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《简单的电镀实验》教学设计一、教材分析“实验活动4简单的电镀实验”是《普通高中化学课程标准（）》选择性必修课程主题1“化学反应与能量”中二级标题“学生必做实验”的内容。
本节课为新课标新教材的新增内容，对学生实验操作、实验设计、动手操作能力的要求有了很大的提高。
二、学情分析学生已完成了原电池、电解池相关知识点的学习，对电解池的应用有一定了解。
但是，学生对于活性电极、放电顺序、电极方程式书写仍处于纸上谈兵、不够熟悉的阶段，需要动手做实验加深印象。
三、素养目标【教学目标】1．认识电解原理及其在工业生产中的应用；2．复习电解原理；3．了解电镀的原理；4．锻炼实验能力。
【评价目标】1．通过对实验的设计、分析，诊断并发展学生对电解池知识的掌握水平；2．通过实验操作的熟练、准确程度，诊断并发展学生的实验能力。
四、教学重点、难点1．教学重点：电镀原理。
2．教学难点：电镀的设计。
五、教学方法1．演示法、实验探究法2．问题推进法、讲授法六、教学设计思路从身边电镀制品着手，让学生意识到电镀处处可见，化学是有用的科学。
进而引申到电镀的含义与目的，为设计电镀实验种下兴趣的种子。
在电镀实验设计中，引导学生尝试选取不同的电极材料、电解质溶液，在尝试中找到符合目的的组合，体验化学家、工程师在生产设计中的感悟。
然后，实际操作实验，验证设计的正确性。
实验结束后，利用实验反思巩固知识、拓展思路，培养学生的创新能力。
七、教学流程教学目标教学环节设计意图以身边的电镀制品为情景引入电镀，提升学生的学习兴趣。
复习电解原理，为后续设计电镀实验提供知识基础。
利用已学的电解池相关知识，进行实验的设计，巩固加深电解知识的理解。
进行实验，提高动手操作能力。
实验后的反思，培养创新能力。
八、教学过程九、板书设计十、课堂测评１．用铁棒和铜棒模拟在铁棒上镀铜，实验装置如图1所示，下列判断正确的是（ ）A ．溶液中阳离子移向b 极发生还原反应B ．铜棒的材质必须用纯铜C ．电解一段时间后加2Cu(OH)固体使溶液恢复原来浓度D ．该实验过程中电解质溶液的pH 会不断减小２．目前市面上的很多银纪念币材料为铜芯镀银，依据你所掌握的电镀原图1理，你认为这种银纪念币制作时，铜芯应作（ ）A ．阳极B ．阴极C ．正极D ．负极３．利用如图2所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。
实验活动 4 简单的电镀实验实验目的1．认识电解原理及其在工业生产中的应用。
2．了解电镀的原理。
实验用品烧杯、砂纸、导线、2～3 V 的直流电源、电流表。
铁制镀件、铜片、电镀液(以CuSO4溶液为主配制)、1 mol·L－1 NaOH 溶液、20%盐酸。
实验原理Fe 作阴极：Cu2＋＋2e－===Cu；Cu 作阳极：Cu－2e－===Cu2＋。
实验步骤1．把铁制镀件用砂纸打磨干净，放入1 mol·L－1 NaOH 溶液中除去油污，然后用蒸馏水洗净。
再放入20% 盐酸中除锈，几分钟后取出，并用蒸馏水洗净。
2．把铁制镀件与2～3 V 的直流电源的负极相连，铜片与直流电源的正极相连(如图)。
将两极平行浸入电镀液中，两极间距约5 cm, 5～10 min 后取出，观察镀件表面发生的变化。
问题和讨论1．电镀前，如果将铜片与直流电源的负极相连，铁制镀件与直流电源的正极相连，通电后观察到的现象是什么？阴极和阳极发生的反应分别是什么？2．查阅资料，了解工业生产中电镀质量的影响因素。
1．在铁制品上镀一层一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是()A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子2．欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。
