第一篇:化学教学下的食品营养成分安全的分析与实验探究教学
化学教学下的食品营养成分安全的分析与实验探究教学
摘要: 食品成品的营养、安全直接影响着个体的健康。化学教学特别是实验教学是进行食品营养学和安全的优势学科。老师能以化学结合食品中营养素、安全性,从化学原理、方法上介绍一些食品营养和食品安全的化学知识,引导学生同时学习化学和食品,学以致用。
关键词:食品营养;食品安全;化学科;探究性实验;教育
“民以食为天,食以安为先”,食品是人类赖以生存和发展的基本物质,是人们生活中最基本的必需品,食品安全是直接关系到人民身体健康和社会稳定的重大公共卫生问题。根据我国的食品卫生法,“食品应当无毒、无害,符合应当有的营养要求,具有相应的色、香、味等感官性状”。因此,食品品质的优劣在于是否存在足够的营养成分,是否存在有毒有害的物质,是否对人体健康造成危害,这些都直接关系到人的身体健康和生存。新课改中《化学与生活》作为一门选修课,立足于引导学生适应现代生活和未来生活的需要,让学生具备生活所必须的化学知识、方法和态度。在教学实践中,教师们深刻体会到《化学与生活》的重要性,特别是与日常生活息息相关的化学与食品部分,应该作为重点进一步拓展并引导学生掌握食品的营养种类、成分与化学物质、化学知识之间的相关性。联系食品营养与安全和化学学科的相关性,引导探究性教学,设计适当的化学语境,促进学生思考并逐渐提出用于食品营养与安全因素的化学分析方法,促进学生发散性思维的培养,更进一步提升对学生进行营养学、食品安全和检测方法的教育。作为一名化学实验教师,本文将从食品中营养成分的分类与分析(以蛋白质、油脂和矿物质等为代表介绍),食品营养成分对应的安全健康问题及其对应的化学知识背景,以及食品营养成分与化学实验探究教学的探索进行讨论。
一、在中学化学教育中实施食品营养成分教育的意义
近年来,随着经济的迅速发展和人们生活水平的不断提高,我国的食品产业获得了空前的发展。各种新型食品层出不穷,食品产业已经在国家众多产业中占支柱地位。在食品的三要素中(安全、营养、食欲),安全和营养是消费者选择食品的两个最重要的标准。营养成分的合理摄入直接关系到人体的健康。因此, 通过化学语境对中学生普及并介绍营养学知识显得尤为重要。近几年来,在世界范围内不断出现了食品的安全事件,如英国“疯牛病”和“口蹄疫”事件、比利时“二?f英”事件,国内的苏丹红、毒水饺、毒油、瘦肉精、三聚氰胺、老皮鞋酸奶、塑化剂等事件,使得我国乃至全球的食品安全问题形势十分严峻。日益加剧的环境污染和频繁发生的食品安全事件对人们的健康和生命造成了巨大的威胁,食品安全问题已成为人们关注的热点问题。因此,消费者,特别是我们中学生具备相应的食品营养、安全知识显得十分重要,教师也有责任、有义务关注食品安全事件并传授食品安全知识。通过合理的教育,提高广大学生的食品营养与安全意识。
二、食品营养成分的分类与化学
食品的营养成分主要有蛋白质、脂肪(油脂)、碳水化合物、维生素、矿物质和水。蛋白质、脂肪和碳水化合物是食品的三大营养素,提供机体能量。无机盐和维生素是人体多种酶和生理活性物质的重要成分。人体为了维持生命和健康,需要合理地从食物中摄取所需要的各种营养素,因此了解营养素的成分并准确分析,对于指导合理膳食,保障人民的身体健康具有重要意义。营养成分的准确分析主要根据是化学方法。首先需要了解营养成分的化学知识以便介绍营养成分的测定方法。比如蛋白质的测定,首先跟学生介绍蛋白质是由20种常见氨基酸通过肽键组成的,而且多数蛋白质的平均氮含量为16%。引导学生逆向思考,如果通过测定得到16克氮,便相当于100克蛋白质。蛋白质的国家标准测定方法之一是半微量凯式定氮法。其化学原理是利用浓硫酸分解蛋白质,从而产生氨并立即与硫酸形成硫酸铵。硫酸铵溶于水,加入氢氧化钠,并采用水蒸气蒸馏的方法形成游离氨气,并用硼酸溶液吸收,通过测定生成的氨计算出蛋白质的总氮量,从而进一步换算成蛋白质。
