“隔而不阻”——电化学中的“膜”型认知及解题策略探究 课件-2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习课件聚焦电化学“膜”型核心考点，覆盖离子交换膜的种类、功能及在平衡电荷、物质制备、分离提纯中的应用，对接高考评价体系，通过2025四川卷、2026浙江卷等真题分析，明确选择判断、跨膜计算等常考题型权重，构建完整备考体系。 课件亮点在于“真题溯源+模型建构+素养提升”策略，如以2025四川卷NO₃⁻还原电池为例，用“供需平衡法”判断离子交换膜类型，培养科学思维，通过电荷守恒法计算跨膜离子数目，落实化学观念，助力学生掌握解题技巧，教师可据此精准突破高频考点，实现高效复习。

“隔而不阻” ——电化学中的“膜”型认知及解题策略探究 知识落地，科技赋能 中国新能源汽车领跑全球，国产电池是核心底气。其中比亚迪的刀片电池、宁德时代的麒麟电池凭借突破性结构创新，重塑了新能源储能与车载电池的行业格局，成为国产电池技术的标杆。 离子交换膜 活动元一：“膜”型认知——研析本质，提升认识 离子交换膜的真实模样： 1、什么是离子交换膜？ 离子交换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。 2026·陕晋宁高考 2025·新课标卷 2025·四川高考 2025·河北高考 2025·河北高考 2025·江苏高考 2025·浙江1卷 2025·云南高考 活动元一：“膜”型认知——研析本质，提升认识 膜的装置符号和分类： Li+交换膜 活动元一：“膜”型认知——研析本质，提升认识 阳离子交换膜 阴离子交换膜 质子交换膜 双极膜 固体电解质膜 【小结归纳】——离子交换膜的种类 电化学含膜装置的应用： 平衡电荷，定向输出 选择性必修一 P101 活动元二："膜"型应用——溯源探究，建构思维模型 分离提纯 教材必修二 P100 物质制备 选择性必修一 P107 【问题思考1】 （1）盐桥的作用是什么？ （2）结合最右侧图像分析，盐桥-双液电池有何缺点？ 盐桥通道狭小，离子通过率小，使电池的内阻增大 ① 避免Zn和CuSO4直接接触发生反应，增长电池寿命； ② 提供离子迁移通道，平衡电荷，形成闭合回路。 活动元二："膜"型应用——溯源探究，建构思维模型 膜的工作原理教材朔源： 【小组讨论】 （1）氯碱工业不用离子交换膜会怎么样？ （2）应当选用那种离子交换膜？ ①阳离子交换膜；②阴离子交换膜； ③质子交换膜。 活动元二："膜"型应用——溯源探究，建构思维模型 1、以氯碱工业为例，分析电化学装置该如何选择恰当的离子交换膜。 离子交换膜起到了离子选择性筛分，电荷定向输运的作用，在保证离子导通同时隔挡反应物/产物，避免交叉扩散并遏制反应发生。 生产目的： 1、制备NaOH； 2、制备H2； 3、制备Cl2。 拓展提升——如何同步实现海水淡化（分离提纯） 活动元二："膜"型应用——溯源探究，建构思维模型 结合氯碱工业相关知识，设计合理的电解装置获得浓NaOH溶液并同步实现海水的淡化。 同步实现 + - 阴膜 阳膜 稀NaOH溶液 海水 淡化海水 H2 Cl2 稀盐酸 Na+ Cl— 浓NaOH溶液 【课后思考】如何利用双极膜实现海水淡化并同步获得盐酸和浓NaOH溶液？ 【小结归纳】离子交换膜的功能与作用： 离子交换膜 功能 作用 平衡电荷，形成闭合回路 隔离物质，防止发生反应 高纯物质制备 物质的分离提纯 活动元二："膜"型应用——溯源探究，建构思维模型 例1【2025·四川卷】最近，我国科学工作者制备了一种Ni-CuO电催化剂 ，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的NO3—为NH3，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的NO3—逐步还原为NH3。 C．充电时，OH—从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区 活动元三：知识整合，模型构建——离子交换膜类型判断 题型一：供需——平衡 √ 考点1：离子交换膜的选择 B．离子交换膜为阴离子交换膜 【强化练习1】一种电解乙腈(CH3CN)制备乙胺(CH3CH2NH2)的装置如图。