4.2.2模拟“氯碱工业的工作原理”及实验改进和创新实验 说课课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

电解饱和氯化钠溶液的实验改进和创新 tittle 说课内容 Contents 教材分析 反思与评价 教学目标 教学重难点 教学过程 03 04 tittle 06 05 01 学情分析 02 tittle tittle tittle tittle 教材分析 人教版 选修1 第四章 第二节 电解原理及其应用 —— 电解饱和氯化钠溶液 教材传统电解饱和氯化钠溶液的实验装置 tittle 01 1.已经学习电解原理的知识 2.知道物质检验的一般方法 3.能够书写陌生的电极反应方 程式，并设计相应的实验 1.缺乏电解原理的感性认识 2.对电解原理的应用,了解不 够深入 学情分析 认识的局限： 已有的基础： tittle 02 在定量测定实验探究活动中 ，培养证据 推理与模型认知 ，宏观辨识与微观探析 的核心素养 ，感悟现代仪器分析在定量 分析中的重要作用 在优化实验方案活动中 ，通过驱动性 问题提升学生的科学探究能力和创新 意识 基于化学学科 核心素养发展 的教学目标 巩固电解原理、掌握电解实验的基本 实验操作，学会物质检验基本方法 教学目标 01 03 02 tittle 03 难点 ——实验装置 改进与创新 ——建立电解饱 和氯化钠溶液的 教学重难点 04 认知模型 重点 tittle 宏观辨识与微观探析 科学探究与创新意识 证据推理与模型认知 科学态度与社会责任 驱动问题二 如何设计实验 ，检验 产物？实验存在哪些 问题？ 驱动问题三 实验装置如何改进 ? 驱动问题四 该装置是否可以应用 于工业生产呢？它是 否符合高效的要求呢 分组实验 发现问题 改进实验 解决问题 驱动问题一 电解饱和氯化钠 溶液的原理？ 创新优化 不断升华 教学过程 创设情境 引发思考 05 tittle ? 阳极: 2Cl-- 2e- Cl 2 ↑ 阴极: 2H2O+ 2e- H2 ↑ +2OH- 2NaCl+2H2O 通电2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑ 电解饱和氯化钠溶液 的原理？ . 环节1——创设情境，引发思考 驱动问题一 1.实验用品: 饱和氯化钠溶液、 滤纸、 铅笔芯、 学生电源、 淀粉- KI 、酚酞、 导线 2.电解饱和氯化钠溶液及产物检验： /两极有气泡， 淀粉碘化钾试 〉 溶液变红 如何设计实验， 检验产物？ 环节2——分组实验，发现问题 纸变蓝，酚酞 驱动问题二 生成NaClO 2NaCl+2H2O Cl2 ↑ +2Na OH+H2 ↑ 1.增加分离装置 产量未知 混合爆炸 结合工业生产的高效、 高产、低污染和低排 放的要求，发现不足 ?如何改进？ 污染环境 2.增加气体收集装置 发现问题 阳离子交换膜 阳离子交换膜： 只允许阳离子通过(如Cl－、 OH－离子和气体不能通过 )，把电解槽隔成阴极室 和阳极室。 阳离子交换膜的作用 阳极 阴极 环节3——改进实验，解决问题 B A 两极区域有大量气泡产生；阳极区湿润的淀粉-KI试纸未 变蓝 氯离子并未通过阳离子交换膜在阳极区放电，有效避免 物质混合，该膜具有良好的选择性 阴极 阳极 实验一：验证阳离子交换膜的作用 现象 ： 结论 ： 现象：两极区域有大量气泡产生；淀粉-KI试纸变蓝；有“噗“声 结论：该装置集收集、检验一体，有效实现物质分离 实验二：阳离子交换膜在实验中的应用 该装置是否可以应用 于工业生产呢？它是 否符合高效的要求呢? 利用电流传感器精确 计算出电能利用率 环节4——创新优化 不断升华 驱动问题四 创新措施 Q=It (I为电流，Q为电量，t为时间） 积分 实验三：定量分析，计算电能利用率 n(H2)=0.5ne- =4.25×10-4 mol n（ H2 ）= V/Vm Vm = 24.5 L/mol（常温常压） V（ H2 ） = 10.4 ml 电能利用率 = V实际/ V理论 NaCl理论减少量：0.55 g NaCl实际减少量：0.51 g 电能利用率 = m实际/ m理论 电解半个小时 蒸发浓缩 烘干 称量 手持技术的应用实现实验从定性到定 量分析，精确测定电量和气体体积之 间的关系，计算电能的利用率 阳离子交换膜在中学化学实验中的应 用，实现产物的