内容正文:
配套中学鲁教版(2024年)
学生实验8 粗盐中难溶性杂质的去除
一、教材分析
知识衔接:本实验是在学生学习了混合物的概念、溶解、过滤、蒸发等基本分离方法以及粗盐的成分和性质等知识的基础上进行的,是对之前所学知识的综合运用和深化。
实验技能培养:通过让学生亲自动手进行粗盐提纯的实验,进一步巩固和提高学生的实验操作技能,如溶解、过滤、蒸发等基本操作,使学生熟练掌握实验仪器的使用方法和实验步骤。
科学方法训练:在实验过程中,学生需要观察实验现象、记录实验数据、分析实验结果,这有助于培养学生的观察能力、数据分析能力和科学探究能力,让学生体验科学探究的一般过程,学会从实验中归纳和总结规律。
化学观念渗透:使学生认识到化学知识在实际生活中的应用价值,如粗盐提纯在工业和日常生活中的应用,培养学生学以致用的意识和化学服务于生活的观念。同时,通过对混合物分离和提纯的学习,让学生理解化学变化和物理变化的区别与联系,以及物质的纯度和分离方法的选择等化学观念。
二、教学目标
化学观念
物质变化观念:让学生理解在粗盐提纯过程中,溶解、过滤、蒸发等操作主要是物理变化,物质的化学性质并未改变,但通过这些物理方法可以实现混合物的分离和提纯,从而加深对物理变化和化学变化的认识。
元素守恒观念:使学生明白在粗盐中,虽然存在各种杂质,但在提纯过程中,各种元素的种类和质量在理论上是守恒的,只是通过分离和提纯的方法将杂质去除,使氯化钠的纯度提高。
分类观念:引导学生认识到粗盐是一种混合物,其中的杂质可以根据溶解性等性质进行分类,进而选择合适的方法进行分离和提纯,培养学生对物质进行分类研究和处理的意识。
科学思维
实验设计思维:通过让学生思考如何设计粗盐提纯的实验方案,包括选择合适的实验仪器、确定实验步骤和操作方法等,培养学生的实验设计能力和逻辑思维能力。
证据推理思维:在实验过程中,学生需要根据观察到的实验现象和记录的数据进行分析和推理,判断实验结果的准确性和可靠性,从而培养学生的证据推理思维和批判性思维能力。
模型认知思维:帮助学生建立粗盐提纯的实验模型,即溶解 - 过滤 - 蒸发的基本流程,使学生能够将这一模型应用到其他混合物的分离和提纯问题中,培养学生的模型认知能力和知识迁移能力。
科学探究
提出问题能力:鼓励学生在实验前和实验过程中积极思考,提出与粗盐提纯相关的问题,如为什么要进行溶解、过滤和蒸发等操作,如何提高提纯的效果等,培养学生发现问题和提出问题的能力。
实验操作能力:学生通过亲自动手进行粗盐提纯实验,熟练掌握溶解、过滤、蒸发等基本实验操作技能,以及实验仪器的正确使用方法,提高学生的实验动手能力和实践操作能力。
分析与结论能力:在实验结束后,引导学生对实验结果进行分析和总结,包括计算粗盐的纯度、分析杂质去除的效果、讨论实验过程中存在的问题和改进措施等,培养学生的数据分析能力和得出结论的能力。
科学态度与责任
严谨认真的态度:在实验过程中,要求学生严格按照实验步骤和操作规范进行实验,认真观察实验现象、记录实验数据,培养学生严谨认真、实事求是的科学态度。
团队合作精神:通过小组合作的方式进行实验,让学生学会与他人合作、交流和分享,共同完成实验任务,培养学生的团队合作精神和沟通能力。
社会责任意识:使学生了解粗盐提纯在工业生产和日常生活中的重要性,以及化学科学对社会发展的贡献,培养学生的社会责任感和化学学科价值观。
三、教学重难点
教学重点
实验步骤和操作要点:让学生熟练掌握粗盐提纯的基本步骤,包括溶解、过滤、蒸发等,以及每个步骤中的操作要点和注意事项,如溶解时玻璃棒的搅拌作用、过滤时滤纸的折叠和放置方法、蒸发时玻璃棒的搅拌时机和蒸发皿的加热方式等。
物质分离和提纯的原理:使学生理解通过溶解、过滤、蒸发等操作可以将粗盐中的难溶性杂质去除的原理,以及如何根据混合物中各成分的性质差异选择合适的分离和提纯方法。
实验数据的记录和处理:要求学生学会正确地记录实验数据,如粗盐的质量、溶解后溶液的质量、过滤后滤液的质量、蒸发后得到的精盐的质量等,并能够根据这些数据计算粗盐的纯度,分析杂质去除的效果。
教学难点