对于油脂的测定,学生已经掌握油脂是由脂肪酸和甘油通过酯键形成的甘油三酯化合物。油脂为人体提供热量和必需的脂肪酸,但是过量食用油脂,容易造成肥胖并进一步引发高血压、高血脂甚至心脑血管疾病,因此合理、有度、多样化摄入油脂对于人体健康非常重要。引导学生思考,如何准确测定食品中油脂的含量?油脂易溶于有机溶剂,比如乙醚、石油醚等,但不溶于水。因此,测定油脂主要是通过将酸(比如盐酸)加到食品样品的水溶液,通过酸的作用,将结合于食品的油脂转化成游离油脂,进一步使用有机溶剂萃取食品。根据极性相似相容的原理,极性弱的油脂不溶于水,却易溶于极性弱的乙醚或石油醚。将乙醚加入到食品样品水溶液,游离油脂会溶解进入有机溶剂并与水层分层。分离有机溶剂层,挥发除去有机溶剂,残留物的质量就是所测定油脂的含量。
三、食品营养成分对应安全问题的化学技术背景
俗话说“病从口入”,不健康的饮食方式或者食用被污染的食品都有可能引起疾病。新课标中“化学与生活”中的“营养均衡与人体健康”,在这部分内容的讲解过程中,除了介绍人体必需的化学元素及其生理功能与合理摄取的知识外,更重要的是在介绍食品6大营养素的时候,根据近年来所发生的食品安全事件、以及相关不健康食品的介绍,帮助学生从化学的角度正确认识这些营养素食用过程中需要注意的问题,培养学生健康饮食的习惯。比如介绍蛋白质部分,可以拓展介绍2008年发生的三鹿毒奶粉事件的技术背景。奶粉中蛋白质测定的国家标准是半微量凯式定氮法,主要是通过测定奶粉中氮总含量,然后通过换算因数计算蛋白质的含量。三聚氰胺的结构,其分子结构式为C3H6N6,如图1所示,氮含量高达66.7%。相对于蛋白质的含氮量为16%左右,三聚氰胺的含氮量是普通蛋白质的4倍多。因此,如果往奶粉里面添加少量三聚氰胺,使用凯式定氮法测定蛋白质的含量就可以达到国家标准对奶粉蛋白质含量的要求(12~25%),但是奶粉的真正蛋白质含量低,而含有对人体有害的三聚氰胺,对婴幼儿的成长造成极大的伤害。
对于油脂部分,油脂通常分为饱和脂肪和不饱和脂肪,其中不饱和脂肪可以拓展跟学生介绍反式脂肪酸。不饱和脂肪酸是指脂肪酸分子中存在以双链形式的碳原子,这种脂肪酸存在顺式和反式的结构,如图2所示。通常植物油,比如花生油和芝麻油等以?式结构存在,室温下为液态;而反式键形成的不饱和脂肪酸室温下通常是固态的。反式脂肪酸有天然存在和人工制造两种情况。其中经常使用的是人工制造反式脂肪酸,它是植物油经过部分加氢处理而产生的,比如人工奶油。为了增加食品保质期、稳定性以及提高口感等作用,反式脂肪酸通常添加在饼干、焙烤食品、面包、洋快餐(炸鸡,炸薯条等)以及人造奶油等食品中。过量食用反式脂肪酸对人类有害,比如引起人类肥胖、形成血栓、影响发育和心脑血管疾病等。通过对学生普及反式脂肪酸知识,树立健康饮食观念和习惯,提高身心健康。
图1 三聚氰胺的化学结构式
图2不饱和脂肪酸的顺反异构性
四、食品营养成分分析与化学实验教学的探究
化学是一门以实验、实践为基础的科学,而中学生在学习化学过程中普遍存在重理论轻实验的问题,造成学生实践动手能力较差,实验设计能力更差,因此在介绍营养成分与化学的过程中,需要进一步通过探究性实验教学引导学生的理论联系实践,促进两者协调发展,从而更深入了解食品营养以及食品安全,提高认知水平。比如在讲解碳水化合物过程中,可以在实验课教室进行,讲解理论的同时进行实验演示。介绍白单糖,二糖和多糖的概念,并着重从日常接触的蔗糖和淀粉出发介绍。这两种都是由单糖脱水聚合而成,在适当的条件下能够发生水解,并生成单糖。在课上,准备一台血糖仪和对应的试纸条,以及常规实验试剂和玻璃器皿。按照图3设计实验,学生操作并观察不同试管的颜色变化和血糖仪数值变化,明白人体摄入碳水化合物,经过人体代谢转变成葡萄糖。葡萄糖的摄入要合理,既要保证人体的能量需要,也要注意糖类摄入,避免过多饮食含糖量高的食物。通过实验和理论教学,学生明白碳水化合物的结构本质、对人体的作用以及摄入可能造成人体各种健康隐患,比如肥胖,冠心病和糖尿病等。
