淺析高中化學(xué)選修模塊實(shí)驗(yàn)分析與教學(xué)的建議

繆順銘

貴州省貞豐縣貞豐中學(xué)

【摘 要】高中是學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握知識(shí)速度最快，質(zhì)與量并重的儲(chǔ)備時(shí)期。人教版教材為能實(shí)現(xiàn)教育更加貼近生活，解決生活中的問題，進(jìn)行了課程的積極變革。本文從人教版化學(xué)《化學(xué)與生活》教材中的重點(diǎn)與難點(diǎn)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行分析并拓展的角度作為切入點(diǎn)，選取學(xué)生生活中經(jīng)常遇見的現(xiàn)象，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)使得學(xué)生解決遇到的實(shí)際問題，同時(shí)提出針對性的教學(xué)建議與參考。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 選修模塊 實(shí)驗(yàn)分析

一、淀粉的水解

淀粉是生活中常見的物品，通過不同的形式可以為人類提供能量。從化學(xué)角度來看，淀粉在轉(zhuǎn)化成何種化學(xué)成分才能被人體吸收，其轉(zhuǎn)化后的形式是什么，這些都是值得學(xué)生探究的化學(xué)問題。淀粉水解實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)探究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，體驗(yàn)并探索科學(xué)研究的具體實(shí)施步驟與過程。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題及科學(xué)創(chuàng)新性的思維。

1.實(shí)驗(yàn)分析

淀粉是生活中極為常見并經(jīng)常使用的生活食材，從化學(xué)角度來說是一種多糖，分子結(jié)構(gòu)中不含醛基，不產(chǎn)生銀鏡化學(xué)反應(yīng)。通過水淀粉的試驗(yàn)分析，要讓學(xué)生了解并認(rèn)識(shí)到淀粉水解的產(chǎn)物是葡萄糖，讓學(xué)生了解單糖結(jié)構(gòu)與多糖結(jié)構(gòu)的聯(lián)系。

第一，試驗(yàn)操作。配置淀粉溶液10毫升。濃度為0.6%-0.7%；。配置銀氨溶液：具體配置流程為，先在一支潔凈的試管中加入1毫升濃度為2%的硝酸銀溶液，開始震蕩搖晃并在這一過程中逐滴滴入濃度為2%的氨水，然后會(huì)逐漸析出沉淀物，當(dāng)析出的沉淀恰好溶解為止。濾出余下的溶液，即為銀氨溶液。

使用3支潔凈的試管并進(jìn)行數(shù)字標(biāo)號(hào)。在試管1和2中各加入5毫升淀粉溶液，然后在試管1中加入10滴濃度為20%的硫酸溶液，試管2維持不變。然后對試管1與2同時(shí)加熱5分鐘，觀察其化學(xué)反應(yīng)。加熱結(jié)束后，放在試管架上直至冷卻，濃度為10%的氫氧化鈉溶液和試管1中的硫酸溶液進(jìn)行化學(xué)中和反應(yīng)，通過試紙測試，直至PH=9為止，把一部分溶液倒置編號(hào)為試管3中待用。在試管2與3中都滴入碘溶液，觀察兩個(gè)試管溶液顏色的變化。在試管1中加入銀氨溶液，進(jìn)行水浴加熱操作，觀察溶液顏色的變化。

第二，注意事項(xiàng)。在檢驗(yàn)淀粉是否溶解水時(shí)，必須在加熱的試管在試管架完全冷卻后，再加入碘水操作。這樣做的原因在于淀粉與碘只有在常溫狀態(tài)下才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成復(fù)合物，進(jìn)而改變碘的本身顏色，形成深藍(lán)色。在檢驗(yàn)淀粉是否已經(jīng)水解時(shí)，如果用銀鏡反應(yīng)測試反應(yīng)檢驗(yàn)水解產(chǎn)物時(shí)，對溶液的酸堿PH值要求十分嚴(yán)格，如果PH值控制不好，銀鏡不易生成。相比較而言，若用堿液中和水解液，并直接加入少許硫酸銅溶液，加熱觀察是否有紅色氧化亞銅沉淀生成，此操作要比銀鏡反應(yīng)操作簡單，更易實(shí)施。

2.教學(xué)建議

第一，通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握淀粉與葡萄糖如何進(jìn)行檢驗(yàn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，加深知識(shí)點(diǎn)的掌握。教師可以通過生活中人們咀嚼高淀粉含量的食物如饅頭等，感覺到甜味的具體事例，引導(dǎo)學(xué)生理解淀粉在人類唾液淀粉酶的作用下發(fā)生了水解反應(yīng)，生成多糖，從而讓學(xué)生能夠理解淀粉在人體中的消化分解的過程，得出淀粉最終在人體中水解為能夠吸收的葡萄糖。通過教學(xué)引導(dǎo)，讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)淀粉水解實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)自身體驗(yàn)，并解決下述問題：

