2024年高中化学 第四章 电化学基础 第三节 电解池 第2课时 电解原理的应用说课稿 新人教版选修4

2024年高中化学第四章电化学基础第三节电解池第2课时电解原理的应用说课稿新人教版选修4授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课为新教材选修4第四章电化学基础第三节电解池第2课时，主要内容包括电解原理的应用。具体涉及电解精炼铜、电镀、电镀铜等实际应用案例，旨在帮助学生理解电解原理在实际生产生活中的应用，提高学生的实践能力和创新意识。核心素养目标培养学生运用电化学知识分析实际问题、设计实验方案的能力，提升科学探究与创新意识。通过电解原理的应用案例，强化学生对化学与生活、社会联系的认识，增强社会责任感。同时，培养学生的科学态度和价值观，提高环保意识和可持续发展观念。教学难点与重点1.教学重点

-明确电解原理在电解精炼铜和电镀中的应用。

-理解电解过程中电极反应的原理，包括阳极和阴极的反应。

-掌握电解精炼铜的原理和步骤，包括粗铜作为阳极，纯铜作为阴极，电解液成分等。

-理解电镀的基本原理，包括镀层金属作为阳极，待镀金属作为阴极，电解液成分等。

2.教学难点

-电解精炼铜过程中，如何根据金属活动性顺序判断阳极和阴极的反应。

-电镀过程中，如何控制电流密度和电解时间以获得均匀的镀层。

-理解电解过程中电极反应的定量关系，如法拉第电解定律的应用。

-分析电解过程中可能出现的副反应及其对电解效果的影响。

-将电解原理应用于实际生产案例，如电镀铜，理解其工艺流程和注意事项。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：系统讲解电解原理及其应用，突出重点，帮助学生建立知识框架。

2.讨论法：组织学生讨论电解精炼铜和电镀的实际案例，提高学生的分析能力和团队合作精神。

3.实验法：通过演示实验，让学生直观感受电解过程，加深对电解原理的理解。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示电解池的原理图和实际应用案例，增强直观性。

2.互动软件：使用教学软件模拟电解过程，让学生通过操作体验电解原理。

3.视频教学：播放电解精炼铜和电镀的实际操作视频，提高学生的学习兴趣。教学过程一、导入新课

（教师）同学们，上一节课我们学习了电解池的基本原理，了解了电解池的组成和电极反应。今天，我们将继续探讨电解原理在实际生产生活中的应用，让我们一起来探索电解池的神奇力量。

（学生）老师，电解池在实际生活中有哪些应用呢？

（教师）很好，今天我们就来学习电解原理的应用，主要包括电解精炼铜、电镀等。接下来，请大家翻开课本，我们一起来学习电解精炼铜的原理。

二、新课讲授

1.电解精炼铜的原理

（教师）同学们，电解精炼铜是利用电解原理将粗铜精炼成纯铜的过程。首先，我们需要明确电解精炼铜的原理。请同学们仔细阅读课本，找出电解精炼铜的原理。

（学生）老师，电解精炼铜的原理是将粗铜作为阳极，纯铜作为阴极，电解液为硫酸铜溶液。

（教师）很好，电解精炼铜的过程中，粗铜阳极会发生氧化反应，释放出铜离子；而纯铜阴极则会发生还原反应，铜离子在阴极上得到电子，沉积成纯铜。

2.电解精炼铜的步骤

（教师）接下来，我们来看一下电解精炼铜的步骤。首先，将粗铜制成板状或棒状作为阳极，纯铜制成板状或棒状作为阴极。然后，将阳极和阴极插入硫酸铜溶液中，接通电源，进行电解。

