陳迪妹 徐雯 成佳峰 王路怡

摘 要：文章以“測(cè)定空氣中氧氣的含量”為例，在生活化學(xué)課程的理念下，通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，設(shè)計(jì)出利用暖寶寶原理測(cè)定空氣中氧氣含量的拓展性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到化學(xué)源于生活，以進(jìn)一步將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活，解決實(shí)際問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：生活化課程理念;創(chuàng)新實(shí)驗(yàn);化學(xué)教學(xué);暖寶寶原理

中圖分類(lèi)號(hào)：G642;G633.8文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2019）13-0079-01

“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”是化學(xué)新課程改革的基本理念，它要求學(xué)生從已有的經(jīng)驗(yàn)和社會(huì)生活實(shí)際出發(fā)，認(rèn)識(shí)化學(xué)與人類(lèi)生活的密切關(guān)系，關(guān)注人類(lèi)面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會(huì)問(wèn)題，以培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、參與意識(shí)和決策能力?；瘜W(xué)與生活有著廣泛而密切的聯(lián)系，教師在運(yùn)用教材時(shí)，要貼近學(xué)生的生活，充分體現(xiàn)出“生活即化學(xué)，化學(xué)即生活”的理念。

“空氣中氧氣含量的測(cè)定”是研究空氣組成的一個(gè)重要探究性實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)于認(rèn)識(shí)空氣的組成起著重要作用，同時(shí)也為下一節(jié)“氧氣的性質(zhì)”的教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。對(duì)比分析浙教版化學(xué)八年級(jí)教材中的相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，筆者設(shè)計(jì)出利用暖寶寶的原理測(cè)定空氣中氧氣含量的拓展性實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)該實(shí)驗(yàn)的探究設(shè)計(jì)、基本操作、觀察分析，讓學(xué)生掌握測(cè)定空氣中氧氣含量的方法，初步形成基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，并且培養(yǎng)學(xué)生觀察分析、勇于創(chuàng)新、勤于思考的能力。以下為“利用暖寶寶的原理測(cè)定空氣中氧氣含量”內(nèi)容的教學(xué)實(shí)錄。

一、創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)疑導(dǎo)入

設(shè)計(jì)意圖：對(duì)利用紅磷的燃燒測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)提出改進(jìn)方案，培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新、敢于質(zhì)疑、勤于思考的能力。

教師：我們學(xué)習(xí)了通過(guò)紅磷的燃燒實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣的含量，大家試著分析一下該實(shí)驗(yàn)有何不足？學(xué)生：該實(shí)驗(yàn)存在幾點(diǎn)不足。（1）紅磷燃燒后塞緊瓶塞存在時(shí)間差，使部分空氣受熱膨脹排出集氣瓶，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果有偏差。（2）紅磷燃燒生成的五氧化二磷有毒，如果裝置的氣密性不好，會(huì)對(duì)身體健康造成一定危害。（3）實(shí)驗(yàn)前要先將集氣瓶體積五等分，既麻煩又不準(zhǔn)確。（4）紅磷燃燒后要先冷卻到室溫再進(jìn)行后面的步驟，實(shí)驗(yàn)步驟不連貫，同時(shí)由于時(shí)間較長(zhǎng)，裝置氣密性對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大。（5）該實(shí)驗(yàn)的誤差原因較多，在進(jìn)行誤差分析時(shí)感到比較困難。（6）該實(shí)驗(yàn)較為復(fù)雜，難以在課堂中現(xiàn)場(chǎng)演示。（以上內(nèi)容，學(xué)生只要能提出兩三點(diǎn)即可，由教師進(jìn)行總結(jié)）

教師：那么我們可以如何改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?h3>二、實(shí)驗(yàn)探究，構(gòu)建新知

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)引入暖寶寶，讓學(xué)生體會(huì)到“從生活走進(jìn)化學(xué)”的理念;通過(guò)對(duì)資料卡的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生閱讀資料、自主學(xué)習(xí)的能力;通過(guò)小組合作討論探究實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的科學(xué)思維能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

教師：同學(xué)們有沒(méi)有用過(guò)暖寶寶？有同學(xué)對(duì)其原理有所了解嗎？

投影：暖寶寶的反應(yīng)原理為利用原電池加快反應(yīng)速度，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。暖寶寶的?nèi)部材料主要為鐵粉、活性炭、蛭石、水、鹽等。正常情況下鐵粉氧化是比較緩慢的，熱量無(wú)法積累，在活性炭粉的作用下，鐵粉和空氣接觸面積增大，產(chǎn)生大量的熱量。

教師：根據(jù)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，我們可以如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？?qǐng)小組進(jìn)行討論。（學(xué)生積極思考與討論，探究實(shí)驗(yàn)方案）

教師：取兩個(gè)錐形瓶，一個(gè)錐形瓶中加入大量的鐵粉和少量的活性炭粉，再加入少量的飽和NaCl溶液，大致配制出暖寶寶的化學(xué)材料。那么，通過(guò)反應(yīng)，空氣中的氧氣含量減少，我們可以通過(guò)什么方法體現(xiàn)出氧氣的減少量呢？

