高中化学第二节 化学品的合理使用学案设计

这是一份高中化学第二节 化学品的合理使用学案设计，共3页。学案主要包含了教学主题内容，教学现状分析，教学目标，教学实录，课后反思等内容，欢迎下载使用。

《豆腐的制作》是人教版普通高中教科书《化学第二册（必修）》第八章《化学与可持续发展》第二节《化学品的合理使用》食品添加剂的拓展内容。豆制品营养丰富、味道鲜美，是大众喜爱的传统食物。通过豆腐制作，了解其中蕴含的化学原理，加深对胶体和蛋白质性质等知识的理解，培养热爱生活的态度及运用科学知识和方法的能力。
【教学现状分析】
学生已经初步掌握了胶体性质、蛋白质性质等相关知识，具备一定的实验能力、观察能力以及分析能力。但还没有形成一定的方法和思路，缺乏收集各类证据、资料形成结论所需的的能力。为了突破这些障碍，我们采取的教学策略是问题驱动和自主探究教学模式，构建研究模型，强化了证据推理意识，有利于后续的学习。
【教学目标】
1.通过豆腐制作，了解其中蕴含的化学原理，加深对胶体和蛋白质性质等知识的理解。
2.通过对制作豆腐过程的探究，实验方案的设计，培养学生科学探究与创新意识。
3.利用豆腐制作这一化学与生活联系的典范，培养学生热爱生活的态度及运用科学知识和方法的能力。
【教学实录】
1.查阅资料、生活调查
（1）以“豆腐制作”等为关键词检索资料，了解豆腐的制作原理、制作过程及营养特点，体会中华饮食文化的价值。
（2）了解国家标准中有关氯化镁、石膏等凝固剂的特点及使用规定。
2.汇报展示
第1组：生活调研，查阅资料了解豆腐在生活和文化领域的重要性和分类。
豆腐内含人体必需的多种微量元素，还含有丰富的优质蛋白，素有“植物肉”之美称。2014年，“豆腐传统制作技艺”入选中国第四批国家级非物质文化遗产代表性项目名录，这道神奇的中国美食开始在商品价值之外，被赋予了更多的文化内涵和传承意义。豆腐是一种营养丰富又历史悠久的食材，别称水豆腐，它既是中国最常见的豆制品，也是中国素食菜肴的主要原料。大小超市、集市全都有豆腐和豆制品的存在，在日常生活中很多家庭也都有食用豆腐及豆制品的生活习惯，豆腐的消化吸收率在95%以上，这样的健康食品一直深受大家的喜爱。
不同地区豆腐也发展出不同的特色，如剑门关豆腐、八公山豆腐、云南石屏豆腐、邱县臭豆腐、窑头豆腐、务川灰豆腐、江西黄姜豆腐等
第2组：查阅资料，搜集豆腐的制作原理及制作过程的信息
传统豆腐生产的基本工艺流程：首先是浸泡大豆使大豆软化，浸泡后的大豆磨浆，过滤将豆渣分离获得豆浆，蒸煮豆浆，再加入凝固剂等使大豆蛋白质胶凝成型得到豆腐。
1.清理：首先选择品质优良的大豆，除去所含的杂质，得到纯净的大豆
2.浸泡：浸泡的目的是使大豆吸水膨胀，有利于大豆粉碎后提取其中的蛋白质。浸泡后大豆表面光滑、无皱皮，豆皮轻易不脱落，手感有劲。
3.磨浆：采用石磨、钢磨或沙盘磨进行破碎。磨碎后的豆糊采用平筛、卧式离心筛分离，充分提取豆浆。
4.煮浆：煮浆是通过加热使豆浆中的蛋白质发生热变性的过程。一方面为后序点浆创造必要条件，另一方面消除豆浆中的抗营养成分，杀菌，减轻异味，提高营养价值，延长产品的保鲜期。煮浆温度应达到100℃，时间5min左右。
