◆摘要:本文以中职药剂专业化学课程中“苯酚”进行教学设计,立足学生专业,紧紧围绕“苯酚”、“樟脑苯酚溶液”两种药品的信息展开教学,并以新闻视频、电视节目联系社会生活,在完成化学知识教学、凝练化学学科核心素养的同时,彰显职业教育特色。
◆关键词:苯酚;药品信息;职教特色
1 背景分析
“十四五”开局之年,在北京召开了第一次全国职业教育大会,充分体现了党中央对职业教育工作的高度重视,凸显了职业教育在国家人才培养体系中的基础性作用。化学教学也应紧跟时代步伐,树立科学的职业教育理念,准确把握职业教育是特色鲜明的类型教育、培养能力的实践教育、面向市场的就业教育。中等职业学校化学课程标准(2020年版)中确定化学课程是医药卫生类专业学生的必修课程,提出课程应立足中等职业教育实际,体现学科特点,凝练学科核心素养,突出课程教学内容与社会生活、学生的职业生活相联系,彰显职业教育特色。中职药剂专业的学生毕业后升入大专继续学习或在制药厂、医药公司、医药门店、医院药房等从事药品生产、质量管理、储存、销售、咨询等相关工作。化学教学应立足学生专业,紧密联系学生未来就业岗位,在完成知识教学、培养学生化学学科核心素养的同时,体现专业特色,满足学生职业发展的需要。
2 内容分析
“苯酚”是西医中最早用于外科手术的消毒剂,曾在外科医疗上发挥过重要作用,现仍有广泛用途,某些药物中也含有“苯酚”的成分,在中职药剂专业化学教学中“苯酚”占有相对重要的地位。该教学内容选自高等教育出版社出版,许颂安、王瑛主编的《化学》(医药卫生类),该教材是依据《中等职业学校公共基础课程方案》和《中等职业学校化学课程标准》(2020年版)编写的中等职业学校公共基础课程国家规划教材。“苯酚”出自该教材基础模块主题五的第三节,主要内容有:苯酚的结构与性质。教材将其安排在“乙醇”之后,是为了便于学生从官能团的角度对比学习有机物的知识,理解有机物分子中基团之间的相互影响,形成化学中结构决定性质的知识主线,同时也为拓展模块中酚类的教学奠定基础,也是学生学习药物分析、药理学等其它学科的基础。
3 设计思路
该教学设计在传统苯酚教学的基础上,立足学生专业,紧紧围绕“苯酚”、“樟脑苯酚溶液”两种药品的信息展开教学,同时以新闻视频、电视节目联系社会生活,并用于其它与苯酚相关的药品。在完成苯酚结构、性质教学,培养学生化学学科核心素养的同时,体现专业特色,培养满足学生职业发展的需要,彰显职业教育特色。具体思路如下:
4 教学过程
4.1电視节目引出苯酚
课前,在雨课堂上传电视节目“新闻大求真——墨水为什么会导致苯酚中毒”的视频(约8分钟),主要内容为:学生恶作剧导致同学墨水中毒、与墨水有关的名人典故、小白鼠喂食墨水实验、墨水成分等,让学生利用课余时间在手机端观看。
(设计意图:以电视节目联系生活,拓展学生视野,激发学生学习化学的兴趣。视频中以学生用墨水恶作剧导致同学中毒为反面教材,培养学生的安全意识;王羲之、陈毅两位名人因学习过于专注误食墨汁、墨水的典故,可培养学生学习的专注度;小白鼠喂食墨水的实验,培养学生勇于探究的科学精神;根据墨水成分的介绍切入教学主题——苯酚。)
4.2复习引入
通过对比含有羟基却又不属于醇类的物质,引入酚的概念,比较醇和酚在结构上的异同,提出有机物分子中基团之间可能会相互影响。展示苯酚模型,建立有机化合物分子的空间结构。
4.3通过对药品信息的分析,预测苯酚的性质,并进行验证、讲解
苯酚是最简单的酚,也是酚的代表性物质,同时鉴于苯酚在医药上的广泛用途,在中国医药信息查询平台网上节选了“苯酚”、“樟脑苯酚溶液”两种药品的部分信息,以药品信息为载体,引导学生根据描述对苯酚的性质进行预测,并结合实验进行验证,归纳总结出苯酚的性质。
“苯酚”药品信息(节选)
【成分】本品主要成分为苯酚。
【性状】本品为溶液剂、油剂、酊剂、软膏剂等。
【适应症】低浓度时用于皮肤止痛,止痒;治疗皮肤真菌感染,如手癣、脚,汗疱疹等;用于器械和房间的消毒。
【注意事项】对皮肤黏膜有刺激性,高浓度有腐蚀作用;本品呈酸性,浸泡器械时应加入碳酸氢钠与甘油,以防器械生锈。
【贮藏】密封保存。
【药理作用】作用于物体,能使菌体蛋白发生变性而发挥抑菌和杀菌作用。
【药物相互作用】本品遇溴即生成沉淀。
“樟脑苯酚溶液”药品信息(节选)