（学生）老师，电解精炼铜的步骤包括哪些？

（教师）电解精炼铜的步骤包括：准备阳极和阴极、配置电解液、接通电源、电解、取出纯铜等。

3.电镀原理

（教师）同学们，除了电解精炼铜，电解原理还可以应用于电镀。电镀是利用电解原理在物体表面镀上一层金属的过程。请同学们阅读课本，了解电镀的基本原理。

（学生）老师，电镀的基本原理是将镀层金属作为阳极，待镀金属作为阴极，电解液为含有镀层金属离子的溶液。

（教师）很好，电镀过程中，镀层金属阳极会释放出金属离子，金属离子在待镀金属阴极上得到电子，沉积成金属镀层。

4.电镀工艺

（教师）接下来，我们来看一下电镀工艺。电镀工艺主要包括镀前处理、镀液配置、电镀过程、镀后处理等步骤。

（学生）老师，电镀工艺的步骤有哪些？

（教师）电镀工艺的步骤包括：清洁待镀金属表面、配置镀液、接通电源、电镀、去除多余的镀层、干燥等。

三、课堂活动

1.小组讨论

（教师）同学们，请以小组为单位，讨论以下问题：电解精炼铜和电镀在哪些领域有广泛应用？它们在实际生产生活中有哪些优点？

（学生）我们小组讨论后认为，电解精炼铜和电镀在电子、汽车、航空航天等领域有广泛应用。它们在实际生产生活中的优点包括提高金属纯度、提高金属表面质量、延长使用寿命等。

2.实验演示

（教师）接下来，我们将进行电解精炼铜的实验演示。请同学们认真观察实验过程，并思考以下问题：在电解精炼铜的过程中，阳极和阴极分别发生了什么反应？

（学生）老师，在电解精炼铜的过程中，阳极发生了氧化反应，释放出铜离子；阴极发生了还原反应，铜离子在阴极上得到电子，沉积成纯铜。

四、课堂小结

（教师）同学们，今天我们学习了电解原理的应用，包括电解精炼铜和电镀。通过学习，我们了解到电解原理在实际生产生活中的重要作用。希望大家能够将所学知识运用到实际生活中，为我国的发展贡献自己的力量。

（学生）老师，我们一定会努力学习，将所学知识运用到实际生活中，为我国的发展贡献自己的力量。

五、布置作业

1.阅读课本，总结电解精炼铜和电镀的原理、步骤、应用领域等。

2.查找资料，了解电解精炼铜和电镀在生活中的实际应用案例。

3.思考：电解精炼铜和电镀在环保方面有哪些优势和不足？如何改进？

（学生）老师，我们已经完成了作业，期待在下一节课上与同学们分享我们的学习成果。知识点梳理1.电解池的基本原理

-电解池由电解质溶液、电极（阳极和阴极）以及电源组成。

-电解质溶液中的阳离子在阴极得到电子还原，阴离子在阳极失去电子氧化。

-电解过程中，电子通过外电路从阳极流向阴极。

2.电解池的类型

-阳极氧化反应：金属或非金属离子在阳极失去电子。

-阴极还原反应：金属离子或非金属离子在阴极得到电子。

-酸性电解质：如硫酸、盐酸等，其中电解质完全电离。

-碱性电解质：如氢氧化钠、氢氧化钾等，其中电解质部分电离。

3.电解池的电极反应

-阳极反应：金属失去电子形成金属离子，或非金属离子释放电子。

-阴极反应：金属离子得到电子沉积成金属，或非金属离子得到电子。

4.电解精炼铜

-粗铜作为阳极，纯铜作为阴极。

-电解液通常为硫酸铜溶液。

-阳极反应：Cu→Cu²⁺+2e⁻

-阴极反应：Cu²⁺+2e⁻→Cu

5.电镀

-镀层金属作为阳极，待镀金属作为阴极。

-电解液含有镀层金属的离子。

-阳极反应：M→Mⁿ⁺+ne⁻（M为镀层金属）

-阴极反应：Mⁿ⁺+ne⁻→M

6.电解原理的应用

-电解精炼铜：提高金属纯度，去除杂质。

-电镀：改善金属表面性质，如耐磨性、导电性、美观性。

-电解水：分解水生成氢气和氧气。

-电解金属离子：从溶液中提取金属。

7.电解定律

-法拉第第一定律：电解过程中，通过电解质溶液的电量与产生或消耗的物质的量成正比。

-法拉第第二定律：电解过程中，不同物质的电量与其化学当量成正比。

8.影响电解的因素

-电解质浓度：影响电解速度和电解产物的纯度。

-电流强度：影响电解速度，电流强度越大，电解速度越快。

-电极材料：影响电极反应的进行和电解效率。

-温度：影响电解速度和电解产物的纯度。板书设计①电解池基本原理

-电解质溶液

-阳极（氧化反应）

-阴极（还原反应）

-外电路电子流动

②电解精炼铜

-粗铜（阳极）：Cu→Cu²⁺+2e⁻

-纯铜（阴极）：Cu²⁺+2e⁻→Cu

-电解液：硫酸铜溶液

③电镀

-镀层金属（阳极）：M→Mⁿ⁺