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“泡腾片中的化学”的主题复习课设计

2014-10-21丁小婷陈凯陈敏兰

化学教与学 2014年10期
关键词:泡腾片实验探究复习课

丁小婷 陈凯 陈敏兰

摘要:以泡腾片为背景和线索,对泡腾片放在水中产生的气体、产生气体后的溶液、保存方法进行探究,由定性分析提升到定量分析,用不同的方法对泡腾片中碳酸氢钠的含量进行测定。从微观角度分析泡腾片遇水才能产生气泡的原因,引导学生强化微粒观,并用微粒知识解决问题的能力。

关键词:泡腾片;实验探究;复习课;教学设计;主体单元

文章编号:1008-0546(2014)10-0062-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

一、教学设计思路

泡腾片是生活中常见的一种药用饮料剂,学生在生活中可能经常饮用,但对泡腾片的原理却知之甚少。然而泡腾片配料以及在使用过程中包含知识与化学息息相关,对其深入探究可以帮助学生了解身边的化学物质,引导他们学以致用,从而激发学生对身边事物的科学探究精神。

我们在设计中以泡腾片为背景和线索采取“主题单元教学”,把具有紧密联系的知识点及背景作为一个单元整体,通盘考虑、整合设计,促进知识的联系和应用。分别探究泡腾片在放入水中之前、放入水中时以及放入水中一段时间后的现象及原理。笔者打破常规的复习方法,不再局限于某一章节的知识点复习,而是以“泡腾片中的化学”探究为主线将九年级化学多模块知识与技能整合起来。如在探究泡腾片放入水中产生的气体是什么时,不仅复习常见气体的检验方法、实验探究的操作过程,还强调物质的物理变化和化学变化判别、二氧化碳的性质等知识的复习。而且,泡腾片含有酒石酸、碳酸氢钠等成分,能发生多种类型的化学反应,也可以承载酸碱盐的复习课教学。在问题的揭示和解决过程中,培养学生从化学视角观察和分析生活问题的能力,激活、调用、强化、丰富学生在九年级所学的各个模块知识和技能,同时也促使学生的情感态度价值观得到升华。

基于三重表征的理念,从微观、宏观和符号三个角度对泡腾片中的化学进行展现:宏观上探究泡腾片放入水中后产生的气体;微观层面关注粒子的相互作用解释产生气体的原因;常见物质的化学式及化学方程式书写也穿插于整个教学设计中。分析泡腾片的组成是本课的重难点:首先从定性的角度分析其放入水中的反应现象,再设计实验测定、计算泡腾片中碳酸氢钠含量,体现由简到难、由定性到定量的思维进程。最后,利用“生活小贴士”指导学生食用泡腾片的科学方法,回归本课“从生活走向化学,再从化学走向生活”的教学理念。

另外,为了避免复习课的枯燥无味,提高学生的学习兴趣,笔者在导入时提供了泡腾片的实物以及简易反应实验,在后续的教学中也采用形式多样的教学方式,激发学生的探索热情和思考积极性。

二、教学过程

1. 泡腾片现象的初步探究

[展示实物]生活中常见的泡腾片。

[课堂引入]教师演示泡腾片放入水中实验。

设计意图:实物和实验引入,可以迅速吸引学生注意力,有利于关注和思考生活中的化学。

[教师提问](1)泡腾片为何叫“泡腾片”?(2)泡腾片中的“腾”与生活中水的“沸腾”有和区别?

[学生]思考、回答。

[教师提问]猜想泡腾片放入水中后产生的气体是什么?你判断的依据为何?

[学生活动]进行猜想,并在教师的协助下对猜想进行实验探究。

设计意图:利用拆字法对泡腾片的使用方法和与水反应现象做简单分析,引发思考复习物理变化与化学变化的区别。以气体为关注对象,自然过渡到气体的探究环节。

[教师提问]泡腾片中哪些成分能产生“沸腾”现象?

[信息提示]

补充:酒石酸是常见的二元有机酸,其化学式为H2C4H4O6。

[学生]根据信息提示得出:是因为泡腾片中的碳酸氢钠与酒石酸反应生成的二氧化碳气体。

[教师提问]根据已学的碳酸氢钠与稀盐酸的反应方程式,尝试写出本实验中碳酸氢钠与酒石酸的反应方程式。

[学生]思考、回答。

设计意图:在复习课中渗透信息获取和阅读、知识迁移和应用,既是化学学习的有效手段,也是应试解题的重点途径。

[教师提问](1)二氧化碳释放完毕后,品尝饮料会感觉有酸味,可能什么原因?

(2)如何证明溶液显酸性?

(3)原来液体的颜色会不会干扰?如何排除这一干扰?

