研究課的材料

1、研究課的材料 二氧化硫漂白食品有什么危害高級中學(xué) 孫妍二氧化硫是一種無色、有刺激氣味的有毒氣體。二氧化硫具有漂白性，其漂白原理是：二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸與有色物質(zhì)結(jié)合成無色物質(zhì)。但是漂白之后不穩(wěn)定日久會恢復(fù)原色。二氧化硫作為漂白劑很早就有人用在食品中，但是這是國家明文禁止的。不過在有些行業(yè)已經(jīng)成了潛規(guī)則，所以買食品不能光看外表。食品加工中常使用的有關(guān)硫的漂白劑有二氧化硫、焦亞硫酸鉀、焦亞硫酸納、亞硫酸鈉、低亞硫酸鈉、硫磺等。很多干果、干菜在生產(chǎn)加工中使用了漂白劑，各種漂白劑在干果、干菜中的殘留量以二氧化硫計。 使用二氧化硫作為添加劑主要有兩個用途，一是用于干果、干菜等的漂

2、白，令其外觀更好看，被稱為“化妝品”。二是二氧化硫具有防腐、抗氧化等功效，能令其延長保質(zhì)期。 長期食用二氧化硫含量超高的食品具有很多危害：二氧化硫隨著食品進(jìn)入體內(nèi)后生成亞硫酸鹽，并由組織細(xì)胞中的亞硫酸氧化酶將其氧化為硫酸鹽，通過正常解毒后最終由尿排出體外。研究發(fā)現(xiàn)，二氧化硫及其體內(nèi)衍生物不僅對呼吸器官有毒理作用，而且對其他多種器官(如腦、心、肝、脾、胃、腸、腎、胸腺、睪丸及骨髓細(xì)胞)均有毒理作用。少量的二氧化硫進(jìn)入機體可以認(rèn)為是安全無害的，但超量則會對人體健康造成危害。其毒性主要表現(xiàn)為經(jīng)職業(yè)接觸和過量進(jìn)食所引起的急慢性危害。經(jīng)職業(yè)接觸引起的急性二氧化硫中毒主要表現(xiàn)為可引起眼、鼻黏膜刺激癥狀，嚴(yán)

3、重時產(chǎn)生喉頭痙攣、喉頭水腫、支氣管痙攣，大量吸入可引起肺水腫、窒息、昏迷甚至死亡。慢性二氧化硫中毒主要是經(jīng)口攝入食品中二氧化硫殘留量超高引起的。二氧化硫殘留量過多，不僅能破壞維生素B1，還能使鈣形成不溶性物質(zhì)，影響人體對鈣的吸收。同時，二氧化硫遇水生成亞硫酸，對人的胃腸有刺激作用，容易引起為胃腸道反應(yīng)，如惡心、嘔吐等。研究課的材料 大氣污染的危害 高級中學(xué) 孫妍近年來，隨著工業(yè)的跨越式發(fā)展，大氣的污染也日趨嚴(yán)重。大氣污染對人類的危害極大。人必須依靠呼吸新鮮的空氣來維持生命，一個成年人，平均每天呼吸20000次，平均吸入15kg空氣，其質(zhì)量大約相當(dāng)于每天所需食物及飲水質(zhì)量的10倍。有報道指出，人

4、可以幾天不喝水，不吃東西，但不能幾分鐘不呼吸。大氣污染物主要通過呼吸道進(jìn)入人體，也有少量通過接觸和刺激體表進(jìn)入人體。人體吸入的空氣經(jīng)過鼻腔、咽部、喉頭、氣管、支氣管后進(jìn)入肺泡，并在肺泡上進(jìn)行氣體交換。當(dāng)血液通過肺泡毛細(xì)管時，放出二氧化碳，吸入氧氣。含氧的血液被輸送到人體的各部分，供人體組織和新陳代謝用。如果生活在煙霧彌漫的環(huán)境中，空氣中有毒的、有害污染物就會溶于體液或沉積在肺泡上，輕者會是上呼吸道受到刺激而有不適感，重者會引起疾病，使呼吸道和肺功能受到損害，引起病變。大氣污染對人體健康的危害大致可分為急性中毒、慢性中毒和致畸致癌作用等三種。急性中毒發(fā)生在某些特殊條件下。例如，工廠在生產(chǎn)過程中發(fā)

