高中人教版 (2019)第四章 化學(xué)反應(yīng)與電能本單元綜合與測(cè)試優(yōu)秀復(fù)習(xí)作業(yè)課件ppt

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探究電解除磷的原理【情境創(chuàng)設(shè)】素養(yǎng)解讀目前電解除磷裝置多采用鐵板或鋁板作為電極，電極板浸沒在水中，陽(yáng)極在直流電源作用下電解產(chǎn)生Fe2＋或Al3＋，Fe2＋可進(jìn)一步氧化生成Fe3＋，這些離子能與污水中的PO反應(yīng)生成不溶性化合物，可通過固液分離得到去除。此外，在不同pH條件下，部分金屬離子會(huì)與污水中的OH－生成鐵或鋁的羥基化合物及沉淀物，污水中的PO會(huì)吸附在這些沉淀物的表面并隨其一起得到去除。同時(shí)，陰極生成的H2在污水中會(huì)產(chǎn)生氣浮現(xiàn)象，使污水中的顆粒物漂浮到表面而得以去除。目前國(guó)內(nèi)已有不少關(guān)于電解除磷裝置的研究，但由于其短時(shí)間內(nèi)處理的污水量有限及存在的其他一些技術(shù)問題限制了其在生活污水處理裝置末端上的連續(xù)應(yīng)用。1.素養(yǎng)要求——科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：能發(fā)現(xiàn)和提出有探究?jī)r(jià)值的問題；能從問題和假設(shè)出發(fā)，依據(jù)探究目的，設(shè)計(jì)探究方案。2．素養(yǎng)目標(biāo)：通過“探究電解除磷的原理”，學(xué)習(xí)利用電化學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問題的能力。培養(yǎng)自主探究的能力與創(chuàng)新意識(shí)。 【探究過程】素養(yǎng)評(píng)價(jià)【探究任務(wù)：裝置、原理分析】(1)根據(jù)材料分析電解除磷時(shí)為什么將鋁板或鐵板作陽(yáng)極？[提示]　陽(yáng)極在直流電源作用下電解產(chǎn)生Fe2＋或Al3＋，提供能與磷酸根結(jié)合生成沉淀的陽(yáng)離子。(2)用鐵作電極，利用如圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時(shí)，控制溶液pH為9～10，CN－與陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO－反應(yīng)生成無(wú)污染的氣體。思考在該裝置中鐵應(yīng)該作什么電極？[提示]　陽(yáng)極產(chǎn)生ClO－，發(fā)生的反應(yīng)為Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O，所以陽(yáng)極一定是石墨電極，鐵電極作陰極。(3)根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析，電解法除去廢水中的磷元素，可能會(huì)面臨哪些技術(shù)難題？[提示]　金屬陽(yáng)極易發(fā)生鈍化現(xiàn)象，導(dǎo)致通過穩(wěn)壓電解系統(tǒng)的電流逐漸減小，進(jìn)而影響電解除磷的效率；電解反應(yīng)后的出水無(wú)法達(dá)到色度指標(biāo)：一方面，電解過程中溶出較多Fe3＋會(huì)使水體呈現(xiàn)黃棕色甚至棕紅色；另一方面，Fe2＋與水中成色物質(zhì)形成難以絮凝沉降的有機(jī)鐵化合物，使原水變色。 1.證據(jù)推理與模型認(rèn)知——水平1：能從物質(zhì)及其變化的事實(shí)中提取證據(jù)，并將化學(xué)事實(shí)和化學(xué)理論進(jìn)行關(guān)聯(lián)和合理匹配。2．科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)——水平2：能根據(jù)文獻(xiàn)和實(shí)際需要提出綜合性的探究課題，評(píng)價(jià)和優(yōu)化方案。