高中化学 第1章 化学反应原理与能量变化 第2节 电能转化为化学能（第3课时）电解精炼及电镀教案 鲁科版选修

1、第1章 第2节 第3课时 电解原理的应用精炼铜、电镀教学手段：多媒体辅助教学。【教材分析】电解池是借助于电能，使不能自发进行的氧化还原反应能够发生，从而使电能转化为化学能的装置。它的应用相当广泛，由此形成的工业也很多，如电镀、氯碱工业、电冶金、电池充电等。本节课是学生学习电解基本原理知识后的自然延伸，它有助于学生系统的认识电解的应用，理解并设计多种电解的应用方法，为后续学习电化学知识在生产生活和科研中的重要作用打好理论基础。【学情分析】本课时内容位于选修4化学反应原理第一章第二节。在必修一中学生接触了氧化还原的知识，在必修2第二章第三节中，学生已经接触过简单的原电池知识；在本节课的前两课时学习

2、了电解的基本原理，知道了离子的放电顺序，分析了氯碱工业和电解三种电解质溶液，本节课在此基础上展开，学生完全有能力自己分析电解精炼铜及电镀池的原理。【教学目标】1.知识与技能目标（1）运用电解的原理分析电镀铜、电解精练铜的过程，了解这些较复杂体系中所发生的反应以及电解的实用价值；（2）准确书写电极反应方程式和电解反应总方程式；（3）能够分析活性电极作阳极时的电解过程。2.过程与方法目标通过运用电解的原理，分析电镀、电解精炼等复杂体系中所发生的反应，体会电解的实用价值和对人类社会的重要贡献。3、情感态度与价值观：通过电解知识的学习，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。教学重点：通过电镀铜、电解精

3、炼铜，了解电解的实用价值。教学难点：活性电极电解电解质溶液时，电极反应方程式和电解反应总方程式的书写。【教学方法】以学生分组交流讨论为主，结合启发引导归纳总结【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图复习回顾【提问】1.电极反应方程式的书写步骤？2.惰性电极作阳极的电解过程中，溶液中离子的放电顺序是怎样的？【作业检查】1.今有两支黑色铅笔、两段导线、干电池、滤纸、培养皿、a、b、c三种溶液。请应用今天所学的知识，设计一个实验，让铅笔画出红线、蓝线。思考回答1 淀粉溶液、碘化钾溶液，酚酞溶液复习回顾上节课内容，检查掌握情，为本节课的学习做好准备。引入新课上节课我们学习电解原理的应用电解饱和食盐

4、水制备烧碱、氢气、氯气，今天继续学习电解原理的应用。聆听开门见山引入新课提高学生的注意力讲述铜是重要的金属材料。它的主要用途之一是制作导线，这要求铜具有很高的纯度，而冶炼得到的铜常含有锌铁镍银金铂等杂质，工业上常用电解的方法除去这些杂质制得精铜聆听思考了解电解原理的另一个重要应用-精炼铜任务一电解精炼铜布置任务现有以下实验仪器：一块粗铜（含Zn、Fe、Au、Ag等杂质），一块纯铜，CuSO4溶液，电解池，直流电源，思考如何根据电解原理提纯粗铜，请设计实验装置。1画出实验装置图2 标出阴阳极材料及电解质溶液Cu2+Zn2+Fe2+e-e-Cu2+ 粗铜 精铜CuSO4溶液交流研讨1粗铜上的杂质金

5、属是如何除去的？师生分析：阳极Zn、Fe比Cu先放电，但Zn2+、Fe2+在阴极上不放电，阴极上只有Cu2+放电，阳极上的Au、Ag等金属不放电而沉积于阳极下面形成阳极泥（可从中回收贵金属）这样阴极上获得的就是高纯度的铜。交流研讨2电解一段时间后，CuSO4溶液的浓度如何变化？写出电极反应说明：阳极上同时还有锌、铁、镍去放电Zn Zn2+2e-，Fe Fe2+2e- 讨论交流完成学案上实验方案的设计阳极：粗铜阴极：精铜电解质：CuSO4交流讨论比铜活泼的金属Zn、Fe以离子的形式进入溶液，比铜不活泼的金属Au、Ag沉积在阳极底部。思考浓度变小书写电极反应阳极：Cu（粗铜） Cu2+2e-（主要