[学生]思考、回答。

设计意图:作为复习课,不局限于个别知识点的重温,教师的提问主导学生的思维动向:从酸味的体验到酸性的验证,再到干扰因素的排除,其实是在训练学生发现问题、解决问题的综合能力。

[教师提问]为什么泡腾片本身没有气泡,但遇到水以后就产生气体?

[教师提示]从微粒角度提示酸与盐的离子反应本质。

[学生]讨论、回答。

设计意图:以实际情境引发思考,从微粒角度揭示酸性,实现微观和宏观表征的统一。

2. 泡腾片保存方法的分析

[教师提问]利用上面所学的知识,思考泡腾片保存方法中“防潮”的目的?

[深入探讨]为何泡腾片上保存方式还有“低温”、“防晒”?

[教师提问]如何设计实验证明泡腾片在高温下的分解情况吗?

[学生]小组合作设计实验装置图,并给出操作方法。

[教师补充]泡腾片中还含有维生素C,其在高温条件下也很容易被空气中的氧气氧化。所以泡腾片在保存过程中需“低温”、“防晒”。

设计意图:通过实验探究与补充信息解释泡腾片标签意义,再次培养学生的阅读和分析信息能力,也让学生对生活中的化学进行深层思考。

3. 泡腾片中碳酸氢钠的定量探究

[教师过渡]一片泡腾片能有多少“冒泡”能力呢?

[教师提问]endprint

(1)如何探究泡腾片中的碳酸氢钠含量?(通过二氧化碳质量换算出碳酸氢钠质量)

(2)如何确定二氧化碳的质量?(两种思路,质量减轻法、二氧化碳吸收增重法)

[学生]设计实验,讨论交流。

[教师提示]泡腾片里的酸量有限,泡腾片里的碳酸氢钠未必充分反应,如何改进已有的实验方法?

设计意图:由定性研究过渡到定量研究,在思维上是一种提升。通过测量生成二氧化碳的质量求反应物的含量也是中考常考题型,本课中联系实验开展探索,将理论上升到实践,促进学生发掘物质反应的比例关系和守恒关系。对实验设计的完善尤其有助于训练学生思考问题的严密性。

4. 泡腾片的生活小贴士

[信息提示] 各类泡腾片的泡腾崩解剂成分:酸源有柠檬酸、酒石酸、富马酸、己二酸、苹果酸等可食用有机酸,碱源有碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钙等,其中以碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾最为常用。

[教师过渡]在食用泡腾片应该注意哪些问题呢?

[要点提示]泡腾片最好不要与碱性物品(如茶碱)混用。

[实验探究]分别将两片泡腾片放到氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液中,观察实验现象。

[教师讲解]泡腾片中的酒石酸同时遇到碳酸氢钠和碱时,它会先和碱发生中和反应,影响“泡腾”效果。尝试写出氢氧化钠和酒石酸、氢氧化钙和酒石酸的反应方程式。

[学生]练习。

[师生互动]讨论实验中的异常现象。

[教师补充]酒石酸作为食品中添加的抗氧化剂,可以使食物具有酸味,在食品工业中有所应用。但也不能经常食用,对人体有一定的副作用。

设计意图:以实验验证泡腾片的使用禁忌,从生活中拓展到泡腾片的化学原理。

5. 小结

[教师提问]对于泡腾片,还有什么想探究的化学问题?哪些是与我们所学相关?

[学生] 讨论“泡腾片的气泡速率影响因素”、“泡腾片的成分配比”、“泡腾片产生的二氧化碳有什么用”等问题

设计意图:不以常规方法结课,激发学生联系泡腾片应用化学知识发现问题,使本节课余思未了,对于中考复习课更具拓展价值。

参考文献

[1] 张凤,陈凯. 基于洗瓶的泡腾片探究实验[J]. 化学教育,2011,(12):69-70

[2] 戴锦初. 问题引导下探究VC泡腾片的课例实录与体会[J]. 化学教育,2013,(9):30-34

[3] 张凤,陈凯,王路路等. 用“泡腾片”做化学实验[J]. 教学月刊(中学版),2010,(8):60-72endprint

(1)如何探究泡腾片中的碳酸氢钠含量?(通过二氧化碳质量换算出碳酸氢钠质量)

(2)如何确定二氧化碳的质量?(两种思路,质量减轻法、二氧化碳吸收增重法)

[学生]设计实验,讨论交流。

[教师提示]泡腾片里的酸量有限,泡腾片里的碳酸氢钠未必充分反应,如何改进已有的实验方法?

