“补铁剂的选购与含铁量的测定”教学设计与实录

摘要：以“培养学生正确的消费观念”为理念，围绕“补铁剂的含铁量是否合格、各类补铁剂有什么特点、选用补铁剂时要注意哪些事项”等问题，设计并实施“补铁剂的选购与含铁量的测定”，树立消费者的主人翁意识，利用已学的化学知识维护自身的合法权益，为未来的高品质生活奠基。

关键词：补铁剂；选购；测定；教学设计

文章编号：1005–6629（2013）11–0046–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

为优化育人模式，推进普通高色化多样化发展，提高普通高中教育质量和办学水平，加快教育现代化建设，浙江省从2012年秋季起在全省范围内实施《浙江省深化普通高中课程改革方案》。本次课程改革的指导思想是：“调结构、减总量、优方法、改评价、创条件”，最大特色在于突显“选择性”，适当减少必修，全面加强选修，把更多的课程学习选择权交给学生，把更多的课程开发权交给教师[1]。

在此背景下，我校化学教研组积极组织特级教师、骨干教师开发化学选修课程，由包朝龙老师、王星乔老师开发的《消费化学》选修课程被评为浙江省普通高中精品选修课程并入选为浙江省网络课程，由浙江省教育厅推荐、浙江教育资源网面向全省推广使用。本节课内容即选自《消费化学》选修课程，并于2013年5月24日鄞州区高中化学选修课程研讨会上进行了展示，受到了与会专家和老师的广泛好评。

1 设计思路

在现代社会中，人人都是生产者而又是消费者，生产者不一定从事化学或化学相关的职业，而消费者却离不开化学[2]。本来属于生活组成部分的化学理应为提高人们的生活质量服务，不幸的是许多失实的广告借科学之名欺骗消费者，许多不法商贩滥用科学知识坑害消费者：三聚氰胺、瘦肉精、皮革奶、塑化剂……因此，如何培养学生的消费素养，树立消费者的主人翁意识，利用已学的化学知识维护自身的合法权益，为未来的高品质生活奠基也就成了本节课的出发点。

铁是人体所必须的微量元素，而人群中缺铁现象普遍存在，因此市场上补铁剂琳琅满目。补铁剂的含铁量是否合格、各类补铁剂有什么特点、选用补铁剂时要注意哪些事项自然成为消费者所关心的问题。据上所述，本教学设计采取以下思路开展教学：（1）自助体检，引起消费需求。课的开始以学生自助体检活动引入，学生对照常见的贫血症状初步判断是否患有贫血症，引起学生对自身健康问题的关注，同时让学生意识到本节课内容与他们自身息息相关，从而激发学生学习的积极性、主动性；（2）自主消费，考虑哪些因素。自助体检活动使学生认识到铁元素的重要生理功能，缺铁自然要补铁，而市场上补铁剂琳琅满目。“作为消费者，你在购买补铁剂时会考虑哪些因素呢？”，通过学生的讨论，应主要集中在商品质量、价格、产品特点等方面；（3）定性定量，检测商品质量。让学生通过讨论，结合已学的化学知识，设计补铁剂中Fe（Ⅱ）的检验方案，体现了化学知识的学以致用。而铁元素的定量检测方法——目视比色法，学生从未接触过，作为拓展补充，使学生能够在选修课中增长见识。另外在这一环节中，学生亲自操作实验定性定量检测补铁剂商品质量，使他们在“做中学”的自主探究中享受“商品质量我做主”的快乐；（4）消费向导，合理选用商品。除了商品质量问题，作为消费者在服用补铁剂之前还应关注说明书中的一些注意事项，利用茶水-墨水-茶水魔术及其他演示实验，形象、生动解释了“本品不应与浓茶同服”的原因。最后，利用“消费向导”栏目详细列举了每类补铁剂的产品特点、价格等内容，并告知必需元素与人体生理机能的最优原则，既回应了“作为消费者，你在购买补铁剂时会考虑哪些因素呢？”，同时也能使学生树立科学的消费观。

2 教学目标

（1）知识与技能：初步学会判别人体缺铁典型症状，认识铁元素的生理功能；理解目视比色法的原理；练习使用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液；了解各类补铁剂的产品特点及服用注意事项。

（2）过程与方法：通过Fe（Ⅱ）检验方案的讨论与设计，培养学生合作学习能力；通过补铁剂含铁量检测实验探究活动，提高观察能力、动手实验能力、计算能力。

（3）情感态度与价值观：树立将化学知识应用于日常消费活动的意识，能够对与化学有关的消费问题做出合理的判断与解释；体验化学实验在解决问题中的重要作用，在“做中学”的自主探究中享受“商品质量我做主”的快乐。

