【教学案例】探究豆腐制作中的点卤剂

1 教学背景

1.1 知识结构化的需要

“盐”复习课选自人教版九年级化学下册第十一单元“盐化肥”，在新授课中学生已认识盐的概念，了解氯化钠，碳酸钙，碳酸钠等常见的盐在日常生产生活中的应用，以及化肥在农业生产中的作用，作为一节复习课，不仅需要让学生掌握盐的化学性质，更应该将碎片化的知识建立关联，通过“复分解反应”这一桥梁，建立起结构化的“酸，碱，盐”知识体系 南宫体育。

1.2 学段衔接的需要

《义务教育化学课程标准(2022年版）》（下文简称“化学新课标”）提出“要加强学段衔接”“合理安排不同学段内容，体现学习目标的连续性和进阶性”“了解高中阶段学科特色 南宫体育，为学生进一步学习做好准备”，初中化学对于“复分解反应能否发生”局限于两种化合物互相交换成分生成水，气体或沉淀，而高中阶段的复分解反应实际上是两种电解质互相交换离子的反应，复分解反应能否发生，进行到什么程度，要通过平衡常数定量分析，因此在复习课中对复分解反应的概念可作适当的延伸，有助于衔接高中教学。

2 设计思路

本课题对应化学新课标中“物质的性质与应用”和“物质的化学变化”两大学习主题，利用化学变化围绕盐类物质进行检验，制取，应用，真正理解盐的化学性质和复分解反应的实质，学会调控化学反应实现物质转化，认识到物质性质和应用之间的关系，选取生活中常见的黄豆制作豆腐为教学情境，“点卤”操作中选择不同凝固剂可制成不同的豆腐，其中常用的盐类凝固剂有和，学生在自制豆腐时会对所用盐类凝固剂成分产生好奇，通过物质鉴别与实验探究得出选用的盐类凝固剂为，该过程复习了盐的化学性质，更深入理解复分解反应，并归纳得出物质检验的一般思路与方法，在此基础上，学生根据所学知识，设计多种制取凝固剂的方案，涵盖了盐的化学性质复习，实际工业生产中利用海水提取氯化镁的方法较多，如有氢氧化钠法和氢氧化钙法等，教师适时提供文献资料 南宫体育，引导学生打破思维定势，多角度发散，从离子角度理解复分解反应，利用盐的化学性质对不同的工艺方案进行探究，反思，评价，在对文献具体实验数据的分析归纳中选择最佳反应条件，得到最佳实验方案，形成证据意识，提升思维能力，学生在真实情境中对知识重组，应用和升华，感受盐在生产生活中的应用价值，体会化学学科的魅力。

3 教学目标

(1)能根据盐的性质对盐类凝固剂成分进行实验探究，建立混合物体系中物质鉴别的方法模型 南宫体育，并建构盐的化学性质的知识结构。

(2)能够利用盐的化学性质和复分解反应等相关知识，分析解决工业生产中的问题，初步形成工程意识和条件控制意识 南宫体育。

(3)能将化学知识与生产生活相联系，动手实践，体悟化学学科在资源利用和创造美好生活中的价值 南宫体育。

4 学习任务及教学流程

学习任务及教学流程见表1。

5 实施过程及学习成果

［播放视频］课前播放视频《舌尖上的中国（第一季）》第三集：转化的灵感（部分）。

［创设情境］黄豆是我们生活中常见的豆类，视频中在石膏凝固剂的作用下，让黄豆得到了升华成为美味的豆腐，石膏的成分是硫酸钙，同学们 南宫体育，硫酸钙在化学上属于什么物质类别呢。

［学生回答］盐。

［引入课题］今天我们就一起利用盐作凝固剂来制作豆腐，感受其中的奥秘 南宫体育。

5 南宫体育. 1 固“豆”有盐：探究点卤用凝固剂的成分.

［展示制作过程］老师自己在家用新鲜黄豆制作了一份豆腐，我们一起来看一下制作流程（见图1)。

①泡豆，使豆泡发；

②磨浆，制豆浆；

③滤渣，豆渣不要扔，用来做饼；

④过滤出来的豆浆放入锅中加热煮沸5分钟左右，转小火再煮5分钟后关火，除去浮渣；

⑤等豆浆冷却至80℃左右，进行点卤，这一步至关重要。凝固剂有不同种类，选择想要的凝固剂，将其加入到豆浆中，使蛋白质凝聚沉降；

⑥最后将其放入模具制成豆腐。

［互动］今天，老师想邀请同学们一起完成最重要的一步—点卤。同学们的桌子上有配好的卤水，要边用筷子搅拌边加入卤水，搅拌速度要慢，不要有水花。当豆浆内出现一半的豆花时，就停止加卤水，停止搅拌，盖上盖子，静置15~20分钟。