下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是( )A．Ag 和AgCl 溶液B．Ag 和AgNO3溶液C．Fe 和AgNO3溶液D．Pt 和Ag2SO4溶液3．有关电镀铜的实验，下列说法正确的是( )A．电镀铜电解质溶液的浓度不断减小B．硫酸铜溶液加入氨水制成铜氨溶液，可使镀层光亮C．阳极材料一般选择石墨等惰性材料D．电镀使用的电压越大，反应速率快，提高效率4．某电镀铜实验装置(电镀池)如图所示。
请回答下列问题：(1)铜片为________金属，铁件为________金属，硫酸铜溶液为________，含有镀层金属离子。
活动4 简单的电镀实验一、使用教材新人教版、高二年级、化学选择性必修1《化学反应原理》、第四章化学反应与电能实验活动4 简单的电镀实验二、实验器材导线、电源、自制反应器、铁钉、铜片、砂纸、夹子、石墨、试管、硫酸铜固体、氢氧化钠溶液、盐酸、硝酸、硫酸、氨水三、实验创新要点（1）设计反应器提高条件精准度，克服传统烧杯实验效率低、难以控制变量的缺点（2）引导学生亲历创新实验，体验真正的探究过程，使学生成为思考者而非简单的观察者和记录者四、实验设计思路发现问题、提出问题——设计方案、制作工具——实验操作、记录数据——分析信息、得出结论——分工合作，小组交流——评价反思、拓展延伸五、实验教学目标（1）通过探究影响镀铜的主要因素，体会条件控制在科学实验和实际生产中的重要作用。
（2）通过探究黑色物质成分，掌握实验探究的基本步骤和方法，增强证据意识和求真务实的科学态度。
（3）通过小组合作，交流评价，提高沟通交流能力，增强团队合作意识。
六、实验教学内容（1）探究摸索实验室电镀铜最佳条件。
（2）探究镀层中黑色固态物质的成分。
七、实验教学环节一：发现异常、提出问题学生按照教材要求进行电镀铜实验时，有的小组实验获得了成功，铁钉上镀上了一层红色的铜（见图1），有的小组实验没有达到预期效果，出现了镀层发黑的现象（见图2），有的甚至出现了黑色簇状物（见图3）。
针对这一异常现象，提出探究任务，探究镀层发黑的原因以及探究黑色物质成分。
图1 图2 图3环节二：分工合作，小组探究根据学生兴趣和爱好，在教师指导下，学生自主分成三个小组，采用不同途径和方法开展探究活动。
并对取得的成果进行分享和交流。
环节三：组间合作，交流展示【资料查询组成果展示】通过搜集、整理和分析文献等资料，梳理了以下几个对电镀效果产生影响主要因素：溶液pH值、添加剂、电流密度、浓度、镀件表面光滑程度、极间距等。
黑色固体成分可能是氧化铜或者铜等含铜物质，但并无定论。
（见图4）图4【条件控制组成果展示】结合资料查询组提供的资料，和实验室条件，选镀件光滑程度、电极距离、浓度因素进行探究，并自主研制了便于控制变量进行对比实验的反应器改进了实验方案。
实验活动4 简单的电镀实验课后训练巩固提升1.某同学准备在铁制品上镀一层光亮的铜,请你分析他设计的下列几个方案,帮他选定可以实施的方案是( )。
A.铂作阳极,铁制品作阴极,硫酸铜溶液作电镀液B.铜作阴极,铁制品作阳极,硝酸铜溶液作电镀液C.铜作阳极,铁制品作阴极,氯化铜溶液作电镀液D.铂作阴极,铁制品作阳极,硫酸铜溶液作电镀液答案:C解析:根据电镀池的组成条件,铁制品作阴极,镀层金属铜作阳极,含有铜离子的盐溶液作电镀液。
C项方案设计合理。
2.如图,装置中a、b、c、d均为Pt电极。
电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增大的质量为b>d。
符合上述实验结果的盐溶液是( )。
选项X Y答案:B解析:当X为MgSO4时,b极上生成H2,电极质量不变,A项错误;当Y为Al2(SO4)3时,d极上产生气体,电极质量不变,C项错误;当b极上析出2molAg时,d极上析出1molPb,b极增大的质量为216g,d极增大的质量为207g,B项正确;当b极上析出1molCu时,d极上析出2molAg,d极增大的质量为216g,b极增大的质量为64g,D项错误。