5、生事故，造成大量有害氣體泄漏；外界氣候條件突然變化等，都會引起人群的急性中毒。例如，震驚世界的倫敦?zé)熿F事件、美國聯(lián)合碳化公司印度博帕爾農(nóng)藥廠劇毒氣體泄漏事件等。慢性中毒主要表現(xiàn)在人體長期連續(xù)地吸入低濃度的污染物導(dǎo)致患病率上升。二氧化硫、飄塵、氮氧化物等即使?jié)舛群艿鸵材艽碳ず粑到y(tǒng)，誘發(fā)呼吸道的各種炎癥。日本“四日市哮喘病”是慢性中毒的典型例子。致畸致癌作用指的是隨著空氣污染的加劇，空氣中致畸致癌物質(zhì)的含量日益增多，造成嬰兒畸形和癌癥的發(fā)病率增高。城市中肺癌發(fā)病率、死亡率往往高于農(nóng)村就是一個典型的例子。除硫氧化物、氮氧化物、飄塵等對人體健康有很大危害外，氟化物、有毒重金屬如鉛、鎘、鋅、鈦、錳、釩

6、、鋇、汞，以及砷等，都可能引起人體的慢性中毒，有的可引起癌癥。離子反應(yīng)概念教學(xué)引入片斷高級中學(xué) 孫妍特點：由實驗引入概念教學(xué)教師活動學(xué)生活動演示Ba(OH)2溶液、H2SO4溶液及二者反應(yīng)后溶液的到導(dǎo)電性實驗。提問請你描述并解釋實驗現(xiàn)象。  小結(jié)1本節(jié)課研究視角：從粒子及其相互作用的角度分析酸、堿、鹽溶液間的反應(yīng)。2酸、堿、鹽溶液反應(yīng)的實質(zhì)是離子反應(yīng)，離子反應(yīng)是指有離子參加的反應(yīng)。觀察并描述實驗現(xiàn)象當(dāng)電極插入Ba(OH)2溶液、H2SO4溶液中時，小燈泡發(fā)光；將硫酸加入Ba(OH)2溶液后，小燈泡熄滅。小組討論從微粒及其相互作用的觀點分析、解釋實驗現(xiàn)象，并獲得結(jié)論：1小燈泡

7、發(fā)光是因為Ba(OH)2溶液中含有Ba2+和OH-、H2SO4溶液含有H+和SO42-。2小燈泡熄滅：由于Ba2+與SO42-結(jié)合生成BaSO4白色沉淀，H+與OH-結(jié)合生成H2O，溶液中無自由移動離子。2 案例分析（1）關(guān)注概念引入的功能，并以此為依據(jù)選擇合適的教學(xué)實施策略。概念的引入教學(xué)通常有三方面的功能。首先是關(guān)注學(xué)生原有認(rèn)識，揭示學(xué)生原有認(rèn)識，并讓學(xué)生確認(rèn)其原有認(rèn)識存在不足，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。此時，使用教學(xué)策略的主要目的是制造認(rèn)知沖突，可以使用實驗、新奇的現(xiàn)象、生活中的想象等為情境素材，讓學(xué)生進(jìn)行解釋，當(dāng)學(xué)生不能順利進(jìn)行解釋時，便會產(chǎn)生建立新概念的需要。概念引入教學(xué)的第二

