牙膏摩擦剂成分的探究

1、中小学科学活动案例牙膏摩擦剂成分的探究设计者：如皋市白蒲镇初级中学 杨俊峰【所属领域】化学与生活【活动目标】1从牙膏摩擦剂成分的探究中发现：从生活走进化学,从化学走向社会科学理念。生活中的衣食住行各个方面都离不开化学,初三学生通过化学学习。通过对牙膏成分的分析，应知道在哪里能找到化学,化学能回答生活中的哪些问题,化学能为我们当前生活提供什么。（过程与方法目标）2探索应用情境引导、问题探究式学习模式问题探究式学习的展开。开展合适的活动情景有助于调动学生的潜能,只有被调动了的潜能才有可能发展成为学生的能力。（知识与能力目标）3.围绕日常生活中牙膏磨擦剂来创设学习情景,发挥学生的主体作用,尝试引导学

2、生提出猜想、设计实验、验证猜想并得出结论，学会倾听并借鉴别人的意见。（情感态度价值观目标）【方案设计】活动背景牙膏是学生从小就开始每天接触、使用的日常生活用品，与学生的生活密切相关，但是学生们却很少了解牙膏摩擦剂的具体成分，并把牙膏作为开展探究活动和科学研究的对象。本活动通过设计一系列与牙膏成分相关的探究活动让学生广泛参与，并通过营造一种竞争性情境引导学生发现探究过程中的一些知识和方法，通过讨论交流把学生的思维引向深入。本课涉及多个化学知识和原理，对于初三学生来说，主要以实验探究为主，引导他们观察科学现象，提出合理的科学问题，但对于这些化学知识和原理，要求学生们通过相关的实验探究并掌握。可能涉

3、及的重要词语或科学概念：摩擦剂、泡沫剂、粘合剂、甜味剂、芳香剂、碳酸钙，二氧化硅等。参加对象 初中阶段活动时间 1课时活动准备：为每个活动小组准备一支某品牌牙膏，稀盐酸，石灰石，白色的细砂，试管若干支等。【活动过程】一、导语：放映：商场、超市中各种牙膏的种类和某品牌牙膏的广告片。老师：从广告语和生活中我们知道使用牙膏刷牙不仅能去除去日常饮食带来的牙渍,恢复牙齿的健康洁白,还可以帮助防止牙渍再生,持久洁白牙齿。牙膏为什么有这些作用呢?学生：应该与牙膏中所含物质的成分有关,与所含物质的性质有关等。老师：牙膏中到底含有哪些主要成分,我也不清楚,我也很想知道牙膏的主要成分,我从网上下载了一些有用资料。

4、投影：网上下载的有关牙膏的资料(渗透了另一种学习方法,利用网络资料)。二、提出问题老师：从资料介绍来看,牙膏虽然种类很多,但都含有摩擦剂,今天同学们都从家里带来了你所使用的牙膏,通过资料介绍你想对牙膏进行哪些方面的探究学生：“我想探究中华牙膏中的摩擦剂是什么?”、“我想探究佳洁士牙膏中摩擦剂的质量分数是多少?”、“牙膏中的摩擦剂会伤害牙齿吗?”、“我想知道碳酸钙摩擦剂的制取方法。”、“我想知道洗涤泡沫剂的化学式。”,“我想知道含氟牙膏中氟的作用。”。(学生非常兴奋地说出许多想知道和想探究的问题)老师：同学们你们能解决上述问题吗?学生甲：我想合格牙膏中的摩擦剂可使牙菌斑,软垢和食物残渣去除,又不

5、会对牙面及牙龈产生伤害。不合格牙膏中的摩擦剂粗糙,刷牙时有象沙子一样的颗粒滞留在嘴里,容易伤害牙齿。学生乙：我认为牙膏中的摩擦剂(如碳酸钙)要颗粒细、纯度高和均匀才能做摩擦剂。所以不能用石灰石直接做摩擦剂,石灰石中含杂质太多,需要对含碳酸钙的物质(如石灰石)进行提纯。学生丙：含氟牙膏能增加牙齿的抗龋力。里,容易伤害牙齿。学生乙：我认为牙膏中的摩擦剂(如碳酸钙)要颗粒细、纯度高和均匀才能做摩擦剂。所以不能用石灰石直接做摩擦剂,石灰石中含杂质太多,需要对含碳酸钙的物质(如石灰石)进行提纯。学生丙：含氟牙膏能增加牙齿的抗龋力。教师：针对提出的问题,分小组来解决以下问题(引导学生提出有探究性价值的问题

