内容正文:
《实验活动 7 粗盐中难溶性杂质的去除》导学案
版本
人教版《化学》九年级下册
化学观念:认识氯化钠与泥沙的溶解性差异,掌握利用物质溶解性差异分离混合物的基本化学观念。
科学思维:通过分析实验操作误差、滤液浑浊原因,建立严谨的实验逻辑与误差分析思维。
科学探究:熟练掌握溶解、过滤、蒸发实验操作,自主完成粗盐提纯完整探究流程。
科学态度与责任:养成规范操作、严谨求实的实验习惯,体会化学提纯技术在生活生产中的应用价值。
二、教学重点与难点
教学重点:掌握粗盐提纯溶解、过滤、蒸发、计算产率四大核心步骤,熟练掌握过滤“一贴二低三靠”、蒸发搅拌、停止加热时机等规范操作,熟记实验常用仪器的使用方法。
教学难点:理解过滤、蒸发的分离原理,精准分析滤液浑浊、精盐产率偏高或偏低的各类原因,规避实验操作中的常见失误。
三、教学内容设计
课前预习
(一)预习新知填空
1. 日常生活中的食用食盐主要成分为________,粗盐取自海水、盐井或盐矿,除主要成分外,还含有________等难溶性杂质和少量可溶性杂质。
2. 粗盐提纯的核心原理是利用氯化钠________溶于水、泥沙等杂质________溶于水的性质差异,通过溶解、________、________的操作除去难溶性杂质。
3. 过滤操作的核心要点可总结为“一贴、二低、三靠”,其中“一贴”是指________;“二低”是指滤纸边缘低于漏斗边缘、________;“三靠”是指烧杯紧靠玻璃棒、________、漏斗下端紧靠烧杯内壁。
4. 蒸发操作中,需要用________不断搅拌蒸发皿内液体,目的是________,当观察到________时,停止加热,利用余热将剩余水分蒸干。
5. 粗盐提纯的完整实验步骤依次为________、________、________、计算产率。
(二)预习选择自测
1. 下列仪器中,不属于粗盐提纯实验必需仪器的是()
A. 烧杯 B. 试管 C. 玻璃棒 D. 蒸发皿
2. 过滤操作中玻璃棒的主要作用是()
A. 搅拌加速溶解 B. 引流 C. 防止液体飞溅 D. 转移固体
3. 蒸发结晶过程中,停止加热的最佳时机是()
A. 液体完全蒸干 B. 出现少量固体 C. 析出较多固体 D. 液体沸腾时
(三)预习疑问记录
请结合预习内容,记录自己的疑惑:________________________________
教学过程:课中探究案
模块一 实验原理探究习题
1. 简答题:粗盐中含有泥沙、氯化钙、氯化镁等杂质,本次实验仅去除难溶性杂质,请结合物质性质说明,为何通过溶解、过滤可除去泥沙,却无法除去氯化钙、氯化镁?
2. 辨析题:判断下列说法是否正确,正确打√,错误打×并说明理由。
(1)粗盐提纯后得到的精盐是纯净物。()理由:________________
(2)利用物质溶解性差异是固液混合物分离的常用方法。()理由:________________
(3)溶解时粗盐越多,提纯得到的精盐质量越高。()理由:________________
3. 探究思考题:若粗盐中混有少量不溶于水的活性炭,能否用本次实验的方法除去活性炭?请说明依据。
模块二 实验仪器认知习题
1. 填空题:写出粗盐提纯实验中下列仪器的核心用途。
(1)玻璃棒:溶解时________;过滤时________;蒸发时________;转移固体时引流。
(2)蒸发皿:用于________操作,盛放待蒸发的氯化钠溶液。
(3)铁架台(带铁圈):________漏斗和蒸发皿,保证实验装置稳定。
(4)量筒:量取实验所需的________,控制溶解用水量。
2. 选择题:下列关于实验仪器使用的说法正确的是()
A. 蒸发皿加热时必须垫陶土网 B. 玻璃棒可代替漏斗完成过滤操作
C. 烧杯可直接加热溶解粗盐 D. 坩埚钳用于夹持高温的蒸发皿
3. 匹配题:将仪器与对应操作场景匹配。
①托盘天平 A. 分离固液混合物
②漏斗 B. 称量粗盐固体质量
③酒精灯 C. 蒸发浓缩溶液
④蒸发皿 D. 提供加热热源
模块三 实验步骤专项探究习题
(一)溶解操作专项练习
1. 简答题:溶解粗盐时,为何要用玻璃棒沿同一方向不断搅拌,不能剧烈撞击烧杯内壁?
2. 辨析题:溶解过程中,加入的水越多越好,能让粗盐充分溶解,提高提纯效果。该说法是否正确?请说明原因。
3. 探究题:若溶解后烧杯底部仍有少量未溶解的粗盐固体,直接进行过滤操作,会对实验结果产生什么影响?
