鲁科版选修4化学反应原理课件.ppt

鲁科版鲁科版 选修选修4 化学反应原理化学反应原理电能转化为化学能电能转化为化学能 电解电解教材分析教材分析教法与学法指导教法与学法指导反思反思教学程序设计教学程序设计一、教材分析一、教材分析1、教材的地位和作用、教材的地位和作用本节课教学是鲁科版高中化学选修本节课教学是鲁科版高中化学选修4化学反应原理化学反应原理中第一章中第一章第二节第二节电能转化为化学能电能转化为化学能电解电解第第1课时内容。电解工业课时内容。电解工业在国民经济中具有重要作用，许多金属的冶炼及金属的精炼，在国民经济中具有重要作用，许多金属的冶炼及金属的精炼，一些基本化工产品的制备，还有电镀、电抛光、阳极氧化等，一些基本化工产品的制备，还有电镀、电抛光、阳极氧化等，都是通过电解实现的。因而中学阶段有必要学习电解知识。电都是通过电解实现的。因而中学阶段有必要学习电解知识。电解原理是中学化学重要基本理论之一，电解原理以氧化还原反解原理是中学化学重要基本理论之一，电解原理以氧化还原反应、离子反应为基础，又涉及电能与化学能的转化，电解教学应、离子反应为基础，又涉及电能与化学能的转化，电解教学安排在氧化还原反应、离子反应之后，既符合学生认知规律，安排在氧化还原反应、离子反应之后，既符合学生认知规律，又能够使学生对氧化还原反应的认识及化学反应中能量变化的又能够使学生对氧化还原反应的认识及化学反应中能量变化的认识更加深刻。同时电解教学把理论研究和实验探究都放到了认识更加深刻。同时电解教学把理论研究和实验探究都放到了十分重要的位置。学生可以利用理论知识对各种途径信息所带十分重要的位置。学生可以利用理论知识对各种途径信息所带来的认知冲突进行分析、归纳，对培养学生从实践到理论，又来的认知冲突进行分析、归纳，对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。教材分析教材分析2、教学目标、教学目标（1）知识与技能）知识与技能 通过对氯化铜溶液和氯化钠溶液电解体系的分析，使学生了通过对氯化铜溶液和氯化钠溶液电解体系的分析，使学生了解电解的概念、电解池形成的基本条件，能正确判断电解池的解电解的概念、电解池形成的基本条件，能正确判断电解池的阴极和阳极，能结合离子的放电顺序正确书写电极反应式和电阴极和阳极，能结合离子的放电顺序正确书写电极反应式和电解化学方程式；解化学方程式；通过活动探究，培养学生的动手实验能力、观察能力和分析通过活动探究，培养学生的动手实验能力、观察能力和分析能力；能力；（2）过程与方法）过程与方法体验实验探究的过程，利用氧化还原理论对实验现象进行分析、体验实验探究的过程，利用氧化还原理论对实验现象进行分析、推理，在实验探究与交流活动中，训练学生的实验能力、思维推理，在实验探究与交流活动中，训练学生的实验能力、思维能力，以及分析处理信息的能力。能力，以及分析处理信息的能力。（3）情感态度与价值观）情感态度与价值观通过有关化学史、化学实验，体会化学的魅力，激发探究欲望。通过有关化学史、化学实验，体会化学的魅力，激发探究欲望。在实验探究、交流研讨过程中，学生化学学习能力和合作品质在实验探究、交流研讨过程中，学生化学学习能力和合作品质得到有效提高。得到有效提高。教材分析教材分析3、教学重点和难点、教学重点和难点（1）教学重点）教学重点 应用氧化还原反应理论分析电解池的工作原理，根据放电应用氧化还原反应理论分析电解池的工作原理，根据放电顺序正确书写电极及电解池方程式。顺序正确书写电极及电解池方程式。 （2）教学难点）教学难点 应用电解原理并结合放电顺序分析、解决实际问题。应用电解原理并结合放电顺序分析、解决实际问题。