基于科学防疫抗疫主题的教学——以“84消毒液的科学使用”为例

福建省龙岩市第一中学(364000) 邹国华福建省龙岩市教育科学研究院(364000) 杨梓生

1 教学背景

受新冠肺炎疫情影响，教育部做出延期开学的决定，并提出“停课不停学”的要求。为做好此项工作，福建省普通教育教学研究室开展“线上教学建议与居家学习指导”的案例征集活动。为此，笔者设计并实施了“84消毒液的科学使用”的高三教学活动，讲授84消毒液的成分、性质、消毒原理、消毒效果影响因素、科学使用等内容，提升科学防疫水平。

2 教学思想及创新点

能否科学合理使用84消毒液，反映了公众的科学素养水平。创设真实且富有价值的问题情境且有效解决问题，是培育与发展学生学科核心素养的关键。为此，本教学充分发挥教学情境与问题的教学价值，通过真实情境下的问题解决活动，引导学生认识84消毒液的性质及消毒原理、探究其消毒效果的影响因素，学会正确使用84消毒液，科学预防和抗击新冠肺炎。

与以往84消毒液教学相比，本节课的主要创新点在于教学情境、教学内容及教学价值追求的创新。情境层面，基于抗击新冠肺炎疫情的真实情境，以诊疗方案、微信朋友圈等转发的信息为素材；内容层面，立足“科学防疫抗疫”的视角，侧重选取84消毒液消毒原理、84消毒液与乙醇反应的问题、消毒效果的影响因素、科学使用84消毒液等方面内容，帮助学生明白“怎么用”和“为什么这么用”的奥秘。因情境与内容的创新，实现了教学价值追求层面的创新——不仅限于化学知识的复习，还注重学生科学看待网络信息、正确判断社会热点问题的科学态度以及服务社会、同心抗疫、传播科学防疫知识的社会责任的培养。

3 教学目标

(1)通过分析84消毒液性质及消毒原理，关注无机元素化合物及视角，深化对NaClO性质及其应用的认识，提升微观探析、变化观念等素养；

(2)通过探究84消毒液与乙醇反应的机理及其产物，形成关注社会热点问题、科学看待网络信息的行为习惯，培养证据推理能力，养成探索未知、严谨求实的科学态度；

(3)通过探究84消毒液消毒效果的影响因素，学会正确使用84消毒液，体会化学知识在防疫抗疫中发挥的作用，树立学好化学、运用化学知识更好地服务社会的责任。

4 教学流程

教学流程见表1。

表1 教学流程

5 教学实录

5.1 教学环节(一)：谣言还是善意的忠告

导入：近期，武汉爆发新冠肺炎，并蔓延至整个湖北、波及全国，疫情影响范围之大、感染人数之多，牵动着每个中国人的心,科学消毒是有效控制疫情传播的途径之一。

教师：“84消毒液会与乙醇反应产生致命的氯气”是谣言还是善意的忠告？疫情面前，每个人都应本着科学的态度对待信息、辨别真假，切不可以讹传讹。要辨别信息的真假，我们该怎么做呢？

5.2 教学环节(二)：正确认识84消毒液

任务1：了解84消毒液性质及消毒原理。

教师：84消毒液由Cl2与NaOH溶液反应制得，其有效成分是什么？会有哪些化学性质？请进行分析。

教师：有效成分为NaClO。类属角度，属于强碱弱酸盐，会发生水解，溶液呈碱性；氧化还原角度，氯元素为+1价，具有氧化性和还原性，但以氧化性为主；NaClO还有特殊性：具有漂白性。

教师：请结合图1写出可实现①②转化的离子反应式各2个。

学生：(思考、书写)略。

教师：84消毒液为何会具有消毒作用呢？

教师：84消毒液是利用氧化性灭活病菌的，具体消毒原理是怎样的呢？

知识卡片：[O]、HClO、ClO-为84消毒液中的主要消毒成分，Cl-的消毒作用也功不可没。消毒原理为：①[O]极强的氧化性使菌体和病毒的蛋白质变性，从而将其灭活；②HClO、ClO-通过与细菌细胞壁和病毒外壳发生氧化还原作用，使病菌裂解，HClO、ClO-还能渗透到细胞内部，氧化细菌体内的酶，使细菌死亡；③Cl-能显著改变细菌和病原体的渗透压，导致其丧失活性而死亡。

