内容正文:
基础实验7 粗盐的初步提纯 导学案
沪教版·初中化学·九年级下册·第七章 探索溶解现象
一、学习目标(四维核心素养)
通过粗盐初步提纯的实验与探究,建立"混合物可以依据各组分性质差异进行分离"的化学观念;在溶解、过滤、蒸发等系列操作中发展有序思维、对比思维与误差分析的科学思维;亲历完整探究过程,规范取用与使用常见化学仪器,学会观察现象、记录数据并完成实验报告;在分组合作中养成严谨求实、节约药品、安全操作与爱护环境的科学态度与责任。
二、学习重难点
重点:掌握溶解、过滤、蒸发三步基本操作的规范要领,理解每一步中玻璃棒所起的不同作用。
难点:过滤操作中"一贴、二低、三靠"的准确落实;蒸发过程中停止加热时机的判断;对最终所得精盐产率偏高或偏低原因的分析与误差判断。
三、自主预习任务(课前完成·填空题)
粗盐中含有较多的可溶性杂质和不溶性杂质(如泥沙等)。本实验通过________、________、________三步操作,除去其中的不溶性杂质,得到较为纯净的食盐晶体。请依据课本内容完成下列填空。
1.溶解:用托盘天平称取一定量粗盐,用药匙将粗盐加入烧杯中,再用量筒量取一定量水倒入烧杯,并用玻璃棒不断________,其作用是________。
2.过滤:过滤操作要做到"一贴、二低、三靠"。一贴指滤纸紧贴________内壁;二低指滤纸边缘低于________边缘、滤液液面低于________边缘;三靠指烧杯嘴紧靠玻璃棒、玻璃棒下端轻靠________层滤纸处、漏斗下端尖嘴紧靠________内壁。过滤时玻璃棒的作用是________。
3.蒸发:把过滤后的澄清滤液倒入蒸发皿,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌,其作用是防止________。当蒸发皿中出现________时,停止加热,利用________将滤液蒸干。
4.粗盐提纯实验中多次用到玻璃棒,请分别写出其作用:溶解时________;过滤时________;蒸发时________;蒸发结束后________。
5.过滤操作后,若滤液仍然浑浊,可能的原因是________、________(写出两条即可),处理方法是________。
四、课中探究案(课堂合作·分层练习)
探究活动一 实验仪器与药品的选择
1.(选择题)粗盐初步提纯实验中,不需要用到的仪器是( )
A.烧杯 B.漏斗 C.量筒 D.集气瓶
2.(选择题)下列仪器中,可直接用于加热的是( )
A.烧杯 B.蒸发皿 C.量筒 D.集气瓶
3.(选择题)蒸发操作中,必须使用的一组仪器是( )
A.蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)
B.烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台
C.量筒、托盘天平、烧杯、玻璃棒
D.试管、酒精灯、试管夹、玻璃棒
4.(填空题)实验室称量粗盐时,应把粗盐放在托盘天平________盘的纸片上称量;量取水时,量筒必须放平,视线与量筒内液体________保持水平,再读数。
5.(连线题)请将下列仪器与其在本实验中的主要用途用线段连接起来。
托盘天平 量取一定体积的水
量筒 称量粗盐的质量
漏斗 承接滤液、进行过滤
蒸发皿 盛放滤液、加热蒸干
探究活动二 实验步骤的设计与排序
6.(选择题)粗盐初步提纯的正确操作顺序是( )
A.过滤→溶解→蒸发 B.溶解→过滤→蒸发
C.蒸发→过滤→溶解 D.溶解→蒸发→过滤
7.(填空题)请在横线上按实验先后顺序补全下列操作步骤:
①用托盘天平称量粗盐;②将粗盐放入烧杯,加入适量水,用玻璃棒搅拌使其________;③制作过滤器,安装好过滤装置,进行________,得到澄清滤液;④将滤液倒入________,用酒精灯加热并不断搅拌,待出现较多固体时停止加热;⑤用________把蒸发得到的固体转移到指定容器中,称量并比较。
8.(判断题)下列说法是否正确,正确的打"√",错误的打"×"。
(1)溶解粗盐时,水越多越好,这样可以加快溶解。( )
(2)过滤时,为了加快过滤速度,可以用玻璃棒在漏斗内轻轻搅拌。( )
(3)蒸发皿可以直接用酒精灯加热,加热完毕后应用坩埚钳取下。( )
(4)蒸发时,待水分完全蒸干后再停止加热。( )
(5)粗盐提纯得到的食盐仍然属于混合物。( )
探究活动三 玻璃棒的作用
9.(选择题)在粗盐提纯实验中,玻璃棒的用途不包括( )
A.搅拌,加速粗盐溶解 B.引流,防止液体洒出
C.搅拌,防止局部过热液滴飞溅 D.研磨,把大颗粒粗盐研碎
10.(填空题)下表是本实验中玻璃棒四次使用的情境,请在表中空格处填写玻璃棒所起的作用。
使用情境一:溶解粗盐时,玻璃棒在烧杯中不断搅拌。作用:________。
使用情境二:过滤时,盛待滤液的烧杯嘴靠在玻璃棒上。作用:________。
使用情境三:蒸发滤液时,玻璃棒在蒸发皿中不断搅拌。作用:________。
使用情境四:蒸发结束后,用玻璃棒把固体转移到纸上称量。作用:________。
11.(简答题)有同学认为:"既然玻璃棒在溶解和蒸发时都用来搅拌,那么这两次搅拌的目的是完全相同的。"你是否同意这一观点?请说明理由。
探究活动四 过滤操作的规范
12.(选择题)过滤操作中,不需要用到的玻璃仪器是( )
A.烧杯 B.漏斗 C.玻璃棒 D.量筒
13.(选择题)下列关于过滤操作的叙述,错误的是( )
A.滤纸边缘要低于漏斗边缘
B.液面要低于滤纸边缘
C.玻璃棒下端要轻靠在三层滤纸的一侧
D.漏斗下端尖嘴可以悬空放在烧杯中央
14.(填空题)过滤操作要求做到"一贴、二低、三靠"。请填空:
(1)一贴:滤纸用少量水润湿后,应紧贴________内壁,中间不要留有气泡,否则会________。
(2)二低:滤纸边缘要低于________边缘;漏斗内液面要低于________边缘,否则液体将从滤纸与漏斗之间流下,起不到过滤作用。
(3)三靠:倾倒液体的烧杯嘴要紧靠________;玻璃棒下端要轻靠在________层滤纸处;漏斗下端的尖嘴要紧靠________。
15.(实验分析题)某同学进行过滤操作后,发现烧杯中的滤液仍然浑浊。请你帮助分析可能造成滤液浑浊的原因(写出两条即可),并说明应如何处理。
探究活动五 蒸发操作的注意事项
16.(选择题)关于蒸发操作,下列说法正确的是( )
A.把滤液完全蒸干后再停止加热
B.当蒸发皿中出现较多固体时,就应停止加热
C.为加快蒸发,可把酒精灯灯芯调到最大
D.蒸发皿加热后可直接放在实验桌上冷却
17.(选择题)蒸发过程中要用玻璃棒不断搅拌滤液,其主要目的是( )
A.加快滤液蒸发的速度
B.防止液体局部过热,造成液滴飞溅
C.使食盐晶体更快地溶解
D.使滤液温度迅速升高
18.(填空题)蒸发操作时,注入蒸发皿中的滤液体积不要超过蒸发皿容积的________;加热时应使用酒精灯的________焰加热;当蒸发皿中出现________时,停止加热,利用蒸发皿的________使滤液蒸干;加热完毕后,应用________夹持蒸发皿,放在________上冷却,不能直接放在实验台上。
19.(简答题)为什么不能待水分完全蒸干后再停止加热?如果一直加热到水分完全蒸干,可能会出现什么不良后果?