［学生活动］用事先煮好的热豆浆进行点卤操作。

［提问］同学们，我们刚刚所加的卤水，是老师用这包凝固剂配制而成的。常用的盐类凝固剂除了课前视频中的石膏粉(),还有盐卤()。我们怎么才能知道刚刚用的是哪一种凝固剂呢？请同学们小组讨论，如何设计实验检验？

［学生活动］展示实验方案：A小组提出滴加溶液，如果有氯化镁，就会发生复分解反应：，产生白色沉淀。

B小组提出滴加溶液，如果有氯化镁，就会发生复分解反应：,产生白色沉淀。

C小组提出滴加溶液，如果有硫酸钙，就会发生复分解反应：，产生白色沉淀。

［对各方案的评价］师生逐一研讨A、B、C三个小组的方案是否可行。

A小组方案：有学生认为不可行，因为硫酸银微溶于水，浓度大了也是沉淀。

B小组方案：有学生认为不可行，因为和NaOH溶液也可以生成溶解度更低的，浓度高时便会析出。但也有学生结合澄清石灰水的经验，认为仍然有一定的溶解度，当它浓度较低时未必会析出。因此他们完成了如图2所示的实验，向室温下等量饱和溶液滴加20滴不同浓度的NaOH溶液，通过实验发现，1%的NaOH溶液遇无明显现象，不干扰实验。

C小组方案：利用溶液的不会有干扰现象，这个方法最好。

［小结］可用多种方法解决同一个问题。利用溶液最没有争议，但若是改变NaOH溶液和溶液的浓度，同样也可以防止干扰实验现象。

［学生实验］将用凝固剂配制的卤水分别加入井穴板三个卡槽内，分别滴入1%NaOH溶液、溶液、溶液，观察实验现象。

［观察现象］滴入1%NaOH溶液和溶液后的卡槽内均有白色沉淀产生，滴入溶液的卡槽内无白色沉淀产生。

［得出结论］用的凝固剂是。

［整理归纳］上述实验，可以归纳出盐的主要性质：盐＋盐→新盐＋新盐(A、C组）；盐＋碱→新盐＋新碱(B组）。

［拓展］同学们用自己想出的方案解决了问题，现在老师再补充一个信息：20℃时溶解度是0.255g，溶解度是54.6g。你还能设计出其他的实验方案吗？

［学生活动］学生用溶解度差异，加水鉴别物质种类。教师强调体现控制变量思想和明确加入水的量，并引导学生动手实验探究。

［总结升华］同学们最先提出了用化学方法进行定性的检验，现在我们又尝试了用物理方法进行定量的检验，这说明定性和定量的方法、不同学科的视角都能帮助我们解决问题，即使是同一个问题也可以用不同的思路去解决。

5.2 制盐有“术”：设计制取和从海水中提取氯化镁的方案

［回顾旧知］在我们之前所学的化学知识中，又可以通过哪些方法制取呢？请同学们尽可能选用不同类别的反应物制取。

［交流反馈］

（学生说出方案的时候，让学生说出反应物的物质类别）

［提问］同学们怎么想到这么多方案的？

［学生回答1]想到复分解反应的特点是两个化合物互相交换成分，而且反应前后元素种类不变，所以就在思考，哪些物质含镁元素，哪些物质含氯元素，可以满足条件发生反应。

［学生回答2]氯化镁属于盐，盐和盐反应能生成盐，盐和碱反应能生成盐。然后根据物质类别猜想具体哪些物质可以发生反应。

［小结］盐的化学性质：盐能与酸、碱、盐和金属发生反应（见图3)。

［过渡］我们写出了那么多方案，其实在实际工业中要节约成本，如果反应物（原料）的价格超过了生成物（产品）的价格，就不会有人愿意去生产了。从原料看，金属镁价格最高，碳酸镁、硫酸镁等的价格较低，但仍然比氯化镁贵。但是，我们参考表2的资料，海水晒盐的过程中，一部分以氯化钠形式析出，剩下的母液，我们称之为苦卤，其中含有丰富的,可以进一步利用。你能完善海水中提取的方案（见图4)吗？

［学生活动］学生以小组为单位进行交流讨论。首先讨论了除杂的方式，钠离子和钾离子难以沉淀形式除去，所以可以将所需离子沉淀出来。学生提出将苦卤中的镁离子转化为碳酸镁或氢氧化镁。

