“牙膏和火柴头中某些成分的检验”
1 教材分析
本节课“牙膏和火柴头中某些成分的检验”内容选自苏教版《实验化学》专题3课题1。本课题涉及到的成分检验的方法都是对高中化学知识的实践应用,而且研究对象又是与我们的生活息息相关的产品,加强了化学与生活的联系。本节课的教材只提供了操作流程示意图作为参考,让学生能够充分发挥主观能动性,体现他们在实验中的主体价值,所以上好本节课可以在激发学生的学习兴趣同时,提高学生动手设计并完成实验的能力;通过对牙膏和火柴的介绍让学生认识到科学技术的进步对生活水平的提高起着至关重要的作用,也会促使他们崇尚科学、热爱科学,并将这种情感贯穿于化学学科的学习过程中,所以本节课的意义是显而易见的。
2 教学重难点
重点:通过对牙膏和火柴头主要成分检验的方案设计的学习,同时让同学们尝试对各种方案作出评价并合作完成实验,在些基础上掌握物质性质检验的一般方法。
难点:各种方案的设计
3 教学设计流程
教师活动
学生活动
设计意图
[引入]播放一段牙膏的趣味广告,内容:以比较幽默夸张的手法宣传某品牌的牙膏能使我们的牙齿变得坚固亮白、口气清新。
笑声四起,在搞笑的气氛中振奋精神投入到本课的学习中来
创设情景,激发学生兴趣,提高学生思考的驱动性。
[展示]古代人“刷牙”的图片——墩煌壁画上的“劳度叉头圣图”
[讲授]历代祖先刷牙情境:上图描述的是一个和尚左手提着漱口壶,用右手中指蘸水擦牙古代生活画面。在当时也有的部落会用动物骨头灰擦牙,直到唐代用中药水擦牙才开始流行,在后来的元代尤其清代才有了类似现在的牙刷并使用青盐(一种富含钙、镁等矿物成分的内陆湖盐)刷牙才开始得以推广,当然无论是中药水还是青盐都是在贵族之间使用,普通老百姓却享受不到这种待遇。
[观看、倾听]
通过历史材料,在回味历代祖先清理牙齿情景的同时,体会到随着科学水平的不断提高、化学知识在生产和生活中的推广应用,使我们普通老姓的生活水平大大提高。
借此让学生们体会到他们生活的幸福,并懂得珍惜。
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现在我们不但可以像以往的贵族一样刷牙,还有更专业的产品——牙膏
[提问]根据同学们的生活经验,谈谈现在市场上各种品牌的牙膏都有哪功效?
[回答]
亮白牙齿
坚固牙齿
使口气清新
清热去火
消炎抑菌、保护牙龈
简单设问调动课堂气氛,接触学生的最近发展区,提高学生学习的积极性,同时给学习能力欠缺的学生一种信心。
[过渡]很好,那么牙膏的这一系列功效分别是由牙膏的哪些成分产生的呢?
学生看课本32页的表3-1
初步了解牙膏的化学成分,同时培养学生阅读课本材料的好习惯。
[提问]根据牙膏的成分表和课本预设知识,从化学角度考虑实际生活中应重点关注牙膏的哪些成分?如何检测?
[信息1] 在口腔的湿润环境中,牙齿存在这样一个溶解平衡:
[探究1]试讨论牙膏的酸碱性,并设计实验方案检验其PH。
[小结1]国家规定牙膏的PH应在5.5~10.0之间,刚才同学们测的多支牙膏溶解稀释后溶液的PH在7和8之间,说明大多数牙膏都是弱碱性的,和同学们的推测是吻合的。
[信息2] 图片展示一些化装产品,介绍其中的保湿成分主要是甘油(具有很强的吸水性)。
[探究2] 牙膏也必须长期保持湿润状态,请同学们通过设计实验完成对牙膏中保湿剂成分的检验。
[信息3] 1、 摩擦剂占牙膏成分的50%左右
[预测] 牙膏可能为碱性。
[理由] 1、从课本的牙膏主要成分表中发现牙膏中有安息香酸钠、一氟磷酸钠等强碱弱酸盐2、从牙齿的溶解平衡可知,碱性有利于逆向移动从而坚固牙齿。
[实验] 取3cm左右长度的牙膏于50mL烧杯中并加20mL蒸馏水溶解,静置2min,用PH试纸测上清液。
[结论]PH介于7和8之间。
[依据] 甘油和新制氢氧化铜反应形成绛蓝色甘油铜(课本上的特征反应)。
[实验] 按课本上的提示完成
把课本中所要求掌握的牙膏几种成分的检验与生活实际需求联系起来突出其重要性,且每次的探究实验都给出相应的信息提示以降低其难度,并给出小结以帮助学生归纳知识点。
培养学生探究意识。进行严谨的科学态度教育,教会学生通过设计科学实验解决问题的方法:
预测
实验验证
结论
通过分组实验在调动学生积极性的同时,亦培养和锻炼了学生的团队合作精神和动手能力。
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,用于增强牙膏的磨擦作用和去污效果,因此摩擦剂的质量直接影响牙膏的档次。
2、Ca3(PO4)2不溶于水,但 Ca(H2PO4)2可溶于水。
3、Ca3(PO4)2+4HCl==Ca(H2PO4)2+2CaCl2
[探究3]请各小组根据提供的仪器和试剂设计实验方案确定自带牙膏的摩擦剂的主要成分。(只讨论牙膏摩擦剂成分是一种的情况,根据课堂实际情况,使问题简单化)
[追问]如何进一步确定,是 Al(OH)3还是Ca3(PO4)2呢?