任务2：探究网络关于84消毒液与乙醇混用问题的真实性。

教师：84消毒液与乙醇能否反应？为什么？

学生：(讨论后回答)NaClO具有强氧化性，乙醇具有还原性，二者能发生反应。

教师：正确！是否有氯气产生呢？大家一起来看我班同学在家做的实验视频，视频截图见图2。

教师：请这位同学来介绍实验过程和现象。

学生：因实验仪器受限，只找到小烧杯。在烧杯中加入一定量的84消毒液，再加入适量75%乙醇，振荡，未发现明显现象；闻气味，有一股刺激性，但与84消毒液的差别不大。

教师：这位同学用实验来解答疑问的做法值得大家学习。由于条件所限，实验难以尽善尽美，无法得出是否有氯气的结论。因疫情问题，老师也无法到实验室开展研究。下面，大家从反应原理出发，一起探索二者会如何反应吧！

教师：参考资料后发现二者混合会发生连续反应：①乙醇被NaClO氧化为乙醛；②乙醛继续被NaClO氧化为乙酸。请写出①、②的离子方程式。

教师：书写正确，后续是否产生氯气呢？进一步查阅资料发现，后续反应如何进行存在两种观点。

观点2：为了使ClO-更稳定，84消毒液添加了少量NaOH。氯气会与碱反应；碱性条件下氯气也会与乙醇发生卤仿反应，产生三氯乙醛、氯仿等，不会释放出氯气。

教师：显然，两种分析都有合理性，老师更赞成观点2。至于究竟能否产生氯气，需要综合考虑。待正式开学后，我们再到实验室开展进一步的研究。但可以肯定的是，两者混合使用，会降低84消毒液的消毒效果。对于还不确定的信息，我们最好不转发，至少不能以肯定语气随意转发，避免造成不良影响。

任务3：探究84消毒液消毒效果的影响因素。

过渡：虽然无法判断84消毒液能否与乙醇反应产生氯气，但它提醒我们要正确使用84消毒液。

教师：根据氧化性[O]>HClO>ClO-及消毒原理，请分析84消毒液消毒效果的影响因素有哪些？

学生：时间、浓度、温度、酸碱度、还原性物质……

教师：是的，这些因素都会影响消毒效果。其中，时间和浓度如何影响84消毒液消毒效果呢？

学生：应该是时间长，浓度高，消毒效果好。

教师：84消毒液的浓度一般用有效氯含量来衡量。

知识卡片：有效氯含量是指每升(或每克)含氯消毒液的氧化能力相当于多少克(毫克)的氯气，可以定量地表示消毒效果。

教师：请计算含0.1 mol/L NaClO的84消毒液的有效氯浓度为________mg/L。

学生：(思考、计算，得出答案)7 100 mg/L。

教师：正确。消毒时也不是浓度越高越好。浓度太高，容易腐蚀物品和皮肤，且易产生氯气引起二次污染。不同品牌的84消毒液浓度不尽相同，使用说明介绍了不同消毒对象对应的稀释配比及作用时间。