5.凝固与成型：生产中通过点卤和蹲脑两道工序完成豆腐的凝固和成型。点卤是将凝固剂按一定的比例和方法加入熟豆浆中，使大豆蛋白质溶胶转变成凝胶，形成豆腐脑。根据豆腐品种的不同，蹲脑的时间一般控制在10-30min。成型即把凝固好的豆腐脑放入特定的模具内，施加一定的压力，压榨出多余的黄浆水，使豆腐脑密集地结合在一起，成为具有一定含水量和弹性、韧性的豆腐，不同产品施加的压力各不相同。
很早以前制作豆腐的方法全部是由人力来完成的，磨豆浆、过滤豆腐渣、压水分等等，很费劲。豆腐制作发展到现代已经不是单纯的靠人力去完成了，现代科技已经使豆腐实现了流水线生产，各种电气化的磨浆机、甩浆机、压干机将豆腐制作从泡黄豆到出成品一条龙生产，日产量比过去提高了4倍以上。新型的家用豆腐机也被研发出来，可以在家里轻松制作豆腐。
教师：豆腐在日常生活中常分为老豆腐、嫩豆腐、内酯豆腐等，同学们知道它们的区别吗？期待同学们的后续探究。
第3组：我们组在网络搜集信息，了解国家标准中有关石膏、氯化镁等凝固剂的特点和使用规定。
1.盐类凝固剂 目前使用的盐类凝固剂主要有盐卤、石膏等无机盐。其主要成分是氯化镁、硫酸镁、氯化钙、硫酸钙等。大豆蛋白加热变形之后，盐中高价阳离子与豆乳中的植酸盐和柠檬酸盐发生络合反应，引起pH值下降，从而接近蛋白质等电点，形成豆腐凝胶。
石膏（2CaSO4·H2O）是常见南豆腐的凝固剂，得到的豆腐质地细嫩、持水性好，有弹性，产量高，残留涩味和杂质缺乏大豆香味，用量为原料的2.25%~4%左右。
盐卤是常见老豆腐的凝固剂，优点为豆浆凝固快，硬度比较强，含水量低，具有独特的甜味和香味，但制得的豆腐持水性差，制作较难，产量低。
2.酸类凝固剂 葡萄糖酸-δ-内酯在水中逐渐水解成葡萄糖酸，使溶液PH值下降，pH接近蛋白质的等电点时，引起蛋白质表面层带电量下降，破坏其胶体的稳定性，产生凝结沉淀。其制得的豆腐保水性好、质地细腻、滑嫩可口，豆腐产量高并具有防腐作用，但口味偏淡、偏软，不适合煎炒。
我国食品添加剂使用卫生标准GB2760-2007规定三者均可用于豆制品的生产，按生产需要适量添加，但必须注意使用食用级的，防止因含有杂质对人体造成危害。
教师：同学们经过前期大调查，了解了豆腐的制作原理和制作过程，那请同学们利用所了解的知识制作家庭版豆腐，比比看谁能做出更好的豆腐。
3.探究实验，探秘生活中的化学
实验原理：豆浆为胶体，在豆浆中加入电解质溶液（氯化镁溶液、硫酸钙溶液或者卤水等）能使得豆浆中的蛋白质产生聚沉。
实验用品：黄豆、烧杯、粉碎机、纱布、托盘、酒精灯、玻璃棒、氯化镁、硫酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、食醋、柠檬等
实验步骤：
（1）制备浓豆浆
浸泡：称取50克无蛀虫、无霉变的黄豆放在一个500ml的烧杯内，加300ml水浸泡一夜（若气温较高，中间可更换一次水），使黄豆充分膨胀，然后倒掉浸泡水。
研磨：将泡好的黄豆放在家用粉碎机内，加入200ml的水，进行粉碎。
制浆：将研磨好的豆浆和豆渣一并进行过滤，另取一定量的水，分多次冲洗滤饼，充分提取豆渣中的豆浆，滤液即为浓豆浆。
（2）丁达尔效应
实验：用激光笔验证豆浆是否为胶体？
现象：浓豆浆激光笔照射无光亮的通路，稀豆浆有光亮的通路，不同浓度的稀豆浆通路的明亮也有差距，过高或过低通路不太明显。
