《電解池的微型實驗設(shè)計》(全國化學實驗說課大賽獲獎案例)課件

電解池的微型實驗設(shè)計

——從電解食鹽水到氯堿工業(yè)電解池的微型實驗設(shè)計

——從電解食鹽水到氯堿工業(yè)101

教材實驗原型02實驗內(nèi)容設(shè)計03

教學目標設(shè)計04

教學過程設(shè)計05

實驗反思說課內(nèi)容01教材實驗原型02實驗內(nèi)容設(shè)計03教學目標設(shè)計04201教材實驗原型01教材實驗原型3《普通高中化學課程標準（2017年版）》【教學策略】人教版《化學選修4化學反應(yīng)原理》《普通高中化學課程標準（2017年版）》人教版《化學選修44改進點：增加氣體吸收、檢驗裝置，實現(xiàn)綠色化缺點：外加裝置較多，氯氣殘留改進點：微型化，產(chǎn)生氯氣量較少缺點：需外加氣體收集裝置；氯氣殘留；定制價格很高一定濃度的NaCl溶液改進點：可進行氯堿工業(yè)模擬實驗缺點：需外加氣體收集裝置；氯氣

殘留；裝置較大，價格較高有氣體收集裝置綠色化原料易得微型化可進行膜法氯堿工業(yè)模擬實驗01

教材實驗原型及改進缺點：反應(yīng)試劑量較多，產(chǎn)生氯氣較多，且為敞口裝置，氯氣逸散污染環(huán)境改進點：增加氣體吸收、檢驗裝置，實現(xiàn)綠色化改進點：微型化，產(chǎn)502實驗內(nèi)容設(shè)計02實驗內(nèi)容設(shè)計6一、實驗用品用品：微型塑料試劑瓶，2B鉛筆芯，

微型塑料杯，陽離子交換膜

導線、學生電源或3-4節(jié)電池注射器、酒精燈、飽和NaCl溶液、

酚酞溶液、KI溶液、淀粉溶液NaOH溶液02實驗內(nèi)容設(shè)計一、實驗用品用品：微型塑料試劑瓶，2B鉛筆芯，702實驗內(nèi)容設(shè)計02實驗內(nèi)容設(shè)計82.自帶氣體收集裝置：以微型塑料試劑瓶作為電解發(fā)生場所，同時自動水封收集氣體；1.

微型化，用品及裝置簡單，成本低，可供學生分組實驗；02實驗內(nèi)容設(shè)計3.檢驗氣體：操作簡單，現(xiàn)象明顯。2.自帶氣體收集裝置：以微型塑料試劑瓶作為電解發(fā)生場所，同903實驗教學目標03實驗教學目標10

學生通過預(yù)測電解食鹽水產(chǎn)物及實驗驗證的活動，發(fā)展對電解池工作原理的認識，培養(yǎng)學生證據(jù)推理的核心素養(yǎng)；學生通過評價氯堿工業(yè)生產(chǎn)及實驗?zāi)M的活動，發(fā)展運用電化學基本要素解決實際問題的能力；學生通過感悟真實氯堿工業(yè)生產(chǎn)的活動，體驗從實驗室到工業(yè)生產(chǎn)的改進過程，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識。03

教學目標設(shè)計學生通過預(yù)測電解食鹽水產(chǎn)物及實驗驗證的活動，發(fā)展對電解池工1104教學過程設(shè)計04教學過程設(shè)計1204

教學過程設(shè)計環(huán)節(jié)一環(huán)節(jié)二環(huán)節(jié)三理論預(yù)測實驗驗證氯堿工業(yè)裝置感受評價

實驗?zāi)M精細優(yōu)化，

感悟贊嘆電解食鹽水原理真實工業(yè)生產(chǎn)04教學過程設(shè)計環(huán)節(jié)一環(huán)節(jié)二環(huán)節(jié)三理論預(yù)測氯堿工業(yè)裝置13任務(wù)一：運用電解原理，分析電解飽和食鹽水產(chǎn)物、預(yù)測現(xiàn)象及實驗驗證；04

教學過程設(shè)計初步掌握通過電解原理分析產(chǎn)物的方法。不考慮微粒來源，自主分析不全面，預(yù)測產(chǎn)物和現(xiàn)象不全面；實驗畫面感不強。能較全面分析產(chǎn)物，具有較好的微粒觀；考慮選擇合適的實驗現(xiàn)象作為證據(jù)；動手實驗任務(wù)一：運用電解原理，分析電解飽和食鹽水產(chǎn)物、預(yù)測現(xiàn)象041404

教學過程設(shè)計陰極有氣泡產(chǎn)生，附近電解質(zhì)溶液變紅；陽極產(chǎn)生氣體的體積明顯較少，是由于Cl2溶于水檢驗氯氣時，將其擠入淀粉KI溶液中，學生驚嘆，哦，原來是這種顏色。04教學過程設(shè)計陰極有氣泡產(chǎn)生，附近電解質(zhì)溶液變紅；陽極產(chǎn)15任務(wù)二：評價工業(yè)應(yīng)用裝置，并實驗?zāi)M04

