張超 姚志強(qiáng)
摘 要:依據(jù)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》“活動與探究建議”中有關(guān)“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究市售食鹽中是否含有碘元素”的建議,設(shè)計(jì)了一則有關(guān)碘酸鉀食鹽碘損失的研究性學(xué)習(xí)案例,旨在為中學(xué)教師開展相關(guān)活動提供參考。
關(guān)鍵詞:含碘鹽;碘損失;研究性學(xué)習(xí);案例設(shè)計(jì)
一、設(shè)立研究課題:碘酸鉀食鹽碘損失的實(shí)驗(yàn)研究
1.研究的目的和意義
碘是人體不可缺少的一種元素,當(dāng)攝入不足時(shí),可導(dǎo)致一系列生化紊亂及生理功能異常。常溫下,碘酸鉀性質(zhì)穩(wěn)定,那么高溫時(shí),碘酸鉀食鹽中碘含量會發(fā)生怎樣的變化呢?為此,筆者針對“碘酸鉀食鹽碘損失”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,旨在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、分析和解決問題的能力,實(shí)現(xiàn)“化學(xué)來自于生活,化學(xué)應(yīng)用于生活”的課改目標(biāo)。
2.教學(xué)目標(biāo)
(1)通過實(shí)驗(yàn),提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和分析處理數(shù)據(jù)的能力。
(2)學(xué)會與人合作,感受化學(xué)的魅力。
(3)通過運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題,進(jìn)一步體會化學(xué)在生活生產(chǎn)中的重要作用。
二、確定研究方案
1.劃分研究小組
第1組:食鹽加碘的相關(guān)知識
第2組:高溫爆炒對碘酸鉀食鹽碘含量的影響
第3組:加熱煮沸對碘酸鉀食鹽碘含量的影響
2.確定研究方案
第1組:將組內(nèi)人員分成若干小組,利用圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等資源查閱資料,經(jīng)研討、匯總、整理后形成報(bào)告。
第2組:將組內(nèi)人員分成若干小組,先確定食鹽中碘含量的測定方法,考慮到實(shí)驗(yàn)操作簡潔性和學(xué)校設(shè)備條件,學(xué)生采用“直接滴定法”測定食鹽中的碘含量,選取目前市場銷售的“精制鹽”和“日曬鹽”,探究不同爆炒時(shí)間對兩種含碘鹽碘含量的影響。
第3組:根據(jù)第2組確定的研究方法,結(jié)合本組課題做適當(dāng)改進(jìn),確定適合本組課題的探究方法,探究不同煮沸時(shí)間對“精制鹽”和“日曬鹽”兩種含碘鹽碘含量的影響。
三、研究成果匯報(bào)
1.第1組報(bào)告食鹽加碘的相關(guān)知識
碘是人體內(nèi)合成甲狀腺素所必需的微量元素,適量的甲狀腺素有促進(jìn)機(jī)體生長、調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換、穩(wěn)定神經(jīng)系統(tǒng)等作用。缺碘會影響機(jī)體代謝,引起甲狀腺腫,嚴(yán)重者可致發(fā)育停滯、癡呆。
2.第2組報(bào)告高溫爆炒對碘酸鉀食鹽碘含量的影響
(1)實(shí)驗(yàn)用品
容量瓶、恒溫干燥箱、電子天平及其他一般實(shí)驗(yàn)儀器、KIO3晶體、Na2S2O3晶體、H3PO4溶液(1 mol/L)、KI溶液(50 g/L)、淀粉溶液(5 g/L)、NaOH(s)等。
(2)實(shí)驗(yàn)方法
①用國家標(biāo)準(zhǔn)中“直接滴定法”測定KIO3食鹽碘含量。
基本流程如下:
②分別取10 g“精制鹽”和“日曬鹽”樣品置于燒杯中,用酒精燈加熱、攪拌5 min、10 min、15 min,冷卻后用直接滴定法測量碘含量。
③記錄數(shù)據(jù),見表一C(Na2S2O3)=1.862×10-3 mol/L
④結(jié)論:爆炒時(shí)間越長,“精制鹽”和“日曬鹽”的碘損失率越大;爆炒相同時(shí)間,“精制鹽”的碘損失率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于“日曬鹽”。
3.第3組報(bào)告加熱煮沸對碘酸鉀食鹽碘含量的影響
(1)實(shí)驗(yàn)用品
同2.(1)
(2)實(shí)驗(yàn)方法
①同2.(2)①
②分別取10 g“精制鹽”和“日曬鹽”樣品置于燒杯中,加50 mL水溶解后,記錄下此時(shí)溶液體積為V,加熱煮沸5 min、10 min、15 min,冷卻后補(bǔ)充水至體積為V,用直接滴定法測量碘含量。
③記錄數(shù)據(jù),見表二
C(Na2S2O3)=1.862×10-3 mol/L
④結(jié)論:煮沸時(shí)間越長,“精制鹽”和“日曬鹽”的碘損失率越大;煮沸相同時(shí)間,“精制鹽”的碘損失率大于“日曬鹽”。
四、教學(xué)體會
通過本次探究實(shí)驗(yàn),學(xué)生不僅了解到廚房中應(yīng)如何正確使用食鹽,同時(shí)還深刻體會到實(shí)驗(yàn)探究的樂趣,培養(yǎng)了自學(xué)能力和創(chuàng)造力,提高了團(tuán)隊(duì)合作的能力,為學(xué)生開展相關(guān)的實(shí)踐研究奠定基礎(chǔ)。
作者簡介:姚志強(qiáng),男,1962年出生,漢族,中共黨員,1984年畢業(yè)于遼寧師范大學(xué),教授、碩士研究生導(dǎo)師。
張超,男,1990年出生,漢族,遼寧師范大學(xué),化學(xué)化工學(xué)院 化學(xué)課程與教學(xué)論專業(yè)研究生。
編輯 李建軍