2024年高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第三節(jié) 電解池 第2課時(shí) 電解原理的應(yīng)用說課稿 新人教版選修4

2024年高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池第2課時(shí)電解原理的應(yīng)用說課稿新人教版選修4授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課為新教材選修4第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池第2課時(shí)，主要內(nèi)容包括電解原理的應(yīng)用。具體涉及電解精煉銅、電鍍、電鍍銅等實(shí)際應(yīng)用案例，旨在幫助學(xué)生理解電解原理在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用電化學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，提升科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。通過電解原理的應(yīng)用案例，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)化學(xué)與生活、社會(huì)聯(lián)系的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀，提高環(huán)保意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展觀念。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-明確電解原理在電解精煉銅和電鍍中的應(yīng)用。

-理解電解過程中電極反應(yīng)的原理，包括陽(yáng)極和陰極的反應(yīng)。

-掌握電解精煉銅的原理和步驟，包括粗銅作為陽(yáng)極，純銅作為陰極，電解液成分等。

-理解電鍍的基本原理，包括鍍層金屬作為陽(yáng)極，待鍍金屬作為陰極，電解液成分等。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-電解精煉銅過程中，如何根據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷陽(yáng)極和陰極的反應(yīng)。

-電鍍過程中，如何控制電流密度和電解時(shí)間以獲得均勻的鍍層。

-理解電解過程中電極反應(yīng)的定量關(guān)系，如法拉第電解定律的應(yīng)用。

-分析電解過程中可能出現(xiàn)的副反應(yīng)及其對(duì)電解效果的影響。

-將電解原理應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)案例，如電鍍銅，理解其工藝流程和注意事項(xiàng)。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解電解原理及其應(yīng)用，突出重點(diǎn)，幫助學(xué)生建立知識(shí)框架。

2.討論法：組織學(xué)生討論電解精煉銅和電鍍的實(shí)際案例，提高學(xué)生的分析能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

3.實(shí)驗(yàn)法：通過演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀感受電解過程，加深對(duì)電解原理的理解。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示電解池的原理圖和實(shí)際應(yīng)用案例，增強(qiáng)直觀性。

2.互動(dòng)軟件：使用教學(xué)軟件模擬電解過程，讓學(xué)生通過操作體驗(yàn)電解原理。

3.視頻教學(xué)：播放電解精煉銅和電鍍的實(shí)際操作視頻，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

（教師）同學(xué)們，上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電解池的基本原理，了解了電解池的組成和電極反應(yīng)。今天，我們將繼續(xù)探討電解原理在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，讓我們一起來探索電解池的神奇力量。

（學(xué)生）老師，電解池在實(shí)際生活中有哪些應(yīng)用呢？

（教師）很好，今天我們就來學(xué)習(xí)電解原理的應(yīng)用，主要包括電解精煉銅、電鍍等。接下來，請(qǐng)大家翻開課本，我們一起來學(xué)習(xí)電解精煉銅的原理。

二、新課講授

1.電解精煉銅的原理

（教師）同學(xué)們，電解精煉銅是利用電解原理將粗銅精煉成純銅的過程。首先，我們需要明確電解精煉銅的原理。請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)閱讀課本，找出電解精煉銅的原理。

（學(xué)生）老師，電解精煉銅的原理是將粗銅作為陽(yáng)極，純銅作為陰極，電解液為硫酸銅溶液。

（教師）很好，電解精煉銅的過程中，粗銅陽(yáng)極會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放出銅離子；而純銅陰極則會(huì)發(fā)生還原反應(yīng)，銅離子在陰極上得到電子，沉積成純銅。

2.電解精煉銅的步驟

（教師）接下來，我們來看一下電解精煉銅的步驟。首先，將粗銅制成板狀或棒狀作為陽(yáng)極，純銅制成板狀或棒狀作為陰極。然后，將陽(yáng)極和陰極插入硫酸銅溶液中，接通電源，進(jìn)行電解。

（學(xué)生）老師，電解精煉銅的步驟包括哪些？

（教師）電解精煉銅的步驟包括：準(zhǔn)備陽(yáng)極和陰極、配置電解液、接通電源、電解、取出純銅等。

3.電鍍?cè)?/p>

（教師）同學(xué)們，除了電解精煉銅，電解原理還可以應(yīng)用于電鍍。電鍍是利用電解原理在物體表面鍍上一層金屬的過程。請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本，了解電鍍的基本原理。

（學(xué)生）老師，電鍍的基本原理是將鍍層金屬作為陽(yáng)極，待鍍金屬作為陰極，電解液為含有鍍層金屬離子的溶液。

（教師）很好，電鍍過程中，鍍層金屬陽(yáng)極會(huì)釋放出金屬離子，金屬離子在待鍍金屬陰極上得到電子，沉積成金屬鍍層。

4.電鍍工藝

（教師）接下來，我們來看一下電鍍工藝。電鍍工藝主要包括鍍前處理、鍍液配置、電鍍過程、鍍后處理等步驟。

（學(xué)生）老師，電鍍工藝的步驟有哪些？

（教師）電鍍工藝的步驟包括：清潔待鍍金屬表面、配置鍍液、接通電源、電鍍、去除多余的鍍層、干燥等。

三、課堂活動(dòng)