［资料展示］20℃时，不同含镁化合物的溶解度：溶解度0.00064g，溶解度0.01g，溶解度33.7g，溶解度54.6g。

［学生回答］将苦卤中的镁离子转化为氢氧化镁更合适，可以加氢氧化钠或氢氧化钙。

［追问］本质上是利用碱溶液中的什么与苦卤中的反应生成沉淀？

［学生回答］。

［过渡］本质上就是离子之间的相互作用。

［资料展示］氢氧化钠和氢氧化钙的最新价格（在相关网站上查阅两种物质的最新价格）。

［追问］同学们，从成本角度考虑，你们会选择氢氧化钠还是氢氧化钙？

［学生回答］氢氧化钙。

［追问］由于氢氧化钙微溶于水，溶液中氢氧化钙含量较少，所以工业上一般不选用澄清石灰水，而是选择含氢氧化钙较多的什么物质？如何制得？

［学生回答］石灰乳。可用生石灰和水反应。

［追问］生石灰如何制得？

［学生回答］可以高温煅烧石灰石或贝壳，海边贝壳很多，用贝壳成本更低。学生画出了图5所示的流程图：用贝壳煅烧制得生石灰，进一步制得熟石灰。随后将镁离子进行沉淀过滤，后加盐酸，结晶析出，制得氯化镁。

［提问］实际工业生产中，在沉淀池中获取氢氧化镁的同时也会引入氢氧化钙，在过滤工序中工艺动力和材料消耗较大，需消耗一定的成本。老师通过查阅资料，发现有工厂依旧选择价格较高的氢氧化钠，但却可以尽量避免后续杂质进入沉淀池（见表3)。

［提问］氢氧化钠法中为了防止后续有氢氧化钙的生成，加入碳酸钠除去钙离子，你觉得可不可行？

［学生回答］碳酸钠中的碳酸根可以同时与钙离子和镁离子反应。

［过渡］工业生产有窍门的！其实该工艺通过改变反应条件，尽可能除尽钙离子，同时减少镁离子的损耗。请同学们看看下列哪组实验中脱钙条件更优（见表4)?

［提问］面对这么多数据，眼花缭乱，你最想关注哪组数据？

［学生回答］钙离子去除率和镁离子损失率。

［追问］哪几组数据较好？

［学生回答］第五组和第七组。

［追问］这两组数据，同学们通过对比分析，关注其他变量，每组的优点各是什么？

［学生回答］第5组的优点是：①消耗少，成本低；②静置时间短；③损失率更低。第7组的优点是：①温度略低；②去除率略高。

［追问］以去除钙离子为核心，综合考虑多方面因素，哪个方案更好呢？

［学生回答］第5组。

［提问］此工艺在实验5方案基础上进一步优化，将反应温度从原来的30℃改为25℃,请问下列哪个反应时间作为脱钙条件更优（见图6)?

［学生回答］6分钟。

［教师归纳］在上述反应条件下利用中尽可能除钙离子，再利用NaOH中提取镁离子，通过一系列反应最终制得（见图7)。

我们可以发现，改变或控制条件，可以使反应向更有利方向进行。生产生活中的工艺流程是复杂的，需要考虑的因素有很多，我们需要用变化的眼光去分析、解决问题，这也是我们学习化学的意义之一。

5.3 选盐有“悟”：分析不同盐类凝固剂制作的豆腐应用价值

［师生互动］现在静置时间结束，请同学们打开盖子，看看你们点卤成功了没？这其实就是我们平时吃的豆腐花。请同学们把点卤后的成品拿到讲台上来，感兴趣的同学可以课后与老师一起压制豆腐，需要1-2小时，后续我会将成品豆腐再交给同学们。

［豆腐展示］同学们，选择不同的盐，可以制成不同种类的豆腐，老师今天早上也利用氯化镁凝固剂做了豆腐，同学们看一看。以氯化镁为凝固剂制成的豆腐，在我们生活中叫北豆腐，也就是老豆腐，适合煎、焖、炒。而以硫酸钙为凝固剂制成的豆腐，在我们生活中叫南豆腐，软嫩细腻，适合烧着吃，做豆腐汤等。

［提问］我们可以通过豆腐摄取蛋白质，但是不同豆腐中蛋白质含量是不一样的，如果要摄取更多蛋白质应食用哪种豆腐？如果要摄取更多钙元素呢（见表5)?

其实现在市场上的豆腐种类，远不止这两种，同学们课后可以去了解更多的知识。

［提问］今天，我们围绕盐讨论了很多化学变化，你能否总结归纳盐的化学性质呢？

［学生活动］学生讨论回答，结合鉴别和制取方案交流反馈。

［小结］盐与酸、碱、盐和金属发生反应。盐的性质多样，所以在生活中具有很多广泛的用途，比如卤水、化肥等。普通的黄豆，脱去坚硬的外壳，粉碎成渣，稀成了汁，竟然能以豆渣、豆浆、豆腐等多种方式出现在我们的生活中，再经历了蒸炒煎炸尝尽酸甜苦辣咸后，便成了一道道可口的美食，发挥了它的大作为，而我们也要在不同的环境中不断磨练自己，带着这份持之以恒和吃苦耐劳的精神，也定能成就自己的大作为！

文章来源：中国知网

文章原名：《初中化学“盐”复习课探究式教学——以“探究豆腐制作中的点卤剂”为例》，文章有删减

作者：宋伟 江苏省江阴市教师发展中心