图3 淀粉和蔗糖的设计性实验
讲解“加碘盐和补碘”部分时,除了跟学生展示加碘盐和普通无加碘盐,然后通过标签跟学生说明加碘盐实际上加的的是碘酸钾,而不是碘化钾。引导学生联想所学的卤素知识,碘化钾相对碘酸钾来说,容易被氧化生成碘单质,而碘单质具有毒性,对人体有害,而且碘化钾具有一定的苦味,不利于食用,因此选用稳定的碘酸钾作为碘来源。引导学生设计实验,判断食用的加碘盐是否符合国家规定标准。
化学实验探究教学模式的基本目标是激发学生的求知欲,培养学生发现、提出实验问题,并设计相关的方案自己动手解决实验问题等能力,进而训练学生实验探究的思维方法。实验老师可以根据生活周围常见的物品,特别是从学生健康息息相关的食品出发,引导学生并交给学生处理具体实验问题的方法,更进一步参考化学家研究性实验的技巧,帮助学生理解科学的本质,理解食品营养与安全及化学知识之间的关联性,营造一个适合学生充分发挥能动性的宽松环境。
参考文献
[1] 苗清华,化学语境下的食品安全教育,化学教与学,2011(1),19-20
[2] 黎源倩主编,食品理化检验,北京:人民卫生出版社,2006年第一版
[3] 曾宝林,对高中化学选修1《化学与生活》的想法,考试周刊,2013(41),143-144.
第二篇:化学实验探究教学设计
实验探究教学设计
引课:老师这里有一瓶刚刚制得的二氧化碳气体,那么,我们如何证明该气体是否为二氧化碳?
学生:在气体中通入澄清石灰水,看石灰水是否变浑浊。学生进行该实验操作 发现石灰水没变浑浊
教师引导:实验探究过程:学生小组讨论后回答 提出问题:石灰水没变浑浊,原因可能是什么呢? 猜想假设:可能是二氧化碳的原因,也可能是石灰水的原因 二氧化碳的原因:装置漏气,没收集到二氧化碳
实验时用浓盐酸,使二氧化碳中混有氯化氢气体影响该实验 石灰水的原因:石灰水变质
教师总结学生的猜想假设并引导归类,将学生分组,以小组为单位选择猜想并设计实验方案。
设计实验:学生自主设计,教师检查方案,需要时加以指导。关于装置漏气:重新检查该装置气密性
关于是否使用浓盐酸:检查教师所用盐酸是否为浓盐酸(教师提示:浓盐酸有挥发性,挥发出氯化氢气体,跟空气中的水蒸汽重新结合成盐酸的小液滴(即白雾))
关于石灰水是否变质:将石灰水中通入呼出气体看是否变浑浊 教师总结方案,引导学生加以完善。实验中预期现象及结论。
进行实验:学生按照本小组所设计方案进行实验得出结论 反思评价:教师总结本节课,引导学生学会学以致用。
第三篇:化学实验探究教学模式
化学实验探究教学模式
在初中化学教材中,“酸、碱、盐”相互关系的教学是全书的重点。其教学内容的特点有“六多”,即基本概念多、物质种类多、反应规律多,必须记忆的多、实际运用的多、题型变化多。而相互关系又是整个初中化学知识的综合和深化,它对激发学生化学学习的兴趣,掌握方法、形成一定的技能和能力均将产生很大的影响,乃至关系到今后高中化学的学习。因此,本章究竟采用怎样的教学模式进行教学,我对此进行了探讨。
现代化学教学观认为,化学教学不仅应使学生掌握基础知识和基本技能,更应注重对学生进行探索化学知识的过程和学习方法的训练,以此激发学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的兴趣,形成求学所必需的质疑态度和批判精神,从而培养创新意识和创造能力。要达此目的,如果没有科学的教学方法,就难以获取预期的教学效果。我在教学过程中经过反复实践后认为,在“酸、碱、盐”一章的教学中采用“实验探究教学”模式,会大大提高课堂教学效率。
—、“实验探究教学模式”的优点
“实验探究教学模式”,是指学生在教师的引发下,运用已有的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者的角色,通过自己设计方案,进行操作实验,去探索问题和解决问题的一种教学模式。其基本结构为“问题——实验——结论——应用”。我认为,这一教学模式具有下述三个优点:
1.有利于充分发挥学生的主体作用 新课程呼唤主体精神。“实验探究教学”模式与传统教学模式最大的不同,就在于学生不再是一味听教师讲、看教师做,而是在足够的时间和空间范围内,由自己来确定时间的分配,进行方案设计并进行实验操作,对实验的事实加以分析并做出结论。在这样的学习氛围中,学生就能真正感受到自己是学习的主人。是课堂教学活动的主体,由此激发其主动参与的热情、变“要我学”为“我要学”。
2.有利于培养学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师。孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。《化学教学大纲》就明确指出:“初三化学的首要任务在于培养学生学习化学的兴趣”。而实施“实验探究教学”模式乃是培养学生学习化学兴趣的有效途径。因为实验本身就能引发学生浓厚的认知兴趣和强烈的求知欲望。实验兴趣是认知兴趣中重要的一种。只有当学生通过亲自探究实验现象产生的原因和规律时所形成的兴趣,才具有一定的稳定性和持久性。实践证明,实施“实验探究教学”模式既可促使学生形成对化学学习的持久兴趣,同时又可激发学生的求知欲。
3.将利于充分挖掘学生的潜力,培养其创造思维能力
传统的教学模式往往是教师牵着学生鼻子走,致使学生一味死记硬背而无暇顾及“创造思维”。“实验探究教学”模式却能给学生提供主动探求知识的宽松环境,让他们在成功的设计和实验操作的愉悦情绪下,潜力得到充分发挥,思维更加活跃。在对未知领域的探索过程中,通过自己的实验操作和验证,积极地去思考去探索,从中就会迸发出更多的智慧和灵感。如果坚持不断地加以训练,就十分有益于学生创造思维能力的培养。
二、“酸、碱、盐”一章“实验探究教学”模式的设计
我采用“实验探究教学”模式进行教学时,首先根据教学内容和学生的实际,精心设计教学过程。在每一个教学环节的安排上,都充分考虑如何让所有学生都能动手动脑,保证他们有足够的思维空间。其次是对整个教学内容的安排体现出层次性,注意面对全体学生,充分挖掘每个学生的潜能,注重培养他们的创造思维能力。仅就“酸、碱、盐”一章的教学而言,我尝试着打破现有教材的先后顺序,针对初三学生的年龄特征和认知规律,分如下四个阶段进行教学,即
第一阶段:接触性阶段,又可视为入门阶段。由于“酸、碱、盐”一章主要是学习复分解反应条件和无机物间的相互转化关系,其涉及的物质种类多,且颜色状态不一。因而在入门阶段,为给后面的学习打下牢固的基础,教学进度求快。先给学生准备三酸、四碱、八盐、三种金属、两种氧化物和指示剂,用两个课时让学生真实地“摸”到实验,并认识物质的化学式(标签用化学式书写),感知固体物质的颜色、溶解性及其对应水溶液的颜色,从而掌握物质分类的知识和技能。在这一阶段,主要是使学生产生对化学药品的亲近感,让他们会认并敢于接触化学药品,为下一步实施“实验探究教学”做好心理准备和基础知识的铺垫。
第二阶段:直观感知阶段。“酸、碱、盐”一章,主要是通过学习两种重要的酸推导出酸的通性;通过两种重要的碱推导出碱的通性;又通过三种重要的盐推导出盐的通性。然后,再总结出无机物间相互转化的关系。因此,在这一阶段,我在课堂教学中组织学生探讨具体物质的性质,引导他们去感知每一种重要物质的性质。通过课堂一系列的实验探究,不仅可培养学生的探求精神和实验操作能力,而且还可帮助学生轻松地掌握重要的酸、碱、盐的性质。
第三阶段:理论感知阶段。经过第二阶段的实验探究教学,学生就对单一的酸、碱、盐的性质获得清晰的认识。在此基础上,就引导学生自己去归纳并总结酸、碱、盐的通性及其复分解反应的条件。
第四阶段:应用和创造阶段。通过前三个阶段的学习,学生对酸、碱、盐的认识已较为深刻了。此时,就可引导学生将内化的知识转化为外化的实践、即对物质进行鉴别和除杂。还可让学生做一些具有创造性的工作,如探寻一些物质的制备方法等。通过这一训练途径,进一步挖掘学生的潜能,培养他们的创新精神和创造能力。例如:当鉴别H2SO4和NaOH时,就可让学生设计多种方案,然后进行实验检验。有个班的学生居然找到了十多种方法,即(1)石蕊(2)酚酞(3)Na2CO3溶液