6、):三、设计方案老师：学生分小组进行讨论(引导学生开展合作学习)。投影：讨论要求学生：学生讨论非常激烈,代表发言积极,主要设计如下:课题1:提出假设假设1:摩擦剂是氢氧化铝;假设2:摩擦剂是碳酸钙;假设3:摩擦剂是二氧化硅。实验方案取少量某牙膏于烧杯中,并加入过量的稀盐酸。则实验中可能出现的现象与对应结论如下表: 问题：对二氧化硅和氢氧化铝的性质不清楚,它们是否溶于水,是否能与酸反应。课题2:方案1 方案2方案3方案4四、讨论方案老师：对上述设计的方案师生共同讨论,尽可能解决方案中出现的问题(培养学生对实验方案设计的评价能力)。对于课题1:同学们都同意此方案的设计。对提出的问题,有同学举手说可

7、以帮助解决。学生：我猜想二氧化硅不能和酸反应,因为它属于非金属氧化物,氢氧化铝能与酸反应,因为它属于碱,是否溶于水可通过查溶解性表和实验进行解决。老师：说的很好。细砂的主要成分是二氧化硅,我这里就有一包灰白色的细砂,只是牙膏里的二氧化硅比这更纯,颗粒更细,更均匀,下面我们请一名同学做细砂与盐酸的反应(引导学生用化学实验的方案证实自己的猜想)。学生：向装有少量细砂的烧杯中倒入盐酸,砂与盐酸没反应。对于课题2:学生甲：我认为方案1不可行,因为石灰石中含许多除碳酸钙以外的其它不溶性的杂质,在溶解和过滤中不能除去,这样制得的碳酸钙含杂质太多,不能用来做牙膏中的摩擦剂。学生乙：我认为方案2也不可行,反应

8、中的二氧化碳不能充分利用,反应中所需的盐酸和碳酸钠成本较高,不适合用此方案来制取摩擦剂。学生丙：我认为方案3可行,但不如方案4好,方案4能充分利用石灰石反应后的产物全部转化为碳酸钙,使生产过程成本降低,且符合生产绿色化。老师：同学们说的非常好,说明你们已经意识到工业上制取某种物质的基本原则。投影：五、实验论证老师：请同学们用自己带来的牙膏,按照课题1的实验设计进行实验并完成实验报告。(同学们用自己带来的牙膏进行实验情绪高涨,但倒入盐酸看到大量气泡产生,“肯定含碳酸钙”学生们兴奋地大叫起来)。看到同学们仔细的观察和记录实验现象,再看到上交的一份份活动探究报告,我认为此次活动探究课是成功的(引导学

9、生用化学实验的方案证实自己的猜想)。六、活动小结老师：大家今天通过实验探究了牙膏摩擦剂成分，积累了不少的知识和经验，同学们激励讨论问题的精神值得尊重和表扬。更重要的是我们在探究的整个过程中还有我们暂时发现不了的的问题，比如说牙膏还有其他那些成分呢？课后不妨多动动脑筋，看能不能找到这些问题的答案。【总结反思】这节活动课,一方面巩固了碳酸根离子的检验,酸、碱、盐的性质,另一方面提高了学生对化学实验设计与实验方案评价的能力。同时也强调理论和实践结合,学以致用的思想。通过这节课,个人感觉由于课程理念的变化,课程资源也发生了深刻的变化,只要教师善于把握和组织、开发,我们的课堂中就可生成很多东西。课程资源不只局限于一本书,而应拓展、延伸到生活世界、科学世界等各个角落。更应注重书本知识向生活的回归,向学生经验的回归,十分注意对书本意义的多样化解读。我相信只要教师努力挖掘生活中富有探究性的内容