基于電解除水垢的項目式教學實驗選題背景實驗過程實驗效果評價實驗教學目標與創(chuàng)新點實驗原理實驗器材125463目錄實驗選題背景01實驗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繁殖會使水質(zhì)惡化清除水垢勢在必行；實驗選題背景實驗選題背景水垢的去除1.主動去除水垢，加酸去除水垢2.化學沉淀法：加入碳酸鈉、氫氧化鈉

Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3

+H2OCa2++CO32-=CaCO3Mg2++2OH-=Mg(OH)2實驗選題背景3.離子交換法利用離子交換樹脂含有H+、Na+的固體離子交換劑，與水中的Ca2+、Mg2+進行交換實驗選題背景電解法能否降低鈣離子濃度從而去除水垢呢？實驗教學目標與創(chuàng)新點02實驗教學目標實驗教學目標教學評一體化核心素養(yǎng)教學手段學習內(nèi)容評價方式通過討論設計電解除水垢裝置能用電解的知識解決生產(chǎn)、生活中的實際問題實驗探究與創(chuàng)新意識通過實驗探究對電解除水垢的的產(chǎn)物進行定性分析通過對方案設計、實驗儀器的選擇與優(yōu)化，診斷并發(fā)展學生解決實際問題的能力、水平；證據(jù)推理與模型認知實驗探究與創(chuàng)新意識通過數(shù)字化實驗根據(jù)電導率的變化進行定量分析能用數(shù)據(jù)解釋電解除水垢的原因，提升解決宏觀問題的能力科學精神與社會責任創(chuàng)新點1.原理創(chuàng)新：設計電解法除水垢2.技術創(chuàng)新：引入數(shù)字化技術：定量分析電解除水垢原理3.應用創(chuàng)新：電極自清潔實驗器材03儀器與藥品

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

oooooooooooooooooooo－＋陰極陽極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+

實驗過程05教學過程

環(huán)節(jié)一觀察現(xiàn)象提出問題問題1：如何設計實驗驗證生成的白色沉淀是碳酸鈣？教學過程

環(huán)節(jié)二設計實驗解決問題教學過程

環(huán)節(jié)三操作實驗驗證產(chǎn)物驗證方案：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過程

電解模擬硬水有白色沉淀碳酸鈣生成，這能否說明電解法可以除水垢呢？教學過程

電解能否除水垢

教學過程

定量分析鈣離子濃度變化問題2：引入數(shù)字化技術-電導率傳感器，從定量角度分析電解過程鈣離子濃度變化教學過程

定量分析鈣離子濃度變化電導率-時間圖結(jié)論：電導率逐漸減小，鈣離子濃度降低，經(jīng)過處理的水不易形成水垢教學過程

實驗異常現(xiàn)象

在結(jié)束實驗收拾實驗儀器時，同學們又發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，教學過程

實驗異?，F(xiàn)象-猜想教學過程

實驗異常現(xiàn)象-驗證猜想電源正負極反接教學過程

電極自清潔技術應用猜想實驗效果評價06設計實驗觀察現(xiàn)象

電解產(chǎn)物定性