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离子交换膜在电化学中的应用年级：高三学科：化学（人教版）主讲人：杨某某学校：***学氯碱工业工厂面朝大海 原料易来【回归教材】

请同学们画出电解饱和NaCl溶液制取NaOH、H2和Cl2的装置图，标出电极材料，写出电极反应式和总反应式。

环节一：氯碱工业电解模型的建立阳极：2Cl－－2e－== Cl2↑阴极：2H＋＋2e－== H2↑

2H2O+2e－==H2↑＋2OH-用上面的装置制取NaOH、H2和Cl2,此装置有何缺陷？(收集问题除外）如何解决？思 考离子交换膜阳离子交换膜环节一：氯碱工业电解模型的建立Cl2Cl2Cl-H2H+OH-淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）阳离子交换膜阳极室阴极室环节一：氯碱工业电解模型的建立环节二：离子交换膜的类型、功能和作用1.离子交换膜的分类：

(1)阳离子交换膜，简称阳某某，只允许阳离子通过，即允许H＋和其他阳离子通过，不允许阴离子通过。

(2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。

(3)质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。环节二：离子交换膜的类型、功能和作用2.离子交换膜的功能

(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。

(2)能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。3.离子交换膜的作用

(1)物质的制备。

(2)隔离某些物质，防止阴极和阳极的产物发生反应。

(3)物质的分离提纯

环节三：离子交换膜电池的解题策略结合设计电池的目的，重点关注以下突破口：

1.判断电极类型，书写电极反应。

2.分析离子交换膜的类型和作用。

3.判断电解质溶液中离子的移动。

4.分析隔室中物质的变化。环节四：多样的离子交换膜电池1.单层膜电池问题例1 【2019·江苏卷】CO2的资源化利用能有效减少

CO2排放,充分利用碳资源。

电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2

制HCOOH的原理示意图如图所示。

①写出阴极CO2还原为HCOO-的电极反应式:

　　　　　　　 　　　　。?

②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是

　　　　　　　　 　　　 　??2H2O－4e－=O2↑＋4H+H++HCO3- =H2O+CO2↑阳阴

例2【2016全国I卷】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 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 阴阳2H2O+2e－=H2↑＋2OH-4OH－－4e－=O2↑＋2H2O↑0.750.75/20.750.75/412.6LB环节四：多样的离子交换膜电池结合设计电池的目的，重点关注以下突破口：

1.判断电极类型，书写电极反应。

2.分析离子交换膜的类型和作用。

3.判断电解质溶液中离子的移动。

4.分析隔室中物质的变化。环节五：课堂小结感谢聆听!愿你每一天都电量满满，充满能量！[文章尾部最后300字内容到此结束,中间部分内容请查看底下的图片预览]

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