3 实验用品

（1）仪器：25 mL比色管、100mL容量瓶、50 mL烧杯、10 mL量筒、胶头滴管、玻璃棒、洗瓶、试管架。

（2）试剂：补铁剂（朴雪口服液，哈药集团制药六厂；血尔口服液，康富来保健品有限公司；硫酸亚铁片，济南永宁制药）、5%过氧化氢溶液、5%KSCN溶液、标准FeCl3 溶液、蒸馏水、1：4硫酸。

4 教学过程

4.1 自助体检，引起消费需求

[教师]欢迎同学们来到消费化学课堂，今天我免费请同学们做一次自助体检。

[PPT投影]

[教师]我来统计下，均“否”的同学请举手，有一个“是”的请举手，有两个“是”的请举手，三个或三个以上“是”的请举手。

[学生]根据自身情况举手，积极参与活动。

[教师]均“否”的同学说明你们没有患贫血症，有一个“是”的，有可能轻度贫血；如果三个或三个以上“是”的，有贫血，而且还比较严重。当然，同学们也不必惊慌，其实贫血在我们人群中很常见，据不完全统计，中国人有20%患有不同程度的贫血症。

[设问]那么，同学们是否知道贫血极有可能是人体缺少哪一种元素造成的呢？

[学生]铁。

[PPT投影]血红蛋白结构示意图。

[教师]铁是人体所必需的微量元素。缺铁可导致多种含铁酶活性降低，特别是血红蛋白活性降低，阻碍氧的运输，进而诱发细胞氧代谢水平下降，机体免疫力下降，并伴有疲倦、烦躁、易怒、注意力不集中、记忆力减退、干裂舌等症状。从图可以看出，血红蛋白中的铁是什么价态的铁？

[学生] +2价。

设计意图：从学生自助体检活动引入，一方面可以引起学生对自身健康问题的关注，顺利引出本节课学习内容之一：铁的生理功能；另一方面让学生意识到本节课内容与他们的自身健康密切相关，充分调动学生学习的积极性、主动性。

4.2 自主消费，考虑哪些因素

[教师]如果缺铁怎么办？

[学生]补铁。

[教师]补铁的来源有食物、保健品、药品（展示实物）。

[设问]如果轻度缺铁性贫血，我们会选择食补，那么哪些食物中富含铁元素呢？

[学生]瘦肉、菠菜、猪肝等。

[教师]很好，说明同学们的知识面很广，如果是重度缺铁性贫血呢，你会选择……

[学生]保健品、药品。

[PPT投影]展示各种各样的补铁剂。

[教师]当我们走进药店或者超市，补铁剂可谓琳琅满目，作为消费者，你在购买补铁剂时会考虑哪些因素呢？

[学生]价格、功效、口味（学生笑）。

[追问]首要考虑的因素是哪个？

[学生]铁的含量。

[教师]对，药品是否含有铁以及含铁量是否达标是我们最关心的，因为它是发挥功效的前提。同学们看屏幕上补铁剂的名称，补铁剂中的铁应该是什么价态？

[学生] +2价。

设计意图：让学生了解补铁来源的常识：轻度缺铁，可以通过食补，并知道日常食物中有哪些富含铁元素；如果重度缺铁，则必须借助补铁剂。作为消费者在购买补铁剂时必然会考虑功效、价格等因素，自然引出了下文的商品质量检测。

4.3 定性定量，检测商品质量

[教师]作为有化学素养的消费者，你能设计实验方案来研究补铁剂中是否真的含有二价铁，前后左右相互讨论下？（约1 min）

[学生1]将Fe（Ⅱ）氧化为Fe（Ⅲ），再加KSCN溶液，看是否会出现血红色。

[教师]赞同吗？有没有不同意见？

[学生2]如果补铁剂中的铁为Fe（Ⅲ），也会出现上述现象。应该先加KSCN溶液，再加氧化剂。

[教师]你们同意哪种方案？

[学生]第二种方案。

[PPT投影]实验操作步骤。

[学生]动手实验（大约两分钟）。

[教师]下面请一位同学汇报看到什么现象，有什么结论？

[学生]滴加KSCN溶液的颜色没有明显变化，再滴加酸化的H2 O2 后溶液变红色，说明朴雪口服液中含有Fe（Ⅱ）。

[追问]二价铁溶液易被氧化，那么这瓶补铁剂有没有被氧化变质？

[学生]没有。

[教师]说明补铁剂有一定稳定性。

[过渡]刚才我们通过实验定性检测到补铁剂中的确含有二价铁，这能不能足以说明质量是符合标准的？

[学生]不行，还需要检测铁的含量。

[教师]那如何定量检测铁元素的含量呢，请同学们阅读讲义上的“知识预备”1分钟。

[学生]阅读讲义上的“知识预备”1分钟。

[教师]通过刚才同学们的阅读，我想你们对原理有了一定的了解，我们今天通过目视比色法测定铁的含量。在一系列试管中装有不同浓度的标准比色液（因浓度不同形成颜色深浅差异的色阶）（提问：相当于pH试纸中的什么），将待测溶液与标准比色液进行比较，若待测溶液与色阶中某溶液的颜色深浅相同，则说明2份溶液的浓度相等；若待测溶液颜色深浅介于相邻2个标准比色液之间，则待测溶液的浓度计为2个标准比色液浓度的算术平均值。我们今天比较待测液中Fe（SCN）3与标准液中Fe（SCN）3的颜色。这里要将二价铁转化为三价铁，需要加入氧化剂。接下来请同学们阅读实验步骤（约1.5 min），将重点的操作环节划出。

