【矩道化学虚拟实验室】电化学,炫它!

2022/8/31 9:39:15 矩道科技 产品动态


电化学.原电池  虚拟仿真融合课程


原电池的内容是高考的常考知识点之一,原电池的工作原理、电极反应式、电子或阴阳离子移向的判断等都是难点,也是易错点。通过矩道化学探究平台,基于矩道自研的虚拟仿真技术与多变量系统仿真算法,可以多角度、动态地分析原电池中物质的变化过程,直观明了地分析原电池的工作原理,自由搭建案例,形成虚拟仿真融合课程开展新型学习,逐步建立思维模型,提高课堂能效,进阶深度学习,提升核心素养。

核心素养及高考要求


高考关键能力考查要求

学科核心素养解析

1.变化观念与平衡思想:认识原电池反应的本质;借助实验情境,能多角度、动态地分析原电池中物质的变化。

2.证据推理与模型认知:能利用典型的原电池装置,分析原电池原理,建立解答原电池问题的思维模型,并利用模型揭示其本质及规律。 

3.科学态度与社会责任:具有可持续发展意识和绿色化学观念,能对与原电池有关的社会热点问题做出正确的价值判断与分析。

原电池的工作原理

做中教 . 做中学 . 学中创

以虚补实,融合探究

实验探究,理解辨析


对比学生熟悉反应原理示意图,通过矩道虚拟仿真实验室搭建原电池:单液原电池 - 铜锌电池和双液电池 - 盐桥电池,沉浸式探究两个电极的氧化还原反应,溶液中离子的移向,探究是否形成闭合回路。

单液原电池-锌铜原电池

双液原电池-盐桥


微观辨析-探究盐桥电池微观粒子变化

微观辨析,探知本质


通过微观探究观察可得出:

锌片的Zn失去电子形成Zn2+进入溶液,质量减轻;电子通过导线传递到铜片上形成电流,电流表指针偏转;溶液中的Cu2+在铜片获得电子变成Cu沉积在铜片上,质量增加。

引导讨论,归纳总结


双液原电池中盐桥的组成和作用

①盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼胶制成的胶冻。

 ②盐桥中离子移向:盐桥含饱和KCl溶液,K⁺ 移向正极,Cl移向负极

 ③盐桥的作用:a.连接内电路,形成闭合回路;b.平衡电荷,使原电池不断产生电流。

课堂随测,以评促学,以评促教


矩道高中化学虚拟实验资源支持“自主、探究、合作”为主要特征的虚拟仿真融合新课程,不拘泥于单一的评价方式,充分关注学习过程中的“情境”、“协作”、“交流”,支持教与学的各个环节选择与课程目标相对接、以及学习方式及课程内容相匹配的多元多态的评价体系,以评促学、以评促教,极大地提高课堂能效。

通过矩道化学探究平台,可以自主搭建习题,例如,探究原电池形成的条件,沉浸式作答分析,小组讨论思考,轻松学透以往课堂中的教学难点。


自主设置参数搭建习题


探究原电池形成的条件-实时动态分析


探究原电池形成的条件-微观辨析

深度学习,思维进阶

矩道高中化学探究平台,让课堂告别传统的书面“写实验”测验,进阶为沉浸式的化学题目实验搭建测验,让学生在“做中练”,学生测评的过程可视化,促进小组自主合作探讨、自纠自查的同时,老师更好的在学生“练中评”,检测教与学的效果,实现以评促学、以评促教,教学深度和广度层层递进,有利于发展深度学习,思维进阶,逐步养成素养导向的高阶思维。

习题1-探究电极对原电池影响



基础冲关-探究铝电极在原电池中的作用

习题2-类比归纳,搭建同型原电池


举一反三 - 铜银双液原电池习题

习题3-思维进阶,搭建新原电池



类比推理-锌铜离子交换膜原电池.高考题

习题4-学以致用,工作原理的应用



拓展训练 - 利用原电池原理驱动小车

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上海矩道网络科技有限公司(简称“矩道科技”),是一家以“让教育多一个维度”为愿景的高新技术企业。公司致力于3D互动教学系统、虚拟现实VR教学系统的研发、应用与市场拓展。专注于虚拟仿真在常态化教学中的应用与推广。截止2021年底,矩道科技已服务千余所学校。

我们希望:每个学生都拥有属于自己专业而安全的VR/3D实验室。



    




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