《基于色度计探究碳酸钠与盐酸反应原理》说课课件(全国化学实验说课大赛获奖案例)

延时文字人教版必修1第三章第二节延时文字人教版必修1第三章第二节《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》综合素质创新思维现代技术与实践能力互动、启发、体验、合作、探究式教学《中共中央国务院关于深化教学改革全面提高义务教育质量的意见》贯彻习近平在全国教育大会的重要讲话《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》2主目录12345学习背景分析学习与评价目标探究与实践学生的评价与反思教学反思延时符主目录12345学习背景分析学习与评价目标探究与实践学生的评3地位与作用人教版必修一第三章第二节，对初中盐的延伸与拓展，为盐类水解等内容的学习做铺垫，承上启下。学习背景分析—地位与作用地位与作用学习背景分析—地位与作用4延时符2002版现行使用版拟用教材学习背景分析—地位与作用延时符2002版现行使用版拟用教材学习背景分析—地位与作用5地位与作用人教版必修一第三章第二节，对初中盐的延伸与拓展，为盐类水解等内容的学习做铺垫，承上启下。课标要求

《普通高中化学课程标准（2017版）》具有较强问题意识，可提出探究问题，可作出预测与假设，可依据实验目的和假设，设计实验方案，对方案进行评价，可用变量控制方法初步探究反应规律。学习背景分析—课标分析学情分析地位与作用课标要求《普通高中化学课程标准（2017版）》具6学习背景分析—学情分析已知：Na2CO3与NaHCO3可与盐酸反应同浓度Na2CO3与NaHCO3溶液使酚酞变色程度不同未知：碳酸钠与酸反应原理学习状况技能与思维思维：辩证思维、发散性思维能力：具有实验探究意识，知道控制变量法在实验探究中的应用。缺乏宏观与微观相结合分析问题的能力。缺乏应用现代技术和实验探究方法解决实际问题的能力。解决对策基于任务，引导学生自主设计实验，探究碳酸钠与盐酸反应原理。能理解会应用学习背景分析—学情分析已知：学习状况技能与思维思维：解决对策7学习目标通过探究碳酸钠与盐酸反应原理，提升证据推理的能力。在制定与修订实验方案的过程中，评价与反思，初步形成科学探究意识，培养创新思维能力。通过探究碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应原理，体会化学与生活的密切联系。评价目标通过对反应原理推测结果的讨论与点评，诊断和发展学生建立物质组成、性质与应用间的联系的水平（视角水平，内涵水平）通过对验证碳酸钠与盐酸反应原理实验方案的讨论与点评，诊断和发展学生运用控制变量法设计实验和解决问题的能力（定量水平）通过分析碳酸钠与生活中的应用，诊断并发展学生利用化学知识解决实际问题的能力水平（学科视角、社会价值视角）学习与评价目标—学习目标、评价目标学习目标通过探究碳酸钠与盐酸反应原理，提升证据推理的能力。评8学习重点与难点学习重点Na2CO3与酸反应的原理NaHCO3、Na2CO3两者间的相互转换学习难点Na2CO3与酸反应的原理设计实验验证Na2CO3与酸反应原理学习关键点控制变量法的应用现代技术助力创新学科观念与学科思维“假想-探索-验证”的探究性学习方法学习重点与难点学习重点Na2CO3与酸反应的原理学习难点Na9延时符课前课堂学习延伸情境线：发酵粉工作原理，为何其主要成分为碳酸氢钠而非碳酸钠活动线：提出问题分析问题，提出猜想查阅资料，设计方案（可行性论证）创新实验设计评价修订，多轮次探究，解决问题拓展提升预习探究了解发酵粉工作原理及馒头的制作工艺环节一环节二环节三生活化学原理探究应用知识线：生活应用实验探究方法化学原理知识应用学习过程拓展探究延时符课前课堂学习延伸情境线：发酵粉工作原理，为何其主要成10探究与实践情境创设，引情激趣，感受学科社会价值【任务1】查阅资料，了解发酵粉工作原理，思考发酵粉主要成分为何为碳酸氢钠而非碳酸钠？巧妙设疑，反思创新，感知组成决定性质的学科观念【任务2】思考Na2CO3与NaHCO3与酸反应究竟有何差异，使得发酵粉主要成分为NaHCO3？【提出猜想】依据Na2CO3与NaHCO3溶液中，主要存在的离子形式的差异，推测Na2CO3与盐酸反应原理反应原理：