3.如图,X、Y分别是直流电源的两极,两烧杯和盐桥中的溶液相同,通电后发现a极板质量增大,b极板处有无色无味气体放出,符合这一情况的是( )。
选项a电极b电极X电极Z答案:A解析:通电后a极板质量增大,金属阳离子在a极上得电子,a极是阴极;b 极是阳极。
b极板处有无色无味气体放出,即溶液中OH-放电生成O2,b应为惰性电极,电解质溶液中其他阴离子放电能力比OH-弱,A项符合题意;电解氢氧化钠溶液,在两极上分别得到氧气和氢气,得不到金属单质,B项不符合题意;铁是活泼金属,作阳极失电子,所以在b极上得不到气体,C项不符合题意;电解质溶液中Cl-放电,在b极板处得到有刺激性气味的Cl2,D项不符合题意。
4.离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。
人教版选择性必修1第四章化学反应与电能实验活动4 简单的电镀实验学习目标1.认识电解原理及其在工业生产中的应用。
2.了解电镀原理。
一、电镀１．电镀的含义应用______原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。
２．电镀的目的使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。
二、电解原理复习１．电解池装置与电解原理２．放电顺序与电极方程式①阳极：________________________________________________________②阴极：________________________________________________________三、设计并完成电镀实验【实验目的】设计一个电镀装置给铁制品镀铜【实验用品】铁钉，铜片，石墨棒，4CuSO 溶液，4FeSO 溶液,烧杯，导线，学生电源【实验方案的设计及实施】【实验记录】铜片：铁片：【实验反思】１．电镀后，电解质溶液中的离子浓度如何变化？２．电镀时，如果铜片与直流电源的负极相连，铁制镀件与正极相连，电镀液仍使用4CuSO 溶液，通电后阴极和阳极发生的反应是什么？观察到什么现象？３．如果在铜片上镀一层银，你如何选择阳极材料、阴极材料和电镀液？三、课堂练习１．用铁棒和铜棒模拟在铁棒上镀铜，实验装置如图1所示，下列判断正确的是（ ）A ．溶液中阳离子移向b 极发生还原反应B ．铜棒的材质必须用纯铜C ．电解一段时间后加2Cu(OH)固体使溶液恢复原来浓度图1D ．该实验过程中电解质溶液的pH 会不断减小２．目前市面上的很多银纪念币材料为铜芯镀银，依据你所掌握的电镀原理，你认为这种银纪念币制作时，铜芯应作（ ）A ．阳极B ．阴极C ．正极D ．负极３．利用如图2所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。
下列有关说法正确的是（ ）图2A ．通电后，Ag +向阳极移动B ．银片与电源负极相连C ．该电解池的阴极反应可表示为Ag Ag e +-+===D ．当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初 ４．依据图3，判断下列叙述中不正确的是（ ）甲乙 丙图3A ．甲是原电池，乙是电镀装置B ．甲、乙装置中，锌极上均发生氧化反应C ．乙装置中，铜极因发生氧化反应而溶解D ．乙装置中，2(Cu )c +不变，丙装置中，2(Cu )c +减小５．如图4所示，甲为电镀银装置，下列对该装置的有关叙述中正确的是（ ）甲乙丙图4A．P是电源的正极B．F极上发生的反应为C．电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应D．通电后，甲池溶液的pH减小，而乙、丙两池溶液的pH不变四、课外活动１．利用身边的材料，在家进行一些简易的电镀实验。