[学生]阅读实验步骤。

[教师]解释实验操作中的注意事项，强调学生的角色定位——质量检测员，所以实验操作过程中要做到“依照方案、准确规范、分工协作、把握时间”。

[学生]动手实验（大约10 min）。

[教师]大部分小组已经完成实验了，请一组同学上报数据。

[学生] 2.8 mg。

[教师]厂家说明书中标注的含铁量为多少呢？（拿出说明书）

[学生]每100 mL含有20～30 mg。

设计意图：结合已学的化学知识，通过化学实验手段，检测商品质量是否达到规定的标准，树立消费者的主人翁意识，在“做中学”的自主探究中享受“商品质量我做主”的快乐。

4.4 消费向导，合理选用商品

[过渡]从刚才定性、定量实验可以看出，补铁剂的商品质量应该是没问题的，那么我们在服用之前还应该看什么？（亮出说明书）

[学生]说明书。

[PPT投影]说明书注意事项。

[教师]说明书注意事项中有一条引起了我的兴趣：“本品不应与浓茶同服”。为什么一些补铁剂不能与浓茶同服呢，我们来做一个……

[学生]实验。

[教师]魔术，睁大你们的双眼，演示茶水—墨水—茶水实验。

[教师]刘谦的魔术是假的，但化学实验却是实实在在的。你们想知道其中的原理吗？

[学生]想。

[PPT投影]魔术解密。

茶水里含有大量的单宁酸（鞣酸），当单宁酸遇到亚铁离子后立刻生成单宁酸亚铁，它的性质不稳定，很快被氧化生成单宁酸铁的络合物而呈蓝黑色，从而使茶水变成了“墨水”。维C具有还原性，将三价的铁离子还原成二价的亚铁离子，因此，溶液的蓝黑色又消失了，重新显现出茶水的颜色。

[教师]我在魔术过程中动了点手脚，在玻璃棒上蘸取了少许硫酸亚铁片粉末（展示样品），在另一个高脚酒杯中加入了维C。维C能够把+3价铁还原为+2价的铁，说明维C具有什么性质？

[学生]还原性。

[设问]通过刚才的魔术我们知道了为什么吃了一些补铁剂后不能立即喝浓茶的原因：茶叶中大量的鞣酸，与铁形成不溶性铁盐，阻碍铁的吸收。如果我们不小心喝了浓茶有没有补救的措施？

[学生]吃维C。

[教师]很好，说明你们会活学活用了。

[过渡]刚才我们是用硫酸亚铁片做的实验，那么是不是所有补铁剂都能够和茶水发生作用？

[教师]演示实验。

实验1：向试管中加入朴血口服液溶液2 mL，加入一定量的浓茶水，注意观察现象。

实验2：向两支试管中各加入血尔口服液3滴，并加入相同体积的蒸馏水进行稀释，往其中一支试管中加入浓茶水，注意对比观察现象。

[实验现象]均未出现蓝黑色。

[教师]刚才的这些实验，对我们做消费决策起到辅助的作用。

[PPT投影]消费向导。

[消费向导]上述各项信息对你选购补铁剂有什么帮助，或者周围的人选购补铁剂你又有什么建议？

[学生1]要补铁买血尔（学生大笑）。

[学生2]我会买硫酸亚铁片，比较便宜。

[学生3]喜欢喝茶的人我建议他买朴雪口服液或者血尔，肠胃不好的不要购买硫酸亚铁片。

[教师]补铁剂虽好，但我们能否大量喝？

[学生]不行。

[教师]不能大量喝补铁剂，否则会出现呕吐、腹泻、黑便、肠胃炎甚至消化道出血等铁中毒症状。

[PPT投影]人体必需元素含量与生理机能的关系（最优原则）[3]。

[结语]套用一句广告词：补铁剂虽好，可不要贪喝哦！谢谢大家！

设计意图：利用茶水—墨水—茶水实验研究三类补铁剂能否与茶水相互作用，释疑为何服用一些补铁剂后不能饮用浓茶，同时利用“消费向导”栏目介绍了三类补铁剂的产品特点及市场价格，呼应了上课伊始学生选购补铁剂的考虑因素，为学生今后的消费决策提供合理的建议。

参考文献：

[1]浙江省教育厅.浙江省深化普通高中课程改革方案.

[2]高锦章.消费者化学[M].北京：化学工业出版社，2002.

[3]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学与生活[M].南京：江苏教育出版社，2004.