教材分析教材分析教材分析教材分析教法与学法指导教法与学法指导反思反思教学程序设计教学程序设计二、教法与学法指导二、教法与学法指导 教学活动是教与学的互动过程，在课堂教学中学生的主教学活动是教与学的互动过程，在课堂教学中学生的主体作用和教师的主导作用必须相互促进，协调发展。体作用和教师的主导作用必须相互促进，协调发展。 根据新课程理念，授课过程中，我采用根据新课程理念，授课过程中，我采用“引导引导-探究探究”的教学模式，应用的教学模式，应用“创设问题、实验探究、归纳整理、巩创设问题、实验探究、归纳整理、巩固迁移固迁移”等相结合的教学方法，营造师生互动的和谐课堂。等相结合的教学方法，营造师生互动的和谐课堂。 指导学生通过开展实验探究、交流研讨、分析处理信息、指导学生通过开展实验探究、交流研讨、分析处理信息、归纳总结等活动，在思考、观察、实验及交流与合作中，归纳总结等活动，在思考、观察、实验及交流与合作中，建构知识，并提高化学学习能力。建构知识，并提高化学学习能力。教法与学法指导教法与学法指导教材分析教材分析教法与学法指导教法与学法指导反思反思教学程序设计教学程序设计1 12 23 34 45 5探究电解原理探究电解原理探究离子放电顺序探究离子放电顺序知识巩固知识巩固 学以致用学以致用小结小结教学程序设计教学程序设计（引课）必修（引课）必修1我们学习过一些酸、碱、盐的溶液和熔融盐可我们学习过一些酸、碱、盐的溶液和熔融盐可以导电，它们导电的原因是什么？当它们通电时，有没有发以导电，它们导电的原因是什么？当它们通电时，有没有发生化学变化？生化学变化？ （生答）电解质溶液导电的原因：存在自由移动的离子（生答）电解质溶液导电的原因：存在自由移动的离子从学生熟悉的解释出发建立探究氛围。教学程序教学程序 第一环节第一环节 探究电解原理探究电解原理（学生分组实验）以石墨为电极材料，给（学生分组实验）以石墨为电极材料，给CuCl2溶液通电，并溶液通电，并用淀粉碘化钾试纸检验产生的气体。用淀粉碘化钾试纸检验产生的气体。小组合作完成实验操作，记录现象（学生交流、讨论）引导学生分析探究问题：结合实验现（学生交流、讨论）引导学生分析探究问题：结合实验现象，利用氧化还原原理分析在两极发生了什么变化？象，利用氧化还原原理分析在两极发生了什么变化？交流分析结果：交流分析结果：与电源与电源“+” 极相连：极相连：ClCl2 (失电子，氧化反应失电子，氧化反应) 与电源与电源“” 极相连：极相连： Cu2+Cu（得电子，还原反应）（得电子，还原反应）CaCl2溶液教学程序教学程序 第一环节第一环节 探究电解原理探究电解原理通过直观的实验现象调动学生积极思维，通过分析实验通过直观的实验现象调动学生积极思维，通过分析实验现象，推理电解原理，归纳总结电解的基本规律。由感现象，推理电解原理，归纳总结电解的基本规律。由感性认识向理性认识的升华性认识向理性认识的升华（阅读）课本（阅读）课本P12，电解、电解池，电解、电解池（引导学生归纳）（引导学生归纳）1、电解的概念和电解池的概念及组成。、电解的概念和电解池的概念及组成。2、阴、阳极的判断及阴、阳极发生的半反应。写出电极反应、阴、阳极的判断及阴、阳极发生的半反应。写出电极反应式及总反应式式及总反应式归纳结论归纳结论1、电解：、电解：2、电解池：电能、电解池：电能化学能化学能 电解池的组成：电解池的组成：3、电极反应：、电极反应：阳极（与电源正极相连）阳极（与电源正极相连） ： 2Cl2e=Cl2(氧化反应氧化反应)阴极（与电源负极相连）：阴极（与电源负极相连）：Cu2+2e=Cu（还原反应）（还原反应）教学程序教学程序 第一环节第一环节 探究电解原理探究电解原理设计这一教学环节时，我对教材内容做了些调整，教材是利用电解熔融氯化钠来讲解电解原理。而我选择电解氯化铜溶液，是因为电解熔融氯化钠的实验在课堂上无法操作，单纯讲解电解原理比较抽象，而氯化铜溶液电解实验可由学生分组完成，更加直观，并且可根据实验现象直接推导电解的原理，暂时不从微观角度分析，降低了学生的学习难度。