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                引導文教學〓法在《分析化學》教學中的∏應用案例
                發布日期:2015-04-15 11:31:31   來源:    文★章訪問次數:
                        辦公室 吳剛
                 
                       摘要:“澳博官方网站app生活ω飲用水的硬度是否符合國家標準?”這一問題涉及《分析化學》中的配位滴定法等知識點。筆者嘗試在教學中運用引導文教學法引導學生解決問題,旨在使學生在一系王宫列層層遞進的問題引導下,利用已學知識,通過自身鉆研、團隊合作等方式逐漸深入最終解決問題。
                       關鍵詞:引導文教學法;分析化學;應用
                       案例:澳博官方网站app生活飲用水的硬度是否符合國家標準?
                       第一部分  教學設計 
                       【教學班級】2009級糧发展观食工程大專班
                       【學情分析】
                       (1)學生已完成對配位滴定法知識點的學習,具備一定的理論基礎。
                       (2)學生已熟悉滴定操作技術,具備一钢盔定的實踐操作能力。
                      【教學目標】
                      (1)熟悉水硬度ζ 的相關知識,掌握EDTA標準溶液的配制和標定方法以及金屬指示劑的應用條件和終點顏色變化。
                      (2)學生通過上網、查閱書籍等途徑收集資料,培養其难逃借助媒介獨立自主地獲取信息的能力。
                      (3)學生以小組的形式進行分工合作、解決問題,培養其團隊協作精神、與人交流的能力,以及分析、解※決問題的能力。
                      (4)學生通過◇回答問題,鍛煉其語言表█達能力。
                      (5)學生親自動手绝症設計、實施方案,檢驗學生對專業知識的掌握情況,培養學生對→專業知識的綜合運用能力以及實踐動手操作默念能力。
                      【教學內容】 見引導文
                      【教學過程】
                       引導、呈現、解決引導問題(1、2、3、4、5)    學︽生討論制定測定水硬度的簡案     課後學生通過查閱書籍收集資料制定測定水硬度的詳案     學生根據方案進行實施    師生共同評價。
                教 學 環 節 教 師 活 動 學 生 活 動 設 計 意 圖 時間安排
                引言 教師講解 學生聽講、討論 由現實生活引出課題 6分鐘
                什麽是水的硬度? 教師提鼎峙問並總結 學生合作回答問題 培養學生查找資料獲取信息公告、解決問題因袭的能力 5分鐘
                水的硬度分為哪幾類? 教師提問並總結 學生合作回答問題 培養學生查找資料獲取信息、解決問題的能力 5分鐘
                什麽是硬▅水、軟水? 教師提問並總結 學生合作回答問題 培養學生查找資料獲取信息、解決問題的能力 5分鐘
                水的硬度如何表示? 教師提問並總結 學生合作回答問題 培養學生查找資料獲取信息、解決問題的能力 5分鐘
                我國現行生活飲用水硬①度的國家標準是什麽? 教師提問並總結 學生合作回答問題 培養學生查找資料獲取信息、解決問題的能力 5分鐘
                請制訂↓一個測定澳博官方网站app水硬度的方案? 教師巡視,給予指導 學生合作討論並發言 培養學生對專業知識的綜合運用能力、團隊合作意識以及語言表達能力 30分鐘
                討論修改方案 教師巡視,給予指導 學生討論,小組代表闡述方案 培養學生對專業知識的綜合運用能力、團隊合作意識以及語言表達能力 30分鐘
                實施方案 教師指導學生進行實农机具踐操作 學生以小組為單位進行實踐操作,實施方案 培養學生的團隊合作意識及實踐動手操作能力 3小時
                澳博官方网站app生活※飲用水的硬度是多少? 教師提問並總結 各組代表回答問題 培養學生新意的語言表達能力 10分鐘
                澳博官方网站app生活飲用水的硬度是否符合國家標準? 教師提問並總結 各組代表回答問題 培養學生的分︾析、判斷能力 10分鐘
                 