8、個功能是引出新概念，此時可以采用類比的策略。概念引入教學(xué)的第三個功能是擴(kuò)展學(xué)生原有認(rèn)識。（2）在概念引入教學(xué)中的化學(xué)史功能及使用時應(yīng)注意的問題。在概念引入教學(xué)中，化學(xué)史素材主要有兩方面的功能，一方面化學(xué)史真實地再現(xiàn)概念提出的歷程，另一方面展示了在歷史上人們對事物的認(rèn)識有一定的局限性和階段性，而這種階段性與局限性與學(xué)生的認(rèn)識常常是一致的，所以可以用這種階段性和局限性來揭示學(xué)生錯誤認(rèn)識。老師們在使用化學(xué)史素材時要注意解決好“如何將化學(xué)史與概念緊密結(jié)合？”這一問題。（3）點評教學(xué)案例比較欣賞教學(xué)案例中使用的教學(xué)實施策略。在該案例中，實驗現(xiàn)象能夠促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步思考產(chǎn)生現(xiàn)象的微觀本質(zhì)。在實驗中如果能夠先

9、在氫氧化鋇溶液中加入幾滴酚酞，使學(xué)生通過酚酞變紅這一現(xiàn)象認(rèn)識到溶液中有OH-效果可能會更好。因此，概念引入教學(xué)的關(guān)鍵是在了解學(xué)生原有認(rèn)識的基礎(chǔ)上，通過具體例證、實驗、生活中的現(xiàn)象等引發(fā)學(xué)生的思考。（4）還可以用實驗事實引入概念教學(xué)。在概念引入教學(xué)中的實驗策略使用的關(guān)鍵點是建立實驗事實與概念本質(zhì)間的聯(lián)系，案例在這方面處理的比較好。    此外，還需要用更寬闊的思路考慮學(xué)生的原有認(rèn)識是什么。老師僅憑自己的想象（假設(shè)）確定學(xué)生的認(rèn)識起點是不夠的，可以在概念引入環(huán)節(jié)通過一些活動揭示學(xué)生原有認(rèn)識的起點。 無機元素化合物教學(xué)案例分析以硅及其化合物的教學(xué)為例高級中學(xué) 孫妍教學(xué)案

10、例：硅及其化合物 教師先給學(xué)生呈現(xiàn)各種材料和生產(chǎn)生活用品，詢問學(xué)生：從這些圖片上，你看到了什么？由此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引領(lǐng)學(xué)生從化學(xué)的角度進(jìn)行觀察，感受產(chǎn)品材料物質(zhì)元素間的聯(lián)系，建立元素與材料的聯(lián)系，引出本章研究的主要內(nèi)容及本節(jié)課討論的問題。 在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生再次觀察圖片，從中抽提元素和具體的物質(zhì)，并且通過觀察圖片，了解硅的顏色和狀態(tài)，通過硅可以作為半導(dǎo)體材料了解硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間；觀察白水晶，認(rèn)識二氧化硅的顏色、狀態(tài)、硬度等物理性質(zhì)；觀察光導(dǎo)纖維，聆聽教師介紹光導(dǎo)纖維傳輸信號原理，體會性質(zhì)與材料性能的關(guān)系。   在梳理硅和二氧化硅物理性質(zhì)的基礎(chǔ)上，提出第一

11、個核心任務(wù)：預(yù)測硅和二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)：你已經(jīng)學(xué)過許多非金屬單質(zhì)（如Cl2、O2、H2、C等）及其氧化物（如CO2）的性質(zhì)，也在認(rèn)識這些物質(zhì)的性質(zhì)的過程中了解了研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和思路，請你根據(jù)已有知識和經(jīng)驗，預(yù)測：Si和SiO2有哪些性質(zhì)？它們分別能與哪些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)？說明你的預(yù)測依據(jù)。   在學(xué)生討論交流的基礎(chǔ)上，教師小結(jié)預(yù)測結(jié)果：硅、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)，預(yù)測思路，即研究物質(zhì)性質(zhì)的基本思路。   第二個核心任務(wù)：為預(yù)測尋找證據(jù)，請你閱讀資料，思考：這些資料為你的預(yù)測提供了哪些證據(jù)支持？從這些資料中，你發(fā)現(xiàn)了哪些你沒有預(yù)想到的性質(zhì)？總結(jié)你對硅和二氧化硅化學(xué)性質(zhì)的

