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视频标签：全国高中化学,实验教学微课
所属栏目：模拟课、微型课及试讲
视频课题：第五届全国高中化学实验教学微课《应用电化学原理降解某些污染物》-王姝玮北京市通州区张家湾中学高中化学
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第五届全国高中化学实验教学微课《应用电化学原理降解某些污染物》-王姝玮北京市通州区张家湾中学高中化学
应用电化学原理降解某些污染物
北京市通州区张家湾中学 王姝玮
一、使用教材
本节课是一节高三复习课，取材于人民教育出版社高中化学选修4《化学反应原理》第四章“电化学基础”第三节“电解池”中的电解池实验和科学探究。
二、实验器材
图1 创新电解装置
教具：电源（1个），创新电解装置(1个)，导线（若干），50 mL烧杯 (3个)，5 mL注射器(2支)，微孔滤头(2个)，试管（4个）
甲基橙溶液（或品红溶液）800 mL、NaCl固体、0.1 mol/L HCl溶液。
三、实验创新要点
化学实验室和工业废水中有机染料污染物常常未经处理直接排放，但由于其高色度、强毒性、难降解、危害大等特点而被视为现今亟待治理的废水之一，也是目前全球面临的重大问题。本实验力争能在高中知识基础上解决一些实际问题，增强学生对化学的探究精神，使其感受环保的重要性。
1.自制电解装置创新点：
实验中在外电压的作用下，利用可溶性阳极铁产生大量的阳离子对胶体废水进行凝聚，同时在阴极上析出大量的气泡与絮粒粘附在一起上浮， 而反应中产生的部分杂质沉积在溶液底部，中间液体为澄清状，因此自制电解装置目的为顺利取出中间层澄清液体。同时，在电解槽上部加入了电极保护装置防止电极外露，增强安全性。
2.电极的选取创新点：
本实验装置采取四对阴阳极交替出现，其目的是为了增大反应的电流密度，使电解池中阴阳极和形成无数的微小电解池共同作用，在短时间内即可达到实验目的。
3.目标染料选取创新点:
本实验改进采用甲基橙作为目标降解物，其目的是甲基橙作为有机染料的同时还是灵敏的酸碱指示剂，在实验过程中可以通过加入酸性指示剂显色的方法来判断废液中的甲基橙含量，从而判断降解程度。
四、实验设计思路
在目前经济高速发展的社会环境下，环境污染问题的解决已成为当今面临的巨大社会
需求。本节课利用电化学原理来解决水污染问题。课本中传统电解装置在处理生活中实际问题过程之中存在效率低、可行性操作差、实际生活生产中应用性差等缺点，本节课通过解决生活中实际问题的过程中进行问题解决，从而将传统装置改进成为效率高、速率快、可行性操作强，实际生活生产中应用性强，进而形成一套快速有效的污水处理装置。
五、实验教学目标
1.通过微观探究电解池体系中的物质及其变化解释实验现象。建立现象与本质、微观与宏观间联系，形成解决相关问题的思路与方法。
2.通过电解实验改进方案探究, 使学生认识到物质的变化是有条件的。
3.结合污水处理的实验改进，提升学生的实验科学探究能力和创新意识的发展，体验化学的学科价值和社会价值。
六、实验教学内容
本实验的理念是生活、探究和环保，是基于化学实验室中废水亟待治理的情况下进行的实验改进。本节课是学习电解池原理之后的拓展探究，学生通过利用电解池解决生活中污水处理问题，对实验装置创新改装，进而实现设计完成了一套快速有效的污水处理装置。力争能在高中知识基础上解决一些实际问题，增强学生对化学的探究精神，使其感受环境保护的重要性。
七、实验教学过程
| 实验教学过程 | |||
| 教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
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环节四： 拓展应用 应用电解池微粒观一般思路解决问题 1.设计方案 2.改进方案 3.方案评价 4.课后延伸 |
情境引入： 同学们是否喜欢牛仔裤？牛仔裤漂洗造成的污染问题已经成为现今我们面临的重大问题，而各种时尚的鲜艳衣服陆续已经造成了很多河水污染，可持续发展就要付出环境的沉重代价吗？我们能不能解决此类问题呢？ 展示：“甲基橙”资料卡片 我们能否设计实验降解甲基橙呢？ 展示：资料卡片 【提问】总结实验中的优缺点。如何改进实验才能对大量的排泄污染物进行降解？ 展示出学生最初的装置图、通过改进设计为现在的装置和教师设计图对比，有什么异同点呢？ 通过对比装置找异同后对共性和差异性进行评价。 【演示实验】 教师创新装置降解实验 。 【展示】该装置电解品红溶液效果图 提问：现在面对本节课最初的水质电解器是否科学有效的观点你还坚持吗？通过以上的学习，提出畅想：以后看到类似污染怎么办？请给染料厂提见意！课后查找资料：目前染料厂处理污染物情况，并提出合理改进方法。 反思：本节课你印象深刻或者最大的收获是什么？ |
学生讨论各抒己见 思考：甲基橙作为指示剂可以检验降解程度，设计装置图，讨论最佳方案动手实验。 观察实验现象并通过微粒分析对实验现象进行解释。 利用所给“资料卡片”补充以上解释。 讨论,总结优缺点 讨论改进方案，经过讨论选择最佳方案进行实验。 讨论,评价异同点 总结改进实验的优点 学生提议: 通过不同时间的取样，验证不同时刻降解程度，并完成提议实验。 感受电解装置的用途，真正应用到生活实际中。 自行纠正观点，课下查找相关资料，给出合理意见 完成问卷 |
认识到环保问题，感受生活中的化学 通过知识迁移应用解决生活问题，关注学生创新能力的可持续发展，强化责任意识。 通过实验改进使学生认识到化学反应是可以调控的，引导学生创新能力的可持续发展，提升了学生的实验探究能力与创新意识。 基于证据解决实际问题，增强学生对化学的探究意识，体会生活离不开化学，感受环保的重要性。 树立严谨的科学态度，提升科学探究能力。 鼓励学生继续探究，树立终身学习的意识。 总结提升从而实现自主发展 |
| 板书设计 | |||
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应用电化学原理降解某些污染物 放电顺序 环境 微粒的种类和运动 微粒的变化 后续反应 电化学 微粒环境变化 实验现象分析再探究 调控反应条件 反应速率 经济、安全 可行性分析 污染物降解 |
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视频来源：优质课网 www.youzhik.com
