校本课程教学案例：《生活与化学小实验》校本课程纲要

《生活与化学小实验》校本课程纲要一课程名称生活与化学小实验二授课对象刚进入高中学习的高一年级学生三课程背景普通高中化学课程标准（实验）指出，学生通过高中化学课程的学习，要能认识到化学在促进人类健康、提供生活材料和保护环境等方面的重要作用；能应用所学化学知识对生活中的有关化学问题作出正确的判断和解释；能认识化学科学的发展对提高人类生活质量的积极作用，形成可持续发展的思想等[]。说明将生活与化学内容联系起来是高中化学学习的重要组成部分之一。生活当中存在很多化学小知识，刚升入高中学习的学生对于书本知识如何应用以及如何从生活当中获取知识并不是非常敏感。学生只有在平时养成一个好的学习习惯，把书本上面所涉及到的，在生活当中可以找到材料以及药品的实验有意识地做一做，才能将书本知识学以致用，融入生活，同时这对于学生正确解释常见生活现象，会起到很好的导向作用。这也正是该校本课程开发的根本原因。刚进入高中学习的学生动手能力比较差，自己动手实验的意识不强。本课程设计了贴近学生生活以及现实所学内容的简单实验，学生利用生活中常见的材料及药品，通过自己动手做一些与生活密切相关的化学小实验，可以在实践中增强自身的动手能力与实验探究意识，培养自主学习意识，同时认识到化学对促进社会进步和提高人类生活质量方面的重要影响，形成科学的价值观和实事求是的科学态度。四总课时数本课程共16课时，每周2课时，分8周完成。五课程目标1.知识与技能了解生活中的化学小知识，并能将之与高一化学学习内容相联系；能较规范完整地写出简单的实验设计步骤。2.过程与方法学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工；体验科学探究的思维方式和过程，提高自主学习化学的能力。3.情感态度与价值观能从化学的视角观察、关注个人生活及生存环境，体会化学与个人生活及社会发展的密切关系，对与化学有关的问题能做出合理的判断。六具体内容表1课程内容与课时安排课程内容课时安排绪言2课时第一章食品能量与健康—比较非油炸薯片和油炸薯片的热量2课时第二章生活垃圾的分类处理—废旧电池化学成分的检验2课时第三章食品的有效保存—自制化学冰袋2课时第四章丰富多彩的生活用品—自制固体酒精做焰色反应2课时第五章提供能量与营养的食物—维生素C的性质探究2课时第六章营养均衡与人类健康—人体的必需元素2课时第七章高分子材料和复合材料—餐巾纸优劣的研究2课时绪言介绍本课程开设的目的及意义，简要介绍本课程开设的七个化学小实验的具体内容，介绍本课程的学习模式，提出学习该课程的建议与要求。第一章食品能量与健康—比较非油炸薯片和油炸薯片的热量【课前准备】查阅生活中常见食品的热量，如花生、爆米花、巧克力等中的热量，思考可以通过什么方式比较食品中热量的高低?【知识背景】食物燃烧时，有机物内储存的能量会以热能的形式释放出来，这些释放的能量能被水吸收，水在吸收这些热量后水温升高，通过测量水升高的温度，就可以推算出被燃烧的食物中含有多少能量[2]。【动手操作】1.改变回形针的形状，将其插入软木塞中，使回形针的另一端能够固定一定质量的薯片；2.分别称量0.5g油炸型薯片和非油炸型薯片待测；3.量取5mL蒸馏水倒入试管中，测得此时水温为T1；4.将待测薯片固定在回形针上，点燃薯片，加热试管中的水；5.薯片燃烧完全后，测得此时水温为T2；6.根据下列公式，分别计算两种薯片含有的热量。（CP=4.2*103kJ/m3.℃）【讨论交流】实验测得的热量和薯片包装袋上注明的热量不一致，这可能是什么原因导致的？生活垃圾的分类处理—废旧电池化学成分的检验【课前准备】查阅资料，知道电池在生活中的广泛应用，废旧电池的危害以及废旧电池的回收方法。【知识背景】废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可于水。【动手操作】1.二氧化锰的回收将废电池（最好是普通干电池或碱性电池）小心打碎，取出黑色内容物，用清水洗涤多次，晒干后，放在蒸发皿中加热，使二氧化锰中的碳粒等燃烧掉，边加热边搅拌，加热时不宜温度过高。2.提取氯化铵将电池里的黑色物质放在水里搅拌溶解并过滤，将部分滤液放在蒸发皿中蒸发，得白色固体。3.制取锌粒将锌筒上的锌片剪成碎片，放在坩埚中强热，熔化后小心地将锌液倒入冷水里，得锌粒。4.验证二氧化锰在两个试管中分别加入3%的双氧水3mL和合成洗涤剂溶液3—4滴。在其中的一个试管里加入少量制取的黑色固体，若反应相对于另一个试管反应速度迅速加快，则黑色固体为二氧化锰。5.验证氯化铵在两个试管中分别滴加由白色固体配成的浓溶液3mL，在第一个试管中滴加氢氧化钠溶液，若有刺激性气味气体逸出，说明浓溶液中含NH4+。在第二个试管中滴加酸化过的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，说明该溶液中含有Cl-。从而证明白色固体为氯化铵。【讨论交流】生活中常见的电池有哪些？自制化学冰袋【课前准备】查阅资料，知道物质溶解放热和吸热的原因。【知识背景】无机盐溶于水的过程包括两个部分，首先是在水分子作用下破坏原有无机盐的离子晶格，使无机盐的组成离子进入水溶液，这个过程需吸热；然后离子与水分子化合形成水合离子，这个过程放热。无机盐溶解于水时总的热效应就由这两部分的综合效应来决定。硝酸铵等少数盐类溶解时吸热特别强烈，因而是常用的化学制冷剂。【动手操作】