                        引導文:
                      【引言】
                      北京房山逾千戶居民飲用水硬度超標
                        多年來,北京市房山區拱辰街道東羊莊村居民一直反映自來水硬度過高,燒出的水水垢特別多。抽取水樣並由北京市自來水集團水質監測中心進行檢測,結果顯示,該水樣的硬度為每升含碳酸鈣524毫克(超標),屬硬水,不符合飲用水標準,不宜飲用。
                      【確定主題】
                       澳博官方网站app生活飲用水的硬度是否符合國家標準。
                      【學習目標】
                       通過本次內容¤的學習,學生學會借助媒介獨立自主地獲取信息,以小組的形式進行研討、解決問題。培養學生的團隊協作精神清涟,鍛煉學生的專業技能、語言表達能力以及分析、解決問題的能力。
                分組:結合學生的◤實際情況,我把全班學生分成5組,每組4~6人。
                      【引導問題】
                       (1)什麽是水的硬度?
                       (2)水的硬度分為哪幾類?
                       (3)什麽是硬▅水、軟水?
                       (4)水的硬度如何表示?
                       (5)我國現行生活飲用水硬①度的國家標準是什麽?
                       (6)請制訂↓一個測定澳博官方网站app水硬度的方案?
                       (7)討論修改方案。
                       (8)實施方案。
                       (9)澳博官方网站app生活※飲用水的硬度是多少?
                       (10)澳博官方网站app生活飲用水的硬度是否符合國家標準?
                      【信息來源】
                       (1)《分析化學》教材。
                       (2)網站。
                       第二部分  教學實施
                       一、獲取信息
                       師:在房山居民飲用水硬度超標事件中,我們看到飲用水硬度王炳成超標給日常生活帶來不便。那麽,什麽是水的硬度?
                       生:水的硬度,最初是指水沈澱肥皂的能力,水中所含的鈣、鎂離№子是使肥皂沈澱的主要原因。由鈣離子形成的硬度叫做鈣硬度;由鎂離子形成的硬度叫做鎂硬度。全部水的硬度是指水中除堿金屬以外的金屬離子濃度的總和。
                      師:水的硬度分為哪幾類?
                生:水的硬度有暫時硬度和永久【硬度之分,暫時硬度是指通過加熱能以碳酸鹽形式沈澱下來的鈣、鎂離子,即指在水中以碳酸氫鹽形式存在的鈣、鎂離子。通過加熱煮→沸,暫時硬水變成了軟水。永久硬度只谈风月指加熱後不能沈澱下來的鈣、鎂離子,如在水中以硫酸鹽、氯化物等形式存在的鈣鎂離子。
                      師:什麽是硬水、軟水?
                生:天然水中常溶有各種鈣鹽和鎂鹽,因此含有Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、Cl-、SO42-等,通常把只含有↑少量或不含Ca2+、Mg2+的水稱為軟水,把含Ca2+、Mg2+較多的水稱為硬水。
                      師:水的硬度如何表示?
                      生1:由於Ca2+、Mg2+含量遠比其它金屬離子含量高,所以疼怜水的硬度通常是以Ca2+、Mg2+總量表示。
                      生2:水的硬〖度是把Ca2+、Mg2+總量折合成CaO或CaCO3的量來表示,各國對水硬度的表示方法不同。我國通常是『以每升水中含CaO或CaCO3的毫克數(mg/L)表示。
                      生3:也有用含CaCO3的物質的量濃度來表示的,單位取mmol/L。
                      生4:還有用“度”表示的,即每升水中全神贯注含10mgCaO為1度。
                      師:我國現行生绫香活飲用水硬度的國家標準是什麽?是哪年修訂的?
                      生:我國現行生活飲用水的國家標準是由2006年∑ 制訂並於2007年7月1日實施的GB5749—2006《生活飲用水衛生標準》,其中,規定飲用水硬度的指標及限值為:450mg/L(以碳酸丧尽天良鈣計)。這是我國21年來首次對1985年發布的GB5749-85《生活飲用水衛生標準》進行修訂。
                       二、制定計劃
                      師:澳博官方网站app生活飲用水的硬度是多少?請制定一個測定水硬度⊙的方案。
                      生1:用EDTA作為標準溶液。
                      生2:用鉻黑T作為指示劑。
                      生3:溶液由酒紅色變成純藍色為▽終點。
                ……
                       現以第一組為例,呈現他們的方案。
                       準確秤取100mL水樣,加入氨性叫名緩沖溶液,調節pH為10,以鉻黑T為指示劑,用EDTA標準溶液滴定至溶液□由酒紅色變成純藍色為終點,記下消耗EDTA的體積。根據公式計隙地算水的總硬度。

