2024届高中化学二轮专题复习第7讲-选择放行：离子交换膜在电化学中的应用（共42张ppt）

(课件网) 2024新高考化学二轮重点专题名师讲座 第7讲-选择放行：离子交换膜在电化学中的应用 1 2 3 考点考向 知识重构 重温经典 Prt 目 录 4 模型构建 5 教学策略 1 2 3 考点考向 知识重构 重温经典 目 录 4 模型构建 5 教学策略 1.考点考向 命题分析 近年高考中涉及离子交换膜原理的考题频繁出现，这一类题型的特点是新情境、老问题，考查的知识点有原电池原理、电解池原理、化学电源等。能够多方位考查化学学科核心素养。 《课程标准》的解释说明：氢氧燃料电池用质子交换膜作为离子的通道。 小专题 阳离子交换膜 阴离子交换膜 质子交换膜 双极膜 离子交换膜 2023年河北卷，13 2023年湖北卷，10 2023年全国甲卷，6 2023年广东卷，16 2022年全国甲卷，4 2023年6月浙江卷，13 2023年山东卷，11 2020年北京卷，节选 2021年全国甲卷，13 2023年北京卷，5 2022年山东卷，13 2023年河北卷，13 2020年山东卷，13 2022年全国乙卷，6 2021河北卷，9 2022河北卷，12 2022湖南卷，8 2020年全国Ш卷，12 2021年山东卷，17节选 近几年高考卷中有关离子交换膜考查内容统计 1.考点考向 01 了解常见离子交换膜的类型和作用。 02 能够通过离子交换膜类型和电化学原理判断离子移动方向， 能够通过离子迁移方向综合分析判断离子交换膜类型。 03 构建膜电池解题模型。 离子交换膜的学习目标 1 2 3 考点考向 知识重构 重温经典 Prt 目 录 4 模型构建 5 教学策略 2.知识重构 （1）离子交换膜定义 离子交换膜（又叫隔膜），是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。选择性地通过某些离子或阻止某些离子来隔离某些物质，因在应用时主要是利用它对离子选择透过性，又称为离子选择透过性膜。 阳离子交换膜 阴离子交换膜 质子交换膜 双极膜 2.知识重构 （2）离子交换膜原理 交换膜上有很多微孔，“孔道”上有许多带电荷的基团，可以让相反电荷的离子自由通过“孔道”。其他离子受到“孔道”带电荷基团的排斥而不能进入“孔道”中，因而不能通过交换膜。这就是“选择性”透过的原因。 阴 离 子 交 换 膜 阳 离 子 交 换 膜 2.知识重构 双极膜亦称双极性膜，是特种离子交换膜，它是由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合膜。该膜的特点是在电场作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH－并分别通过阳膜和阴膜，作为H+和OH－的离子源。 双极膜结构及解离水示意图 （2）离子交换膜原理 2.知识重构 （3）离子交换膜分类 种类 允许通过的离子及移动方向 阳离子交换膜 阳离子→移向电解池的阴极或原电池的正极 阴离子交换膜 阴离子→移向电解池的阳极或原电池的负极 质子交换膜 质子→移向电解池的阴极或原电池的正极 双极膜 膜内水电离出H＋和OH－，H＋移向阴极，OH－移向阳极 2.知识重构 3 ．制备某些特定产品时利用隔膜将装置隔离为不同的区，使产品纯净。 （4）离子交换膜应用 1．能将两极区隔离，阻止两极区的物质接触，防止发生化学反应引起危险或者产物不纯。 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。 4 ．对物质进行分离、提纯。 2.知识重构 隔绝气体，防止氢气、氧气混合爆炸。 （5）链接课本 ①氢氧燃料电池中的质子交换膜 H2－2e－=2H+ O2+4H++4e－ =2H2O H+ 平衡电荷、形成闭合回路； 2.知识重构 （5）链接课本 ②离子交换膜法电解饱和食盐水 2Cl－－2e－=Cl2 ↑ 2H2O+4e－＝H2 ↑ +2OH－ 1、钠离子从阳极区移入阴极区，平衡电荷。 3、防止氢气、氯气混合爆炸发生危险。 2、防止氯气扩散至阴极区与氢氧化钠反应影响的纯度。 阳极 阴极 可以用阴离子交换膜代替阳离子交换膜吗？ 2.知识重构 （5）链接课本 ③海水的淡化方法主要有蒸馏法 ... ...