12、認(rèn)識。提出你發(fā)現(xiàn)的問題或疑問。資料1：為什么選擇硅做半導(dǎo)體材料？   最早使用的半導(dǎo)體材料的是鍺（Ge），但由于鍺在地殼中含量很低、提煉工藝復(fù)雜、因此價格昂貴，不適于廣泛使用。硅在地殼中的含量僅次于氧，儲量豐富，現(xiàn)已成為應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體材料。在常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑。除了氟氣（F2）、氫氟酸（HF）和強堿外，它不易與其他物質(zhì)如氫氣、氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等反應(yīng)。在加熱條件下，硅能與某些非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。例如，加熱時研細(xì)的硅能在氧氣中燃燒，生成二氧化硅并放出大量的熱。 資料2：硅是從哪里來的？   自然界沒有游離態(tài)的硅，常見的化合態(tài)的硅有二氧化硅和硅

13、酸鹽等。工業(yè)上，用焦炭在電爐中還原二氧化硅得到含有少量雜質(zhì)的粗硅。粗硅經(jīng)化學(xué)方法提純后，可得到高純度的硅。 資料3：誰是二氧化硅的“克星”？   二氧化硅的熔點高、硬度大，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定。水晶制品上的精美圖案是怎樣雕刻上去的呢？原來氫氟酸是二氧化硅的“克星”。常溫下，氫氟酸能與二氧化硅反應(yīng)，此反應(yīng)常被用來刻蝕玻璃。二氧化硅也能在常溫下與堿溶液反應(yīng)，但因反應(yīng)緩慢而不具有實用價值。 學(xué)生活動：閱讀資料，提取有效信息，對預(yù)測進(jìn)行驗證；閱讀資料，提取有效信息，發(fā)現(xiàn)硅、二氧化硅的其他性質(zhì)；小結(jié)硅、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)，并與全班同學(xué)交流；就閱讀過程中的某些問題質(zhì)疑。 教師小結(jié)：硅、二氧化硅的化學(xué)

14、性質(zhì)；硅、二氧化硅的特殊性質(zhì)與它們的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 第三個核心任務(wù)：完成含硅元素物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，自然界中硅主要以二氧化硅的形式存在，請你利用硅、二氧化硅的性質(zhì)實現(xiàn)硅和二氧化硅的轉(zhuǎn)化： 作業(yè)1：請根據(jù)你的認(rèn)識完善研究物質(zhì)性質(zhì)的方法與程序 作業(yè)2：比較Si、Cl2、S、N2等非金屬單質(zhì)的性質(zhì)，尋找它們的區(qū)別與聯(lián)系。 作業(yè)3：材料世界是非常豐富多彩的，請同學(xué)們以小組（3-5人)為單位，任選一題去進(jìn)行深入了解：二氧化硅與我們的生活；半導(dǎo)體材料的過去、現(xiàn)在和將來；硅的價值。 教學(xué)案例分析 （1）此案例知識線索明確，把知識放在材料背景中，并且材料背景貫穿整個教學(xué)過程；問題線索清晰，推動整個課的進(jìn)程，問題也是用情

15、景素材承載活動任務(wù)線索：預(yù)測硅和二氧化硅的性質(zhì)，尋找預(yù)測的證據(jù)，完成硅及其化合物間的轉(zhuǎn)化。 （2）本案例通過與硅及其化合物緊密聯(lián)系的豐富素材引入課題，激發(fā)學(xué)生興趣；使用的是問題探究，通過問題驅(qū)動，素材支撐，促使學(xué)生展開探究；用元素觀、分類觀和轉(zhuǎn)化觀指導(dǎo)元素化合物的教學(xué)；應(yīng)用具體的思路和方法指導(dǎo)學(xué)生的探究。 （3）從生活中對硅及其化合物的使用入手，由用途來分析硅及其化合物的物理性質(zhì)，進(jìn)而進(jìn)入到對化學(xué)性質(zhì)的討論。通過預(yù)測結(jié)合材料進(jìn)行物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)，側(cè)重從元素觀和分類觀來預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)。這個案例之所以能夠如此精彩，前面的鋪墊是到位的，例如元素觀和分類觀、研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序的鋪墊。 （4）案例中

