盐类的水解-基于学科融合的次氯酸钠消毒原理探究说课课件

基于学科融合的次氯酸钠消毒原理探究高中化学01.实验基本信息02.实验设计思路与创新点03.实验原理04.实验目标05.教学过程06.实验效果评价实验基本信息01实验基本信息一、使用教材人教版2019必修一第二章第二节《氯及其化合物》选择性必修一第三章《水溶液中的离子反应与平衡》二、课标要求

1.教学策略重视发展高水平的实验探究活动，结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用2.通过水溶液中的离子平衡形成并发展学生的微粒观、平衡观和守恒观

实验基本信息三、学情分析学段

高二1.知识基础

具备氯及其化合物元素知识和调节水解平衡理论基础2.思维基础具有一定的证据推理能力，但缺乏从宏观现象分析本质的能力，对学科知识的了解是孤立认识的，不能很好建立联系3.实验能力能够合理根据控制变量法设计实验并具备一定动手能力实验设计思路与创新点02

实验设计思路与创新点设计思路根据平衡移动原理，通过改变pH调节HClO与ClO-分布系数，得出不同的消毒效果，间接证实NaClO溶液中起消毒作用的微粒通过对比参照实验，探究影响NaClO溶液消毒效果的相关因素创新点学科内不同学段知识融合、学科间实验方法融合，从宏观现象内推微观本质传统实验方法与现代技术手段相融合来分析实验数据实验原理03实验原理利用平衡移动原理，调节pH来改变HClO与ClO-分布系数，验证具有消毒效果的微粒美蓝染色剂能将死亡的细胞染为蓝色，活细胞不被染色，使杀菌效果可视化运用ImageJ、Origin软件统计细胞死亡率，将定性观察上升为定量结果实验教学目标04实验教学目标结合真实问题的实验探究，认识NaClO溶液消毒的本质原因、影响因素、科学使用通过实验方案的改进与实施，发展学生学科思维与认识方法通过实验活动的开展，发展学生宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识化学学科核心素养实验教学过程05问题提出问题与猜想学生猜测：具有杀菌效果的成分可能为NaClO、HClO或NaCl。为什么84消毒液与少量白醋混合可以有效除螨呢？除螨小妙招：清水+84消毒液+少量白醋

学生讨论方案如何设计实验，直观判断杀菌效果呢？学生经过讨论认为：细胞实验能够直观反映杀菌效果。学生实验方案设计初步方案设计一、实验器材试剂次氯酸钠（分析纯）、2mol/L硫酸溶液、酵母菌及液体培养液、美蓝染液仪器pH计、光学显微镜、血细胞计数板初步方案设计二、步骤将不同浓度的NaClO溶液加入酵母菌，作用相同时间加入美蓝染液，染色相同时间将染色的酵母菌用显微镜观察其死亡率方案实施学会使用光学显微镜观察酵母菌学生调节光学显微镜并观察光学显微镜下的酵母菌方案实施学生使用NaClO溶液处理酵母菌2min后，使用美蓝试剂进行染色1min死亡细胞存活细胞光学显微镜下的存活及死亡酵母菌学生对酵母菌染色实验初步结果原NaClO溶液稀释至不同浓度，在相同杀菌时间内（2min）的杀菌效果稀释100倍(pH为3.4)稀释50倍(pH为3.8)稀释10倍(pH为3.7)未稀释(pH为3.8)浓度是重要影响因素，杀菌效果与其呈正相关稀释10倍的NaClO溶液在该时间内具有适当的死亡率，适合作为下一步实验探究的浓度值方案优化肉眼观察难以判断杀菌效果的优劣，有无办法可快速精确统计酵母菌的死亡率？除浓度外，影响杀菌效果的因素还有哪些？方案优化点计数工具学会使用ImageJ软件对细胞进行计数死亡细胞存活细胞细胞总数计数死亡细胞数计数点计数操作死亡及存活细胞形貌方案优化学会使用Origin计算平均值及标准差、并作图分析趋势方案实施探索不同pH值对杀菌效果的影响学生调节溶液pH值学生实验操作实验数据探索不同pH值对杀菌效果的影响pH值细胞总数(个)死亡细胞数(个)细胞死亡率平均数11.7134250.18719.3%79190.241164250.152总数计数死亡细胞数计数pH值为11.7的光学显微镜图像实验原图实验数据探索不同pH值对杀菌效果的影响pH值细胞总数(个)死亡细胞数(个)细胞死亡率平均数8.380200.25031.1%87320.36873230.315pH值为8.3的光学显微镜图像总数计数死亡细胞数计数实验原图实验数据探索不同pH值对杀菌效果的影响pH值细胞总数(个)死亡细胞数(个)细胞死亡率平均数6.2125790.63269.7%109790.725120880.733pH值为6.2的光学显微镜图像总数计数死亡细胞数计数实验原图实验数据探索不同pH值对杀菌效果的影响pH值细胞总数(个)死亡细胞数(个)细胞死亡率平均数3.877570.74076.8%

79630.79771570.803pH值为3.8的光学显微镜图像总数计数死亡细胞数计数实验原图实验数据探索不同pH值对杀菌效果的影响pH值细胞总数(个)死亡细胞数(个)细胞死亡率平均数2.2156490.31427.5%

116240.207128390.305pH值为2.2的光学显微镜图像总数计数死亡细胞数计数实验原图实验数据分析

2.5×103.22.5×100.82.5×10-1.32.5×10-4.7

2.5×106.8

结果讨论结果讨论酵母菌是被H2SO4或NaCl杀死的吗？酸性和碱性条件下美蓝试剂都可以有效染色吗？pH值为3.8的H2SO4溶液中的酵母菌的存活情况（作用时间2min）pH值为12.8(左)及1.7(右)的NaClO溶液中的酵母菌的存活情况酸性和碱性条件下美蓝试剂都可以有效染色H2SO4溶液短时间内不能有效杀菌稀NaCl溶液中的酵母菌的存活情况（作用时间2min）稀NaCl溶液短时间内不能有效杀菌实验效果评价06

实验结论实验间接证实了NaClO溶液中HClO是关键消毒微粒实验证实了NaClO的浓度和pH对杀菌效果有显著影响NaClO浓度相同时，pH在4-6杀菌效果更好

实验效果评价通过实验让学生认识到次氯酸钠在生产生活中正确的使用方法，过程中帮助学生树立严谨，求实的科学态度通过实验让学生深刻体会到控制变量法、运用跨学科知识解决困难的创新思路通过实验让学生认识到现代科学技术发展对科学探究的重要辅助作用

实验后续研究方向影响杀菌效果的因素还有时间，因技术限制，未能