教学程序教学程序 第一环节第一环节 探究电解原理探究电解原理1 12 23 34 45 5探究电解原理探究电解原理探究离子放电顺序探究离子放电顺序知识巩固知识巩固 学以致用学以致用小结小结教学程序教学程序（展示）戴维（展示）戴维(Humphry Davy，17781829年年)英国化英国化学家，学家， 1807年戴维利用电解氢氧化钠制得金属钠，这个年戴维利用电解氢氧化钠制得金属钠，这个原理应用于工业生产，约在原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。年才获得成功。1921年年电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代技电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代技术上得到重要应用，它的产量显著地增加了。目前，世界术上得到重要应用，它的产量显著地增加了。目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。电解氢氧化钠的方法。（学生活动）分析熔融氯化钠中离子的移动，并书写电极（学生活动）分析熔融氯化钠中离子的移动，并书写电极反应式及总反应化学方程式反应式及总反应化学方程式电解熔融电解熔融NaCl阴极：阴极：2Na+ +2 e = 2Na阳极：阳极：2Cl 2e = Cl2总方程式总方程式：2NaCl 2Na + Cl2 及时巩固电解原理，并渗透可利用电解原理冶炼金属。及时巩固电解原理，并渗透可利用电解原理冶炼金属。以化学史为契机，以化学史为契机，感悟化学的魅力。感悟化学的魅力。教学程序教学程序 第二环节第二环节 探究离子放电顺序探究离子放电顺序（演示）以石墨为电极材料，电解食盐水，并检验产物。（演示）以石墨为电极材料，电解食盐水，并检验产物。变变“要我接受要我接受”为为“我要验证我要验证”，学生，学生有目的地进行观察。有目的地进行观察。教学程序教学程序 第二环节第二环节 探究离子放电顺序探究离子放电顺序 NaCl溶液教学程序教学程序 第二环节第二环节 探究离子放电顺序探究离子放电顺序（设疑）若电解氯化钠溶液是否产生一样的结果？（设疑）若电解氯化钠溶液是否产生一样的结果？（阅读探究）课本（阅读探究）课本P14资料在线：离子放电顺序资料在线：离子放电顺序用实验结论和预测的认知冲突，提起学生探究的欲望。用实验结论和预测的认知冲突，提起学生探究的欲望。学生带着探究目的阅读。学生带着探究目的阅读。（学生归纳）（学生归纳）1、离子阴、阳离子放电顺序及原因。、离子阴、阳离子放电顺序及原因。 放电顺序：放电顺序： 阴极：阳离子得电子顺序：阴极：阳离子得电子顺序：Ag+Hg2+ Fe3+Cu2+ H+（酸）（酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+ H+（水）（水）Al3+Mg2+Na + Ca2+ K + 阳极：阴离子失电子顺序：阳极：阴离子失电子顺序： CuHg AgS2IBrClOH（ NO3、SO42等等含氧酸根）含氧酸根）教学程序教学程序 第二环节第二环节 探究离子放电顺序探究离子放电顺序从微观层面更深入解释电解原理，分散难点，将电解从微观层面更深入解释电解原理，分散难点，将电解原理进行及时巩固，原理进行及时巩固，氯化钠溶液（氯化钠溶液（Na+、H+ 、 Cl、OH ）阴极：阴极：2H+2e=H2 阳极：阳极：2Cl- = Cl2+2e-总反应式：总反应式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2 氯化铜溶液（氯化铜溶液（Cu2+、H+ 、 Cl、OH）阴极：阴极：Cu2+2e=Cu 阳极：阳极：2Cl 2e = Cl2总反应式：总反应式：CuCl2Cu+Cl2教学程序教学程序 第二环节第二环节 探究离子放电顺序探究离子放电顺序 2、解释电解氯化铜与氯化钠溶液产物不同的原因。