教學過程設(shè)計Q：與剛才實驗的裝置最大的不同是什么？為什么有此不同？膜是什么樣的？真的能實現(xiàn)膜法電解嗎？學生綜合分析電極反應(yīng)、離子移動，發(fā)現(xiàn)膜的作用是為了得到產(chǎn)物。任務(wù)二：評價工業(yè)應(yīng)用裝置，并實驗?zāi)M04教學過程設(shè)計Q：與1601原單液電解池①兩極產(chǎn)生氣泡速度肉眼可見的快；②5min后，紅色比01、02深；02雙液電解池03膜法電解池①兩極產(chǎn)生氣泡速度較慢；②5min后，紅色比03淺；任務(wù)二：評價工業(yè)應(yīng)用裝置，并實驗?zāi)M04

教學過程設(shè)計01原單液電解池①兩極產(chǎn)生氣泡速度肉眼可見的快；02雙液電解17任務(wù)三：精細優(yōu)化，走進真實的工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)對電解質(zhì)溶液、電極材料種類、電極材料距離、膜的種類等繼續(xù)改良，以實現(xiàn)最大投入產(chǎn)出比。04

教學過程設(shè)計任務(wù)三：精細優(yōu)化，走進真實的工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)對電解質(zhì)溶液、電1805實驗反思05實驗反思19改進后優(yōu)點：（1）反應(yīng)場所與收集場所合二為一，自動水封，全程無有害氣體逸出05

實驗反思（3）此裝置可用于其他電解微型實驗，尤其產(chǎn)生有毒氣體、易燃氣體的電解實驗；可用于制作氫氧燃料電池；（4）可自由組裝，實現(xiàn)串聯(lián)、并聯(lián)等。（5）造價低廉，原料易得，現(xiàn)象明顯，適合學生實驗。（2）此裝置可改裝，用于模擬膜法氯堿工業(yè)生產(chǎn)、雙液電解等；改進后優(yōu)點：（1）反應(yīng)場所與收集場所合二為一，自動水封，全程20仍需改進：（1）學生首次使用注射器檢驗氫氣不易成功；05實驗反思（2）制作氫氧燃料電池電流較小，未使二極管發(fā)光，還需重復實驗；仍需改進：（1）學生首次使用注射器檢驗氫氣不易成功；05實驗2105

實驗反思學習真化學（1）學生動手操作（4）體現(xiàn)簡約、綠色、安全的實驗原則（3）培養(yǎng)學生的證據(jù)推理、科學探究的核心素養(yǎng)（2）漸進式了解從原理到真實工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)化過程05實驗反思學習（1）學生動手操作（4）體現(xiàn)簡約、綠色、安22謝謝傾聽歡迎指正謝謝傾聽23電解池的微型實驗設(shè)計

——從電解食鹽水到氯堿工業(yè)電解池的微型實驗設(shè)計

——從電解食鹽水到氯堿工業(yè)2401

教材實驗原型02實驗內(nèi)容設(shè)計03

教學目標設(shè)計04

教學過程設(shè)計05

實驗反思說課內(nèi)容01教材實驗原型02實驗內(nèi)容設(shè)計03教學目標設(shè)計042501教材實驗原型01教材實驗原型26《普通高中化學課程標準（2017年版）》【教學策略】人教版《化學選修4化學反應(yīng)原理》《普通高中化學課程標準（2017年版）》人教版《化學選修427改進點：增加氣體吸收、檢驗裝置，實現(xiàn)綠色化缺點：外加裝置較多，氯氣殘留改進點：微型化，產(chǎn)生氯氣量較少缺點：需外加氣體收集裝置；氯氣殘留；定制價格很高一定濃度的NaCl溶液改進點：可進行氯堿工業(yè)模擬實驗缺點：需外加氣體收集裝置；氯氣

殘留；裝置較大，價格較高有氣體收集裝置綠色化原料易得微型化可進行膜法氯堿工業(yè)模擬實驗01

教材實驗原型及改進缺點：反應(yīng)試劑量較多，產(chǎn)生氯氣較多，且為敞口裝置，氯氣逸散污染環(huán)境改進點：增加氣體吸收、檢驗裝置，實現(xiàn)綠色化改進點：微型化，產(chǎn)2802實驗內(nèi)容設(shè)計02實驗內(nèi)容設(shè)計29一、實驗用品用品：微型塑料試劑瓶，2B鉛筆芯，

微型塑料杯，陽離子交換膜

導線、學生電源或3-4節(jié)電池注射器、酒精燈、飽和NaCl溶液、

酚酞溶液、KI溶液、淀粉溶液NaOH溶液02實驗內(nèi)容設(shè)計一、實驗用品用品：微型塑料試劑瓶，2B鉛筆芯，3002實驗內(nèi)容設(shè)計02實驗內(nèi)容設(shè)計312.自帶氣體收集裝置：以微型塑料試劑瓶作為電解發(fā)生場所，同時自動水封收集氣體；1.

