張良春
一、問題的提出
基于春季流感,人們對家備消毒用品的觀念再次加強。教師可引導學生通過化學的學習,了解消菌殺毒的原理,了解生活中常見的消毒試劑,以及家庭如何利用生活中的物品快速制備具有消毒的物質(zhì)。
元素及其化合物與電解原理是中學化學重要的化學知識,在《普通高中化學課程標準(2017 年版 2020 年修訂)》中,對氯及其化合物的要求是:結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例或通過實驗探究,了解氯及其重要化合物的主要性質(zhì)。對電解原理的要求是:了解電解池的工作原理,認識電解在實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和儲存能量中的具體應(yīng)用。
本內(nèi)容通過項目式學習的方法,以電解飽和食鹽水制備84消毒液,了解常見的消毒原理以及電解原理作為學習任務(wù)。首先,了解84消毒液出現(xiàn)的歷史,以及生活中常見的消毒劑;其次,根據(jù)電解原理結(jié)合生活中的物質(zhì)設(shè)計電解裝置,遷移應(yīng)用電解池的形成條件;最后,通過生活中的物品進行電解制備84消毒液。
二、設(shè)計與實施
(一)設(shè)計目的
在真實情境下,選取以專家提出家庭必備一些消毒物質(zhì)為切入點,提出電解制備84消毒液的主題。項目式學習任務(wù)的安排,目的是讓學生通過解決生活中的問題,了解消毒物質(zhì)以及掌握電解原理等課標要求,在問題的解決過程中培養(yǎng)學生思考的能力,發(fā)展學生的化學核心素養(yǎng)。
(二)項目學習目標
A、通過查詢84消毒液發(fā)現(xiàn)歷史,發(fā)展學生科學態(tài)度與社會責任素養(yǎng)。
B、掌握電解原理,粒子放電順序,發(fā)展宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)。
C、通過用生活中的物品組裝原電池,讓學生動手參與,培養(yǎng)科學探究意識。
(三)項目流程設(shè)計
“電解制備84消毒液”這一節(jié)內(nèi)容流程設(shè)計見表1
(四)項目實施過程
創(chuàng)設(shè)情境:一些醫(yī)學院士提倡家庭可以預(yù)備一些消毒劑。
任務(wù)1:了解生活中常見的消毒劑
通過互聯(lián)網(wǎng)查閱,了解生活中常見的消毒劑。生活中常見消毒劑及其原理見表2。對于84消毒液的歷史,學生了解到84消毒液名稱來自于1984年解決了上海的甲肝衛(wèi)生事件,認識到科學家的創(chuàng)新精神和能力,發(fā)展學生社會責任意識。
任務(wù)2:掌握電解原理
電解池的原理是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置,其裝置圖如圖1。了解形成電解池的條件與放電順序,選擇合適的電極材料。根據(jù)家庭物質(zhì),84消毒液制備是比較容易的,制備原理為:NaOH + Cl2 = NaClO + NaCl + H2O。由于NaOH與氯氣并不是家庭常備物質(zhì),轉(zhuǎn)而提出另外一個原理,氯堿工業(yè):NaCl+ H2O[通電]NaOH + Cl2 ↑+ H2 ↑
任務(wù)3:根據(jù)生活物品設(shè)計電解制備84消毒液
首先,根據(jù)電解池的構(gòu)成條件,從生活在找出相關(guān)的物品,生活物品見表3。
根據(jù)家庭可應(yīng)用的物品搭建的電解裝置如圖2,電解可以觀察到兩個電極有氣泡產(chǎn)生,電解一段時間后,溶液由無色變淺黃色,而且可以一股聞道刺激性氣味。
三、實踐反思
從本項目的實施情況,可以看出學生的參與度增加。本課堂始終圍繞著家庭如何快捷制備制備84消毒液為主題,讓學生思考,提出方案解決問題。在項目式的教學中,培養(yǎng)學生多途徑去獲取信息,交流合作等相關(guān)能力。教師在整個過程中關(guān)注學生,在合適的時候引導學生。真正的讓學生在動手在學習化學,進一步理解化學與生活的聯(lián)系,過程中培養(yǎng)學生的化學素養(yǎng)。