第四章 基于手持技术的电化学实验探究 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

基于手持技术的电化学实验探究 教师： 学校： 指导教师： 01. 实验基本信息 02. 实验教学目标 03. 实验设计思路 04. 实验教学过程与创新点 05. 实验效果评价 实验基本信息 01 使用教材及实验器材 3 【实验基本信息】 实验1：电解水型溶液电解过程中溶液的pH变化 实验2：电解饱和NaCl溶液一段时间后阳极O2的生成 实验3：电化学腐蚀速率快慢比较 （化学腐蚀、原电池、电解池） 【实验基本信息】 电化学知识在生活生产中占据着举足轻重的地位，是高考考查的重难点之一； 重要应用：氯碱工业、电镀 知识 应用 激发兴趣 实验 【教材分析】 选自：人教版化学 选择性必修1 第四章《化学反应与电能》 【实验基本信息】 教学对象 高二年级学生 知识储备 能力方面 掌握了电解质溶液导电、氧化还原理论、原电池的相关知识，初步掌握了电解原理。 对于电化学中的微观想象可能存在一定的困难，但合作意识与探究精神逐渐形成。 【学情分析】 实验教学目标 02 党的二十大报告提出，坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，加快实现高水平科技自立自强，加快建设科技强国。 【学科思政】 科技强国 【实验教学目标】 【实验教学目标】 1.学会利用传感器分析、观察，探究解决电化学中微观难以解释的现象。 2.通过利用不用类型的传感器设计相关实验，让学生体验实验探究、验证的过程，及改进、创新的方法。 3.通过传感器的引入，提升学生的动手实验能力和创新精神，并能解决生活中电化学的相关问题，为未来国家化学工业贡献力量。 科学探究与创新意识 科学精神与社会责任 实验设计思路 03 【实验设计思路】 本节复习课，我们借助pH传感器、溶解氧传感器、绝对压强传感器并自制教具进行实验改进创新，帮助学生解决电化学复习中的困惑及重难点。 【实验设计思路】 实验1： 电解水型溶液电解过程中溶液的pH变化 实验2： 电解饱和NaCl溶液一段时间后阳极O2的生成 实验3： 电化学腐蚀速率快慢比较（化学腐蚀、原电池、电解池） 【实验探究】 证据推理过程 自主建构模型认知 【自主探究设计】 拓展认知 【学以致用】 【课后研学】 走进实验室 利用色度传感器探究浓度对化学反应速率的影响 提升素养 pH传感器 溶解氧传感器 绝对压强传感器 【实验教学方法】 实验教学过程与创新点 04 【新课导入】 【实验探究】 实验1：电解水型溶液电解过程中溶液的pH变化 【引入pH传感器】 能通过图像直观的看到溶液pH的变化过程，及阴阳极pH的变化数值一致，且常温下pH相加为14。 【传统课堂】 只能死记硬背电解过程中阴阳极溶液的pH变化，就算用pH计测量，也很难知道变化的过程及规律。 改进 【实验探究】 实验1：电解水型溶液电解过程中溶液的pH变化 以K2SO4溶液为例 pH传感器 实验1：电解水型溶液电解过程中溶液的pH变化 【实验探究】 实验1：电解水型溶液电解过程中溶液的pH变化 【实验亮点】（宏观辨识与微观探析） 实验现象直观可视，由微观到宏观、由定性变为定量，图像呈现真实数据变化过程，可选取特殊点便于分析。（pH传感器的不可替代性） 【实验探究】 实验2：电解饱和NaCl溶液一段时间后阳极O2的生成 【引入溶解氧传感器】 能通过图像直观的看到溶液中少量甚至痕量O2含量的变化。 【传统课堂】 电解饱和NaCl溶液能用湿润的淀粉-KI试纸验证阳极Cl2的生成，但是一段时间后，Cl-放电结束，OH-放电，生成的O2由于浓度较低，很难用带火星木条复燃去验证。 改进 【实验探究】 实验2：电解饱和NaCl溶液一段时间后阳极O2的生成 【实验探究】 实验2：电解饱和NaCl溶液一段时间后阳极O2的生成 电解一段时间后 用淀粉-KI试纸检验，阳极不再产生Cl2 设疑：此时还可能有什么气体生成？ 【实验探究】 文献资料显示： 氧气浓度为25%-30%以下时，带火星木条不复燃。 用带火星的木条检验O2，木条并不复燃。 实验2：电解饱和NaCl溶液一段时间后阳极O2的生成 问题驱动式教学 【实验探究】 实验2：电解饱和NaCl溶液一段时间后阳极O2的生成 溶解氧含量逐渐升高 【实验亮点】 实验现象直观可视，图像呈现真实数据变化过程，微观、痕量检测，是传感器的优势。（溶解氧传感器的不可替代性） 【构建模型 提升素养】 实验3：电化学腐蚀速率快慢比较 （化学腐蚀、原电池、电解池） 【引入绝对压强传感器】 通过自制教具，能通过传感器图像中的斜率直观的看到电化学腐蚀速率快慢的比较。 【传统课堂】 教师演示实验，由于化学腐蚀和原电池负极的腐蚀速率相近，学生通过肉眼观察，很难分辨腐蚀速率的快慢。 改进 【构建模型 提升素养】 实验3：电化学腐蚀速率快慢比较