查阅资料可知，丁达尔效应是光的散射现象。丁达尔效应与胶体粒子浓度和光线的波长也有关系。在浓豆浆中，由于胶体粒子浓度较高，光线在穿过豆浆时会被大量散射，从而降低了丁达尔效应的明显程度。而在稀豆浆中，胶体粒子浓度较低，光线散射较少，丁达尔效应更容易观察到。
（3）胶体聚沉
豆腐的凝固就是胶体聚沉的过程。将自制的浓豆浆倒入一烧杯中，用酒精灯加热至80℃左右，然后边搅拌，边向热豆浆中加入卤水（氯化镁溶液）、石膏等凝固剂，直至有白色絮状物产生。停止加热，静置片刻后，就会看到豆浆中有凝固的块状沉淀物析出。
通过对高中化学必修一物质分类一节胶体的学习了解到，把酸、碱、盐等物质加入胶体中时，它们溶解产生的阳离子或阴离子所带电荷与胶体的分散质微粒所带电荷中和，会使胶体的分散质微粒聚集成较大的微粒，在重力作用下沉淀析出。这种胶体形成沉淀析出的现象称为聚沉。加热或搅拌也可能引起胶体的聚沉。
第一次实验我们尝试了氯化镁、石膏、碳酸钠、氯化钠等四种电解质得出了以下结论：不是所有电解质都可以使豆浆胶体聚沉，而且就算能使其聚沉，最后的豆腐质地也和生活中常见的豆腐有很大差异。查阅资料发现，理论上加入电解质或者搅拌、加热均可以使胶体聚沉，实际实验中发现并非如此，还要受到温度、浓度、PH值、电解质离子所带电荷数等条件的影响，豆浆胶体在酸性条下更容易聚沉。
第二次实验选用生活中常见的食醋、柠檬等做凝固剂，调整了适合浓度，同时为了避免聚沉过程温度太高造成的蛋白质变性，加热必须控制适当温度，并要不断搅拌，使豆浆和凝固剂充分混合，避免凝固胶体的过程过快，不利于蛋白质网络结构的形成，会影响豆腐的口感。为了避免得到豆腐的口感过硬，硬物压时间不能过长。由于每个人喜好的差异，所以想得到自己喜欢口感的豆腐，需要不断尝试，找到适合配比和制作过程。
（4）成型
将上述有块状沉淀物的静置20分钟后过滤，再将滤布上的沉淀物集中成一团 ，叠成长方形，放在洁净的桌面上，用一个盛有冷水的小烧杯压在包有豆腐团块的滤布上，大约30分钟后，即可制成一小块豆腐。
【课后反思】
本节课以人教版必修二第八章第二节“化学品的合理使用”一课中研究与实践环节“豆腐的制作”为主，整合人教版必修一第一章胶体的相关知识进行探究实验。课程设计中从学生的认知水平出发，串联教材知识，了解食品添加剂在日常生活中的安全使用，学会豆腐的制作并能对其过程进行化学分析。
本节课的学习，改变平时学生谈添加剂而色变的错误观点，了解添加剂的种类、用途和安全使用范围，使学生在日常生活中正确看待日常饮食中的添加剂问题。对豆腐制作过程的实践体验，结合化学必修一胶体的相关知识，验证胶体的丁达尔现象，复习回顾胶体聚沉相关知识，发现理论与实际生产的联系点和冲突点，提高证据推理能力，培养科学探究精神，增强创新意识，实现本节课的全息学习。
整个探索包含了科学探索实验的完整过程，在学生的讨论、质疑、解惑、成功的过程中不仅学习到了本节课的相关知识，也是对其科学探索精神的一次提升。联系日常生活的化学微实验，学生体会到“处处留心皆学问”，化学学习无处不在，日常生活是知识的丰富来源。前后知识串联，帮助学生形成知识网络，建立不同章节知识之间的联系。物理光学知识的渗透，体现了不同学科知识的相互联系，给学生创造更广阔的思维空间，突显了知识的全息性。