3.3基于電解除水垢的項(xiàng)目式教學(xué)全國(guó)高中實(shí)驗(yàn)說(shuō)課大賽課件高二化學(xué)上學(xué)期人教版選擇性必修一

基于電解除水垢的項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)驗(yàn)選題背景實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)與創(chuàng)新點(diǎn)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材125463目錄實(shí)驗(yàn)選題背景01實(shí)驗(yàn)選題背景水垢的危害：1.造成管壁兩側(cè)傳熱受阻，使能源消耗增加；2.引發(fā)垢下腐蝕，造成管路穿孔，3.水垢沉積造成的微生物生長(zhǎng)繁殖會(huì)使水質(zhì)惡化清除水垢勢(shì)在必行；實(shí)驗(yàn)選題背景實(shí)驗(yàn)選題背景水垢的去除1.主動(dòng)去除水垢，加酸去除水垢2.化學(xué)沉淀法：加入碳酸鈉、氫氧化鈉

Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3

+H2OCa2++CO32-=CaCO3Mg2++2OH-=Mg(OH)2實(shí)驗(yàn)選題背景3.離子交換法利用離子交換樹(shù)脂含有H+、Na+的固體離子交換劑，與水中的Ca2+、Mg2+進(jìn)行交換實(shí)驗(yàn)選題背景電解法能否降低鈣離子濃度從而去除水垢呢？實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)與創(chuàng)新點(diǎn)02實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)評(píng)一體化核心素養(yǎng)教學(xué)手段學(xué)習(xí)內(nèi)容評(píng)價(jià)方式通過(guò)討論設(shè)計(jì)電解除水垢裝置能用電解的知識(shí)解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問(wèn)題實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究對(duì)電解除水垢的的產(chǎn)物進(jìn)行定性分析通過(guò)對(duì)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇與優(yōu)化，診斷并發(fā)展學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力、水平；證據(jù)推理與模型認(rèn)知實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)根據(jù)電導(dǎo)率的變化進(jìn)行定量分析能用數(shù)據(jù)解釋電解除水垢的原因，提升解決宏觀問(wèn)題的能力科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任創(chuàng)新點(diǎn)1.原理創(chuàng)新：設(shè)計(jì)電解法除水垢2.技術(shù)創(chuàng)新：引入數(shù)字化技術(shù)：定量分析電解除水垢原理3.應(yīng)用創(chuàng)新：電極自清潔實(shí)驗(yàn)器材03儀器與藥品

01電解池、石墨電極、電子天平、學(xué)生電源、燒杯電導(dǎo)率傳感器、注射器、洗瓶02模擬硬水：硝酸鈣：碳酸氫鈉（1:2）實(shí)驗(yàn)原理04實(shí)驗(yàn)原理H+在陰極放電：2H2O+4e-=2H2+4OH-

oooooooooooooooooooo－＋陰極陽(yáng)極oooooooooooooooooooooooCa2++OH-+HCO3-=CaCO3

+H2O電解處理的水中鈣離子濃度降低，不易形成水垢OH-在陰極放電：2H2O-4e-=O2+4H+

實(shí)驗(yàn)過(guò)程05教學(xué)過(guò)程

環(huán)節(jié)一觀察現(xiàn)象提出問(wèn)題問(wèn)題1：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證生成的白色沉淀是碳酸鈣？教學(xué)過(guò)程

環(huán)節(jié)二設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題教學(xué)過(guò)程

環(huán)節(jié)三操作實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證產(chǎn)物驗(yàn)證方案：用注射器收集電解后的白色固體，加入稀硫酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水結(jié)論：電解產(chǎn)生的白色沉淀是碳酸鈣教學(xué)過(guò)程

電解模擬硬水有白色沉淀碳酸鈣生成，這能否說(shuō)明電解法可以除水垢呢？教學(xué)過(guò)程

電解能否除水垢

教學(xué)過(guò)程

定量分析鈣離子濃度變化問(wèn)題2：引入數(shù)字化技術(shù)-電導(dǎo)率傳感器，從定量角度分析電解過(guò)程鈣離子濃度變化教學(xué)過(guò)程

定量分析鈣離子濃度變化電導(dǎo)率-時(shí)間圖結(jié)論：電導(dǎo)率逐漸減小，鈣離子濃度降低，經(jīng)過(guò)處理的水不易形成水垢教學(xué)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)異?，F(xiàn)象

在結(jié)束實(shí)驗(yàn)收拾實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)，同學(xué)們又發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，教學(xué)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)異?，F(xiàn)象-猜想教學(xué)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)異?，F(xiàn)象-驗(yàn)證猜想電源正負(fù)極反接教學(xué)過(guò)程

電極自清潔技術(shù)應(yīng)用猜想實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)06設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象

電解產(chǎn)物定性