1.小組討論

（教師）同學(xué)們，請(qǐng)以小組為單位，討論以下問題：電解精煉銅和電鍍?cè)谀男╊I(lǐng)域有廣泛應(yīng)用？它們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)生活中有哪些優(yōu)點(diǎn)？

（學(xué)生）我們小組討論后認(rèn)為，電解精煉銅和電鍍?cè)陔娮印⑵?、航空航天等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。它們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)生活中的優(yōu)點(diǎn)包括提高金屬純度、提高金屬表面質(zhì)量、延長(zhǎng)使用壽命等。

2.實(shí)驗(yàn)演示

（教師）接下來，我們將進(jìn)行電解精煉銅的實(shí)驗(yàn)演示。請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)過程，并思考以下問題：在電解精煉銅的過程中，陽(yáng)極和陰極分別發(fā)生了什么反應(yīng)？

（學(xué)生）老師，在電解精煉銅的過程中，陽(yáng)極發(fā)生了氧化反應(yīng)，釋放出銅離子；陰極發(fā)生了還原反應(yīng)，銅離子在陰極上得到電子，沉積成純銅。

四、課堂小結(jié)

（教師）同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了電解原理的應(yīng)用，包括電解精煉銅和電鍍。通過學(xué)習(xí)，我們了解到電解原理在實(shí)際生產(chǎn)生活中的重要作用。希望大家能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中，為我國(guó)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

（學(xué)生）老師，我們一定會(huì)努力學(xué)習(xí)，將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中，為我國(guó)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

五、布置作業(yè)

1.閱讀課本，總結(jié)電解精煉銅和電鍍的原理、步驟、應(yīng)用領(lǐng)域等。

2.查找資料，了解電解精煉銅和電鍍?cè)谏钪械膶?shí)際應(yīng)用案例。

3.思考：電解精煉銅和電鍍?cè)诃h(huán)保方面有哪些優(yōu)勢(shì)和不足？如何改進(jìn)？

（學(xué)生）老師，我們已經(jīng)完成了作業(yè)，期待在下一節(jié)課上與同學(xué)們分享我們的學(xué)習(xí)成果。知識(shí)點(diǎn)梳理1.電解池的基本原理

-電解池由電解質(zhì)溶液、電極（陽(yáng)極和陰極）以及電源組成。

-電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子在陰極得到電子還原，陰離子在陽(yáng)極失去電子氧化。

-電解過程中，電子通過外電路從陽(yáng)極流向陰極。

2.電解池的類型

-陽(yáng)極氧化反應(yīng)：金屬或非金屬離子在陽(yáng)極失去電子。

-陰極還原反應(yīng)：金屬離子或非金屬離子在陰極得到電子。

-酸性電解質(zhì)：如硫酸、鹽酸等，其中電解質(zhì)完全電離。

-堿性電解質(zhì)：如氫氧化鈉、氫氧化鉀等，其中電解質(zhì)部分電離。

3.電解池的電極反應(yīng)

-陽(yáng)極反應(yīng)：金屬失去電子形成金屬離子，或非金屬離子釋放電子。

-陰極反應(yīng)：金屬離子得到電子沉積成金屬，或非金屬離子得到電子。

4.電解精煉銅

-粗銅作為陽(yáng)極，純銅作為陰極。

-電解液通常為硫酸銅溶液。

-陽(yáng)極反應(yīng)：Cu→Cu2?+2e?

-陰極反應(yīng)：Cu2?+2e?→Cu

5.電鍍

-鍍層金屬作為陽(yáng)極，待鍍金屬作為陰極。

-電解液含有鍍層金屬的離子。

-陽(yáng)極反應(yīng)：M→M??+ne?（M為鍍層金屬）

-陰極反應(yīng)：M??+ne?→M

6.電解原理的應(yīng)用

-電解精煉銅：提高金屬純度，去除雜質(zhì)。

-電鍍：改善金屬表面性質(zhì)，如耐磨性、導(dǎo)電性、美觀性。

-電解水：分解水生成氫氣和氧氣。

-電解金屬離子：從溶液中提取金屬。

7.電解定律

-法拉第第一定律：電解過程中，通過電解質(zhì)溶液的電量與產(chǎn)生或消耗的物質(zhì)的量成正比。

-法拉第第二定律：電解過程中，不同物質(zhì)的電量與其化學(xué)當(dāng)量成正比。

8.影響電解的因素

-電解質(zhì)濃度：影響電解速度和電解產(chǎn)物的純度。

-電流強(qiáng)度：影響電解速度，電流強(qiáng)度越大，電解速度越快。

-電極材料：影響電極反應(yīng)的進(jìn)行和電解效率。

-溫度：影響電解速度和電解產(chǎn)物的純度。板書設(shè)計(jì)①電解池基本原理

-電解質(zhì)溶液

-陽(yáng)極（氧化反應(yīng)）

-陰極（還原反應(yīng)）

-外電路電子流動(dòng)

②電解精煉銅

-粗銅（陽(yáng)極）：Cu→Cu2?+2e?

-純銅（陰極）：Cu2?+2e?→Cu

-電解液：硫酸銅溶液

③電鍍

-鍍層金屬（陽(yáng)極）：M→M??