[小结2] 根据学生的实验,同学生一起概括出检验物质的一般方法: 提出假设、设计方案、实验探究、观察现象、得出结论
[假设] 假设牙膏的成分是CaCO3、Al(OH)3 、SiO2、Ca3(PO4)2等中的一种
[实验] 1、用倾析法将上一个实验中的上清倒去,剩下的不溶物即为摩擦剂。
2、加10mL稀HCl,
[结论] 现象1、沉淀溶解并产生气泡,可确定是CaCO3
现象2、沉淀没有反应,可确定为SiO2
现象3、沉淀只是溶解,可能是Al(OH)3或Ca3(PO4)2
[重新假设]
[实验]加过量NaOH溶液
[结论] 现象1、再次出现沉淀,接着又被溶解,可确定此摩擦剂是 Al(OH)3(有两性)
现象2、再次出现沉淀,但不再溶解(变回原来的 Ca3(PO4)2),可确定此摩擦剂是 Ca3(PO4)2
适时对所学知识进行概括,让学生对所学知识有一个总体的把握,借此掌握检验物质的一般方法。
[过渡]引用一句经典的广告语:“嘿,牙好,胃口就好,吃嘛嘛香!”牙膏可以保护我们的牙齿,有了一口好齿,便可以吃好吃的东西,而之前“火”的发现,让我们的食品变得更加丰富和美味。那使我们的好齿有了用武之地。
[提问]大家能否告诉我,在打火机普遍使用之前,我们是用什么来取火的呢?
大笑,且情不自禁地跟着往下念了起来!
[回答]大家异口同声地回答 :“火柴”
引一句广为流传的经典广告词,适时调节了课堂的学习气氛,并且很自然地将学生的注意力过渡到下一个环节的教学中去。
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很好,那么接下来我们将学习有关火柴的知识。
[介绍]安全火柴主要由火柴合侧面(发火剂红磷和易燃物Sb2S3)和火柴头(氧化剂KClO3和MnO2以及易燃物S)组成。
起火原理:火柴头与侧面摩擦产生热使起火剂红磷着火,氧化剂受热分解产生大量氧气(2 KClO3==2KCl+3O2)
使火些头上的易燃物S瞬速着火,从而引燃火柴棒。
倾听,看书
通过介绍和阅读让学生了解火柴的主要成分以及起火原理
[探究4]请同学们根据牙膏部分相关实验的经验,并结合课本所提供的多种方案,设计出检验火柴头中S和Cl两种元素的更为简单易行的实验方案。
简单方案的设计原则:效果明显、操作安全、装置简单、用药少、步骤少、时间短等
[引导分析]火柴头中的S和Cl不好直接检验,应该分别转化成什么形式才能用我们熟悉的方法来检验呢?
思考讨论后回答:S可以转化成SO2看是否能使酸性高锰酸钾或品红褪色来确定;而Cl可转为Cl-的形式,用稀硝酸酸化的硝酸银来检验。
[实验] 1、用一个50mL的小烧杯,在底部贴一张浸有酸性高锰酸钾的滤纸。也有同学用表面皿更方便地代替,也有同学用脱脂棉代替滤纸并用透明胶粘在烧杯底部(颜色变化比用滤纸明显)
2、将烧杯倒置拿,将火柴点燃的瞬间,放置在烧杯底部,让产生的SO2与烧杯底部的滤纸上的高锰酸钾反应,若褪色便证明了S元素的存在。装置如下图1:
图1
3、将燃过的火柴头在蒸馏水中浸泡半分钟,滴加硝酸酸化的硝酸银,若产生白色浑浊,则证明有Cl元素的存在。
在强化学生设计并完成探究实验的基础上,培养学生评价各种实验方案并提出更为简单易行的实验方案的能力同时掌握其设计原则。
抓住每个课堂表现细节培养我们学生的节约意识。
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对那些能把步骤2中用过的火柴头留下来步骤3用的实验小组提出特别表扬。
[作业]给出已知信息:
Fe(SCN)63-+6F-==FeF63-+6SCN-
(血红色) (无色)
请分小组设计实验方案检验市场上的含氟牙膏是否真的含氟(主要以氟化钠的形式存在)?
学生记录
一改传统的作业布置模式,以给出信息的方式让学生去完成与日常生活相关的物质检验。
大大提高了学生的学习兴趣,同时能有效地培养学生自主探究学习的能力。
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