(4)BaCI2溶液(5)Ba(OH)2溶液(6)CuSO4溶液(7)FeCI3溶液(8)Zn(9)pH试纸(10)CuO,等等。
可见,学生中蕴藏着巨大的智力潜能,需要教师不断地去挖掘。在学习了这一章的基础知识之后,我又设计了如下一个问题:
请利用给你的药品(同上),自行设计并进行操作实验后写出化学方程式,并请注明为哪一种级别反应(其中,直接利用药品反应的为A级;利用一种制得的药品反应的为B级;利用两种制得的药品反应的为C级)。在练习过程中,要求每人能够做出并写出A、B、C级的反应各8个,如多做则多给分。对此训练学生异常兴奋,决心大展宏图。他们紧张地操作着,记录着。结果,令人吃惊的是,他们两两合作,在不到一个小时的时间内,有些学生竟操作了三四十个实验,书写了近六十个化学方程式,制备了大量原先没见过或没用过的物质。实践证明,“实验探究教学”模式有利于发挥学生的潜能和创造能力的培养。
三、实施“实验探究教学”模式的效果
我认为,在“酸、碱、盐”一章教学中实施“实验探究教学”模式,是寓科学方法教育于化学教学之中的体现。它充分发挥了学生的主体作用,培养了独立思考的能力和创造思维的能力,促进了学生智力与非智力因素的同步发展。为检测其效果,我对实施这一教学模式的两个实验班的58名学生进行了问卷调查。结果显示:(1)在掌握知识方面,有87%的学生认为,学习酸、碱、盐的性质时,由自己或师生交替操作实验,更有利于掌握实验技能。有98%的学生感受到通过“实验探究教学”模式学习,更有助于对酸碱盐性质及其相互关系的理解;(2)在培养学习兴趣方面,95%以上的学生都喜欢上“实验探究”化学课;(3)在培养学生科学品质方面效果明显。过去,能够镇定沉着地操作实验的学生仅占18%,而在实施“实验探究教学”模式之后,已有66%的学生能够熟练地独立地进行实验操作;(4)在发挥自身潜力和培养能力方面,有98%的学生认为,通过参与“实验探究教学”的锻炼,实验操作能力有了显著的提高,60%的学生能够自己带着问题,目的明确地去做实验。93%的学生对物质进行鉴别或除杂时,能够积极开动脑筋,设计出多种实验方案。更有60%的学生产生了对生活中的化学问题进行检验或鉴别的想法,其中有20%的学生曾主动做过这类化学实验。
总之,在“酸、碱、盐”一章教学中采用“实验探究教学”模式.不仅可激励学生产生强烈的求知欲望,从而主动地去获取知识、而且可充分发挥学生的智力潜能和非智力因素的作用,由此培养学生科学探索的精神和实际操作能力。在“实验探究”中学习,完全符合初三学生的年龄特征和认知规律。在这里,教师既教给了学生有关的知识,又培养了学生运用这些知识的能力、实践能力和创造能力。还使他们学会了如何动手动脑,如何搜集并加工信息,在吸收和消化知识的过程中逐渐形成良好的个性。
第四篇:探究型教学设计案例-《化学实验》
化学实验讲解课 教案
教学目的: 1.认识化学实验方案设计的重要性。2.复习化学实验方案设计的基本要求。3.化学探究性实验方案设计的原则和方法。教学重点: 化学探究性实验方案设计的原则和方法。教学难点: 设计化学探究性实验方案的体会和领悟。课时安排:1课时 [引入] 化学实验是化学认识的源泉,是启迪学生思维、培养能力的有效途径,是培养学生科学态度、科学方法的必由之路,是培养学生创新意识和实践能力的重要手段。前面我们学习了化学实验方案设计的基本要求,请同学们归纳一下。
[学生回答,老师板书]
一、化学实验方案设计的基本要求
1.科学性 2.安全性 3.可行性 4.简约性
[引入]化学实验从传统的演示实验、验证性实验为主发展到探究性实验为主,教师通过启发性讲解,培养学生问题意识、实验探究和实验设计能力。
[板书]
二、探究性实验设计的原则