教师：若要判断购买的84消毒液浓度与说明书的标识是否相符？如何检验？

学生：可用氧化还原滴定。

教师：是的，具体如何做呢？

实验步骤：量取10.00 mL消毒液于锥形瓶中，加入过量的KI溶液，用足量的乙酸酸化，充分反应后的溶液用0.2 mol/L Na2S2O3溶液滴定。

教师：应选用哪种指示剂？若3次平行实验后消耗Na2S2O3溶液平均体积为20.00 mL。请计算出该84消毒液中有效氯含量浓度为________mg/L。

学生：(思考、计算后回答)淀粉溶液，14 200 mg/L。

教师：答案正确。这样就可确定其浓度了。温度如何影响84消毒液的消毒效果呢？请相互讨论，并说明理由。

教师：是的，但还有另一原因。

知识卡片：NaClO受热会歧化反应生成NaCl、NaClO3。

教师：请写出对应离子方程式。若测得某温度下84消毒液中n(ClO-)∶n(ClO3-)=4∶1，

则此时n(Cl-)∶n(ClO-)=________。

教师：很好，正确。所以高温会导致消毒效果降低，一般在室温下使用。

过渡：酸碱度又会如何影响84消毒液的消毒效果呢？请讨论后回答，并说明理由。

学生：(讨论后回答)酸性消毒效果好。因为酸性环境下生成更多的HClO并促使[O]增加。

教师：酸性越强消毒效果越好吗？

教师：没错。不仅降低了消毒效果，还会产生Cl2。研究表明，pH在5.6～9.5范围内，pH越低，消毒效果越好，即弱酸性条件下消毒效果最好。酸性较强时容易生成氯气，所以84消毒液不能与洁厕灵混用。非专业人员使用时，禁止与强酸性物质混用。

过渡：84消毒液不能与洁厕灵等强酸性物质混用，请问能否与双氧水混用？混用能增强消毒效果吗？

教师：二者混合不但消毒效果不会增强，反而会降低。除了H2O2外，具有还原性的其他物质都不能与84消毒液混用，如乙醇、亚铁溶液等。

5.3 教学环节(三)：科学防疫——84消毒液使用的注意事项

过渡：学习NaClO的消毒原理及消毒效果影响因素后，请总结如何科学、安全使用84消毒液。

学生：(总结后回答)略。

师生总结：84消毒液是广谱、高效、速效的消毒剂，具有杀菌率高、杀菌种类多的特点，能迅速杀灭各类细菌芽孢和各型肝炎、艾滋病等病毒，当然包括新型冠状病毒。根据前面的分析，我们总结使用84消毒液进行消毒时应注意的几点：

(1)认真阅读使用说明，包括使用方法、配置比例，稀释后使用，并应达到对应的消毒时长。

(2)84消毒液具有强氧化性，消毒前戴好手套、护目镜等护品，避免与皮肤接触，严禁入口；它不能与双氧水、乙醇等具有还原性的物质混合使用，不能与洁厕灵等强酸性物质混用，一般也不用于铁制品消毒。

(3)存放时远离热源，使用时室温下稀释，现配现用，经消毒后的场所要打开门窗通风透气，不建议高频率使用84消毒液消毒。

(4)84消毒液具有漂泊性，用于衣物消毒时仅适用于可氯漂的纯白色棉、麻、涤纶及其混纺，不能与有色织物接触。

教师：现在是疫情防控的关键时期，作为高中生，我们能为防疫抗疫做些什么呢？

学生：(思考、讨论后回答)多学习科学防疫知识并告诉给家人、朋友；做好居家学习，不外出集聚；不传谣，不信谣……

教师：太好了，我们能做的还真不少，希望同学们多为科学防疫贡献力量。我们应该多传播科学的防疫知识，对与化学有关的社会热点问题要正确判断。虽然当前疫情形势比较严峻，但只要我们科学防疫抗疫，一定能取得这场战役的最终胜利！

6 教学反思

本节课充分利用最新热点素材、注重设计指向清晰的问题，引导学生质疑、思考、讨论，层层递进，最终达成教学目标。在全国人民同心抗疫的关键时刻，教学从以下三方面助力疫情防控：一是通过各种素材，让学生了解当前疫情形势和阻止疫情传播的途径，学习灭活新冠肺炎病毒的方法，为科学防疫助力；二是学习84消毒液性质和消毒原理，掌握84消毒液的科学使用，正确消灭新冠病毒的方法；三是思考在疫情下能为社会做哪些力所能及之事，提升学生的社会责任意识。