                      總硬度(ppm)=  
                      師:如何制備EDTA標準溶液?
                      生1:用金屬鋅進行ㄨ標定。
                      生2:還可以用銅、氧化鋅、和純碳酸鈣等物質進行標定。
                      師: 制備好的EDTA標準圣体溶液一般貯存在玻璃瓶中還是塑料瓶中呢?
                      生:塑料瓶中,若貯存在玻璃瓶中,則可能溶解玻璃中的鈣生成CaY而使濃♀度逐漸降低。
                      師:EDTA標準溶液的濃度一般配置成是多少呢?
                      生:0.02 mol/L或0.05mol/L。
                      師:各組設計的方案思路是正確的,但是太籠◣統,不夠具體,有待進一步細化,課後請同學們查找相關分析化學教材陈玉菲或者上網等方式收集資料,把方案進一步完善。
                      三、作出決定
                師生共同對第一組的方案進行了修改,現以第一組為例,呈現他ぷ們修改、完善後的方案。
                     1.配制250mL0.02mol/L EDTA溶液
                計算配制250mL0.02mol/L EDTA溶液所需的EDTA的質量。按量秤取倒入400 mL燒杯中,加入200 mL蒸餾水,加熱溶解,待溶液冷卻後轉移至塑料瓶中,稀釋至250mL,充分搖勻。
                     2.配制100mL 0.02mol/L Zn2+標準溶液
                準確秤取配制100mL 0.02 mol/L Zn2+標準溶液所需的金屬鋅。放入150 mL燒杯中,蓋上表面皿沿著燒杯嘴逐滴加〗入1:2HCl,待Zn完全溶解後,以少量蒸餾水沖洗表面食物皿,然後定√量轉移至100mL容量瓶中,加水稀釋到刻度,搖勻。
                    3.EDTA溶液的標定及濃度計算
                用移□ 液管準確移取10.00 mL Zn2+標準溶液於250 mL錐形瓶中,用約20 mL蒸餾水稀釋,逐滴加入1:1氨水至剛出現渾濁,再加入10 mLNH3-NH4Cl緩沖溶△液和兩滴鉻黑T指示劑,用待標定的EDTA溶液滴定至朱峰溶液由酒紅色變為純藍色,記下消耗EDTA的體積VEDTA。平行測定兩次,根據公式1計算出EDTA的實際濃度。
                CEDTA=  = (公式1)
                    4.水的總硬度的測定
                用滴定管梦蝶準確移取50.00 mL水樣於250 mL錐形瓶中,加入5mLpH=10的NH3-NH4Cl緩沖溶液,加入兩滴■鉻黑T指示劑,用已知濃度的EDTA標準溶液滴定到溶液由酒紅色變成純藍色為終點,記下消耗EDTA的體積(V1)。平行測定兩次,根據公式2計算水的總硬度。
                 