(二)过滤操作专项练习
1. 填空题:严格完善过滤“一贴二低三靠”操作要点。
(1)一贴:滤纸用蒸馏水润湿后,________漏斗内壁,中间无气泡,防止________。
(2)二低:滤纸边缘低于漏斗边缘,防止________;液面低于滤纸边缘,防止________。
(3)三靠:倾倒液体的烧杯口紧靠玻璃棒,起到引流作用;玻璃棒下端轻靠________,防止戳破滤纸;漏斗下端尖嘴紧靠________,防止滤液飞溅。
2. 分析题:过滤后滤液仍然浑浊,请列举三种可能的操作原因。
3. 思考题:滤液浑浊后,正确的处理方法是什么?能否直接继续蒸发滤液?为什么?
4. 选择题:下列过滤操作规范的是()
A. 滤纸未紧贴漏斗直接过滤 B. 液面高于滤纸边缘
C. 玻璃棒靠在三层滤纸处 D. 漏斗下端悬空放置
(三)蒸发操作专项练习
1. 简答题:蒸发过程中持续搅拌的核心作用是什么?若停止搅拌,会出现什么实验现象?
2. 判断题:蒸发时为彻底蒸干水分,需持续加热至蒸发皿内固体完全干燥。()说明理由。
3. 分析题:蒸发结束后,为何不能直接用手触碰蒸发皿,也不能将高温蒸发皿直接放在实验台上?
4. 探究题:蒸发过程中,若出现固体飞溅的情况,试分析操作失误原因,并说明补救措施。
(四)产率计算与误差分析专项练习
1. 填空题:粗盐提纯产率的计算表达式为:产率=________×100%。
2. 分类分析题:结合实验操作,分析下列操作对精盐产率的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(1)溶解时粗盐未完全溶解就过滤:________
(2)过滤时滤液浑浊,未重新过滤直接蒸发:________
(3)蒸发时有固体飞溅损失:________
(4)蒸发后精盐未完全干燥,含有水分:________
(5)转移精盐时,蒸发皿内残留少量固体:________
3. 简答题:总结导致粗盐产率偏低的三类核心操作失误。
4. 思考题:实验得到的精盐产率偏高,最主要的原因是什么?如何避免该问题?
模块四 实验易错点综合探究习题
1. 综合辨析题:判断下列实验操作的正误,错误的说明改正方法。
(1)过滤时用玻璃棒搅拌漏斗内液体,加快过滤速度。
(2)蒸发操作结束后,立即用冷水冲洗蒸发皿。
(3)直接将浑浊的粗盐水倒入漏斗中过滤。
(4)称量粗盐时,药品和砝码放反位置。
2. 情境探究题:某同学完成粗盐提纯实验后,发现得到的精盐晶体颗粒偏小、纯度不高,请结合实验全程操作,分析可能的原因。
3. 对比思考题:溶解、过滤、蒸发三个操作中均用到玻璃棒,三个场景下玻璃棒的作用是否相同?分别说明作用和操作目的。
4. 拓展探究题:本次实验仅除去粗盐中的难溶性杂质,若要进一步除去精盐中残留的氯化钙、氯化镁等可溶性杂质,结合所学知识,简述简单的提纯思路。
模块五 中考真题变式探究习题
1. 基础真题改编:粗盐提纯实验的部分操作如图(文字描述),其中规范的是()
A. 取用粗盐直接倒入烧杯 B. 溶解时静置不搅拌
C. 过滤时严格遵守三靠原则 D. 蒸发时全程不搅拌
2. 实验流程分析题:简述粗盐提纯完整实验流程中,每一步操作的目的和核心注意事项。
3. 误差综合分析题:某小组多次实验后,精盐产率始终低于正常范围,请全面梳理所有可能的操作、仪器、环境类原因。
4. 实验改进探究题:传统粗盐提纯实验中,过滤速度较慢,试提出1-2种合理的实验改进方法,提升实验效率且不影响提纯效果。
板书设计(课堂小结)
实验活动7 粗盐中难溶性杂质的去除
一、实验原理
溶解性差异:NaCl易溶于水,泥沙难溶于水→固液分离提纯
二、实验仪器
烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、蒸发皿、酒精灯、量筒、托盘天平、坩埚钳
三、实验步骤及核心要点
1. 溶解:玻璃棒搅拌,加速溶解
2. 过滤:一贴、二低、三靠(除难溶性杂质)
3. 蒸发:搅拌防飞溅,较多固体析出时停热,余热蒸干
4. 计算产率:精盐质量/粗盐质量×100%
四、常见误差分析
产率偏低:溶解不充分、过滤残留、蒸发飞溅、转移残留
产率偏高:精盐未干燥,含水分
五、核心素养
规范操作、严谨探究、学以致用