、解释电解氯化铜与氯化钠溶液产物不同的原因。教学程序教学程序 第二环节第二环节 探究离子放电顺序探究离子放电顺序难点突破难点突破（设疑）为什么电解氯化铜溶液得到金属铜和氯气，而电（设疑）为什么电解氯化铜溶液得到金属铜和氯气，而电解氯化钠溶液却得不到金属钠解氯化钠溶液却得不到金属钠?1 12 23 34 45 5探究电解原理探究电解原理探究离子放电顺序探究离子放电顺序知识巩固知识巩固 学以致用学以致用小结小结教学程序教学程序（巩固练习）（巩固练习）1、分析以石墨为电极电解硫酸铜溶液的电解原理，并、分析以石墨为电极电解硫酸铜溶液的电解原理，并书写电极反应式及总反应式。书写电极反应式及总反应式。2、分析以石墨为电极硝酸钠溶液的电解原理，并书写、分析以石墨为电极硝酸钠溶液的电解原理，并书写电极反应式及总反应式。电极反应式及总反应式。应用电解原理并结合放电顺序分析、解决实际问题，并应用电解原理并结合放电顺序分析、解决实际问题，并以反应式的形式表示。以反应式的形式表示。教学程序教学程序 第三环节第三环节 知识巩固知识巩固 学以致用学以致用1 12 23 34 45 5探究电解原理探究电解原理探究离子放电顺序探究离子放电顺序知识巩固知识巩固 学以致用学以致用小结小结教学程序教学程序本节课同学们有哪些收获？本节课同学们有哪些收获？通过小结总结本节课所得到的知识、技能、方法，为后通过小结总结本节课所得到的知识、技能、方法，为后续教学做好铺垫。续教学做好铺垫。教学程序教学程序 第四环节第四环节 小结小结 1 12 23 34 45 5探究电解原理探究电解原理探究离子放电顺序探究离子放电顺序知识巩固知识巩固 学以致用学以致用小结小结教学程序教学程序请设计一个实验实现请设计一个实验实现“Cu + H2SO4 = CuSO4 + H2”。为下一课时活性电极优先放电做铺垫，也展示了电解是为下一课时活性电极优先放电做铺垫，也展示了电解是一种实现非自发氧化还原反应的手段，并渗透实验设计一种实现非自发氧化还原反应的手段，并渗透实验设计的一般思路。的一般思路。 教学程序教学程序 第五环节第五环节 作业（知识提升）作业（知识提升）教材分析教材分析教法与学法指导教法与学法指导反思反思教学程序设计教学程序设计四、反思四、反思1、本节设计知识容量大，而且学生探究的内容较多，估、本节设计知识容量大，而且学生探究的内容较多，估计时间调控上有一定难度，能否完成预想的教学任务要根计时间调控上有一定难度，能否完成预想的教学任务要根据学生的实际情况而定。据学生的实际情况而定。2、原本设计思路在学习完离子的放电顺序后，补充学生、原本设计思路在学习完离子的放电顺序后，补充学生分组实验（分组实验（1）以石墨为阳极材料，铁棒为阴极材料，电）以石墨为阳极材料，铁棒为阴极材料，电解解CuCl2溶液。（溶液。（2）以铁棒为阳极材料，石墨为阴极材）以铁棒为阳极材料，石墨为阴极材料，电解料，电解CuCl2溶液。意图是利用对比实验，现象明显，溶液。意图是利用对比实验，现象明显，补充了放电顺序中金属做阳极优先放电的空缺，学生印象补充了放电顺序中金属做阳极优先放电的空缺，学生印象深刻。但由于时间问题，此部分内容将移到第二课时完成。深刻。但由于时间问题，此部分内容将移到第二课时完成。3、由于电解氯化铜溶液产生的氯气会污染空气，因而电、由于电解氯化铜溶液产生的氯气会污染空气，因而电解氯化铜的实验要根据实验室的条件选择作为演示实验还解氯化铜的实验要根据实验室的条件选择作为演示实验还是学生分组实验。是学生分组实验。 反思反思