淀粉在無淀粉酶參與的過程中能否實(shí)現(xiàn)水解？

在實(shí)驗(yàn)過程中，淀粉水解的條件和產(chǎn)物分別是什么？

如何判斷淀粉是否已經(jīng)水解？

教師可以將學(xué)生分成不同的試驗(yàn)小組，并讓每一小組演示本組試驗(yàn)過程與問題答案，并選出最佳設(shè)計(jì)方案。通過最佳方案的再一次演示，向?qū)W生傳遞好的實(shí)驗(yàn)過程需要具備的因素與操作流程，好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新的思維。

二、蛋白質(zhì)的鹽析

蛋白質(zhì)是構(gòu)成生命的重要基礎(chǔ)，一切重要的生命體征都需要蛋白質(zhì)的參與。從化學(xué)角度來說，蛋白質(zhì)是有氨基酸通過肽鍵構(gòu)成的高分子化合物。蛋白質(zhì)的鹽析是指向蛋白質(zhì)溶液中加入高濃度無機(jī)鹽溶液，使得蛋白質(zhì)出現(xiàn)凝聚反應(yīng)從溶液中析出的過程。通過蛋白質(zhì)鹽析得到的固體蛋白質(zhì)置入水中后仍然可以溶解，并具有原來的化學(xué)性質(zhì)。因此，蛋白質(zhì)的鹽析是可逆的，可以利用這個(gè)性質(zhì)通過多次提取形成高純度的蛋白質(zhì)。

1.試驗(yàn)步驟

蛋白質(zhì)溶液配制。用干凈的鐵釘在雞蛋的兩端敲開小口，采取豎立操作將蛋清分離并流入燒杯中，加入50毫升水進(jìn)行攪拌，此時(shí)蛋清中的蛋清白溶于水，而球蛋白呈現(xiàn)絮狀狀態(tài)析出。用鋪至4層紗布在漏斗口處幫用水加濕，將蛋白溶液進(jìn)行過濾，并用純凈水稀釋至100毫升備用。取一支潔凈試管并注入2毫升蛋白溶液，沿著試管壁慢慢加入3毫升左右飽和硫酸銨溶液，隨即析出乳白色沉淀。其原因在于高濃度無機(jī)鹽溶液使得蛋白質(zhì)溶解度發(fā)生降低。將2毫升左右?guī)в谐恋淼囊后w加入約7毫升的蒸餾水的試管中，沉淀物逐漸溶解并消失，證明了蛋白質(zhì)鹽析可逆操作。

2.教學(xué)建議

第一，可以將蛋白質(zhì)化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)改造為學(xué)生科普探究性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)并展示其合理性與科學(xué)性，要求學(xué)生保留必要的空白參照物，作為實(shí)驗(yàn)前后對比，加深印象。

第二，可以組織學(xué)生參觀中國發(fā)明的傳統(tǒng)美食豆腐的制作過程，觀察蛋白質(zhì)鹽析在日常生活中的應(yīng)用，體驗(yàn)蛋白質(zhì)在人類生活中的重要作用，并引導(dǎo)學(xué)生自行利用所學(xué)知識(shí)或自學(xué)進(jìn)行制作豆腐的工藝，對感興趣的小組進(jìn)行具體指導(dǎo)，待其制作流程完善后可進(jìn)行演示，提升學(xué)生自學(xué)及動(dòng)手能力。

通過教學(xué)引導(dǎo)，讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)并解決下述問題：

在蛋清溶液中加入少許食鹽，攪拌后會(huì)出現(xiàn)什么反應(yīng)？

在蛋清溶液中加入少許食醋，攪拌后會(huì)出現(xiàn)什么反應(yīng)？

在蛋清溶液中加入少許食鹽，攪拌后再加入食醋會(huì)出現(xiàn)什么反應(yīng)？

教師可以將學(xué)生分成不同的試驗(yàn)小組，并讓每一小組演示本組試驗(yàn)過程與問題答案，并選出最佳設(shè)計(jì)方案。體驗(yàn)生活中科學(xué)知識(shí)尤其是化學(xué)知識(shí)的無所不在。

綜上，我國的教育發(fā)展的先進(jìn)階段，有傳統(tǒng)的教育發(fā)展到重視素質(zhì)教育，再到STS教育。在化學(xué)學(xué)習(xí)方面人教版教材更加強(qiáng)調(diào)“貼近生活、貼近社會(huì)”，這也是人教版高中化學(xué)課程改革的重要方向。因此，在高中課程中設(shè)置《化學(xué)與生活》模塊，通過實(shí)驗(yàn)分析與教學(xué)引導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生研究并感知與生活息息相關(guān)的化學(xué)問題與知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)的思維與視角看問題，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)找到問題的解決方案，達(dá)到更加深刻的了解化學(xué)與生活的密切聯(lián)系。

參考文獻(xiàn)

[1]王壽紅.人教版高中化學(xué)新課程選修模塊實(shí)驗(yàn)分析與教學(xué)建議[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，2010（26）.

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