鹽類的水解-基于學科融合的次氯酸鈉消毒原理探究說課課件

基于學科融合的次氯酸鈉消毒原理探究高中化學01.實驗基本信息02.實驗設計思路與創(chuàng)新點03.實驗原理04.實驗目標05.教學過程06.實驗效果評價實驗基本信息01實驗基本信息一、使用教材人教版2019必修一第二章第二節(jié)《氯及其化合物》選擇性必修一第三章《水溶液中的離子反應與平衡》二、課標要求

1.教學策略重視發(fā)展高水平的實驗探究活動，結(jié)合真實情境中的應用實例或通過實驗探究，了解氯及其重要化合物的主要性質(zhì)，認識這些物質(zhì)在生產(chǎn)中的應用2.通過水溶液中的離子平衡形成并發(fā)展學生的微粒觀、平衡觀和守恒觀

實驗基本信息三、學情分析學段

高二1.知識基礎

具備氯及其化合物元素知識和調(diào)節(jié)水解平衡理論基礎2.思維基礎具有一定的證據(jù)推理能力，但缺乏從宏觀現(xiàn)象分析本質(zhì)的能力，對學科知識的了解是孤立認識的，不能很好建立聯(lián)系3.實驗能力能夠合理根據(jù)控制變量法設計實驗并具備一定動手能力實驗設計思路與創(chuàng)新點02

實驗設計思路與創(chuàng)新點設計思路根據(jù)平衡移動原理，通過改變pH調(diào)節(jié)HClO與ClO-分布系數(shù)，得出不同的消毒效果，間接證實NaClO溶液中起消毒作用的微粒通過對比參照實驗，探究影響NaClO溶液消毒效果的相關因素創(chuàng)新點學科內(nèi)不同學段知識融合、學科間實驗方法融合，從宏觀現(xiàn)象內(nèi)推微觀本質(zhì)傳統(tǒng)實驗方法與現(xiàn)代技術手段相融合來分析實驗數(shù)據(jù)實驗原理03實驗原理利用平衡移動原理，調(diào)節(jié)pH來改變HClO與ClO-分布系數(shù)，驗證具有消毒效果的微粒美藍染色劑能將死亡的細胞染為藍色，活細胞不被染色，使殺菌效果可視化運用ImageJ、Origin軟件統(tǒng)計細胞死亡率，將定性觀察上升為定量結(jié)果實驗教學目標04實驗教學目標結(jié)合真實問題的實驗探究，認識NaClO溶液消毒的本質(zhì)原因、影響因素、科學使用通過實驗方案的改進與實施，發(fā)展學生學科思維與認識方法通過實驗活動的開展，發(fā)展學生宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、科學探究與創(chuàng)新意識化學學科核心素養(yǎng)實驗教學過程05問題提出問題與猜想學生猜測：具有殺菌效果的成分可能為NaClO、HClO或NaCl。為什么84消毒液與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

