引课，引出今天课的重难点 - 交换膜，激发学生的思维。延伸思考【命题分析】近几年高考试题中，涉及隔膜电化学装置的题目比较多，且每年都有

3、变化。隔膜的功能在于选择性地通过某些离子或阻止某些离子来隔离某些物质，进而制备一些特定物质或对物质进行分离，体现了科学探究与创新意识的化学核心素养。【展示电化学装置考察变迁】听讲展示电化学装置考察变迁，命题方向分析回归课本复习基础【设问】此处阳离子交换膜的作用是什么？【复习基础】离子交换膜的定义、分类、功能思考、练习交流、回答做笔记通过氯碱工业这个典型例子，让学生进一步熟悉电解原理，并了解从理论到实际生产所要考虑的安全、产品纯度、生产效率的实际问题由高考题回归课本示例，强化基础。分类学习小试牛刀 1.含膜电解池【2021年新课标1卷 11题 】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室下列叙述正确的是（）A通电后中间隔室的SO42离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C负极反应为2H2O4e= O2+4H+，负极区溶液pH降低D当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol

4、的O2生成【引导学生小结解题思路】【真题练习】次磷酸(H3PO2)为一元中强酸，具有较强的还原性，可用电渗析法制备，四室电渗析法”工作原理如图所示。下列叙述不正确的是( ）A阳极反应为2H2O-4e- = O2+4H+B产品室中发生反应H+ + H2PO- = H3PO2，该法还可得副产品NaOHC次磷酸H3PO2在水溶液中的电离可表示为：H3PO2= 3H+ + PO2-D阳膜1的主要作用是防止H2PO2-进入阳极室被氧化并允许H+通过2. 含膜原电池【2020年新课标1卷】微生物电池，是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置其工作原理如图1所示下列有关微生物电池的说法错误的是A正极反应中有CO2生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 分析、思考、回答跟老师共同小结从“双室”到“三室”，从单膜到双膜，让学生更好的理解离子交换膜在实际生产中的重要作用和地位，更好的理解离子交换膜的功能“离子选择性迁移”.知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型， 并且能

5、运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。图1 图2【引导学生小结解题思路】【真题练习】(2022全国卷）一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图2所示KOH溶液中，Zn2以Zn(OH)42-存在。电池放电时，下列叙述错误的是()A区的K+通过隔膜向区迁移B区的SO42-通过隔膜向区迁移C MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2+2H2OD.电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=【Zn(OH)4】2-+Mn2+2H2O总结归纳引导学生归纳总结这类题型的解题思路，离子交换膜选择的一般方法。（电池总反应式(目的）、电极反应式、离子移动方向）回顾、综合分析、归纳、提炼作答学生总结出依据总反应式（目标）和电极反应式来选择离子交换膜模拟练习综合提升【课堂练习】厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理，同时得到乳酸的原理如图所示( 图中 HA表示乳酸分子，A表示乳酸根离子，乳酸的摩尔质量为 90 gmol1 ) 。下列有关说法中正确的是（ ）A 阳极的电极反应式为 4OH 4e = 2H2O + O2 B H+ 从阳极通过阳离子交换膜向阴极移动C A通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室D 400 mL10 gL1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为 145 gL1 (溶液体积变化忽略)不计) ，阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为 4.48 L观看并思考，练习基本原理和题目信息通过改编具体的高考题来体会离子交换膜改变电池总反应式（或达到反应的目的）。小结 离子交换膜在中学化学题中的目的和作用 作业布置完成学案积极倡导“教、学、评”一体化，使得学生在能力方面得到不同程度的提高。板书设计 电化学中的“膜术” 解题思路：分析正负极（阴阳极）书写电极反应式分析离子移向隔膜的选择、PH变化分析、电子守恒的计算等教学反思追逐高考热点，以“交换膜、电化学”整合教学素材， 主题更明确，概念对比更明显，以点带面，对有隔膜装置的电化学进行初步一轮复习。另一方面，今后还应在题目梯度的安排上做长期地努力，良好梯度可以让课堂更有层次感。

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