16、作業(yè)的設(shè)計也非常有借鑒價值。作業(yè)進(jìn)一步體現(xiàn)了三維目標(biāo)的提升，要求學(xué)生反思研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和思路，要求學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識專題的整合總結(jié)，要求學(xué)生拓展對硅及其化合物在材料中應(yīng)用的認(rèn)識。 除此之外，老師們可能好奇這樣的教學(xué)設(shè)計是怎樣出來的。本案例教學(xué)設(shè)計的源頭是教材，教師要充分挖掘教材資源，如聯(lián)想質(zhì)疑、概括整合等各種欄目。該案例中的資料和核心任務(wù)都是依據(jù)教材中各種欄目進(jìn)行改造的。 教學(xué)案例：氧化還原反應(yīng)概念建立教學(xué)片斷 高級中學(xué) 孫妍教師活動學(xué)生活動提問1 根據(jù)鈉和氯氣的反應(yīng)，請大家思考：NaCl中存在的微粒是什么？反應(yīng)物中的微粒是什么？生成的微粒是什么？是如何轉(zhuǎn)變的？ 2觀察演示實驗（碳

17、棒和鋅片一同放入硫酸銅溶液中，并用導(dǎo)線連接）回答問題：鋅片放入硫酸銅溶液中，現(xiàn)象是什么？上述實驗中，碳棒上是否出現(xiàn)變化？根據(jù)實驗現(xiàn)象分析所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。小結(jié)：這兩個反應(yīng)的本質(zhì)完全相同。演示實驗在碳棒和鋅片的導(dǎo)線間串聯(lián)電流計。提問電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，證明了什么？小結(jié)上述三個反應(yīng)的共性都有電子轉(zhuǎn)移；化合價都發(fā)生了變化；提問化合價發(fā)生變化的反應(yīng)，是否都會產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移？演示實驗氫氧燃料電池小結(jié)氧化還原反應(yīng)的特征：化合價的變化；氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)：電子轉(zhuǎn)移。思考、討論，回答問題：反應(yīng)前鈉以原子形式存在，反應(yīng)后變?yōu)殁c離子，失去電子；氯氣在反應(yīng)物中是分子形式，生成物中變?yōu)殡x子形式，得到電子。觀察實驗、思考

18、討論，回答問題：鋅片與硫酸銅反應(yīng)，鋅片上析出紅色的銅。出現(xiàn)紅色，證明銅在碳棒上析出。觀察實驗、思考討論，回答問題：導(dǎo)線中有電子定向移動。聆聽、記錄思考討論觀察實驗，思考聆聽、記錄案例分析（1）在教學(xué)案例中，老師成功地設(shè)計了具有層次性和針對性的例證系統(tǒng)。其中針對性體現(xiàn)在例證的選取和使用都是與學(xué)生容易產(chǎn)生的錯誤認(rèn)識對應(yīng)的，充分利用正例證和反例證糾正學(xué)生的錯誤認(rèn)識。如鈉和氧氣的反應(yīng)支持了學(xué)生從得氧失氧角度認(rèn)識氧化還原反應(yīng)；而鈉和氯氣的反應(yīng)則是得氧失氧概念角度的反例證，促進(jìn)學(xué)生反思這一類反應(yīng)的本質(zhì)到底是什么；鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)的例證進(jìn)一步突破了學(xué)生對鈉和氯氣反應(yīng)認(rèn)識的局限性（可能有些學(xué)生會認(rèn)為只有化合反應(yīng)才會有電子轉(zhuǎn)移）。（2）在概念教學(xué)時要充分關(guān)注例證策略的使用，一個好的例證系統(tǒng)可以解決概念教學(xué)中的所用困難。因為概念的形成源于一組例子的共同