1.在台秤上称出几份硝酸铵，每份120克，分别装入小塑料袋，封口携带备用。

2.用10号铁丝弯成一铁丝支架，以备放置待保鲜致冷的食品。

3.使用时先用烧杯盛100mL水，将塑料袋中的硝酸铵—次性倒入烧杯中，不要搅拌。

4.将上述烧杯放入保温瓶底部，把铁支架架在其上方，最后将饮料、食品等放在铁架上，盖好保温瓶盖，连续约5个小时瓶内可保持在5℃以下。

5.将硝酸铵水溶液加热浓缩或在野外敞口晾晒，使水分蒸发，硝酸铵晶体析出后，可重复使用。【讨论交流】除了硝酸铵，还有哪些物质可以作为制冷剂？丰富多彩的生活用品—自制固体酒精做焰色反应【课前准备】查阅固体酒精的相关制作方法；了解K+，Cu2+，Mn2+等离子的焰色反应颜色。【知识背景】作为一种固体燃料，固体酒精因其使用、运输和携带方便，燃烧时对环境的污染较少，安全性高，广泛地应用于餐饮业、旅游业和野外作业等场合。乙醇和醋酸钙溶液混合是制作固体酒精简单易行的方法。利用自制的固体酒精做焰色反应，无需蓝色的钴玻璃即可通过肉眼直接观察钾的紫色焰色，且色彩斑斓的火团可以让每位学生都清楚地看清离子的焰色[3]。【动手操作】1.制作固体酒精将10mL95％乙醇倒入盛有25mL饱和醋酸钙溶液的烧杯中。两种溶液在混合前均为液态，混合后则呈现半固态的凝胶状。2.焰色反应(1)配制盐的甲醇溶液。以甲醇为溶剂，分别配制氯化锰、氯化锶、氯化钾、氯化铜的饱和溶液，置于250mL喷壶中。(2)在石棉网上点燃固体酒精，向其外焰上方分别喷射各种盐的甲醇溶液，观察。【讨论交流】用95％乙醇和饱和醋酸钙制得的固体酒精，点燃后其火焰颜色为橙红色，这与酒精灯的淡蓝色火焰是不同的。如果这可能与焰色反应有关，设计实验证明醋酸钙的焰色即为橙红色。第五章提供能量与营养的食物——维生素C的性质探究【课前准备】学生在家动手实验，将苹果切开，在其中的一个切面上涂上葡萄汁。将两苹果切面露置在空气中，对比观察其颜色变化。查阅相关资料，对相关实验现象作出合理的猜测或解释。【知识背景】果中含有酚类、Fe2+等还原性物质及一些氧化酶，它们在接触空气后易被O2氧化而生成褐色混合物，维生素C具有还原性，葡萄中的维生素C含量高达25%（mg/100g食物），远高于苹果的5%[4]。【动手操作】1.取一支试管向其中加入2mL2%的淀粉溶液，再滴加2滴碘水并振荡。2.用胶头滴管吸取维生素C溶液，逐滴加入上述试管，边滴边振荡，观察试管中溶液颜色的变化。3.配置淀粉—碘溶液于试管中，用胶头滴管吸取西红柿果汁的澄清溶液。逐滴加入淀粉—碘溶液，边滴边振荡。