學生討論方案如何設計實驗，直觀判斷殺菌效果呢？學生經(jīng)過討論認為：細胞實驗能夠直觀反映殺菌效果。學生實驗方案設計初步方案設計一、實驗器材試劑次氯酸鈉（分析純）、2mol/L硫酸溶液、酵母菌及液體培養(yǎng)液、美藍染液儀器pH計、光學顯微鏡、血細胞計數(shù)板初步方案設計二、步驟將不同濃度的NaClO溶液加入酵母菌，作用相同時間加入美藍染液，染色相同時間將染色的酵母菌用顯微鏡觀察其死亡率方案實施學會使用光學顯微鏡觀察酵母菌學生調(diào)節(jié)光學顯微鏡并觀察光學顯微鏡下的酵母菌方案實施學生使用NaClO溶液處理酵母菌2min后，使用美藍試劑進行染色1min死亡細胞存活細胞光學顯微鏡下的存活及死亡酵母菌學生對酵母菌染色實驗初步結(jié)果原NaClO溶液稀釋至不同濃度，在相同殺菌時間內(nèi)（2min）的殺菌效果稀釋100倍(pH為3.4)稀釋50倍(pH為3.8)稀釋10倍(pH為3.7)未稀釋(pH為3.8)濃度是重要影響因素，殺菌效果與其呈正相關稀釋10倍的NaClO溶液在該時間內(nèi)具有適當?shù)乃劳雎剩m合作為下一步實驗探究的濃度值方案優(yōu)化肉眼觀察難以判斷殺菌效果的優(yōu)劣，有無辦法可快速精確統(tǒng)計酵母菌的死亡率？除濃度外，影響殺菌效果的因素還有哪些？方案優(yōu)化點計數(shù)工具學會使用ImageJ軟件對細胞進行計數(shù)死亡細胞存活細胞細胞總數(shù)計數(shù)死亡細胞數(shù)計數(shù)點計數(shù)操作死亡及存活細胞形貌方案優(yōu)化學會使用Origin計算平均值及標準差、并作圖分析趨勢方案實施探索不同pH值對殺菌效果的影響學生調(diào)節(jié)溶液pH值學生實驗操作實驗數(shù)據(jù)探索不同pH值對殺菌效果的影響pH值細胞總數(shù)(個)死亡細胞數(shù)(個)細胞死亡率平均數(shù)11.7134250.18719.3%79190.241164250.152總數(shù)計數(shù)死亡細胞數(shù)計數(shù)pH值為11.7的光學顯微鏡圖像實驗原圖實驗數(shù)據(jù)探索不同pH值對殺菌效果的影響pH值細胞總數(shù)(個)死亡細胞數(shù)(個)細胞死亡率平均數(shù)8.380200.25031.1%87320.36873230.315pH值為8.3的光學顯微鏡圖像總數(shù)計數(shù)死亡細胞數(shù)計數(shù)實驗原圖實驗數(shù)據(jù)探索不同pH值對殺菌效果的影響pH值細胞總數(shù)(個)死亡細胞數(shù)(個)細胞死亡率平均數(shù)6.2125790.63269.7%109790.725120880.733pH值為6.2的光學顯微鏡圖像總數(shù)計數(shù)死亡細胞數(shù)計數(shù)實驗原圖實驗數(shù)據(jù)探索不同pH值對殺菌效果的影響pH值細胞總數(shù)(個)死亡細胞數(shù)(個)細胞死亡率平均數(shù)3.877570.74076.8%

79630.79771570.803pH值為3.8的光學顯微鏡圖像總數(shù)計數(shù)死亡細胞數(shù)計數(shù)實驗原圖實驗數(shù)據(jù)探索不同pH值對殺菌效果的影響pH值細胞總數(shù)(個)死亡細胞數(shù)(個)細胞死亡率平均數(shù)2.2156490.31427.5%

116240.207128390.305pH值為2.2的光學顯微鏡圖像總數(shù)計數(shù)死亡細胞數(shù)計數(shù)實驗原圖實驗數(shù)據(jù)分析

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

2.5×106.8

結(jié)果討論結(jié)果討論酵母菌是被H2SO4或NaCl殺死的嗎？酸性和堿性條件下美藍試劑都可以有效染色嗎？pH值為3.8的H2SO4溶液中的酵母菌的存活情況（作用時間2min）pH值為12.8(左)及1.7(右)的NaClO溶液中的酵母菌的存活情況酸性和堿性條件下美藍試劑都可以有效染色H2SO4溶液短時間內(nèi)不能有效殺菌稀NaCl溶液中的酵母菌的存活情況（作用時間2min）稀NaCl溶液短時間內(nèi)不能有效殺菌實驗效果評價06

實驗結(jié)論實驗間接證實了NaClO溶液中HClO是關鍵消毒微粒實驗證實了NaClO的濃度和pH對殺菌效果有顯著影響NaClO濃度相同時，pH在4-6殺菌效果更好

實驗效果評價通過實驗讓學生認識到次氯酸鈉在生產(chǎn)生活中正確的使用方法，過程中幫助學生樹立嚴謹，求實的科學態(tài)度通過實驗讓學生深刻體會到控制變量法、運用跨學科知識解決困難的創(chuàng)新思路通過實驗讓學生認識到現(xiàn)代科學技術發(fā)展對科學探究的重要輔助作用

實驗后續(xù)研究方向影響殺菌效果的因素還有時間，因技術限制，未能