（1）CO32-+H+=HCO3-

（2）HCO3-+H+=CO2↑+H2O设计实验，验证探究，发展创新意识、证据推理、科学探究素养【设计方案】查阅资料，结合已有知识，设计实验探究方案探究与实践情境创设，引情激趣，感受学科社会价值【任务1】查阅11延时符实时感知容器内二氧化碳浓度的变化实时感知容器内压强的变化实时感知溶液电导率的变化二氧化碳传感器压强传感器电导率传感器探索与实践—方案设计延时符实时感知容器内二氧化碳浓度的变化实时感知容器内压强的变12酚酞变色

等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液使酚酞指示剂变色程度不同色度计

色度计用于测定溶液的透色比（T），通过滤光片发射一定波长的平行光穿过比色皿中均匀的溶液介质时，一部分光被吸收（It），一部分光通过(Io)，透色比（T=It/Io），据朗博-比尔定律（A=lg(1/T)=Kcb）可得，溶液的透色比（T）与吸光物质的浓度（C）及吸收层厚度（b）的乘积成反比。色度计工作原理各样品溶液探索与实践—方案设计酚酞变色等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液使酚酞指13延时符实时感知容器内二氧化碳浓度的变化实时感知容器内压强的变化实时感知溶液电导率的变化测定溶液透色比二氧化碳传感器压强传感器电导率传感器色度计探索与实践—方案设计延时符实时感知容器内二氧化碳浓度的变化实时感知容器内压强的变14酚酞变色

等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液使酚酞指示剂变色程度不同色度计

色度计用于测定溶液的透色比（T），通过滤光片发射一定波长的平行光穿过比色皿中均匀的溶液介质时，一部分光被吸收（It），一部分光通过(Io)，透色比（T=It/Io），据朗博-比尔定律（A=lg(1/T)=Kcb）可得，溶液的透色比（T）与吸光物质的浓度（C）及吸收层厚度（b）的乘积成反比。设计思路等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液使酚酞变色程度不同，使得溶液透色比有所不同，因此可根据Na2CO3与等物质的量HCl溶液反应后的透色比与等浓度，等体积NaHCO3溶液透色比比较，若两者相似，则可证明CO32-+H+=HCO3-色度计工作原理各样品溶液探索与实践—方案设计突破难点酚酞变色等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液使酚酞指15

实验装置实验器材移液管、移液球、小烧杯若干、胶头滴管比色皿色度计

实验器材实验药品0.1mol/LNa2CO3

溶液、0.1mol/LNaHCO3

溶液、蒸馏水、0.05mol/LNa2CO3

溶液、2mol/L盐酸溶液、酚酞溶液

实验药品探索与实践—装置与器材实验装置实验器材移液管、移液球、小烧杯若干、胶头滴管比色皿16探索与实践—实验方案探索与实践—实验方案17探索与实践—实验操作样品溶液准备1.移液管移取20mL0.1mol/L

Na2CO3、0.1mol/LNaHCO3分别置于贴有对应标签的烧杯中；2.向各烧杯中滴加2滴的酚酞指示剂；3.取1mL2mol/L

盐酸溶液，逐滴加入20mL0.1mol/L

Na2CO3溶液中。活动意义等浓度、等体积Na2CO3、NaHCO3溶液，酚酞指示剂体积相等，强化控制变量思想等物质的量盐酸与碳酸钠反应多次实验，减少偶然误差4.测定20mL0.1mol/L