观察试管中溶液颜色的变化。【讨论交流】可以用什么方法检验蔬菜、水果中的维生素C？第六章营养均衡与人类健康—人体的必需元素【课前准备】查阅资料，了解人体中的必需元素，了解常量元素与微量元素的生理功能，知道钙、碘、铁、锌等必须元素的生理功能。【知识背景】豆腐中的钙质与草酸钠溶液反应便生成不溶于水的草酸钙白色沉淀。【动手操作】1.测定豆腐的pH值取200克豆腐放入烧杯中，加入20mL蒸馏水，用玻棒搅拌，并捣碎到不再有块状存在。过滤，得到无色澄清的滤液和白色的滤渣。用精密pH试纸测试豆腐滤液的酸碱性(一般测得的pH值为6.2，显弱酸性)。2.豆腐中钙质的检验取上述豆腐滤液2mL于试管中，再滴入几滴浓草酸钠溶液，试管中立即出现明显的白色沉淀。说明豆腐中含有丰富的钙质，而且能溶于水，不一定与蛋白质结合在一起。注意事项：1.在制豆腐滤液前，一定要把豆腐捣碎，才能使钙离子溶解到水中。2.由于豆腐中含有较多蛋白质，形成胶体，故过滤较慢。但蛋白质一般不易透过滤纸，所以反应。【讨论交流】豆腐不宜与哪些食物一起食用？第七章高分子材料和复合材料——餐巾纸优劣的研究【课前准备】了解餐巾纸的主要成分，初步知道如何辨别不同品牌餐巾纸的质量。【知识背景】不合格的餐巾纸由于含有较多的化学助剂，燃烧后会留下较多的黄色油状物。通过对相同大小的不同品牌餐巾纸燃烧后留下的黄色油状物的多少进行观察、比较，并与相同大小100%原木浆生产的滤纸燃烧后留下的黄色油状物进行比较，可以判断出不同品牌餐巾纸的质量。燃烧后留下的黄色油状物越少，餐巾纸的质量越好[5]。【动手操作】1..取7只表面皿，依次编号为1、2、3、4、5、6、7。三种品牌餐巾纸与1、2、3号表面皿对应，三种无品牌散装餐巾纸与4、5、6号表面皿对应，滤纸与7号表面皿对应。2..取相同大小的各种餐巾纸及滤纸各一份，用镊子夹持、点燃后分别放在相应的表面皿上充分燃烧。3.观察、比较燃烧后各表面皿中黄色油状物的多少。将表面皿中黄色油状物的量划分为无、极少、较少、多、较多、很多六个等级，并把相应的观察结果记录在表中。【交流讨论】此方法还能迁移到哪些东西的检验？课程实施建议1.面向全体高一学生。本课程是普及性的，所有高一的学生都可以选择参加学习。一个班35个人左右，若人数过多可考虑开设两个班。2.建议将选修本课程的学生分成7个小组，每个小组同学负责一章实验的准备；在具体实验过程中，以2个同学为一组。3.本课程以学生活动为主体和中心，教师补充介绍必要的知识以及引导学生交流讨论。课程评价建议1.教师评价考核