《电解原理的应用--电解饱和食盐水》教学设计

教    案

单位

汉中市龙岗学校

备课人

马银辉

邮编

723102

课题

4.2.2电解原理的应用--电解饱和食盐水

教科书

  选择性必修1   （人教版）                     

教学目标（核心素养）

【宏观辨识与微观探析】观察电解饱和食盐水的实验现象，分析产生现象的微观原因，书写电极方程式，体会微观过程带来的宏观现象。

【证据推理与模型认知】根据电解饱和食盐水基础装置存在的问题，分析出离子交换膜电解槽装置的必要性，建立离子交换膜电解槽的基本模型，及解题思路。

【科学精神与社会责任】能够通过分析膜的作用，体会膜的在社会生产中所存在的价值。

教学重难点

教学重点：阴、阳极的判断、电极反应式、电解反应方程式的书写。

教学难点：能够正确选择膜并且能够掌握膜的作用。

教学过程

教师活动

学生活动

效果期待

体现的学科素养

【导入】：疫情三年，我们的生活离不开消毒液，各种家用自制消毒机应运而生，网友留言：学了电解原理的应用，只要给我一个电源，两根导线，两个电极，一杯氯化钠溶液，我就可以自制消毒液了！这是真的吗？通过本节课的学习，希望大家能够辨析这位网友观点的真伪！

【PPt展示】学习目标

【过渡】上节课我们通过电解氯化铜溶液学习了电解的原理，我们一起复习一下电解池中，电极的连接方式，电子电流及离子的移动方向，哪位同学能起来回答一下？

本节课我们继续来研究电解饱和氯化钠溶液

【实验演示--原理探究】演示电解饱和氯化钠溶液实验，氯化钠溶液为中性溶液，电解后能否改变溶液的酸碱性呢？我们用酚酞来进行检验（向两极分别滴入几滴酚酞），用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极产生的气体。

【板书】电极方程式及电解反应方程式

【过渡】烧碱、氯气都是重要的化工原料，习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。工业生产中，电解饱和食盐水的反应在电解槽中进行。若工业上采用上图的装置制备NaOH、H2 、Cl2，存在何种不足之处？

【归纳】阴极区产生的OH-迁移到阳极附近，与氯气反应，导致Cl2和NaOH产量的下降；H2和Cl2混合遇强光或明火可能引起爆炸。

【过渡】如何解决这些问题？

【PPt展示】离子交换膜的分类及应用，讲解离子交换膜的基本知识

【过渡】根据离子交换膜的知识，电解饱和食盐水应该选择哪种离子交换膜？

【装置探究】工业生产中，这个反应在阳离子交换膜的电解槽中进行，离子交换膜电解槽是由多个单元槽组成的，如图是一个单元槽的电解原理示意图，思考六个孔道分别进出哪些物质？

【板书】

【过渡】氯碱工业产品主要有氯气、氢气氢氧化钠、盐酸、含氯漂白剂，在有机合成、造纸、玻璃等领域中广泛应用。由此可见，化学知识在我们日常生产生活中具有重要的作用。

下面请同学们快速完成对点训练的两道题目

【模型拓展】电解饱和食盐水采用一膜两室装置，工业生产还有采用两膜三室的电解装置，实现多种物质的制备，下面请同学们尝试解决典例这道题目。

【典例】“三室法”制备烧碱和硫酸示意图如下，下列说法正确的是(    )

A.电极A为阳极，发生氧化反应       

B.离子交换膜A为阴离子交换膜

C.稀硫酸从c处进，浓NaOH溶液从b处出，浓Na2SO4溶液从e处进

D.Na+和SO42-迁移的数量和等于导线上通过电子的数量

【归纳】将原料硫酸钠溶液加入中间室，钠离子和硫酸根分别穿过离子膜到达阴极室和阳极室，分别获得氢氧化钠和硫酸，在此基础上，三膜四室物装置也在工业制备中广泛使用，请同学们继续品味2014年全国Ⅰ卷这道题。

【高考链接】

【改编自2014年全国卷Ⅰ·27(4)】 H3PO2（次磷酸）具有较强还原性，可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：

①图中a、b、c膜分别为什么膜？ 、、（填“阴膜”或“阳膜”）

②分析产品室可得到H3PO2的原因

                                                                                                                                 ③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。

其缺点是含杂质。 该杂质产生的原因是。

认真聆听，积极思考

齐读学习目标

回忆旧知

认真观察，描述实验现象，尝试书写电极反应及电解反应的方程式

积极思考，尝试回答

积极思考，尝试回答

学生回答

积极思考，尝试回答

认真聆听

完成对点训练

尝试【典例】

完成2014年全国Ⅰ卷27题（4），进行变式训练

调动学生的学习积极性

为本节课的学习做准备

思考产生现象的原因

能够发现演示装置应用于工业生产存在的问题

引出离子交换膜

清楚物质的进出，进一步体会膜在物质制备中的应用（限制某些离子的移动，常用于物质制备及纯化，隔离某些物质，防止发生反应）

体会化学知识在社会生产中的价值

能够通过一些新题，发掘出背后隐藏的课本上的知识

宏观辨识与微观探析

证据推理与模型认知

科学精神与社会责任

板书设计

4.2.2电解原理的应用---电解饱和食盐水

原理探究：                                    装置探究：

阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑

阴极：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－

总反应：

离子方程式：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－离子交换膜作用：阻止OH-从阴极迁移到

化学方程式：2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋NaOH    阳极与Cl2反应，防止H2和Cl2混合爆炸，平衡电荷

作业布置

必做：课后练习1

选做：课后练习2