Na2CO3、0.1mol/LNaHCO3，及20mL0.1mol/L

Na2CO3与1mL2mol/L盐酸溶液

反应后的溶液的透色比5.重复上述操作3次探索与实践—实验操作样品溶液准备1.移液管移取20mL0.18探索与实践—数据分析各溶液透色比实验次数CL1CL2CL3CL2-CL3CL2-CL1144.70%90.70%89.30%1.40%46.00%247.70%93.20%92.10%1.10%45.50%346.00%92.40%91.10%1.30%46.40%平均值46.13%92.10%90.83%1.27%45.9%备注:CL1-20mL0.1mol/L碳酸钠；CL2-20mL0.1mol/L碳酸钠+1mL2mol/LHCl；CL3-20mL0.1mol/L碳酸氢钠

20mL0.1mol/LNa2CO3与1ml2mol/LHCl反应后溶液透色比与20mL0.1mol/LNaHCO3溶液透色比差值20mL0.1mol/LNa2CO3与1mL2mol/LHCl反应后溶液透色比与20mL0.1mol/LNa2CO3溶液透色比差值CO32-+H+=HCO3-

探索与实践—数据分析各溶液透色比实验次数CL1CL2CL3C19探索与实践—实验方案探索与实践—实验方案20探索与实践—反思质疑评价与反思是否为体积改变，使溶液透色比与初始状态相比差值较大？是否仅50%的碳酸钠与盐酸反应，碳酸钠浓度减半，使得透色比与初始状态相差较大？活动意义多轮次探究，层层推进，深度发展科学探究能力。通过可靠性验证及可行性优化，培养证据推理能力，形成化学学科思维方法。结合数据分析微观粒子在水溶液中的行为，由感性认知上升到理性认知，完善思维过程。1.用移液管移取2份20mL0.1mol/LNa2CO3

与1份20mL0.05mol/LNa2CO3溶液于三个烧杯中，贴上标签A、B、C并分别滴加2滴酚酞指示剂；2.向A烧杯中滴加1mL蒸馏水，待混合均匀后，取A、B、C烧杯中的溶液分别于比色皿中后置于色度计中，测定透色比；探索与实践—反思质疑评价与反思是否为体积改变，使溶液透色比21探索与实践—数据分析20mL0.1mol/LNa2CO3加入1mL蒸馏水后溶液透色比与20mL0.1mol/LNa2CO3

溶液透色比差值20mL0.05mol/LNa2CO3溶液透色比与20mL0.1mol/LNa2CO3溶液透色比差值体积改变对透色比影响较小不是仅50%碳酸钠参与反应各溶液透色比实验次数CL1CL2CL3CL2-CL1CL3-CL1144.70%45.80%48.80%1.1%4.1%247.70%48.50%52.00%0.8%4.3%346.00%47.50%50.60%0.9%4.6%平均值46.13%47.26%50.40%1.14%4.3%备注:CL1-20mL0.1mol/L碳酸钠；CL2-20mL0.1mol/L碳酸钠+1mL蒸馏水；CL3-20mL0.05mol/L碳酸钠探索与实践—数据分析20mL0.1mol/LNa2CO322探究1探究2

对比证实CO32-+H+=HCO3-

HCO3-+H+=CO2↑+H2O探索与实践—推理论证掌握重点探究1探究2对比证实CO32-+H+=HCO3-探索与23第一步第二步水分子二氧化碳分子探索与实践—微观模拟CO32-+H+=HCO3-CO32-H+

HCO3-H+

HCO3-+H+=CO2↑+H2O第一步第二步水分子二氧化碳分子探索与实践—微观模拟CO32-24素养外显学生自主设计实验，完成探究活动，将学科素养外显。探究精彩反思评价，不断修订，层层推进。现象直观反应前后溶液颜色变化直观，溶液透色比数据变化直观。数据准确数据处理简单、准确、直观、便于分析。实验创新探索与实践—实验创新素养外显学生自主设计实验，完成探究活动，将学科素养外显。探究25评价问卷、习题、评价量表、

