第四章——离子移动“可视化”下的电化学微型实验创新 教学设计 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1.docx

第四章——离子移动“可视化”下的电化学微型实验创新教学设计2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、课程基本信息

1.课程名称：第四章——离子移动“可视化”下的电化学微型实验创新

2.教学年级和班级：高二（1）班

3.授课时间：2024-2025学年上学期，第10周星期二上午第3节

4.教学时数：45分钟

本节课将依据人教版（2019）选择性必修1化学教材，结合离子移动的可视化技术，引导学生进行电化学微型实验创新。通过实验操作，让学生深入了解电化学原理，掌握离子在电场中的移动规律，提高学生的实验操作能力和科学探究能力。

二、核心素养目标

1.理解电化学原理，掌握离子在电场中的移动规律，提高学生的科学思维能力。

2.通过离子移动“可视化”实验，培养学生的实验观察力和数据分析能力。

3.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提高科学探究和创新意识。

4.增强学生的团队合作意识，提升实验操作和实验报告撰写能力。

三、学情分析

高二学生在知识层面已具备一定的化学基础，掌握了电解质、离子等基本概念，但电化学领域的内容相对抽象，学生可能在理解离子移动规律及其应用方面存在困难。在能力方面，学生具备基本的实验操作技能，但数据分析、实验设计等高阶能力有待提升。素质方面，学生具有较强的求知欲和好奇心，但部分学生可能缺乏主动探究和团队合作意识。

行为习惯方面，大部分学生遵守课堂纪律，但实验操作时需加强安全意识。对课程学习的影响主要体现在：学生对实验现象的观察和数据分析能力的强弱将直接影响他们对离子移动“可视化”实验的理解；此外，学生的团队合作意识和实验报告撰写能力也将对课程学习效果产生影响。因此，本节课将注重引导学生主动参与、提高实验操作和数据分析能力，培养科学探究和创新思维。

四、教学方法与手段

1.教学方法：

(1)讲授法：讲解电化学基本原理和离子移动规律，为学生提供理论支持。

(2)讨论法：组织学生针对实验现象展开讨论，激发学生思考和探究。

(3)实验法：引导学生进行离子移动“可视化”实验，提高学生的实践操作能力。

2.教学手段：

(1)多媒体设备：运用PPT、视频等展示实验操作过程和数据分析方法，增强直观感受。

(2)教学软件：利用化学实验模拟软件，让学生在虚拟环境中进行实验操作预演，提高实验成功率。

(3)实验器材：提供电化学微型实验装置，使学生能够亲身体验实验过程，提高学习兴趣。

五、教学过程

首先，我会以一个引导性问题开始今天的课程：“同学们，你们有没有想过，为什么在电池中放入一些特定的化学物质，就能产生电流呢？”这个问题旨在激发学生的好奇心，引入今天的主题——电化学。

1.导入新课（5分钟）

在简要回顾了电解质、离子等基础知识后，我会明确指出：“今天我们将探索离子在电场中的移动规律，并通过一些创新的微型实验，让这个过程‘可视化’。”

2.理论讲解（15分钟）

首先，我将采用讲授法，详细解释电化学原理和离子移动的基本概念。我会强调离子的电荷、电场对离子移动的影响，并解释这些现象是如何在电池和电化学反应中发挥作用的。

“同学们，想象一下，当我们在电解质溶液中施加电压，正负离子会如何移动？这种移动又是如何产生电流的呢？”

3.实验演示（10分钟）

“请同学们注意观察，当电压施加到这个微型实验装置上时，我们会看到溶液中的指示剂如何变化，这就是离子移动的‘可视化’。”

4.学生实验操作（15分钟）

学生分组进行实验操作，亲身体验离子移动的“可视化”过程。在此期间，我会巡回指导，确保每个学生都能正确操作实验装置，并鼓励他们记录实验数据和观察到的现象。

“同学们，你们现在可以开始实验了。记得要仔细观察、记录数据，并在实验结束后分享你们的发现。”

5.数据分析与讨论（15分钟）

实验结束后，我会组织学生进行讨论，分析实验数据，探讨离子移动规律。采用讨论法，让学生在交流中加深理解。

“请各组汇报你们的实验结果。你们认为离子移动的规律是怎样的？这与我们之前学习的电化学知识有何联系？”

6.知识巩固与应用（10分钟）

为了巩固所学知识，我会提出一些实际问题，让学生运用今天学到的内容进行解答。

“如果我们要设计一个更高效的电池，应该考虑如何优化离子的移动路径？请大家思考并给出建议。”

7.总结与作业布置（5分钟）

课程接近尾声时，我会对本节课的重点内容进行总结，并强调实验操作的安全性和数据分析的重要性。

“今天我们学习了离子在电场中的移动规律，并通过实验观察到了这一过程。希望大家能够将这些知识运用到实际生活中。课后，请同学们完成实验报告，并思考如何将这些知识应用到电化学领域。”

六、知识点梳理