内容正文:
初中化学 · 分层作业
《实验活动7 粗盐中难溶性杂质的去除》分层作业
人教版九年级化学下册 · 第九单元 实验活动7
基础 / 发展 / 拓展 三层弹性作业设计 · 含参考答案
学科:化学 学段:初中九年级
作业类型:学生必做实验配套课后作业
项目
内容
学段 / 学科 / 课题
初中九年级 · 化学 · 人教版下册 第九单元实验活动 7 《粗盐中难溶性杂质的去除》
课型 / 作业场景
学生必做实验(科学探究与化学实验)配套课后作业;核心流程为 溶解 → 过滤 → 蒸发 → 计算产率 ,去除粗盐中的泥沙等难溶性杂质,得到较纯的 NaCl
当日该学科建议时长份额
初中书面作业总量 ≤90 分钟 / 天,按 4~5 科分摊, 化学单科约 15~20 分钟
核心学习目标
① 理解实验原理 :利用 NaCl 易溶于水、泥沙等难溶性杂质不溶于水的溶解性差异,通过 " 溶解 — 过滤 — 蒸发 " 实现固液分离与提纯;
② 掌握关键操作与仪器 :会用托盘天平称量、会组装过滤装置(一贴二低三靠)、会进行蒸发操作(外焰加热、搅拌防飞溅、较多固体时停热),明确玻璃棒在各步中的作用;
③ 会计算精盐产率并进行误差分析 :产率 = (精盐质量 ÷ 粗盐质量) × 100% ,能解释产率偏高或偏低的原因;
④ 养成严谨求实的科学态度 :规范使用仪器、注意滤液浑浊等异常现象、体会混合物分离提纯的思想方法。
课标依据
《义务教育化学课程标准( 2022 年版)》 " 内容要求 2.2.2 水和溶液 " : "认识溶解和结晶现象……了解饱和溶液和溶解度的含义" ,并强调通过实验 " 学习混合物分离的方法 " ;
" 学生必做实验及实践活动 " : "粗盐中难溶性杂质的去除" (属 " 科学探究与化学实验 " 核心素养的关键载体);
" 学业要求 " : "能进行物质分离的探究,能规范地完成实验操作" ;
" 作业评价建议 " : "保证基础性作业,增加实践性作业、弹性作业和跨学科作业" 。
分层说明:基础层全员必做(达标)→ 发展层大多数学生选做(提升)→ 拓展层学有余力学生自愿选做(挑战)。
难度标注:★☆☆ 基础 | ★★☆ 发展 | ★★★ 拓展
一、基础层(全员必做 · 约 9 分钟)
题号
题目内容
难度
预估用时
覆盖目标
1
实验原理与流程(填空)
( 1 )粗盐提纯的原理是: NaCl ________ 溶于水,而泥沙等难溶性杂质 ________ 溶于水,因此可先用水将 NaCl 溶解,再通过 ________ 除去不溶的泥沙,最后通过 ________ 使水分蒸发得到精盐;
( 2 )请将下列四个主要步骤按正确顺序排列(填序号):
① 蒸发 ② 溶解 ③ 计算产率 ④ 过滤 → 正确顺序: ________ ;
( 3 )玻璃棒在 " 溶解 " 步骤中的作用是 ________ ,在 " 过滤 " 步骤中的作用是 ________ 。
★☆☆ 基础
3 分钟
①②
2
仪器识别(选择 / 填空)
( 1 )下列仪器中,粗盐提纯实验不需要用到的是( )
A. 漏斗 B. 蒸发皿 C. 集气瓶 D. 玻璃棒
( 2 )过滤操作中所用玻璃仪器有烧杯、 ________ 和 ________ ;其中玻璃棒的作用是 ________ (填 " 搅拌 " 或 " 引流 " );
( 3 )蒸发时,当蒸发皿中出现 ________ 时,应停止加热,利用 ________ 将剩余水分蒸干。
★☆☆ 基础
3 分钟
②
3
操作规范判断(判断,正确打√、错误打×)
( 1 )过滤时滤纸要紧贴漏斗内壁(一贴),滤液应低于滤纸边缘(二低)( );
( 2 )过滤时用玻璃棒引流,其末端应轻靠在三层滤纸一侧,漏斗下端紧靠烧杯内壁( );
( 3 )为加快蒸发,蒸发皿可直接放在酒精灯火焰上加热,不必垫石棉网( );
( 4 )蒸发过程中持续用玻璃棒搅拌,是为了使液体受热均匀、防止液滴飞溅( )。
★☆☆ 基础
3 分钟
②④
二、发展层(大多数学生选做 / 建议做 · 约 7 分钟)
题号
题目内容
难度
预估用时
覆盖目标
4
【误差分析 · 产率归因】
在粗盐提纯实验中,下列情况会使 " 精盐产率 " 如何变化?用 " 偏高 "" 偏低 " 或 " 无影响 " 填空:
A. 溶解时加入的水太少,粗盐未完全溶解 ________ ;
B. 过滤时漏斗内液面高于滤纸边缘,部分泥沙进入滤液 ________ ;
C. 蒸发时有液滴飞溅出去 ________ ;
D. 转移精盐时不彻底,少量固体残留在蒸发皿中 ________ ;
E. 称量精盐时未完全干燥,固体中仍含少量水分 ________ 。
★★☆ 发展
4 分钟
③
5
【产率计算 + 异常分析】
某小组称取 5.0 g 粗盐进行提纯,最终得到干燥精盐 3.2 g 。
( 1 )该小组精盐产率 = (精盐质量 ÷ 粗盐质量) × 100% = ________ ÷ ________ × 100% = ________% ;
( 2 )若过滤后得到的滤液仍显浑浊,可能的原因有(写两点):
① ________ ; ② ________ ;
( 3 )若要得到更纯净的食盐,仅用本实验的溶解 — 过滤 — 蒸发方法能否除去粗盐中的可溶性杂质(如 MgCl₂ 、 CaCl₂ )? ________ (填 " 能 " 或 " 不能 " ),理由是 ________ 。
★★☆ 发展
3 分钟
③
三、拓展层(学有余力自愿选做 · 约 10 分钟 · 课外弹性完成)
注意:以下为探究性 / 实践性任务,不计入当日书面作业时长,建议分散 1~2 天完成,不要求全员完成、不纳入统一评分,以课上展示交流为主。
题号
题目内容
难度
预估用时
覆盖目标
6
【探究延伸 · 控制变量】影响精盐产率的关键因素
小明发现:同样称取 5.0 g 粗盐,不同小组得到的产率并不相同。请提出一个可探究的假设,并设计对照实验方案:
( 1 )你的探究假设(写出要研究的单一变量): ________ ;
( 2 )实验方案要点(控制变量、观测指标、如何比较产率):
变量控制: ________ ;
观测指标: ________ ;
结论判定: ________ 。
( 3 )想一想:在 " 溶解 — 过滤 — 蒸发 " 三步中,哪一步的操作失误对产率影响最大?说明理由。
★★★ 拓展
6 分钟
(课外弹性)
③④
7
【跨学科整合 · 混合物分离】分离方法与粗盐提纯的应用
( 1 )将下列混合物的分离方法填入空格:海水晒盐 ________ ;除去水中不溶性泥沙 ________ ;自来水厂净水时用活性炭 ________ (填 " 吸附 "" 过滤 " 或 " 蒸发 " );
( 2 )粗盐提纯得到的精盐仍含有少量可溶性杂质。若想进一步除去它们,需要用到 " 化学方法 " (如加试剂使可溶性杂质转化为沉淀再过滤),这与本实验 " 物理分离 " 有何本质区别?简要说明: ________ ;
( 3 )写一段约 100 字短文,谈谈 " 粗盐提纯 " 所体现的 " 混合物分离提纯思想 " 在日常生活或工业生产(如自来水净化、海水制盐)中的应用价值。
★★★ 拓展
4 分钟
(课外弹性)
④
四、总时长核算
层级
题量
预估用时
说明
基础层(全员必做)
3 题
约 9 分钟
全体学生底线任务
发展层(建议选做)
2 题
约 7 分钟
大多数学生可完成
当日书面作业合计
5 题
约 16 分钟
✓ 落在化学单科 15~20 分钟建议区间内
拓展层(自愿选做)
2 题
约 10 分钟(课外弹性)
不计入当日书面时长
结论:基础层 + 发展层合计约 16 分钟,处于初中化学单科建议份额(15~20 分钟)内,符合初中书面作业总量 ≤90 分钟/天的政策红线(合规);拓展层为课外弹性任务,不计入当日时长。
五、设计说明(方法论呼应)
1. 分层比例:基础 9 分钟 ∶ 发展 7 分钟 ∶ 拓展 10 分钟(课外)≈ 5 ∶ 4 ∶ 5,书面部分基础层占比过半,确保全体学生能在合理时间内"保底达标"。
2. 目标覆盖:四条核心学习目标(实验原理 / 关键操作与仪器 / 产率计算与误差分析 / 科学态度)每条均被 2 道以上题目覆盖;其中"过滤操作(一贴二低三靠)""蒸发停热时机""产率计算与误差分析"直接对接课标规定的学生必做实验"粗盐中难溶性杂质的去除"与教材实验讨论(中考高频考点)。