访谈等评价量表问卷与习题课后访谈探究实验活动评价量表，自评、互评。习题测试，问卷调查，评价学生学习目标达成程度总结收获，评价学习目标达成水平学生评价与反思教、学、评一体化学科观念学科思维学科态度评价问卷、习题、评价量表、评价量表问卷与习题课后访谈探究实验26结合宏观现象与物理量数据，分析微观粒子于溶液中的相互作用。科学探究与创新意识微观探析科学精神与社会责任逻辑推理将化学、技术、社会相融合，活动任务与学科知识社会生活紧密相连。完整体验问题提出、推测、实验验证、反思评价、实验改进和得出结论的科学探究过程。围绕任务，动手实践，分析推理论证，深度学习，综合运用学科知识解决实际问题。从离子观、微粒观进行微观探析；从发现证据，分析推理论证中培养证据推理等核心素养；从实验现象分析与实验方案的讨论中，培养科学探究与创新意识；从问题解决中，构建学生的思维模型，体现学科价值，培养科学精神与社会责任。教学反思结合宏观现象与物理量数据，分析微观粒子于溶液中的相互作用。科27宏观辨识与微观探析证据推理与模型认知的学科思维创新精神与实践能力科学态度与社会责任的学科思想化学学科核心素养、化学学科活动、化学学科思维挑战性学习主题

化学实验为主的多种探究活动学生为本教师引领素养为本教学反思宏观辨识与微观探析创新精神与实践能力化学学科核心素养、化学学28根本任务指导思想教学目标培养社会主义建设者和接班人为根本任务坚持党对教育事业的全面领导，坚持把立德树人作为根本任务，坚持深化教育改革创新要在增强综合素质上下功夫，教育引导学生培养综合能力，培养创新思维全国教育大会知识方法，能力进阶根本指导教学培养社会主义建设者和接班人为根本任务坚持党对教育29THANKS恳请批评指正！延时符THANKS恳请批评指正！延时符延时文字人教版必修1第三章第二节延时文字人教版必修1第三章第二节《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》综合素质创新思维现代技术与实践能力互动、启发、体验、合作、探究式教学《中共中央国务院关于深化教学改革全面提高义务教育质量的意见》贯彻习近平在全国教育大会的重要讲话《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》32主目录12345学习背景分析学习与评价目标探究与实践学生的评价与反思教学反思延时符主目录12345学习背景分析学习与评价目标探究与实践学生的评33地位与作用人教版必修一第三章第二节，对初中盐的延伸与拓展，为盐类水解等内容的学习做铺垫，承上启下。学习背景分析—地位与作用地位与作用学习背景分析—地位与作用34延时符2002版现行使用版拟用教材学习背景分析—地位与作用延时符2002版现行使用版拟用教材学习背景分析—地位与作用35地位与作用人教版必修一第三章第二节，对初中盐的延伸与拓展，为盐类水解等内容的学习做铺垫，承上启下。课标要求

