1、2019-4-25- 1 -首届全国高等院校化学专业师范生教学素质大赛化学教学情景创新设计参赛作品氢氧化铝的教学情景设计北京师范大学化学学院 2007 级 巩晓阳2008 年 9 月 13 日2019-4-25- 2 -关于氢氧化铝化学知识的教学情景设计（北京师范大学化学学院 2007 级 巩晓阳）一、情景教学的内容所选内容选自人民教育出版社，课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心编著的普通高中课程标准实验教科书化学必修第三章（金属及其化合物）第二节（几种重要的金属化合物）第二部分（铝的重要化合物） ，尤其侧重于教材中的“实验 38” 、 “资料卡片”和“学与问”等教材栏目中涉及的知识，并通
2、过日常生活常见的现象进一步引导学生，加深对课本知识内容的理解和掌握。二、情景创设的意图和目的化学与生活联系紧密，生活中处处涉及化学，从化学在实际生活中的应用入手创设情境，既可以让学生体会到学习化学的重要性，又有助于学生利用所学的化学知识解决实际问题。现代社会离不开化学，化学与社会紧密相连。它跟社会生产以及生命、环境等现代科学前沿问题有着广泛而密切的联系。联系与化学紧密相关的社会问题（例如能源问题、环境问题等） ，设计相应的教学情境，是一种常用的方法。适宜的情境一般总是跟实际问题的解决联系在一起。利用问题探究来设置教学情境，便于展开探究、讨论、理解或问题解决等活动。高中新课程的教学理念提倡以学生
3、为主体的多样化教学方式，化学教学将倾向以实验探究、实验验证为主流的研究型学习模式教学中情境设计，不仅倡导学生主动参与，改变学生接受学习、死记硬背、机械训练的现状，更加重视过程和方法，体验科学探究的一般过程。情境设计选择问题时通过注意问题的价值性、思考性、趣味性、真实性和针对性，吸引学生、培养兴趣、提高学生的认知水平。通过学习内容 跟其形成、运用的社会和自然情境结合时，有意义学习的发生，所学的知识才易于迁移到其他情境中再应用。只有在真实情境中获得的知识和技能，学生才能真正理解和掌握，才可能到真实生活或其他学习环境中解决实际问题。三、情景素材的描述2019-4-25- 3 -素材一：胃舒平的说明书
4、 其化学名称为：氢氧化铝。 分子式：Al(OH)3分子量：78【性状】本品为白色片。【药理毒理】对胃酸的分泌无直接影响，对胃内已存在的胃酸起中和或缓冲的化学反应，可导致胃内 pH 值升高，从而使胃酸过多的症状得以缓解。另外，铝离子在肠内与磷酸盐结合成不溶解的磷酸铝自粪便排出。【药代动力学】极少量的本品在胃内转变成可溶性的氯化铝被吸收，并从尿中排泄，大部分铝离子在肠内结合成不溶解的铝盐如：磷酸盐、碳酸盐及脂肪酸盐，自粪便排出。本品起效缓慢，在胃内作用时效的长短与胃排空快慢有关。空腹服药作用可持续 2030 分钟，餐后 12 小时服药时效可能延长到 3 小时。【适应症】能缓解胃酸过多而合并的反酸等
5、症状，适用于胃和十二指肠溃疡病，及反流性食管炎的治疗；与钙剂和维生素 D 合用时可治疗新生儿低钙血症（手足搐搦症）。尿毒症患者服用大剂量氢氧化铝可减少磷酸盐的吸收，减轻酸血症。【用法用量】成人：口服，一次 0.60.9g(一次 23 片)，一日 3 次，餐前 1小时服。【不良反应】1、可引起恶心、呕吐、便秘等症状，长期大剂量服用，可致严重便秘，甚至粪结块引起肠梗阻；2、老年人长期服用，可影响肠道吸收磷酸盐，可导致骨质疏松，铝盐吸收后沉积于脑，可引起老年性痴呆；3、肾衰竭患者长期服用可引起骨软化、脑病、痴呆及小细胞性贫血等，特别是对接受血液透析2019-4-25- 4 -的患者，可产生透析性痴呆