设计意图:由定性研究过渡到定量研究,在思维上是一种提升。通过测量生成二氧化碳的质量求反应物的含量也是中考常考题型,本课中联系实验开展探索,将理论上升到实践,促进学生发掘物质反应的比例关系和守恒关系。对实验设计的完善尤其有助于训练学生思考问题的严密性。

4. 泡腾片的生活小贴士

[信息提示] 各类泡腾片的泡腾崩解剂成分:酸源有柠檬酸、酒石酸、富马酸、己二酸、苹果酸等可食用有机酸,碱源有碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钙等,其中以碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾最为常用。

[教师过渡]在食用泡腾片应该注意哪些问题呢?

[要点提示]泡腾片最好不要与碱性物品(如茶碱)混用。

[实验探究]分别将两片泡腾片放到氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液中,观察实验现象。

[教师讲解]泡腾片中的酒石酸同时遇到碳酸氢钠和碱时,它会先和碱发生中和反应,影响“泡腾”效果。尝试写出氢氧化钠和酒石酸、氢氧化钙和酒石酸的反应方程式。

[学生]练习。

[师生互动]讨论实验中的异常现象。

[教师补充]酒石酸作为食品中添加的抗氧化剂,可以使食物具有酸味,在食品工业中有所应用。但也不能经常食用,对人体有一定的副作用。

设计意图:以实验验证泡腾片的使用禁忌,从生活中拓展到泡腾片的化学原理。

5. 小结

[教师提问]对于泡腾片,还有什么想探究的化学问题?哪些是与我们所学相关?

[学生] 讨论“泡腾片的气泡速率影响因素”、“泡腾片的成分配比”、“泡腾片产生的二氧化碳有什么用”等问题

设计意图:不以常规方法结课,激发学生联系泡腾片应用化学知识发现问题,使本节课余思未了,对于中考复习课更具拓展价值。

参考文献

[1] 张凤,陈凯. 基于洗瓶的泡腾片探究实验[J]. 化学教育,2011,(12):69-70

[2] 戴锦初. 问题引导下探究VC泡腾片的课例实录与体会[J]. 化学教育,2013,(9):30-34

[3] 张凤,陈凯,王路路等. 用“泡腾片”做化学实验[J]. 教学月刊(中学版),2010,(8):60-72endprint

(1)如何探究泡腾片中的碳酸氢钠含量?(通过二氧化碳质量换算出碳酸氢钠质量)

(2)如何确定二氧化碳的质量?(两种思路,质量减轻法、二氧化碳吸收增重法)

[学生]设计实验,讨论交流。

[教师提示]泡腾片里的酸量有限,泡腾片里的碳酸氢钠未必充分反应,如何改进已有的实验方法?

设计意图:由定性研究过渡到定量研究,在思维上是一种提升。通过测量生成二氧化碳的质量求反应物的含量也是中考常考题型,本课中联系实验开展探索,将理论上升到实践,促进学生发掘物质反应的比例关系和守恒关系。对实验设计的完善尤其有助于训练学生思考问题的严密性。

4. 泡腾片的生活小贴士

[信息提示] 各类泡腾片的泡腾崩解剂成分:酸源有柠檬酸、酒石酸、富马酸、己二酸、苹果酸等可食用有机酸,碱源有碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钙等,其中以碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾最为常用。

[教师过渡]在食用泡腾片应该注意哪些问题呢?

[要点提示]泡腾片最好不要与碱性物品(如茶碱)混用。

[实验探究]分别将两片泡腾片放到氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液中,观察实验现象。

[教师讲解]泡腾片中的酒石酸同时遇到碳酸氢钠和碱时,它会先和碱发生中和反应,影响“泡腾”效果。尝试写出氢氧化钠和酒石酸、氢氧化钙和酒石酸的反应方程式。

[学生]练习。

[师生互动]讨论实验中的异常现象。

[教师补充]酒石酸作为食品中添加的抗氧化剂,可以使食物具有酸味,在食品工业中有所应用。但也不能经常食用,对人体有一定的副作用。

设计意图:以实验验证泡腾片的使用禁忌,从生活中拓展到泡腾片的化学原理。

5. 小结

[教师提问]对于泡腾片,还有什么想探究的化学问题?哪些是与我们所学相关?

[学生] 讨论“泡腾片的气泡速率影响因素”、“泡腾片的成分配比”、“泡腾片产生的二氧化碳有什么用”等问题

设计意图:不以常规方法结课,激发学生联系泡腾片应用化学知识发现问题,使本节课余思未了,对于中考复习课更具拓展价值。

参考文献

[1] 张凤,陈凯. 基于洗瓶的泡腾片探究实验[J]. 化学教育,2011,(12):69-70

[2] 戴锦初. 问题引导下探究VC泡腾片的课例实录与体会[J]. 化学教育,2013,(9):30-34

[3] 张凤,陈凯,王路路等. 用“泡腾片”做化学实验[J]. 教学月刊(中学版),2010,(8):60-72endprint

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