1.科学性的原则。所设计的实验应该符合科学道理,不能凭空捏造。
2.对照性的原则。要设计一个对照性的实验,要想这个实验更能够说明问题,一定要有正反两个方面的实验。
3.等量性的原则。所设计的实验中的平行反应,试剂的取用应该是等量的。
4.单因子的变量原则。对某个实验的影响,会有很多的因素,实验正是要人为控制条件,使众多变量中,只能有一个因素是变量,其余几个是一样的。
[板书]
三、探究性实验的设计 1.探索性探究实验的设计
这类实验方案设计过程重在分析比较,操作中的现象是对方案设计合理与否的检验,以及探究性结论得出的重要依据。学生对实验方案的设计思路可能会多种多样,实验方案相应也会教多,只要无明显失误或不妥,均可由学生通过实验进行验证,之后再将方案修正完善。
例1.含有酚酞的氢氧化钠的溶液中,滴加新制氯水,边滴边振荡,直到红色褪去。对于红色消失的原因,甲同学认为是氯气与水反应生成的HCl和HClO中和了NaOH所致;乙同学认为是氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性使红色酚酞变成了无色的物质。
[分析]:如果红色消失的原因是因为酸碱中和,则红色可能重现,如果红色消失的原因是因为被氧化,则红色不可能重现。
[实验设计]:向上述刚好褪色的溶液中再滴入一些NaOH溶液,若红色重现,则是因为HCl和HClO的酸性所致;若红色不再重现,则是因为HClO的强氧化性所致。
例2.对于CO3和HCO3结合H+能力,甲认为HCO3结合H能力强,理由是在等质量的碳酸钠和碳酸氢钠固体中加入等体积等浓度的盐酸,碳酸氢钠固体中产生气体速率快;乙认为CO3-+
22-
-
-
+结合H能力强,理由是在同一温度下同浓度碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的pH,前者大于后者。
[分析]:CO3与H的反应是分步进行的:CO3+H = HCO3 HCO3+ H = H2O+CO2,在碳酸2-+
2-
+
-
-
+钠和碳酸氢钠混合溶液里滴加盐酸,若CO3结合H能力强,则不会马上产生气泡,HCO3结合H能力强,马上有气泡产生。
[实验设计]:取相同体积、相同浓度的碳酸钠的碳酸氢钠溶液放入同一试管中,再滴加盐酸,如果马上有气泡产生,则是CO3先结合H;如果是滴入一定量盐酸后才产生气泡,则是CO3先结合H。
例3.在室温下,把铜片放入浓硫酸中,没有明显的反应现象。对此,甲认为这是铜在浓硫酸里发生钝化现象;乙认为室温下铜片放入浓硫酸中看不到明显的现象,主要是因为铜与浓硫酸在室温下反应速率很慢。
[分析]:如果铜发生钝化,则表面会覆盖致密的氧化物薄膜,一般情形下难于反应。[实验设计]:在烧杯中放入一块铜片,再加入适量的浓硫酸,使铜片浸没在酸中,稍待片刻,用镊子取出,用水洗净铜片表面的酸液。将用浓酸处理过的铜片放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,观察现象。如果表面有白色的物质析出,溶液的颜色变蓝,说明铜在浓硫酸里没有产生2-+
2-
++
2-+-钝化现象,乙的说法正确。如果表面没有白色物质析出,溶液的颜色也无明显变化,则甲的说法正确。
例4.请结合所学知识设计实验,证实AlO2结合H+的能力比CO3强,供选试剂:NaOH溶液、AlCl3溶液、CuSO4溶液、pH试纸、NaHCO3溶液、FeCl3溶液(仪器自选)。
⑴应选试剂;⑵操作要点;(3)能证明AlO2结合H的能力强于CO3的反应的原理的离子方程式。
[分析]:该实验为验证性实验,如果AlO2和HCO3相遇时,生成 Al(OH)3白色沉淀,即可AlO2结合H的能力强于CO3
[解答]:⑴应选试剂:NaOH溶液、AlCl3溶液、NaHCO3溶液
(2)操作要点:①取少量的AlCl3溶液于试管中;②向试管中逐滴加入NaOH溶液直至产生白色沉淀恰好全部消失;③向其中再滴入NaHCO3溶液至足量。