                總硬度(ppm)=  (公式2)
                      四、實施計劃
                        1.配制250mL0.02mol/L EDTA溶液
                用百分之一電子天平稱取1.81gEDTA倒入400 mL燒杯中,加入200 mL蒸餾水,加熱溶解,待溶液冷卻後轉移至塑料瓶中,稀釋至250mL,充分搖勻。                
                       2.配制100mL 0.02mol/L Zn2+標準溶液
                用全自動電光分析天平稱取0.1366g金屬鋅放入150 mL燒杯中,蓋上表面皿沿著燒〗杯嘴逐滴加入1:2HCl,待Zn完全溶解後,以少量蒸餾水沖洗表面皿,然後定量轉移至100 mL容量瓶中,加水稀釋到刻度,搖勻。
                       3.EDTA溶液的標定及濃度計算
                用移液管彻底準確移取10.00 mL Zn2+標準溶液於250 mL錐形瓶中,用約20 mL蒸餾水稀釋,逐滴加入1:1氨水至剛出現渾濁,再加入10 mLNH3-NH4Cl緩沖溶液和兩滴鉻⌒ 黑T指示劑,用待標定的EDTA溶液滴定至溶液由酒紅胆怯色變成純藍色,消耗EDTA的體積為10.02mL(兩次測定的平均值)。根據公式1計算出EDTA的實際濃度為0.01895 mol/L。
                CEDTA=  = (公式1)
                      4.水的總硬度的測定
                用滴定管準確移取50.00 mL水樣於250 mL錐形瓶中,加入5mLpH=10的NH3-NH4Cl緩沖溶液,加入2滴鉻黑T指示劑,用濃度為0.01895mol/L EDTA標準溶▂液滴定到溶液由酒紅色變為純藍色,消耗EDTA的體積(V1)為5.36mL(兩次測定的平均值)。根據公式2計算出困难户水的總硬度值為203.32mg/L。

                     總硬度(ppm)=  (公式2)
                          師:澳博官方网站app生活飲用水的硬度是多少?
                         生1(第1組):經測定,澳博官方网站app生活引用水的總硬】度為203.32mg/L(以碳酸鈣計)。
                         生2(第2組):經測定,澳博官方网站app生李振鹏活引用水的總硬度為208.45mg/L(以碳酸鈣計),小於國家標準450mg/L(以碳酸鈣計),故符合國家標∩準。
                ……
                         師:澳博官方网站app生活飲用水的硬度是否符合國家標準?
                        生1(第1組):澳博官方网站app生活引用水的總硬度(203.32mg/L)符合國家標準。
                        生2(第2組):澳博官方网站app生活引用水的總硬度(208.45mg/L)符合國家標準。
                ……
                             五、檢查與◥評價
                             教師和學員之間以互動式交流的方式評估學員的學習效果。
                教師給小組評定成績用表
                組號 組長組
                織能力
                10%
                組員參
                與程度
                10%
                課堂紀律
                15%
                方案設計的合理性、操作的規範性及結果的合理性
                30%
                答案準扩股確性
                20%
                語言表達能力
                15%
                總分
                               
                 
                 
                組員之間互相評定成績用表(組≡員成績用h表示)
                組號 組員 服從工◥作分配
                (10%)
                工作主動性
                (15%)
                合作意識
                (20%)
                課堂紀律
                (15%)
                回答問剪了头发題的數量和質量
                (20%)
                總分
                               
                             
                             
                備註:每項得分需要說明理陷坑由,要本著公平公正的原則,所給分數盡量不要完全相同。
                 
                 
                組員自我評定成績用表(組員成績用z表示)
                組號 姓名 服從工作分配
                (10%)
                工作的主動性
                (15%)
                合作意識
                (20%)
                課堂紀律
                (15%)
                回答問題的
                數量和質量
                (20%)
                總分
                               
                 
                 
                 
                評分細則(一)
                組號 小組成績 組員加分
                  <60分 每位組員減20分
                60~69 每∮位組員加1分
                70~79 每位組过虑員加5分
                80~89 每位組谱写員加10分
                90~100 每位組員加20分
                 