學(xué)生：利用大氣壓使水倒吸。

投影展示具體實(shí)驗(yàn)方案。

實(shí)驗(yàn)儀器：錐形瓶、燒杯、止水夾、橡膠管、玻璃彎管、橡膠塞、玻璃棒、藥匙。

實(shí)驗(yàn)藥品：鐵粉、活性炭粉、飽和NaCl溶液。

實(shí)驗(yàn)步驟：1）在燒杯中加入適量的鐵粉和少量的活性炭粉，再加入少量的飽和NaCl溶液，用玻璃棒攪拌均勻，這時(shí)會(huì)感覺(jué)到放出大量的熱。2）用藥匙將上述得到的粘稠固體加入錐形瓶A中，塞緊橡膠塞，同時(shí)橡膠塞上連有玻璃彎管，用止水夾夾緊，彎管的另一端伸入裝有水的燒杯中。3）取另一相同規(guī)格的錐形瓶B，加入適量的水與錐形瓶A中的橡皮塞下端相平齊，測(cè)量水的體積V1。計(jì)算出錐形瓶中大致的氧氣含量為V2=0.2V1。在錐形瓶B中加入體積為V2的水。將實(shí)驗(yàn)裝置靜置2小時(shí)，使之充分反應(yīng)。4）打開(kāi)止水夾，燒杯中的水被大氣壓壓入錐形瓶中。待沒(méi)有水再滴入錐形瓶后，將錐形瓶A與錐形瓶B放在一起進(jìn)行對(duì)照，發(fā)現(xiàn)兩瓶中的水量大致平齊，這證明氧氣的含量約占空氣總體積的1/5。

實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1）實(shí)驗(yàn)藥品的比例要控制適當(dāng)。2）需要較長(zhǎng)時(shí)間靜置。在上課過(guò)程中，教師可以先完成實(shí)驗(yàn)步驟1-3，在課堂展示的時(shí)候只用展示步驟4。

三、反思總結(jié)，知識(shí)升華

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，讓學(xué)生體會(huì)到“從化學(xué)走向社會(huì)”的理念。反思、歸納、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)優(yōu)、缺點(diǎn)進(jìn)行分析，形成不斷探索、不斷質(zhì)疑、不斷改進(jìn)的科學(xué)思想。同時(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，關(guān)注暖寶寶使用安全。

教師：本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在已學(xué)習(xí)過(guò)的氧氣含量約占空氣總體積的1/5的基礎(chǔ)上進(jìn)行驗(yàn)證。請(qǐng)同學(xué)們分析該實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)。

學(xué)生：優(yōu)點(diǎn)。1）該實(shí)驗(yàn)方便、簡(jiǎn)單、易操作，無(wú)毒、無(wú)污染。2）巧用暖寶寶的原理，了解到化學(xué)在生活中的有效應(yīng)用，提高對(duì)化學(xué)的興趣。3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以直觀證明氧氣的含量約占空氣總體積的1/5。缺點(diǎn)。1）裝置的密閉性要好，否則實(shí)驗(yàn)誤差較大。2）該實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示錐形瓶A中的液面要略高于錐形瓶B，因?yàn)殄F形瓶A中還含有固體藥品。雖然看似體積較大，但是固體之間存在的間隙也較大，間隙大也有利于與氧氣的反應(yīng)。該反應(yīng)只用于粗略測(cè)定空氣中氧氣的含量。

教師：同學(xué)們看過(guò)有些人使用暖寶寶受傷的新聞嗎？

案例分析（投影）：家住澧浦鎮(zhèn)山南村的趙奶奶，因?yàn)樯狭四昙o(jì)，一到冬天就會(huì)腰腿痛。前幾天，貼心的孫女給她買(mǎi)來(lái)了一包暖寶寶，告訴她腰痛時(shí)貼上會(huì)舒服些。隔天，趙奶奶就用了暖寶寶，她以為這就是普通的膏藥，便直接貼在了后腰上，不料，當(dāng)趙奶奶第二天早上取下時(shí)，皮膚隨之脫落，上面還有水泡，疼痛不已的她趕忙到澧浦衛(wèi)生院就診。

教師：像趙奶奶這樣的情況被稱(chēng)作低溫燙傷。它是指雖然基礎(chǔ)溫度不高，但皮膚長(zhǎng)時(shí)間接觸高于體溫的低熱物體而造成的燙傷，它和高溫引起的燙傷不同，創(chuàng)面疼痛感不十分明顯，僅在皮膚上出現(xiàn)紅腫、水泡、脫皮或者發(fā)白，如果處理不及時(shí)，就會(huì)發(fā)生潰爛，長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法愈合。

使用注意事項(xiàng)（投影）：使用暖寶寶切忌與皮膚直接接觸和長(zhǎng)時(shí)間使用，雖然它的熱源溫度低，但長(zhǎng)時(shí)間使用也會(huì)造成低溫燙傷。兒童使用時(shí)，尤其需要注意。當(dāng)暖寶寶發(fā)熱后，它在局部產(chǎn)生的熱量將通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式傳遞給相應(yīng)位置的肌膚、血液，再通過(guò)血液循環(huán)流動(dòng)，將熱量傳遞到身體各部位。這也是為什么要求血液循環(huán)不暢的人群勿使用暖寶寶，因?yàn)椴粫惩ǖ难貉h(huán)難以將局部的熱量傳遞出去，會(huì)導(dǎo)致局部過(guò)熱。而孕婦則不宜在腹部使用暖寶寶，因?yàn)榫植窟^(guò)熱會(huì)引起子宮收縮，影響胎位。同時(shí)，由于通過(guò)外部手段產(chǎn)生的熱量滿(mǎn)足了人體維持熱平衡所需的熱量，人體自身的產(chǎn)熱行為將適當(dāng)降低，故而長(zhǎng)期使用暖寶寶會(huì)降低人體自身的熱平衡調(diào)節(jié)能力，可能會(huì)導(dǎo)致人體免疫能力下降等不良后果。

綜上所述，在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中教師要將生活、化學(xué)、社會(huì)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，貫穿教學(xué)過(guò)程的始終，體現(xiàn)“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”的思想。化學(xué)源于生活，要引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，探究問(wèn)題，使學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于社會(huì)發(fā)展上，解決實(shí)際問(wèn)題，使學(xué)有所得，學(xué)有所用。

參考文獻(xiàn)：

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