微型化，用品及裝置簡單，成本低，可供學生分組實驗；02實驗內(nèi)容設(shè)計3.檢驗氣體：操作簡單，現(xiàn)象明顯。2.自帶氣體收集裝置：以微型塑料試劑瓶作為電解發(fā)生場所，同3203實驗教學目標03實驗教學目標33

學生通過預(yù)測電解食鹽水產(chǎn)物及實驗驗證的活動，發(fā)展對電解池工作原理的認識，培養(yǎng)學生證據(jù)推理的核心素養(yǎng)；學生通過評價氯堿工業(yè)生產(chǎn)及實驗?zāi)M的活動，發(fā)展運用電化學基本要素解決實際問題的能力；學生通過感悟真實氯堿工業(yè)生產(chǎn)的活動，體驗從實驗室到工業(yè)生產(chǎn)的改進過程，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識。03

教學目標設(shè)計學生通過預(yù)測電解食鹽水產(chǎn)物及實驗驗證的活動，發(fā)展對電解池工3404教學過程設(shè)計04教學過程設(shè)計3504

教學過程設(shè)計環(huán)節(jié)一環(huán)節(jié)二環(huán)節(jié)三理論預(yù)測實驗驗證氯堿工業(yè)裝置感受評價

實驗?zāi)M精細優(yōu)化，

感悟贊嘆電解食鹽水原理真實工業(yè)生產(chǎn)04教學過程設(shè)計環(huán)節(jié)一環(huán)節(jié)二環(huán)節(jié)三理論預(yù)測氯堿工業(yè)裝置36任務(wù)一：運用電解原理，分析電解飽和食鹽水產(chǎn)物、預(yù)測現(xiàn)象及實驗驗證；04

教學過程設(shè)計初步掌握通過電解原理分析產(chǎn)物的方法。不考慮微粒來源，自主分析不全面，預(yù)測產(chǎn)物和現(xiàn)象不全面；實驗畫面感不強。能較全面分析產(chǎn)物，具有較好的微粒觀；考慮選擇合適的實驗現(xiàn)象作為證據(jù)；動手實驗任務(wù)一：運用電解原理，分析電解飽和食鹽水產(chǎn)物、預(yù)測現(xiàn)象043704

教學過程設(shè)計陰極有氣泡產(chǎn)生，附近電解質(zhì)溶液變紅；陽極產(chǎn)生氣體的體積明顯較少，是由于Cl2溶于水檢驗氯氣時，將其擠入淀粉KI溶液中，學生驚嘆，哦，原來是這種顏色。04教學過程設(shè)計陰極有氣泡產(chǎn)生，附近電解質(zhì)溶液變紅；陽極產(chǎn)38任務(wù)二：評價工業(yè)應(yīng)用裝置，并實驗?zāi)M04

教學過程設(shè)計Q：與剛才實驗的裝置最大的不同是什么？為什么有此不同？膜是什么樣的？真的能實現(xiàn)膜法電解嗎？學生綜合分析電極反應(yīng)、離子移動，發(fā)現(xiàn)膜的作用是為了得到產(chǎn)物。任務(wù)二：評價工業(yè)應(yīng)用裝置，并實驗?zāi)M04教學過程設(shè)計Q：與3901原單液電解池①兩極產(chǎn)生氣泡速度肉眼可見的快；②5min后，紅色比01、02深；02雙液電解池03膜法電解池①兩極產(chǎn)生氣泡速度較慢；②5min后，紅色比03淺；任務(wù)二：評價工業(yè)應(yīng)用裝置，并實驗?zāi)M04

教學過程設(shè)計01原單液電解池①兩極產(chǎn)生氣泡速度肉眼可見的快；02雙液電解40任務(wù)三：精細優(yōu)化，走進真實的工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)對電解質(zhì)溶液、電極材料種類、電極材料距離、膜的種類等繼續(xù)改良，以實現(xiàn)最大投入產(chǎn)出比。04

教學過程設(shè)計任務(wù)三：精細優(yōu)化，走進真實的工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)對電解質(zhì)溶液、電4105實驗反思05實驗反思42改進后優(yōu)點：（1）反應(yīng)場所與收集場所合二為一，自動水封，全程無有害氣體逸出05

實驗反思（3）此裝置可用于其他電解微型實驗，尤其產(chǎn)生有毒氣體、易燃氣體的電解實驗；可用于制作氫氧燃料電池；（4）可自由組裝，實現(xiàn)串聯(lián)、并聯(lián)等。（5）造價低廉，原料易得，現(xiàn)象明顯，適合學生實驗。（2）此裝置可改裝，用于模擬膜法氯堿工業(yè)生產(chǎn)、雙液電解等；改進后優(yōu)點：（1）反應(yīng)場所與收集場所合二為一，自動水封，全程43仍需改進