过滤操作的技巧和细节:过滤是粗盐提纯实验中的关键操作之一,学生需要掌握过滤的速度控制、滤纸的紧贴漏斗内壁、玻璃棒的引流作用等技巧,以及如何避免滤纸破损、滤液浑浊等问题,这对于学生来说可能具有一定的难度。
实验误差的分析和控制:在实验过程中,可能会由于各种原因导致实验结果出现误差,如溶解不完全、过滤不彻底、蒸发过程中液体飞溅等,学生需要学会分析这些误差产生的原因,并能够采取相应的措施进行控制和改进。
化学观念的深入理解和应用:对于化学观念的渗透和培养,如物质变化观念、元素守恒观念、分类观念等,学生可能需要一定的时间和实践来深入理解和应用,如何将这些抽象的化学观念与具体的实验操作和现象相结合是教学中的一个难点。
四、教学过程
导入新课:
教师活动:展示粗盐和纯净盐的样品,让学生观察并比较两者的外观差异。提问学生:“日常生活中我们使用的盐是从哪里来的?粗盐和我们食用的盐有什么不同?” 引导学生思考粗盐中可能含有的杂质。
学生活动:学生观察样品,积极回答问题,提到粗盐是从海水中晒制而来,可能含有泥沙等杂质,而食用盐比较纯净。
知识讲解:
教师活动:简要介绍粗盐的成分,除了主要成分氯化钠外,还含有不溶性杂质如泥沙,以及一些可溶性杂质。强调本节课的重点是去除粗盐中的难溶性杂质。讲解粗盐提纯的基本原理,即通过溶解、过滤、蒸发等操作,将不溶性杂质与氯化钠分离。
学生活动:学生认真听讲,记录重点内容,对粗盐的成分和提纯原理有了初步的认识。
实验演示:
教师活动:教师在讲台上演示粗盐提纯的实验步骤。首先进行溶解操作,边演示边讲解,称取一定量的粗盐放入烧杯中,用量筒量取适量的水,倒入烧杯,用玻璃棒搅拌,加速溶解。接着进行过滤操作,展示滤纸的折叠方法和放置位置,将烧杯中的液体沿玻璃棒慢慢倒入漏斗中进行过滤,强调过滤的注意事项,如 “一贴、二低、三靠”。最后进行蒸发操作,将过滤后的滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热,并用玻璃棒不断搅拌,防止液体飞溅,待出现较多固体时停止加热。
学生活动:学生仔细观察教师的演示实验,注意每个操作步骤和细节,对溶解、过滤、蒸发的操作方法有了更直观的认识。
学生分组实验:
教师活动:将学生分成小组,每组发放实验器材和粗盐样品,要求学生按照刚才教师演示的步骤进行实验,在实验过程中巡视各小组,及时指导学生的操作,纠正错误,解答学生的疑问。
学生活动:学生分组合作,进行实验操作。有的小组在溶解粗盐时,会讨论应该加多少水合适;在过滤时,会互相提醒注意滤纸的贴合和玻璃棒的引流;在蒸发时,会小心地控制酒精灯的火焰和玻璃棒的搅拌速度。每个学生都积极参与到实验中,体验实验的乐趣。
互动讨论:
教师活动:组织学生进行小组讨论,提出问题:“在实验过程中,你们遇到了哪些问题?是如何解决的?”“过滤后滤液仍然浑浊的原因可能有哪些?”“蒸发时为什么要在出现较多固体时停止加热?” 引导学生思考并交流。
学生活动:各小组学生积极讨论,纷纷发言。有的小组提到过滤时滤纸破损导致滤液浑浊,有的小组发现蒸发时液体飞溅是因为搅拌不及时等。学生们通过交流,互相学习,对实验过程中的问题和注意事项有了更深刻的认识。
结果分析与总结:
教师活动:引导学生分析实验结果,计算粗盐的产率,比较各小组的产率差异,让学生思考产率不同的原因。总结粗盐提纯的实验步骤和注意事项,强调实验操作的规范性和准确性对实验结果的重要影响。
学生活动:学生根据自己的实验数据计算产率,并与其他小组进行比较,分析产率高低的原因,如溶解是否完全、过滤是否彻底、蒸发过程中是否有液体飞溅等。认真听取教师的总结,进一步巩固了粗盐提纯的知识和技能。
拓展延伸:
教师活动:介绍粗盐提纯在工业生产和日常生活中的应用,如在化工生产中对原料盐的提纯,在家庭中自制粗盐的净化等。提问学生:“如果要进一步去除粗盐中的可溶性杂质,应该采用什么方法?” 引导学生思考更深层次的问题。
学生活动:学生对粗盐提纯的应用表现出浓厚的兴趣,积极思考教师提出的问题,有的学生提出可以通过化学反应将可溶性杂质转化为沉淀,再进行过滤等方法,展现出对知识的进一步探索欲望。
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