【成分】本品为复方制剂,主要组分为樟脑、苯酚。
【性状】本品为无色至淡棕色澄明液体,具有樟脑和苯酚的混合臭。
【适应症】本品用于牙髓炎、龋齿窝及牙根管消毒。
【注意事项】颜色变成棕红色,不宜使用;对黏膜有强腐蚀性,可能损伤根尖组织。
【贮藏】遮光,密闭,在阴凉处保存。
【药理作用】使细菌蛋白变性起杀菌作用。
【鉴别】取本品少量,加水稀释,加三氯化铁试液,即显蓝紫色。
【检查】每1ml溴滴定液(0.1mol/L)相当于1.569mg的C6H6O。
4.3.1苯酚的物理性质
根据药品信息中对药品性状的描述,让学生预测苯酚的气味,一个字“臭”!到底是怎样的一种臭味?教师展示苯酚,取少量加入试管中,让学生先观察苯酚的颜色和状态:无色、晶体状;再加入适量蒸馏水,充分振荡后让学生观察,得到苯酚浑浊液,说明常温下溶解性不大。在实验进行的过程中,苯酚的特殊臭味会慢慢的挥发到空气中,学生闻到后便能理解药品信息中描述的的“臭”,印象也会很深刻。根据预测和实验验证归纳总结出苯酚的物理性质。
4.3.2苯酚的弱酸性
在药品“苯酚”的注意事项中提到“本品呈酸性”,如何来验证呢?取少量上述浑浊的苯酚溶液,逐滴加入氢氧化钠,观察到浑浊液逐渐变澄清,说明苯酚和氢氧化钠发生了中和反应,微溶于水的苯酚与氢氧化钠反应生成了易溶于水的苯酚钠,反应式为:
苯酚有毒,能使 菌体蛋白发生变性而发挥抑菌和杀菌作用,可用于器械消毒。不过因为苯酚有酸在药性,所以在使用苯酚用于器械消毒时应避免酸性导致器械腐蚀,品“苯酚”的注意事项中就提到了“浸泡器械时应加入碳酸氢钠与甘油,以防器械生锈”。在另一种药品“苯酚软膏”的说明书中明确指出“不能与碱性用品并用”。
进一步提出疑问:苯酚的酸性強弱如何?让学生根据苯酚的结构预测苯酚的酸性强弱,并通过pH计进行验证。证明了苯酚为弱酸性之后,向学生介绍苯酚及碳酸的电离常数(25℃),即苯酚的Ka=1.3×10-10,碳酸的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11,说明酸性强弱:H2CO3 > 苯酚 > HCO3-。因此,如果向苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体,可以看到澄清的苯酚钠溶液变浑浊,生成物为苯酚和碳酸氢钠,反应式为:
(设计意图:验证苯酚酸性后,及时应用到药品“苯酚”的注意事项和“苯酚软膏”的说明书中,让学生学以致用。)
4.3.3苯酚的氧化反应
在药品的贮藏中要求“密封、遮光、阴凉处保存”,“樟脑苯酚溶液”的注意事项中还指出“颜色变成棕红色,不宜使用”,这是为什么?同时向装苯酚的试剂瓶表层取少量已经变色的苯酚展示给学生观察,引导学生分析总结出苯酚容易发生氧化反应,长时间在空气中放置会因氧化而带有不同程度的红色,生成对苯醌,反应式为:
4.3.4苯酚与三氯化铁的反应
如何检测药品中是否含有苯酚?在药品“樟脑苯酚溶液”的鉴别中写到“取本品少量,加水稀释,加三氯化铁试液,即显蓝紫色”。进行实验验证:取少量苯酚溶液于试管中,滴入1~2滴0.06mol/L的三氯化铁溶液,振荡,观察实验现象。在滴入三氯化铁的瞬间,溶液立即变成蓝紫色,反应迅速、灵敏。苯酚遇到三氯化铁生成带颜色的络离子,即显示出蓝紫色,是苯酚的特性反应,并且该操作简便、快捷、安全,是定性鉴别苯酚最常使用的方法。“樟脑苯酚溶液”的鉴别中所描述的方法也正是利用了苯酚与三氯化铁的这一特性反应。
三氯化铁溶液与大多数含酚羟基的化合物都能发生显色反应,不同的酚所产生的颜色也不相同,这个特性常用于鉴定酚羟基,在药物分析中有广泛应用。
(设计意图:该实验操作简单、现象明显,由学生操作完成,增加教学互动并培养学生的实验操作能力。)
4.3.5苯酚与溴水的反应
苯酚与三氯化铁的显色反应为定性鉴别苯酚的方法,但测定不了苯酚的含量,有没有什么方法可以定量的测定苯酚?药品“苯酚”的药物相互作用中写到“本品遇溴即生成沉淀”以及“樟脑苯酚溶液”的检查项目中写到“每1ml溴滴定液(0.1mol/L)相当于1.569mg的C6H6O”,这两处体现的正是定量测定苯酚的化学原理。进行实验验证并播放微观动画。此反应灵敏度高,若加溴水至过量并对沉淀进行后续处理,即能通过化学计量关系计算出苯酚的含量,因此,该反应可用于苯酚的定量测定。反应式如下:
苯酚与溴水反应生成白色沉淀,也可以定性鉴别苯酚,但因为溴水有毒,操作上不及与三氯化铁的反应安全、简便,现象白色沉淀也不及蓝紫色溶液具有特性,所以若只是需要定性鉴别,仍首选苯酚与三氯化铁的显色反应。
(设计意图:实验验证后播放微观动画,将宏观现象与微观结构相结合,分析2,4,6-三溴苯酚的生成机理,让学生感受化学结构之美。同时提出羟基对苯环的影响,确认有机物各基团间的确存在相互影响的关系。从定性鉴别方案的对比选择中培养学生严谨的科学态度和安全意识。)
4.4安全使用苯酚
根据对药品“苯酚”、“樟脑苯酚溶液”信息的解读和苯酚性质的学习,引导学生归纳总结出这两种药品在使用过程中应注意密封遮光保存、防止氧化、变色时不宜使用等注意事项。同时,因为苯酚有毒,对皮肤黏膜有刺激性,高浓度有腐蚀作用,向学生提出疑问:实验操作时若不小心将苯酚粘在了手上,用水能清洗干净吗?引出应立即用酒精冲洗。
播放一则新闻视频(约1分钟),主要内容为:2012年2月3日江苏镇江因苯酚泄露导致自来水产生异味,引发市民抢购纯净水,并介绍了苯酚类化合物安全标准浓度。
(设计意图:通过归纳总结出“苯酚”、“樟脑苯酚溶液”的使用注意事项,再次巩固所学知识,让学生体会到“化学服务于生活”的理念,体会学习化学的实用性。新闻视频联系社会生活,培养学生的安全意识、环保意识和社会责任感。)
4.5课后巩固
课堂教学完成后,在雨课堂布置在线测试。另外有其一项任务:要求学生网上(如:中国医药信息查询平台)查询含有苯酚成分的其它药物,如“苯酚软膏”、“水杨酸苯酚贴膏”等,利用苯酚的性质去认识、理解药品的相关信息,并以表格形式将苯酚的性质与“苯酚”、“樟脑苯酚溶液”、“苯酚软膏”、“水杨酸苯酚贴膏”四种药品的相关信息一一对应汇总,找出语言描述上的相同点和不同点。
(设计意图:雨课堂在线测试可快速进行检测与评价,反馈学生掌握情况,及时查漏补缺。学生自己查询相关药品信息,并以表格形式汇总,培养学生自主学习能力和归纳汇总的能力。)
5 教学特色
5.1立足学生专业,体现职教特色
药剂专业的学生毕业后主要在制药厂、医药公司、医药门店、医院药房等从事药品生产、质量管理、储存、销售、咨询等相关工作,需要对药品非常熟悉,该教学内容以“苯酚”、“樟脑苯酚溶液”两种药品的信息为载体,引导学生分析,对苯酚的性质进行预测,并结合实验进行验证,归纳总结出苯酚的性质,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。课后巩固中也要求学生将化学知识应用于其它的苯酚类药品并归纳汇总。在源于药品信息完成知识性教学与学科核心素养培养的同时,又应用于药品,实现化学知识与药品信息的紧密联系,与学生未来职业相联系,体现职业教育特色。
5.2充分利用现代信息技术,提高教学效率
采用多媒体、雨课堂、视频、动画等多种现代化信息手段辅助教学,改变传统单一教学模式,增强了学习趣味性,提高了教学效率。特别是在探索苯酚与溴水反应时,演示实验后借助微观动画分析2,4,6-三溴苯酚的生成机理,将宏观现象与微观结构结合,形象生动,既能展现化学结构之美,又能实现对知识的有效表征。
5.3体现化学源于生活,又服务于生活
除了将化学知识与药品信息联系,还利用苯酚相关的新闻视频、电视节目,拓展学生视野,体现“化学源于生活,又服务于生活”,激发学生学习化学的兴趣,并从新闻视频、电视节目中培养学生的安全意识、环保意识和社会责任感。
5.4因材施教
中职学生基础相对薄弱,为了与学生的知识层次接轨,适当的降低了化学知识的难度,做到因材施教,让学生能听懂、能学懂,努力提高学生学习的积极性,让学习能持之以恒。
作为教师,在以后的教学中,也需要更多的立足学生专业特点,多搜集素材,更多更精准的联系医药、联系社会、联系生活,提高教学质量,在提升学生化学学科核心素养的同时,努力促进学生职业生涯发展。
参考文献
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作者简介
王仕潭(1984.10—), 女;学校:宜宾学院;化学专业;学士学位,本科学历,工作单位:四川省宜宾卫生学校;岗位:化学教师;职称:讲师;研究方向:中职无机化学、有机化学、分析化学教学。