初中復(fù)習(xí)《牙膏中的化學(xué)》活動探究案例

摘要：采用專題復(fù)習(xí)課模式，利用日常生活中牙膏這個素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，讓學(xué)生開展探究性學(xué)習(xí)，從生活走進(jìn)化學(xué)，使學(xué)生不但理解書本知識，同學(xué)掌握生活中的化學(xué)。這樣，既增加了學(xué)生的知識，又對學(xué)生產(chǎn)生了吸引力和感染力。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)設(shè)情境；提出假設(shè)；設(shè)計方案；實驗驗證

文章編號：1005－6629(2007)05－0042－03中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1設(shè)計思路

1.1探索從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會教學(xué)理念

生活中的衣食住行各個方面都離不開化學(xué)，對21世紀(jì)公民來說，必須具備基本化學(xué)素質(zhì)，初三學(xué)生通過一年的化學(xué)學(xué)習(xí)，應(yīng)知道在哪里能找到化學(xué)，化學(xué)能回答生活中的哪些問題，化學(xué)能為我們當(dāng)前生活提供什么，本節(jié)復(fù)習(xí)課正是探索從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會教學(xué)理念。

1.2探索應(yīng)用情境引導(dǎo)、問題探究式學(xué)習(xí)模式

問題探究式學(xué)習(xí)的展開，關(guān)鍵在于“探索未知”的情景引導(dǎo)設(shè)計。合適的情景有助于調(diào)動學(xué)生的潛能，只有被調(diào)動了的潛能才有可能發(fā)展成為學(xué)生的能力。在本節(jié)初中復(fù)習(xí)課中，圍繞日常生活中牙膏磨擦劑來創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，引導(dǎo)學(xué)生提出猜想、設(shè)計實驗、驗證猜想、得出結(jié)論，在應(yīng)用知識解決實際問題的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的能力。

2設(shè)計探究活動

2.1 創(chuàng)設(shè)情境，提出課題

[放映] 商場、超市中各種牙膏的種類和某品牌牙膏的廣告片。

[教師] 從廣告語和生活中我們知道使用牙膏刷牙不僅能去除去日常飲食帶來的牙漬，恢復(fù)牙齒的健康潔白，還可以幫助防止牙漬再生，持久潔白牙齒。牙膏為什么有這些作用呢？

[學(xué)生] 應(yīng)該與牙膏中所含物質(zhì)的成分有關(guān)，與所含物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)等（滲透學(xué)科學(xué)習(xí)方法教育）。

[教師] 牙膏中到底含有哪些主要成分，我也不清楚，我也很想知道牙膏的主要成分，我從網(wǎng)上下載了一些有用資料。

[投影] 網(wǎng)上下載的有關(guān)牙膏的資料（滲透了另一種學(xué)習(xí)方法，利用網(wǎng)絡(luò)資料）。

牙膏的成分與作用

牙膏是由多種無機(jī)物和有機(jī)物組成的，它包括摩擦劑、洗滌泡沫劑、粘合劑、保濕劑、甜味劑、芳香劑和水分。近幾年來，在牙膏中還加入了各種藥物，制成多種藥物牙膏。摩擦劑是牙膏的主體，常用的摩擦劑有碳酸鈣、氫氧化鋁、二氧化硅，用量在30%-55%之間。為了增加去污效果，還需加入2％洗滌泡沫劑，牙膏能潔白牙齒主要靠這兩種成份的作用。摩擦劑具有一定的摩擦力，洗滌泡沫劑具有洗滌和產(chǎn)生泡沫的作用，二者結(jié)合起來加上牙刷的作用，就能把牙齒表面的污垢刷去，使牙齒潔白如玉。

[教師] 從資料介紹來看，牙膏雖然種類很多，但都含有摩擦劑，今天同學(xué)們都從家里帶來了你所使用的牙膏，通過資料介紹你想對牙膏進(jìn)行哪些方面的探究？

[學(xué)生] “我想探究中華牙膏中的摩擦劑是什么？”、“我想探究佳潔士牙膏中摩擦劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？”、“牙膏中的摩擦劑會傷害牙齒嗎？”、“我想知道碳酸鈣摩擦劑的制取方法。”、“我想知道洗滌泡沫劑的化學(xué)式。”，“我想知道含氟牙膏中氟的作用。”……。（學(xué)生非常興奮地說出許多想知道和想探究的問題）

[教師]同學(xué)們你們能解決上述問題嗎？

[學(xué)生甲]我想合格牙膏中的摩擦劑可使牙菌斑，軟垢和食物殘渣去除，又不會對牙面及牙齦產(chǎn)生傷害。不合格牙膏中的摩擦劑粗糙，刷牙時有象沙子一樣的顆粒滯留在嘴里，容易傷害牙齒。

[學(xué)生乙]我認(rèn)為牙膏中的摩擦劑（如碳酸鈣）要顆粒細(xì)、純度高和均勻才能做摩擦劑。所以不能用石灰石直接做摩擦劑，石灰石中含雜質(zhì)太多，需要對含碳酸鈣的物質(zhì)（如石灰石）進(jìn)行提純。

[學(xué)生丙] 含氟牙膏能增加牙齒的抗齲力。

[教師]針對提出的問題，分小組來解決以下

問題（引導(dǎo)學(xué)生提出有探究性價值的問題）：

探究課題

1.如果牙膏中摩擦劑量只含有一種，如

何探究你使用的牙膏中摩擦劑是什么？

2.如何由石灰石制取顆粒細(xì)而純的碳酸

鈣摩擦劑？

3.如何測定并計算牙膏中的摩擦劑(只含碳酸鈣)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?(下節(jié)課我們再探究)