(3)离子方程式:AlO2+HCO3+H2O = Al(OH)3↓+CO3 [板书]3.综合性探究实验的设计
例5.已知镁能跟盐酸、醋酸反应,产生氢气。即:
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Mg+2CH3COOH = Mg(CH3COO)2+H2↑
⑴请用镁粉、盐酸和醋酸为原料证明在同温同压下,当上述两种酸的物质的量相同时,反应产生的氢气的体积相同。
⑵若收集到的氢气体积不同,则请推测氢气体积不同的原因。
[分析]:⑴因为该实验是比较性实验,故在设计时要控制好两实验的条件(镁粉质量、盐酸、醋酸浓度体积要完全相同,产生氢气的实验装置要完全相同,实验时的外界温度压强要相同)。具体如下:
A、组装如图装置
-
-
2--+
2-
-
-
-
+
2-
-
2-
B、气密性检查
C、取下反应发生装置,分别加入镁粉和盐酸或醋酸,再重新连接好装置
D、打开分液漏斗向烧杯加入100mL、0.1mol.L盐酸或100mL、0.1mol.L醋酸 E、测量烧杯中水的体积,比较两次实验结果。
⑵影响生成氢气的体积大小因素有:一是产生氢气的量,所取的两种酸的浓度,量取两种酸的体积大小;实际参加反应的两种酸的量(因反应放热,两酸挥发而减小的程度不同)。二是收集氢气时的温度压强不同,由于两者酸性强弱不同,反应的剧烈程度不同,瞬间放出的热量不等,导致容器中的温度压强不同。
[能力训练] 1.将双氧水溶液滴入含有酚酞的氢氧化钠溶液中,红色消失。甲认为这是由于H2O2是二元酸:H2O2 H+HO2消耗了OH,而使红色消失;乙认为双氧水具有强氧化性,将酚酞氧+-
-
-1
-1化使红色消失。
2.向品红溶液中通入一种常见的气体后,品红褪色。甲认为通入的是氯气,乙认为通入的是二氧化硫。
[设计参考] 1.向红色消失后的溶液中滴入氢氧化钠溶液,若再现红色,则为H2O2的酸性所致,甲的见解正确;若不再为红色,则是因酚酞被双氧水氧化而褪色,乙的见解正确。
2.将褪色后的溶液加热,若红色再现,则说明通入的是二氧化硫;若红色不再现,则说明通入的气体是氯气。
第五篇:化学实验探究社团13-14下总结
化学实验探究(小小化学家)社团总结
2013–2014学年第二学期
小小化学家社团的主要目的在于通过对身边的一些化学反应现象的探究,培养同学们的动手实践能力、化学分析能力和科技创新能力,学习化学家研究问题的方法,提高自身素质,为以后的化学学习做好铺垫。同时丰富同学们课余生活,培养对科学学习的兴趣,发展 “爱科学、学科学、用科学”的精神。本学期本社团开展了:
⑴花儿为什么会五颜六色 ⑵蛋壳下的秘密 ⑶叶脉书签
⑷我是一名小侦探之指纹鉴定 ⑸自制肥皂
⑹我是一名小侦探之白纸上的秘密 ⑺竹筒刻字
通过一个学期的实验,同学们学到了许多知识,也取得了许多进步。其中优秀学员有初二(10)班朱伟,初一(3)班徐熙,初一(4)班金敏澄。
实验成果展示如下。
花儿为什么会五颜六色
【原理】
许多植物的花、果、茎、叶中都含有色素,这些色素在酸性溶液或碱性溶液里显示不同的颜色。【用品】
试管、量筒、玻璃棒、研钵、胶头滴管、点滴板、漏斗、纱布。植物叶子(如紫甘蓝)、酒精溶液(乙醇与水的体积比为1∶1)、稀盐酸、稀NaOH溶液。【步骤】
1.取一些花瓣、植物叶子、萝卜等,分别在研钵中捣烂后,各加入5 mL酒精溶液,搅拌。再分别用4层纱布过滤,所得滤液分别是花瓣色素、植物叶子色素和萝卜色素等的酒精溶液,将它们分装在3支试管中。
2.在白色点滴板的孔穴中分别滴入一些稀盐酸、稀NaOH溶液、蒸馏水,然后各滴入3滴花瓣色素的酒精溶液。观察现象。
3.把三支试管中的溶液慢慢的倒入一只试管中,形成不同颜色的环。观察现象。
【成果】
【反思】
使用紫包菜的浸出液做成指示剂颜色明显,色彩丰富,实验现象明显,学生积极性高。下次可以多准备些其他花卉进行实验。争取做出七色来!