《普通高中化学课程标准（2017版）》具有较强问题意识，可提出探究问题，可作出预测与假设，可依据实验目的和假设，设计实验方案，对方案进行评价，可用变量控制方法初步探究反应规律。学习背景分析—课标分析学情分析地位与作用课标要求《普通高中化学课程标准（2017版）》具36学习背景分析—学情分析已知：Na2CO3与NaHCO3可与盐酸反应同浓度Na2CO3与NaHCO3溶液使酚酞变色程度不同未知：碳酸钠与酸反应原理学习状况技能与思维思维：辩证思维、发散性思维能力：具有实验探究意识，知道控制变量法在实验探究中的应用。缺乏宏观与微观相结合分析问题的能力。缺乏应用现代技术和实验探究方法解决实际问题的能力。解决对策基于任务，引导学生自主设计实验，探究碳酸钠与盐酸反应原理。能理解会应用学习背景分析—学情分析已知：学习状况技能与思维思维：解决对策37学习目标通过探究碳酸钠与盐酸反应原理，提升证据推理的能力。在制定与修订实验方案的过程中，评价与反思，初步形成科学探究意识，培养创新思维能力。通过探究碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应原理，体会化学与生活的密切联系。评价目标通过对反应原理推测结果的讨论与点评，诊断和发展学生建立物质组成、性质与应用间的联系的水平（视角水平，内涵水平）通过对验证碳酸钠与盐酸反应原理实验方案的讨论与点评，诊断和发展学生运用控制变量法设计实验和解决问题的能力（定量水平）通过分析碳酸钠与生活中的应用，诊断并发展学生利用化学知识解决实际问题的能力水平（学科视角、社会价值视角）学习与评价目标—学习目标、评价目标学习目标通过探究碳酸钠与盐酸反应原理，提升证据推理的能力。评38学习重点与难点学习重点Na2CO3与酸反应的原理NaHCO3、Na2CO3两者间的相互转换学习难点Na2CO3与酸反应的原理设计实验验证Na2CO3与酸反应原理学习关键点控制变量法的应用现代技术助力创新学科观念与学科思维“假想-探索-验证”的探究性学习方法学习重点与难点学习重点Na2CO3与酸反应的原理学习难点Na39延时符课前课堂学习延伸情境线：发酵粉工作原理，为何其主要成分为碳酸氢钠而非碳酸钠活动线：提出问题分析问题，提出猜想查阅资料，设计方案（可行性论证）创新实验设计评价修订，多轮次探究，解决问题拓展提升预习探究了解发酵粉工作原理及馒头的制作工艺环节一环节二环节三生活化学原理探究应用知识线：生活应用实验探究方法化学原理知识应用学习过程拓展探究延时符课前课堂学习延伸情境线：发酵粉工作原理，为何其主要成40探究与实践情境创设，引情激趣，感受学科社会价值【任务1】查阅资料，了解发酵粉工作原理，思考发酵粉主要成分为何为碳酸氢钠而非碳酸钠？巧妙设疑，反思创新，感知组成决定性质的学科观念【任务2】思考Na2CO3与NaHCO3与酸反应究竟有何差异，使得发酵粉主要成分为NaHCO3？【提出猜想】依据Na2CO3与NaHCO3溶液中，主要存在的离子形式的差异，推测Na2CO3与盐酸反应原理反应原理：

（1）CO32-+H+=HCO3-

（2）HCO3-+H+=CO2↑+H2O设计实验，验证探究，发展创新意识、证据推理、科学探究素养【设计方案】查阅资料，结合已有知识，设计实验探究方案探究与实践情境创设，引情激趣，感受学科社会价值【任务1】查阅41延时符实时感知容器内二氧化碳浓度的变化实时感知容器内压强的变化实时感知溶液电导率的变化二氧化碳传感器压强传感器电导率传感器探索与实践—方案设计延时符实时感知容器内二氧化碳浓度的变化实时感知容器内压强的变42酚酞变色

等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液使酚酞指示剂变色程度不同色度计

色度计用于测定溶液的透色比（T），通过滤光片发射一定波长的平行光穿过比色皿中均匀的溶液介质时，一部分光被吸收（It），一部分光通过(Io)，透色比（T=It/Io），据朗博-比尔定律（A=lg(1/T)=Kcb）可得，溶液的透色比（T）与吸光物质的浓度（C）及吸收层厚度（b）的乘积成反比。色度计工作原理各样品溶液探索与实践—方案设计酚酞变色等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液使酚酞指43延时符实时感知容器内二氧化碳浓度的变化实时感知容器内压强的变化实时感知溶液电导率的变化测定溶液透色比二氧化碳传感器压强传感器电导率传感器色度计探索与实践—方案设计延时符实时感知容器内二氧化碳浓度的变化实时感知容器内压强的变44酚酞变色

等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液使酚酞指示剂变色程度不同色度计

色度计用于测定溶液的透色比（T），通过滤光片发射一定波长的平行光穿过比色皿中均匀的溶液介质时，一部分光被吸收（It），一部分光通过(Io)，透色比（T=It/Io），据朗博-比尔定律（A=lg(1/T)=Kcb）可得，溶液的透色比（T）与吸光物质的浓度（C）及吸收层厚度（b）的乘积成反比。设计思路等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液使酚酞变色程度不同，使得溶液透色比有所不同，因此可根据Na2CO3与等物质的量HCl溶液反应后的透色比与等浓度，等体积NaHCO3溶液透色比比较，若两者相似，则可证明CO32-+H+=HCO3-色度计工作原理各样品溶液探索与实践—方案设计突破难点酚酞变色等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液使酚酞指45