下列说法不正确的是 活动元三：知识整合，模型构建 √ 例2【2026·浙江】一种电解葡萄糖(C6H12O6)制取葡萄糖二酸钾(C6H8O8K2 )的装置示意图如图所示，下列说法中不正确的是 B．离子交换膜P为阳离子交换膜 活动元三：知识整合，模型构建——离子交换膜类型判断 题型二：物质制备 × 【强化练习2】次磷酸钴[Co(H2PO2)2]广泛用于化学镀钴，以金属钴和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备，原理如图: 活动元三：知识整合，模型构建——离子交换膜类型判断 (1)A是___交换膜；B是___交换膜。 阳 阴 活动元三：知识整合，模型构建——离子交换膜类型判断 例3【2026·四川巴中模拟】科研人员设计出一种微生物脱盐电池，实现了产电脱盐并去除污水，模拟其工作原理如图所示，忽略气体溶于水及与水反应，下列说法错误的是 B．为了实现脱盐目的，离子交换膜Ⅰ和Ⅱ分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 题型三、分离提纯 × C．Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 【强化练习3】一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中H2O解离的H+和OH-在电场作用下向两极迁移。除硼原理：[B(OH)4]- +H+=B(OH)3+H2O。下列说法错误的是 活动元三：知识整合，模型构建——离子交换膜类型判断 × 1、依据题干信息分析判断电化学装置的类型及电极类型，明确溶液中的离子动向； 模型构建——带膜化学装置中交换膜类型的判断 2、判断交换膜种类的方法： ① 供需——平衡（一方生成、一方需求）； ② 制备类（目标离子保留或迁入）； ③ 提纯类（由“浓”变“稀”→离子流出）。 活动元二："膜"型应用——溯源探究，建构思维模型 活动元三：知识整合，模型构建——跨膜离子的判断及相关计算 考点2：跨膜离子的种类判断及相关计算 例1【2025·四川卷】最近，我国科学工作者制备了一种Ni-CuO电催化剂 ，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的NO3—为NH3，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的NO3—逐步还原为NH3。 A．放电时，负极区游离的OH—数目保持不变 × 题型一、跨膜离子的种类及数目计算 活动元三：知识整合，模型构建——跨膜离子的判断及相关计算 【强化练习1】微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO－的溶液为例)。下列说法错误的是 C．当电路中转移1 mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5 g √ 活动元三：知识整合，模型构建——跨膜离子的判断及相关计算 例2【2026·四川巴中模拟】科研人员设计出一种微生物脱盐电池，实现了产电脱盐并去除污水，模拟其工作原理如图所示，忽略气体溶于水及与水反应，下列说法错误的是 D．当Ⅱ室脱出2 mol NaCl时，Ⅰ室溶液的质量理论上增加49.0 g 溶液质量变化=电极反应引起的质量变化+穿膜离子引起的质量变化 √ 题型二、两极溶液质量变化 活动元三：知识整合，模型构建——跨膜离子的判断及相关计算 D．当阳极表面产生标准状况下11.2 L气体时，阴极区溶液质量减少34 g 【强化练习2】一种电解乙腈(CH3CN)制备乙胺(CH3CH2NH2)的装置如图。下列说法不正确的是 √ 活动元三：知识整合，模型构建——跨膜离子的判断及相关计算 模型构建——跨膜离子的判断及相关计算 1、跨膜离子的种类及数目计算 穿膜离子的物质的量 × 离子所带电荷数 = 转移电子的物质的量 跨膜离子的种类依据交换膜的种类进行分析 2、溶液质量的变化 溶液质量变化=电极反应引起的质量变化+穿膜离子引起的质量变化 课堂小结 四、依据交换膜的种类判断跨膜离子的种类，利用电荷守恒进行计算 一、离子交换膜是选择透过能力的高分子膜 二、电化学化学装置中离子交换膜分为4类 三、离子交换膜用于平衡电荷、物质制备、分离提纯 $