3. 拓展不超纲:第 6 题走"探究延伸"路径,把教材实验中"为何不同小组产率不同"转化为控制变量探究,落到"提出假设—控制变量—获取证据—得出结论";第 7 题走"跨学科整合"路径,将本实验"溶解—过滤—蒸发"的物理分离方法与自来水净化、海水制盐等真实情境关联,并点明"物理分离"与"化学除杂"的本质区别。两题均未引入本学段课标之外的新概念、新公式、新符号。
4. 减量提质:本节为实验课后作业,未设置机械抄写题;第 4 题用一道"5 项操作—产率变化"填空同时覆盖溶解、过滤、蒸发、转移、称量各环节的偏差归因,用一题贯通"操作—结果"逻辑链。
统筹提示(学科组 / 年级组):本作业方案预估书面用时约 16 分钟,落在初中单科建议时长(15~20 分钟)范围内。若该学生当日还有语文、数学、英语等学科作业,请学科组 / 年级组统筹核对当日书面作业总量是否超过 90 分钟 红线,避免多科叠加后超时。拓展层任务建议统一安排为课后弹性完成,不占用当日书面时长。
六、参考答案
以下为三个层级全部题目的参考答案与解题要点,供教师批改与讲评使用。说明:本实验活动为物理性溶解、过滤与蒸发,不涉及化学反应方程式,故本作业无方程式书写题、无需等号上方/下方的条件标注;涉及的化学用语(NaCl、H₂O、MgCl₂、CaCl₂ 等)已按规范书写,下标已正确标注。
(一)基础层
第 1 题
(1)易;难(或不);过滤;蒸发(或蒸发结晶)
(2)②④①③(溶解 → 过滤 → 蒸发 → 计算产率)
(3)搅拌,加速溶解;引流
第 2 题
(1)C(集气瓶用于收集气体,本实验无需)
(2)漏斗;玻璃棒;引流
(3)较多固体(或大量固体);余热
第 3 题
(1)√(2)√(3)√(蒸发皿为耐高温器皿,可直接用酒精灯外焰加热,放在铁架台的铁圈上即可,不需要垫石棉网;试管、燃烧匙、坩埚等也属可直接加热的仪器,而烧杯、烧瓶、锥形瓶加热时才需垫石棉网——本题正考查这一区别)(4)√
(二)发展层
第 4 题
A 偏低(粗盐未完全溶解,部分 NaCl 未进入溶液,精盐减少);B 偏高(泥沙进入滤液,最终固体质量偏大);C 偏低(NaCl 随液滴飞溅损失,精盐减少);D 偏低(精盐转移不彻底,称得质量偏小);E 偏高(含水的精盐质量偏大,相当于精盐中混有溶剂)。
第 5 题
(1)3.2;5.0;64.0(计算:3.2 g ÷ 5.0 g × 100% = 64.0%)
(2)① 滤纸破损;② 液面高于滤纸边缘(或漏斗下端未紧靠烧杯内壁、仪器不洁净等,任写两点即可)
(3)不能;MgCl₂、CaCl₂ 等可溶性杂质能溶于水,溶解—过滤只能除去不溶性泥沙,无法除去已溶解的可溶性杂质(需进一步用化学方法使其转化为沉淀再过滤)。
(三)拓展层
第 6 题
(1)示例假设:探究"溶解时加水量是否充足"对产率的影响(或"蒸发停热时机""过滤操作是否规范"等单一变量均可)。
(2)变量控制:两组粗盐质量相同、其他操作一致,只改变所研究的单一变量(如加水量:一组足量水使粗盐完全溶解,一组水偏少);观测指标:最终干燥精盐质量(或产率);结论判定:比较两组产率,产率显著偏低的一组说明该环节是主要影响因素。
(3)开放性作答,示例:过滤环节失误对产率影响最大——若滤液浑浊或滤纸破损,泥沙等杂质混入滤液,最终精盐中混入不溶物使产率虚高、纯度下降;而溶解、蒸发的小失误通常只造成部分 NaCl 损失(产率偏低),不至于同时严重影响纯度。言之有理即可。
第 7 题
(1)蒸发;过滤;吸附
(2)本实验"溶解—过滤—蒸发"是物理分离,没有新物质生成,仅依据溶解性差异分离组分;而"化学除杂"需加入试剂,使可溶性杂质发生化学反应转化为沉淀或气体后再分离,过程中生成了新物质。二者本质区别在于是否发生化学变化。
(3)开放性短文,示例:混合物分离提纯思想渗透在生活与生产的方方面面。自来水厂通过"沉淀—过滤—吸附—消毒"除去天然水中的泥沙、异味与微生物,让江河之水变为可饮用的自来水;海水制盐则利用"蒸发结晶",让水分散失、氯化钠析出,既得到食盐又留下富含矿物的卤水。粗盐提纯虽是小小实验,却浓缩了"依据性质差异、分步分离提纯"这一普遍方法,是化学服务生活与生产的生动写照。(言之有理、体现"分离提纯思想 + 真实应用"即可。)
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