資源簡介

(共24張PPT)
電解池的應用
電解CuCl2溶液
電解飽和食鹽水
回顧遷移
通電
Na＋，H＋，Cl－，OH－
遷移
放電能力：H＋>Na＋
放電能力：Cl－>OH－
Na＋，H＋
Cl－，OH－
陰極
陽極
2H2O＋2e- =H2↑＋2OH－
2Cl－－2e- =Cl2↑
學生分析電解飽和食鹽水的過程圖示：
H＋
Na＋
OH－
Cl－
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生成H2
生成Cl2
陰極
陽極
原理分析
問題一：如何設計實驗進行驗證？
分析推理
學生改進實驗做進一步探究
飽和
食鹽水
氫氧化鈉溶液
實驗設計 1
教師設計的簡易電解槽
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Cl－
Na＋
Na＋
Cl－
1. 實驗藥品
飽和食鹽水、淀粉碘化鉀試紙、酚酞
2. 實驗用品
簡易電解槽、銥鈦電極（或石墨棒、鉑片等）、9 V電池、導線和開關、橡膠塞、乳膠管、玻璃導管、止水夾、酒精燈、試管、膠頭滴管、鑷子、火柴
一 電解飽和食鹽水
實驗過程
結果分析與交流
產物檢驗
NaOH
H2
Cl2
2NaCl＋2H2O Cl2↑＋H2↑＋2NaOH
電 解 飽 和 食 鹽 水
液堿
濕氯氣
濕氫氣
NaOH
含氯漂白劑
Cl2
H2
有機合成
造紙
玻璃
肥皂
紡織
印染
有機合成
氯化物合成
農藥
HCl
鹽酸
有機合成
金屬冶煉
氯堿工業
問題二：該裝置符合生產要求嗎？
Na＋
OH－
Cl2
H2
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簡易電解槽
Na＋
OH－
Cl2
H2
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Cl－
Na＋
討論交流
不符合：
1.陰極產生的OH－會向陽極定向移動，消耗氯氣；
2.生成的NaOH中會混有NaCl。
離子交換膜是對離子具有選擇透過性的高分子材料制成的薄膜。
資料卡片
離子交換膜
陽離子交換膜
陰離子交換膜
質子交換膜
只允許陽離子通過,阻止陰離子和氣體通過
只允許陰離子通過,阻止陽離子和氣體通過
只允許質子(H+)通過
離子交換膜
離子交換膜示意圖
磺酸型陽離子交換膜的結構可以表示為：
R－SO3Na（H）表示，其中R表示高分子結構。
Na＋
Cl－
Na＋
Cl－
Na＋
Cl－
實驗設計 2
陽離子交換膜
1. 實驗藥品
飽和食鹽水、蒸餾水、氫氧化鈉溶液、稀硝酸、硝酸銀溶液
2. 實驗用品
簡易電解槽、銥鈦電極（或石墨棒、鉑片等）、9 V電池、導線和開關、橡膠塞、乳膠管、玻璃導管、止水夾、試管、試管架、膠頭滴管、陽離子交換膜、膠帶
二 陽離子交換膜法電解飽和食鹽水
陽離子交換膜
交換膜使用效果檢驗
結果分析與交流
氯堿工業裝置示意圖
陰極液
槽液
電滲析法淡化海水
海水淡化示意圖
地球表面約70%被水覆蓋，可淡水資源不到3%，因此人類不斷尋找獲取更多淡水的方法。
海水資源豐富，但要想正常飲用海水，則需要將海水淡化，電滲析法是一種較好的海水淡化技術。
海水淡化
實驗設計 3
海水淡化示意圖
陽離子交換膜
陰離子交換膜
模擬海水淡化裝置
1. 實驗藥品
食鹽水
2. 實驗用品
簡易電解槽、銥鈦電極（或石墨棒、鉑片等）、9 V電池、導線和開關、橡膠塞、乳膠管、玻璃導管、止水夾、陰離子交換膜、陽離子交換膜、膠帶、電導率傳感器
三 模擬海水的淡化
陽離子交換膜
陰離子交換膜
結果分析與交流
傳感器實時監測電導率變化
電滲析過程電導率變化圖
海水淡化示意圖
Cl－
Na+
陽極
陰極
Na+
Cl－
淡水的出口為a、b、c的 出口？
分析與交流
b
電解過程的認知模型
Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋>Zn2＋>水中H＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋
陰、陽離子
陽離子
陰離子
放電 順序
放電 順序
惰性電極：
S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>SO42－
陽極
e-
e-
陰極
e-
e-
特
定
離
子
通
過
陽離子
陰離子
電極材料
微粒
濃度
微粒
種類
電壓強弱
其它因素
氧化還原核心視角下的電解模型
氧化性微粒
（還原反應）
陽極
e-
e-
e-
e-
陰極
還原性微粒
e-
（氧化反應）
放電 能力
電解原理小結
課堂小結
陽離子交換膜
陰離子交換膜
陽離子交換膜
課后思考
1. 該裝置是原電池還是電解池？
2. 分析它的工作原理。
陽離子交換膜
陰離子交換膜

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