6、，表现为肌肉疼痛抽搐、神经质或烦躁不安、味觉异常、呼吸变慢以及极度疲乏无力等症状。【注意事项】1、阑尾炎或急腹症时，服用氢氧化铝可使病情加重，可增加阑尾穿孔的危险；2、有便秘作用，甚至形成粪结块，故常与镁盐制剂合用；3、溃疡大出血时，氢氧化铝可与血液结成胶块，有阻塞肠腔引起肠梗阻的报道 4、长期服用时可导致血清磷酸盐浓度下降，磷自骨内移出，影响骨质的形成，应在饮食中酌加磷酸盐；5、低磷血症（如吸收不良综合征）患者不宜服用本品，否则会导致骨软化、骨质疏松甚至骨折；6、骨折患者不宜服用；7、氢氧化铝用量大时可吸附胆盐，因而减少脂溶性维生素的吸收，特别是维生素 A；8、肾功能不全者慎用。素材二：自来
7、水的生产过程： 1 水蓄留在水库中 2 在过滤器中加入明矾和石灰形成一种粘稠的物质，进行第一次净化 3 经过沙砾池，进行第二次净化 4 经过接触槽，通入一定量的杀菌消毒剂，进一步杀灭细菌 5 用户四、由情景引发的问题组针对素材一提出以下几个问题：问题一胃舒平是常用的医药品，主要用来治疗“烧心”又叫“烧胃”也就是胃酸过多了，那么胃酸的组成究竟是什么呢？根据胃舒平的主要成分，它治疗“烧心”的依据是什么？(胃液中含有一定浓度的稀盐酸，pH 约为 0915胃酸有利于消化食物和杀菌消毒，所以在感冒时需大量饮用白开水并可适当地加一些酸来增大酸度，2019-4-25- 5 -增强杀菌效果。“烧心”也就是胃酸
8、过多了，一般服用胃舒平，它可以降低胃酸的浓度。反应方程式为 Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O)问题二 在服用胃舒平时“不能像别的片剂那样整片吞服，而要在空腹时嚼碎后服下”，试从氢氧化铝的物理化学性质方面进行解释。(因为氢氧化铝不溶于水、难被吸收的成分，整片吞服入腹后，就要靠片剂的自然崩解，而且崩解后并不溶解，仍沉淀在局部，所以效果自然差而且慢。胃舒平中氢氧化铝中和胃酸作用较弱而慢，要使该药显效加快，首先就要让药中有效成分能迅速分散，增大与胃壁的接触面, 尽可能地让更多的粘膜表面吸附上药,从而起到对溃疡面的保护作用,否则效果较差。)针对素材二提出的问题：适用所学化学知识解释利用明矾
9、净化自来水的原理。(十二水合硫酸铝钾KAl(SO 4)212H2O的俗名是明矾。明矾是无色晶体，易溶于水，溶于水时，发生水解反应，水溶液显酸性。它与石灰反应，生成氢氧化铝 Al(OH)3。Al(OH)3 胶体带正电，吸附能力很强，与带负电的悬浮物、泥沙等聚沉，并形成沉淀，使水澄清。达到净水的目的。所以明矾常用作净水剂。)根据素材一二提出问题:问题一长期服用含 Al(OH)3 的胃药会有副作用,所以医生建议少服用，一些营养专家也提出，要尽量少吃含有明矾的食品，试从铝盐对人体健康的影响来解释这个原因。（明矾是传统的食品改良剂和膨松剂，常用作油条、粉丝、米粉等食品生产的添加剂。但是由于明矾的化学成份
10、为硫酸铝钾，含有铝离子，所以过量摄入会影响人体对铁、钙等成份的吸收，导致骨质疏松、贫血，甚至影响神经细胞的发育。铝盐一旦进入人体，首先沉积在大脑内，可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是早老性痴呆症特有的症状。 铝能直接损害成骨细胞的活性，从而抑制骨的基质合成。同时，消化系统对铝的吸收，导致尿钙排泄量的增加2019-4-25- 6 -及人体内含钙量的不足。铝在人体内不断地蓄积和进行生理作用，还能导致脑病骨病肾病和非缺铁性贫血。同时妨碍磷的吸收，长期服用能引起低磷血症。）问题二那么，在日常生活中，我们该怎样预防铝元素的大量“侵入”呢？1、 正确使用铝制炊具。由于铝制炊具，质轻软，易刮伤，能与