实验装置实验器材移液管、移液球、小烧杯若干、胶头滴管比色皿色度计

实验器材实验药品0.1mol/LNa2CO3

溶液、0.1mol/LNaHCO3

溶液、蒸馏水、0.05mol/LNa2CO3

溶液、2mol/L盐酸溶液、酚酞溶液

实验药品探索与实践—装置与器材实验装置实验器材移液管、移液球、小烧杯若干、胶头滴管比色皿46探索与实践—实验方案探索与实践—实验方案47探索与实践—实验操作样品溶液准备1.移液管移取20mL0.1mol/L

Na2CO3、0.1mol/LNaHCO3分别置于贴有对应标签的烧杯中；2.向各烧杯中滴加2滴的酚酞指示剂；3.取1mL2mol/L

盐酸溶液，逐滴加入20mL0.1mol/L

Na2CO3溶液中。活动意义等浓度、等体积Na2CO3、NaHCO3溶液，酚酞指示剂体积相等，强化控制变量思想等物质的量盐酸与碳酸钠反应多次实验，减少偶然误差4.测定20mL0.1mol/L

Na2CO3、0.1mol/LNaHCO3，及20mL0.1mol/L

Na2CO3与1mL2mol/L盐酸溶液

反应后的溶液的透色比5.重复上述操作3次探索与实践—实验操作样品溶液准备1.移液管移取20mL0.48探索与实践—数据分析各溶液透色比实验次数CL1CL2CL3CL2-CL3CL2-CL1144.70%90.70%89.30%1.40%46.00%247.70%93.20%92.10%1.10%45.50%346.00%92.40%91.10%1.30%46.40%平均值46.13%92.10%90.83%1.27%45.9%备注:CL1-20mL0.1mol/L碳酸钠；CL2-20mL0.1mol/L碳酸钠+1mL2mol/LHCl；CL3-20mL0.1mol/L碳酸氢钠

20mL0.1mol/LNa2CO3与1ml2mol/LHCl反应后溶液透色比与20mL0.1mol/LNaHCO3溶液透色比差值20mL0.1mol/LNa2CO3与1mL2mol/LHCl反应后溶液透色比与20mL0.1mol/LNa2CO3溶液透色比差值CO32-+H+=HCO3-

探索与实践—数据分析各溶液透色比实验次数CL1CL2CL3C49探索与实践—实验方案探索与实践—实验方案50探索与实践—反思质疑评价与反思是否为体积改变，使溶液透色比与初始状态相比差值较大？是否仅50%的碳酸钠与盐酸反应，碳酸钠浓度减半，使得透色比与初始状态相差较大？活动意义多轮次探究，层层推进，深度发展科学探究能力。通过可靠性验证及可行性优化，培养证据推理能力，形成化学学科思维方法。结合数据分析微观粒子在水溶液中的行为，由感性认知上升到理性认知，完善思维过程。1.用移液管移取2份20mL0.1mol/LNa2CO3

与1份20mL0.05mol/LNa2CO3溶液于三个烧杯中，贴上标签A、B、C并分别滴加2滴酚酞指示剂；2.向A烧杯中滴加1mL蒸馏水，待混合均匀后，取A、B、C烧杯中的溶液分别于比色皿中后置于色度计中，测定透色比；探索与实践—反思质疑评价与反思是否为体积改变，使溶液透色比51探索与实践—数据分析20mL0.1mol/LNa2CO3加入1mL蒸馏水后溶液透色比与20mL0.1mol/LNa2CO3

溶液透色比差值20mL0.05mol/LNa2CO3溶液透色比与20mL0.1mol/LNa2CO3溶液透色比差值体积改变对透色比影响较小不是仅50%碳酸钠参与反应各溶液透色比实验次数CL1CL2CL3CL2-CL1CL3-CL1144.70%45.80%48.80%1.1%4.1%247.70%48.50%52.00%0.8%4.3%346.00%47.50%50.60%0.9%4.6%平均值46.13%47.26%50.40%1.14%4.3%备注:CL1-20mL0.1mol/L碳酸钠；CL2-20mL0.1mol/L碳酸钠+1mL蒸馏水；CL3-20mL0.05mol/L碳