蛋壳下的秘密
【原理】
醋酸溶解蛋壳后能少量溶入蛋白。鸡蛋白是由氨基酸组成的球蛋白,它在弱酸性条件中发生水解,生成多肽等物质,这些物质中的肽键遇Cu2+发生络合反应,呈现蓝色或者紫色。【用品】
鸡蛋、醋酸溶液、硫酸铜溶液等。【步骤】
⑴取一只鸡蛋,洗去表面的油污,擦干。⑵用毛笔蘸取醋酸,在蛋壳上写字。
⑶等醋酸蒸发后,把鸡蛋放在稀硫酸铜溶液里煮熟,待蛋冷却后剥去蛋壳,鸡蛋白上留下了蓝色或紫色的清晰字迹,而外壳却不留任何痕迹。
【反思】
鸡蛋留痕实验,在实际实验过程中发现,醋酸不能有效的除去表面的鸡蛋壳,硫酸铜溶液也就无法进入鸡蛋内部发生络合反应显色。实验失败!但可以试用其他酸溶液代替醋酸,或者改为鸡蛋刻字实验,下学期探究。
叶脉书签
【原理】
利用氢氧化钠的强腐蚀性,腐蚀叶片叶肉组织,然后用毛刷刷去叶肉留下叶脉制成书签。【用品】
树叶、氢氧化钠溶液、镊子、牙刷等 【步骤】
(1)选择外形完整、大小合适、具有网状叶脉的树叶,这是成功的关键。
(2)用水将树叶刷洗干净,放在约10%的氢氧化钠溶液中煮沸。当叶肉呈现黄色后取出树叶,用水将树叶上的碱液洗净;
(3)将叶子平铺在瓷砖或玻璃板上,用试管刷或软牙刷慢慢刷去叶肉。将剩下的叶脉放在水中轻轻清洗,染色后稍稍晾干后,夹在书中压平。【成果】
【反思】
本实验做了3课时。第一课时,先让学生去采集学校中各种树叶进行实验,但实验效果不好,主要在于采集的树叶偏软,在氢氧化钠溶液中煮过好就打卷变烂,无法继续刷去叶肉。经过对比,发现校园中的树叶只有桂花树叶能够进行实验。所以下面两节课,统一采集桂花树叶进行实验,叶片效果明显。我是一名小侦探之指纹鉴定
【原理】
硝酸银溶液与指纹印上的氯化钠就会转化成氯化银不溶物,经过日光照射,氯化银分解出银细粒。【用具】
硝酸银溶液、玻璃片等 【步骤】
⑴向指纹印上喷硝酸银溶液,指纹印上的氯化钠就会转化成氯化银不溶物。⑵日光照射,氯化银分解出银细粒,【成果】
【反思】
本实验要求玻璃片洁净清晰,还需要有良好的光照,不然实验相信不明显。下学期将采用碘蒸气法实验,效果更好。
自制肥皂
【原理】
油脂与氢氧化钠发生皂化反应 【用具】
回锅油 200ml、烧碱固体30g、水60ml 【步骤】
(1)氢氧化钠加水溶解,并不断搅拌。(2)加入油脂,不断搅拌(3)倒入模具放置2周 【成果】
【反思】
本实验制的肥皂采用原理为回锅油,可作为家庭实验进行实验,用来回收利用日常生活产生的废油。进行资源回收利用,绿色环保。
实验中会使用氢氧化钠,需小心使用。我是一名小侦探之白纸上的秘密
【原理】
酚酞溶液是化学中常用的酸碱指示剂,无色的酚酞在酸性条件下不显色,但在碱性条件下会显出红色。【用品】
酚酞、醋酸溶液、氢氧化钠溶液,培养皿,滤纸等。【步骤】
⑴用毛笔蘸酚酞溶液后在滤纸上写一个字。
⑵把滤纸放入的培养皿中,滴入几滴氢氧化钠溶液。观察现象 ⑶在滴入几滴醋酸溶液。观察现象。
⑷再滴入几滴氢氧化钠溶液。观察现象。重复数次。
【反思】
本实验是利用酚酞酸碱变色情况、氢氧化钠溶液与醋酸反应改变酸碱性来进行实验。实验关键在于纸张的选择,通过实验发现滤纸不适合做本实验,只要是因为写在滤纸上的字在溶液中会化开。
竹筒刻字
【原理】
稀硫酸在加热时成为浓硫酸,具有强烈的脱水性,使纤维素(C6H10O5)n失水而碳化,故呈现黑色或褐色。洗去多余的硫酸,在木(竹)器上就得到黑色或褐色的花或字。【用具】
稀硫酸溶液、竹筒、酒精灯、毛笔、砂纸等 【步骤】
⑴用砂纸打磨竹筒,除去竹筒表面的污渍。
⑵用毛笔蘸取质量分数为5%的稀硫酸在竹器上画花或写字。⑶晾干后把竹器放在小火上烘烤一段时间。
⑷用水洗净,擦干。在竹器上就得到黑色或褐色的花样或字迹。【成果】
【反思】
本实验操作简单,实验现象明显,趣味性强,观赏性突出,可作为趣味实验让学生独立完成,可以要求学生按照自己想象力发挥,但是所写字或者画花,应当简单易于书写,书写过程中也要注意,每写完一笔,就要重新蘸溶液,这样才能是书写的字迹清晰连贯。