11、糖、盐、酸、碱、酒等发生缓慢的化学反应而溢出较多的铝元素，从而增加了人们摄入铝元素的机会。因此用铝制炊具盛放盐、酸、碱类食物时间不要过久。不使用铝铲、铝勺等用具，因为它们在炒菜、盛饭的长期刮擦中，产生肉眼看不见的铝屑，这些铝屑可随饭菜入口进入人体。铝锅应用竹木勺或无毒塑料勺盛饭。建议有条件的家庭不使用铝制炊具，除使用铁锅、砂锅外，一律使用不锈钢制炊具。因为不锈钢制品金属性能稳定，而且对人体无害。2、不食用含铝量多的食物。少吃或不吃使用含铝食品添加剂制作的油饼、油条、糕点、面包及饼干等食物。3、常吃健脑食品和做健身活动。一方面可多食核桃仁、芝麻、绿豆等健脑食品；另一方面，为了预防老年性痴呆症，还
12、应加强健脑锻炼，多看书报、多思考、常下棋、多与人交谈，多参加适合老年人的体育活动等等。素材一和素材二都是来源于实际生活中，体现了化学与生活的密切相关性，同时也便于同学们从一种被动的接受理论知识转化为一种主动的知识拓宽和挖掘。胃舒平作为一种常见药物，同学们根据说明书可以对它的组成有一定的了解。但是许多同学对“烧心”这一症状内在的原因不了解，所以在题目中便给出了这一表象的根本原因：胃酸过多。这样在一定程度上降低了题目的难度，有利于同学们的进一步思考。鉴于部分同学不明确胃酸的成分，特意设计“胃酸的组成”这一问题，以便引导学生进行深层次的思考，避免因一些细节知识的不了解而对整个内容的探讨产生畏惧。在答
13、案中也通过生活中的例子来验证观点，如感冒喝热水病可以好的快一点的原因。2019-4-25- 7 -在问题二中则从吃药方法出发，进一步了解氢氧化铝的物理性质。学生刚看到题目， “整片”与“嚼碎”形成对比，唯一的不同在于药物与胃液的接触面积，进一步联想到提高反应速率，整个问题便迎刃而解。针对素材二提出问题：水库中污浊的水为什么会变澄清？引起学生好奇，又根据材料是因为加入了明矾的作用，通过明矾化学式进一步探究，了解氢氧化铝的其他作用和性质。最后两个问题则主要是根据两个素材，针对铝元素与人体健康提出来的。首先让学生想想日常生活中哪些地方会接触到它，哪些又会让人们不自觉中吃入这种元素，比如铝锅，油条，药
14、物等，食入后会对人体产生哪些危害。同时让学生了解老年痴呆症的元凶便是这种元素，扩展学生知识面。了解了铝对人体的危害，接下来我们应该怎样预防，采取哪些措施。设计这道题的目的在于让学生真真正正了解到化学与我们的日常生活、生命健康是密切相关的，学习化学意义重大，不仅仅是为考试而学习，不仅仅是一些空泛的理论，提高学生学习化学的兴趣，学会从科学的角度去解释生活现象指导生活实践。参考文献：王凤席新形势下化学教学中情境设计的实践与探究 2008-5-21耿莉莉,吴俊明情境教学2008-6-7以下是将上述内容进行简化以 POWERPOINT 的形式来辅助教学，适当增加一些图片，使整个教学内容更加生活化，更便于
15、理解和接受，提高学习兴趣。第三章 金属及其化物 几种重要的金属化合物 胃舒平的说明书 其化学名称为：氢氧化铝 分子式：Al(OH)3分子量：78本品为白色片。2019-4-25- 8 -问题一自来水的生产过程步骤之一在过滤器中加入明矾 和石灰形成一种粘稠的物质，进行第一次净化。问题一胃舒平是常用的医药品，主要用来治疗“烧心”又叫“烧胃”也就是胃酸过多了，那么胃酸的组成究竟是什么呢？根据胃舒平的主要成分，它治疗“烧心” 的依据是什么？问题二 在服用胃舒平时“ 不能像别的片剂那样整片吞服，而要在空腹时嚼碎后服下”，试从氢氧化铝的物理化学性质方面进行解释。问题三适用所学化学知识解释利用明矾净化自来水的原理。 问题五那么，在日常生活中，我们该怎样预防铝元素的大量“ 侵入” 呢？ 问题四长期服用含 Al(OH)3 的胃药会有副作用,所以医生建议少服用，一些营养专家也提出，要尽量少吃含有明矾的食品，试从铝盐对人体健康的影响来解释这个原因。