2.2 提出假設(shè)，設(shè)計方案

[教師] 學(xué)生分小組進(jìn)行討論（引導(dǎo)學(xué)生開展合作學(xué)習(xí)）。

[投影] 討論要求：

討論要求

1.第一課題，要求提出假設(shè)，并設(shè)計出

具體的實驗方案。

2.第二課題，要求設(shè)計原理和具體步驟，

并完成相應(yīng)的化學(xué)方程式。

3.第三課題，要求回家完成，設(shè)計實驗步驟和裝置。

討論結(jié)束后每組選一名學(xué)生匯報你們組的方案，其他同學(xué)補(bǔ)充，各小組在討論和設(shè)計方案時如有不能解決的問題提出交全班解決。

[學(xué)生] 學(xué)生討論非常激烈，代表發(fā)言積極，主要設(shè)計如下：

課題1：[提出假設(shè)]

假設(shè)1：摩擦劑是氫氧化鋁；假設(shè)2：摩擦劑是碳酸鈣；假設(shè)3：摩擦劑是二氧化硅。

[實驗方案]取少量某牙膏于燒杯中，并加入過量的稀鹽酸。則實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象與對應(yīng)結(jié)論如下表：

[問題] 對二氧化硅和氫氧化鋁的性質(zhì)不清楚，它們是否溶于水，是否能與酸反應(yīng)。

課題2：方案1

2.3討論方案，解決問題

[教師] 對上述設(shè)計的方案師生共同討論，盡可能解決方案中出現(xiàn)的問題（培養(yǎng)學(xué)生對實驗方案設(shè)計的評價能力）。

對于課題1：

同學(xué)們都同意此方案的設(shè)計。對提出的問題，有同學(xué)舉手說可以幫助解決。

[學(xué)生] 我猜想二氧化硅不能和酸反應(yīng)，因為它屬于非金屬氧化物，氫氧化鋁能與酸反應(yīng)，因為它屬于堿，是否溶于水可通過查溶解性表和實驗進(jìn)行解決。

[教師] 說的很好。細(xì)砂的主要成分是二氧化硅，我這里就有一包灰白色的細(xì)砂，只是牙膏里的二氧化硅比這更純，顆粒更細(xì)，更均勻，下面我們請一名同學(xué)做細(xì)砂與鹽酸的反應(yīng)（引導(dǎo)學(xué)生用化學(xué)實驗的方案證實自己的猜想）。

[學(xué)生] 向裝有少量細(xì)砂的燒杯中倒入鹽酸，砂與鹽酸沒反應(yīng)。

對于課題2：

[學(xué)生甲] 我認(rèn)為方案1不可行，因為石灰石中含許多除碳酸鈣以外的其它不溶性的雜質(zhì)，在溶解和過濾中不能除去，這樣制得的碳酸鈣含雜質(zhì)太多，不能用來做牙膏中的摩擦劑。

[學(xué)生乙] 我認(rèn)為方案2也不可行，反應(yīng)中的二氧化碳不能充分利用，反應(yīng)中所需的鹽酸和碳酸鈉成本較高，不適合用此方案來制取摩擦劑。

[學(xué)生丙] 我認(rèn)為方案3可行，但不如方案4好，方案4能充分利用石灰石反應(yīng)后的產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，使生產(chǎn)過程成本降低，且符合生產(chǎn)綠色化。

[教師] 同學(xué)們說的非常好，說明你們已經(jīng)意識到工業(yè)上制取某種物質(zhì)的基本原則。

[投影]

工業(yè)制取物質(zhì)的一般原則

1.原理正確；原料易得，價廉；

2.產(chǎn)物無污染；所得產(chǎn)品純度要高。

2.4實驗驗證，得出結(jié)論

[教師] 請同學(xué)們用自己帶來的牙膏，按照課題1的實驗設(shè)計進(jìn)行實驗并完成實驗報告。

（同學(xué)們用自己帶來的牙膏進(jìn)行實驗情緒高漲，但倒入鹽酸看到大量氣泡產(chǎn)生，“肯定含碳酸鈣”學(xué)生們興奮地大叫起來）。

看到同學(xué)們仔細(xì)的觀察和記錄實驗現(xiàn)象，再看到上交的一份份活動探究報告，我認(rèn)為此次活動探究復(fù)習(xí)課是成功的（引導(dǎo)學(xué)生用化學(xué)實驗的方案證實自己的猜想）。

3教學(xué)反思

通過本節(jié)課學(xué)習(xí)，一方面鞏固了碳酸根離子的檢驗，酸、堿、鹽的性質(zhì)，另一方面提高了學(xué)生對化學(xué)實驗設(shè)計與實驗方案評價的能力。同時也強(qiáng)調(diào)理論和實踐結(jié)合，學(xué)以致用的思想。

通過這節(jié)課，個人感覺由于課程理念的變化，課程資源也發(fā)生了深刻的變化，只要教師善于把握和組織、開發(fā)，我們的課堂中就可生成很多東西。課程資源不只局限于一本書，而應(yīng)拓展、延伸到生活世界、科學(xué)世界等各個角落。更應(yīng)注重書本知識向生活的回歸，向?qū)W生經(jīng)驗的回歸，十分注意對書本意義的多樣化解讀。本節(jié)課復(fù)習(xí)課活動案例希望能給教師一些啟示。我相信只要教師努力挖掘生活中富有探究性的內(nèi)容，精心設(shè)計探究性活動的案例，教師和學(xué)生一定會在復(fù)習(xí)課中充分體驗探究的樂趣。