参考答案
(一)课前预习案答案
预习新知填空
1. 氯化钠;泥沙
2. 易;难;过滤;蒸发
3. 滤纸紧贴漏斗内壁;液面低于滤纸边缘;玻璃棒紧靠三层滤纸处
4. 玻璃棒;防止局部温度过高,液体飞溅;蒸发皿中出现较多固体
5. 溶解;过滤;蒸发
预习选择自测
1. B 2. B 3. C
(二)课中探究案答案
模块一 实验原理探究习题答案
1. 泥沙难溶于水,溶解后以固体形式存在,可通过过滤分离;氯化钙、氯化镁易溶于水,溶解后形成溶液,无法通过过滤除去,过滤仅能分离固液混合物。
2. (1)×;精盐中仍含有氯化钙、氯化镁等可溶性杂质,属于混合物。(2)√;利用溶解性差异分离难溶性固体和液体,是化学常用分离方法。(3)×;水量固定时,粗盐溶解量有限,过量粗盐无法溶解,不会提高精盐产量。
3. 可以;活性炭为难溶性固体,与泥沙性质一致,可通过溶解、过滤的方法从氯化钠溶液中分离除去。
模块二 实验仪器认知习题答案
1. (1)搅拌加速溶解;引流;搅拌防止液体飞溅(2)蒸发结晶(3)固定、支撑(4)蒸馏水
2. D
3. ①-B ②-A ③-D ④-C
模块三 实验步骤专项探究习题答案
(一)溶解操作
1. 搅拌可加速粗盐溶解,沿同一方向搅拌避免液体飞溅,不撞击烧杯内壁可防止烧杯破损,保证实验装置完好。
2. 不正确;加水过多会延长蒸发时间,浪费实验药品和时间,还可能导致蒸发不充分,影响精盐纯度。
3. 未溶解的粗盐固体被当作杂质过滤除去,会导致最终得到的精盐质量偏小,产率偏低。
(二)过滤操作
1. (1)紧贴;过滤速度变慢(2)液体溢出漏斗;液体直接从滤纸上方流过,过滤失效(3)三层滤纸处;烧杯内壁
2. 滤纸破损、液面高于滤纸边缘、仪器内壁不干净。
3. 不能直接蒸发;需更换滤纸,重新过滤至滤液澄清;浑浊滤液中含有泥沙杂质,直接蒸发会导致精盐纯度降低。
4. C
(三)蒸发操作
1. 防止蒸发皿内液体局部温度过高,出现固体或液体飞溅;停止搅拌会导致局部过热,固体飞溅,造成药品损失。
2. ×;完全蒸干会导致固体飞溅,造成精盐损失,应在出现较多固体时停止加热,利用余热蒸干剩余水分。
3. 蒸发皿加热后温度极高,直接触碰会烫伤手;高温蒸发皿直接放在实验台会烫坏实验台面。
4. 失误原因:未持续搅拌、加热温度过高;补救措施:立即停止加热,轻轻搅拌液体,防止继续飞溅,冷却后完成后续操作。
(四)产率计算与误差分析
1. 精盐质量/粗盐质量
2. (1)偏低(2)偏高(3)偏低(4)偏高(5)偏低
3. ①溶解时粗盐未完全溶解;②过滤、转移时固体残留损失;③蒸发时固体飞溅损失。
4. 核心原因:精盐未完全干燥,表面残留水分,导致称量的精盐质量偏大;避免方法:充分烘干精盐,冷却至室温后再称量。
模块四 实验易错点综合探究习题答案
1. (1)错误;会戳破滤纸,导致过滤失效,应静置自然过滤,禁止搅拌漏斗内液体。(2)错误;高温蒸发皿遇冷水会炸裂,需自然冷却后清洗。(3)错误;未用玻璃棒引流,易导致液体飞溅、冲破滤纸,需玻璃棒引流过滤。(4)错误;会导致称量粗盐质量偏小,影响实验结果,应左物右码称量。
2. 过滤不彻底,滤液含少量杂质;蒸发时加热过快,晶体析出过快;精盐未充分提纯,残留可溶性杂质。
3. 作用不同;溶解:搅拌加速溶解;过滤:引流,防止液体飞溅、冲破滤纸;蒸发:搅拌,防止局部过热液体飞溅。
4. 向精盐溶液中加入适量氢氧化钠、碳酸钠溶液,除去镁离子、钙离子,过滤后加适量稀盐酸中和过量试剂,再蒸发结晶得到纯净氯化钠。
模块五 中考真题变式探究习题答案
1. C
2. ①溶解:使氯化钠充分溶解,分离固体杂质,注意搅拌、适量加水;②过滤:除去难溶性泥沙杂质,遵守一贴二低三靠;③蒸发:析出氯化钠晶体,搅拌防飞溅、余热蒸干;④计算产率:核算提纯效率,精准称量药品质量。
3. 操作类:溶解不充分、过滤残留、蒸发飞溅、转移固体残留;仪器类:仪器残留药品、滤纸破损;环境类:药品洒落、灰尘污染损失药品。
4. 提前润湿滤纸并赶出气泡,加快过滤速度;采用温水溶解粗盐,提升溶解速率,缩短实验时长。
学科网(北京)股份有限公司
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