第四章第二节《素养为本的创新实验探究案例电解原理》说课课件高二化学人教版2019选择性必修1

素养为本的创新实验探究案例

——电解原理高中化学01.教学背景分析02.实验教学目标03.实验使用器材04.实验创新要点05.实验设计思路06.实验教学过程07.实验效果评价

目录CONTNETS01教学背景分析新课标要求学科教学注重发展学生学科核心素养，重视教学内容的结构化，倡导真实问题情境的创设，开展以化学实验为主的探究活动，培养学生的创新精神和实践能力。新人教版教材将电解池安排在高中化学选择性必修1第四章第二节。旨在通过电解池的教学培养学生的“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”等核心素养。学习完电解池之后学生将认识实现物质与能量转化的重要途径，对氧化还原、离子反应、电解质溶液原电池等内容形成完整知识体系。课标分析教材分析01教学背景分析已经学过电解水实验和原电池的基本原理，对电化学有初步认识。认识了原电池这一实现物质转化与能量转化的重要途径，掌握化学反应与能量的理论基础。有强烈的好奇心与探索精神，具备一定的实验操作与实验探究能力。在必修通过氧化还原反应的学习，掌握了离子的氧化性与还原性顺序，为学习电解原理奠定基础。学情分析02实验教学目标3.通过电解池实验探究，养成严谨求实的学习品质和良好的科学态度，体验从实验室到氯碱工业生产的改进过程，培养科学态度与社会责任素养。1.以电解氯化铜溶液为例，从宏观与微观结合角度分析电解原理，培养宏观辨识与微观探析素养；从假设出发设计探究方案，能发现问题进行创新改进并做实验探究，提升科学探究与创新意识素养；2.通过预测电解氯化铜产物及实验验证，发展学生对电解池工作原理的认识，建构电解池的一般模型，培养学生的证据推理与模型认知能力；03实验使用器材9v电池导线KI试纸石墨电极塑料瓶注射器塑料管CuCl2溶液创新装置04实验创新要点

教材装置该装置为敞开体系，气体收集、检验均不方便电解产生的有毒气体无法进行尾气处理使用笨重的学生电源，试剂用量稍多用此装置电解饱和食盐水时无法添加膜

创新装置装置一体化：集反应、验证、除尾气于一体，操作具有连贯性，演示效果更佳实验绿色化：实验在密闭体系中进行，有毒气体不会逸出污染空气，绿色环保操作便捷化：使用电池组作为移动电源；试剂用量更少等功能多元化：中间加膜用于电解食盐水教材实验回顾05实验设计思路

实验装置一：密闭体系化装置设计亮点：1.密闭体系，氯气不发生泄漏；

2.装置内部附有氢氧化钠溶液的棉花；可处理尾气；3.使用电池组作为移动电源；4.中间可加膜；或者注入有色离子的琼脂，用于探究阴阳离子移动方向可加膜05实验设计思路

实验装置二：微型化实验装置设计亮点：1.微型化实验，反应剂量小；2.装置简单，成本低，操作简便；3.现象直观明显，电解效率快；4.塑料瓶自动液封收集氯气，无污染；05实验设计思路

Nobook虚拟仿真实验——电解饱和食盐水的装置设计06实验教学过程情境激趣再识电解1.展示我国电解无淡化海水制氢，激发学生兴趣。2.回顾初中电解水知识。提出问题：

电解CuCl2溶液是否生成Cu和Cl2？POE教学策略预测——观察——解释引导学生预测：

电解CuCl2溶液生成Cu和Cl206实验教学过程情境激趣再识电解探究生趣实验创新发现问题改进思路实验设计1.装置为敞开体系，收集、检验不方便；2.无尾气处理装置；3.使用学生电源笨重，携带不方便；1.使用气体收集装置或采用密闭体系；2.减少试剂用量；3.使用电池组作为移动电源；1.使用密闭电解装置；2.设计微型化实验；3.使用电池组；阅读教材上的装置，若作为分组实验，从绿色化学的角度考虑，存在那些不足？06实验教学过程情境激趣再识电解探究生趣实验创新分组实验合作升趣实验装置一：密闭体系化装置实验装置二：微型化实验装置实验现象产物验证实验结论与电源负极相连的石墨棒覆盖一层红色的固体

——CuCl2溶液在通电条件下生成了Cu和Cl2与电源正极相连的石墨棒上有气泡产生用湿润的KI试纸进行检验，试纸变蓝06实验教学过程01040203通电前，溶液里存在哪些离子？如何运动？试着写出电极反应式。通电后电路中电子流向如何？离子如何运动？两电极分别发生的是什么反应?根据以上分析，你发现了离子的放电顺序是什么？0506离子放电为什么有先后之分？情境激趣再识电解探究生趣实验创新分组实验合作升趣剖析原理建模探趣微观探析符号表征06实验教学过程情境激趣再识电解探究生趣实验创新分组实验合作升趣剖析原理建模探趣阴离子阴极阳极氧化反应还原反应阳离子e-e-请结合实验装置绘制反映电解池工作原理的示意图，并与同学交流。示意图要求包括以下内容：（1）注明电解池的组成；（2）标明氧化反应和还原反应发生的区域；（3）标明电子的运动方向和阴离子、阳离子的迁移方向；模型建构06实验教学过程情境激趣再识电解探究生趣实验创新分组实验合作升趣剖析原理建模探趣存在问题？存在离子？分析产物？装置改进氯碱工业原理应用模型——分析电解饱和食盐水Nobook虚拟仿真实验06实验教学过程情境激趣再识电解探究生趣实验创新分组实验合作升趣剖析原理建模探趣总结固趣凝练思维科学探究1.推理预测2.设计方案类比迁移设计初案集思广益评价方案发现问题优化方案3.实验探究实验创新分组实验剖析原理模型建构4.迁移应用07实验效果评价1

安全环保从绿色化学角度设计实验创新装置，无氯气泄露，安全环保；2

简单方便实验操作简单、效率高，微型化装置方便分组实验与师生互动；3

直观清晰两组创新装置的实验现象明显，有利于证据推理与符号表征；4

实验拓展密闭体系化装置也可改装用于模拟氯碱工业生产、双液电解等。07实验效果评价在POE教学策略的指导下，学生通过预测、实验创新、实验观察、总结解释、模型建构等环节