6、）阴极：Cu2+ + 2e- Cu（精铜）深入理解电解原理，体会电解的另一个应用领域电解精炼铜，学生不仅动耳听而且动脑想动手写，发挥学生在课堂上的主动性。理解精炼铜的原理学生进一步明确了杂质金属是如何出去的，在书写中加深对电解原理的理解知识深化金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量Fe,Zn,Cu,Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述中正确的是（已知氧化性：Fe2Ni2+Cu2)A.阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+2e=NiB.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后,溶液中存在的离子只有Fe2和Zn2D.电解后.Cu和Pt沉降在电解槽底部的阳极泥中A错误阳极为氧

7、化反应B小于C 还有氢离子D正确巩固提高，提升学生的认识，纠正学生的认识偏差过渡若把电解精炼铜装置中的阴极材料改为钥匙，则钥匙上会附着铜，这就是电镀。电镀的主要目的是增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观。电镀原理在工业上被大量应用，如电镀拉手，镀镍自行车把等倾听思考通过知识的自然生长与过渡，激发学生的探究兴趣任务二电镀布置任务：在铁钉上镀铜材料：铜片，石墨棒，铁钉，CuSO4溶液，导线，电源请根据电解原理，设计实验方案并检验，然后得出结论实验方案电镀原理阳极： Cu 2e- = Cu2+阴极：Cu2+ 2e- =Cu电镀方案 CuSO4溶液电极材料阳极：铜片，阴极：铁钉电镀液CuS

8、O4溶液镀件铁钉引导学生分析评价对学生可能的出现的几种情况，如铁钉作阳极、石墨作阳极、铜作阳极等，进行分析评价。确定最佳方案。讲述：这就是电镀的原理。利用电解原理，在金属表面镀上一薄层其它金属或合金的方法叫电镀。总结电镀池的阴阳极材料及电解质溶液是什么？学生设计并实验方案设计阳极（纯铜）：Cu 2e- =Cu2+阴极（铁钉）：Cu2+ 2e- =Cu分析 铜做阳极可以补充溶液中减少的铜离子，保持铜离子浓度恒定，使电解持续进行总结一般把待镀金属（即镀件）作阴极，镀层金属作阳极，含镀层金属离子的溶液为电镀液。使学生体会电解原理在电镀工业上的重要使用价值，充分感受化学的魅力由学生已经掌握的知识逐步引

9、向学生的学习目标。小结反思1、给你一个电解装置如何分析其电极产物？一看电源（确定阴阳极） 二看阳极材料（是活动金属还是惰性电极）； 三看离子导体（看有什么离子） 四看离子移动（分别移向哪个电极） 五看何种离子放电（依据放电顺序）2、通过今天的学习还应该能够对一些看似难以实现的事情，敢想，敢做，敢于创新。 比如， 已知F2是氧化性最强的单质，你有办法将F-氧化成F2吗 ？用什么方法？ 再如， 能实现变化Cu + 2H2O=Cu（OH）2+H2吗？学生反思总结并回答。培养学生的归纳概括能力升华本单元所要达到的学科思想和核心能力板书设计二 电解原理的应用2 电解精炼铜Cu2+Zn2+Fe2+e-e-Cu2+ 粗铜 精铜CuSO4溶液Cu（粗铜） Cu2+2e-（主要） Cu2+ + 2e- Cu（精铜）Zn Zn2+2e-，Fe Fe2+2e-3 电镀概念：是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。电镀铜 e-e-Cu2+Cu2+ 铜电极铁电极CuSO4溶液阳极：Cu Cu2+2e- 阴极：Cu2+ + 2e- Cu（镀件）教学反思本节课在前两课时的基础上由学生自己分析电解精炼铜及电镀的实验方案，充分发挥了学生的主动性，学生