3.3基于電解除水垢的項目式教學(xué)全國高中實驗說課大賽課件高二化學(xué)上學(xué)期人教版選擇性必修一

基于電解除水垢的項目式教學(xué)實驗選題背景實驗過程實驗效果評價實驗教學(xué)目標與創(chuàng)新點實驗原理實驗器材125463目錄實驗選題背景01實驗選題背景水垢的危害：1.造成管壁兩側(cè)傳熱受阻，使能源消耗增加；2.引發(fā)垢下腐蝕，造成管路穿孔，3.水垢沉積造成的微生物生長繁殖會使水質(zhì)惡化清除水垢勢在必行；實驗選題背景實驗選題背景水垢的去除1.主動去除水垢，加酸去除水垢2.化學(xué)沉淀法：加入碳酸鈉、氫氧化鈉

Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3

+H2OCa2++CO32-=CaCO3Mg2++2OH-=Mg(OH)2實驗選題背景3.離子交換法利用離子交換樹脂含有H+、Na+的固體離子交換劑，與水中的Ca2+、Mg2+進行交換實驗選題背景電解法能否降低鈣離子濃度從而去除水垢呢？實驗教學(xué)目標與創(chuàng)新點02實驗教學(xué)目標實驗教學(xué)目標教學(xué)評一體化核心素養(yǎng)教學(xué)手段學(xué)習(xí)內(nèi)容評價方式通過討論設(shè)計電解除水垢裝置能用電解的知識解決生產(chǎn)、生活中的實際問題實驗探究與創(chuàng)新意識通過實驗探究對電解除水垢的的產(chǎn)物進行定性分析通過對方案設(shè)計、實驗儀器的選擇與優(yōu)化，診斷并發(fā)展學(xué)生解決實際問題的能力、水平；證據(jù)推理與模型認知實驗探究與創(chuàng)新意識通過數(shù)字化實驗根據(jù)電導(dǎo)率的變化進行定量分析能用數(shù)據(jù)解釋電解除水垢的原因，提升解決宏觀問題的能力科學(xué)精神與社會責(zé)任創(chuàng)新點1.原理創(chuàng)新：設(shè)計電解法除水垢2.技術(shù)創(chuàng)新：引入數(shù)字化技術(shù)：定量分析電解除水垢原理3.應(yīng)用創(chuàng)新：電極自清潔實驗器材03儀器與藥品

01電解池、石墨電極、電子天平、學(xué)生電源、燒杯電導(dǎo)率傳感器、注射器、洗瓶02模擬硬水：硝酸鈣：碳酸氫鈉（1:2）實驗原理04實驗原理H+在陰極放電：2H2O+4e-=2H2+4OH-

oooooooooooooooooooo－＋陰極陽極oooooooooooooooooooooooCa2++OH-+HCO3-=CaCO3

+H2O電解處理的水中鈣離子濃度降低，不易形成水垢OH-在陰極放電：2H2O-4e-=O2+4H+

實驗過程05教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一觀察現(xiàn)象提出問題問題1：如何設(shè)計實驗驗證生成的白色沉淀是碳酸鈣？教學(xué)過程

環(huán)節(jié)二設(shè)計實驗解決問題教學(xué)過程

環(huán)節(jié)三操作實驗驗證產(chǎn)物驗證方案：用注射器收集電解后的白色固體，加入稀硫酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水結(jié)論：電解產(chǎn)生的白色沉淀是碳酸鈣教學(xué)過程

電解模擬硬水有白色沉淀碳酸鈣生成，這能否說明電解法可以除水垢呢？教學(xué)過程

電解能否除水垢

教學(xué)過程

定量分析鈣離子濃度變化問題2：引入數(shù)字化技術(shù)-電導(dǎo)率傳感器，從定量角度分析電解過程鈣離子濃度變化教學(xué)過程

定量分析鈣離子濃度變化電導(dǎo)率-時間圖結(jié)論：電導(dǎo)率逐漸減小，鈣離子濃度降低，經(jīng)過處理的水不易形成水垢教學(xué)過程

實驗異常現(xiàn)象

在結(jié)束實驗收拾實驗儀器時，同學(xué)們又發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，教學(xué)過程

實驗異常現(xiàn)象-猜想教學(xué)過程

實驗異?，F(xiàn)象-驗證猜想電源正負極反接教學(xué)過程

電極自清潔技術(shù)應(yīng)用猜想實驗效果評價06設(shè)計實驗觀察現(xiàn)象

電解產(chǎn)物定性