                評分細則(二)
                姓名 組員成績(zc) 組員√平時成績加(減)分
                  <60分 每位組員減7分
                60~69 每位組員加1分
                70~79 每位組員加3分
                80~89 每位組員加5分
                90~100 每位組員加7分
                備註:zc=50%h + 50% z - ×20%
                 
                 
                       第三部分  反思討論
                       1.古人雲:“學起於思,思源於疑。”筆者根據教材內容,結合學生的自身●條件,合理地創設一定的問題情境,即北京房山逾千戶居民飲用水硬度超標事件,在教颜色材和學生心裏之間創造一種不協調,把學生引入一種與問題有關的情境中,引起學生的認知沖突,進而激發學生的認知興趣和求知欲。這樣,學生就會自覺╳地把註意力集中到學習中去,產生較好的教學效果。例如,在本次教學中,我沒有將水硬度的相關知ξ識直接以講授的形式教給學生,而是先把學生引入到北京房山逾千戶居火红民飲用水硬度超標事件中來,並設置一系列相關的問題鏈。學生在這種情境下表現出了濃厚的興趣,一些平時表現不夠積極的同學也能積極主動♂地參與進來,為教學的進一步進行奠定了基礎。
                        2. 施教之功,貴在引導。教學過程妃嫔中,從查閱資料獲取信息、制定計劃、作出決定、實施計劃到檢查、評價,學生都以主人翁的身份直接參與,筆者只是起到一種在吗點撥、引導的作用▓。例如,在制定計劃時,各個小組先制定出方案,然後,教師在此基礎『上及時指出有待進一步完善的地方。體現以學生為以后中心的教學理念,有利於培養學生分析、解決問題的能力。
                        3.在教學中,筆者先向學生展示引導問題,然後學生按照引導文查閱文獻資料、結合實際分析問題↘、進行科學實驗解決問題。例如,(問題5)我國現行生活飲用水硬度的國家標準是什麽?學生通過上網查找資料生活飲用水衛生標準得以解決。學生通過查找書籍作出測定生活飲用水硬度的㊣方案,然後通過做實驗最終得出結果。通過這種方式進行教學,能夠培養學生借助媒介獨立自主地獲取、處理加工信息「的能力,有利於提高他們的自學能力。在教學中,教師助听器要根據學生的實際情況向其提供獲取信息的途徑,以避免他們少走彎路或者全班同學都不知從何下手,挫傷積極性。
                       4.考慮到學生之間←的個體差異,筆者在教學中設置了一系列難度參差不齊的問題也能,例如,第1到第4個問題難度較小,後面的問題難度較大。這良心樣就適應了不同層次學生的需要,使不同層●次的學生都有能力去解決問題,充分挖掘每位各個層次學生的潛能,最大限度地調動學生學習的積極性和主動性。在設計引導問題時,要註意引╲導問題的全面、準確和適宜性。教師要充分挖掘教极深材內涵,充分了解學生的個性特點;用準確的語言,提出適宜學生學習的能涵蓋教材所有知識∞點的引導問題,充分發揮引導問題的引導作用。
                       5.在本次教學過程中,進行分扫荡組教學,即以小組為單位解決問題,有利於培養學生的組織能力、分工協調能力和團隊张旭男合作精神。在分組時要註意☆好、中、差的合理搭配,組長要有一定的組織、協調能力。
                       6.在實施計劃階』段,學生根據自己設計的方案,親自動手操作實施,用配位滴定法的理論知識去指導實踐,有利於培養學生對專業知識的應用能力以及鍛煉學生對天平的使用、滴定操作等實踐動手能力。在這個※階段,老師一方面要組織好學生,避免出現混亂局面,另一方面要及時久别、耐心、細致地進行輔導,對於個別多次出現操作失敗的小組及時灵魂給予鼓勁、樹立信心並幫↘助找出問題。
                 

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