探究活动六 产率分析与误差判断
20.(选择题)在粗盐提纯实验中,最终得到的精盐产率比理论值偏低,下列原因中与之无关的是( )
A.溶解粗盐时,加入的水量不足,部分粗盐未溶解就被过滤除去
B.过滤时,有少量滤液洒出烧杯
C.蒸发时,未用玻璃棒搅拌,造成液滴飞溅
D.蒸发得到的精盐尚未完全干燥就进行称量
21.(选择题)下列情况中,会导致所得精盐产率偏高的是( )
A.溶解时粗盐未完全溶解就开始过滤
B.过滤时滤纸破损,部分泥沙进入滤液
C.蒸发结束后,蒸发皿内壁沾有的固体没有全部转移出来
D.转移固体时,有少量精盐洒落在实验台上
22.(填空题)某同学按正确步骤完成粗盐提纯实验后,发现最终得到的精盐质量偏少,产率偏低。请你帮助分析可能的原因(写出三条即可):
(1)________;(2)________;(3)________。
23.(综合分析题)小明同学在粗盐提纯实验结束后,把得到的白色固体与粗盐进行观察比较,发现:粗盐呈灰褐色、颗粒较粗;提纯后的食盐呈白色、晶粒较细。请回答:
(1)粗盐中难溶性杂质主要被除去的步骤是________。
(2)通过本实验得到的白色固体是否为纯净物?为什么?________。
(3)若要进一步除去其中仍存在的可溶性杂质,可采用的方法是________(写出一种思路即可)。
探究活动七 综合实验与拓展
24.(选择题)下列混合物的分离方法中,与粗盐提纯原理相似的是( )
A.从空气中分离出氧气
B.从浑浊的河水中获得澄清的水
C.把混有铁粉的铜粉分离开
D.把糖水加热蒸发得到糖
25.(填空题)分离混合物常用的方法有:①过滤;②蒸发;③溶解后再过滤、蒸发。请选择合适的方法序号填空:
(1)从食盐水中得到食盐固体,用________;
(2)除去水中混有的泥沙,用________;
(3)除去粗盐中的泥沙,得到较纯净的食盐,用________。
26.(实验设计题)实验室有一包白色固体,可能是食盐,也可能是泥沙与食盐的混合物。请你设计一个简单的实验方案加以鉴别,并说明判断依据。
27.(简答题)粗盐提纯实验中多次用到玻璃棒。请从实验操作规范的角度,谈一谈使用玻璃棒时应注意哪些问题(写出两条即可)。
28.(反思提升题)通过本实验的学习,你认为在进行混合物分离实验时,应遵循怎样的一般思路?请结合粗盐提纯的过程简要说明。
五、参考答案
三、自主预习任务 参考答案
1.搅拌;加速粗盐的溶解。
2.漏斗;漏斗;滤纸;三;烧杯;引流,防止液体洒出或冲破滤纸。
3.液体局部过热而造成液滴飞溅;较多量固体;蒸发皿的余热。
4.搅拌,加速溶解;引流;搅拌,防止局部过热液滴飞溅;转移固体。
5.滤纸破损、液面高于滤纸边缘(或仪器本身不干净);重新过滤一次。
四、课中探究案 参考答案
1.D。
2.B。
3.A。
4.左;凹液面的最低处。
5.托盘天平——称量粗盐的质量;量筒——量取一定体积的水;漏斗——承接滤液、进行过滤;蒸发皿——盛放滤液、加热蒸干。
6.B。
7.溶解;过滤;蒸发皿;玻璃棒。
8.(1)×;(2)×;(3)√;(4)×;(5)√。
9.D。
10.搅拌,加速粗盐溶解;引流,使液体沿玻璃棒缓缓流入漏斗,防止洒出;搅拌,使液体受热均匀,防止局部过热造成液滴飞溅;转移固体,把蒸发得到的精盐从蒸发皿中转移到称量纸上。
11.不同意。溶解时玻璃棒搅拌的目的是加快粗盐在水中的溶解速率;蒸发时玻璃棒搅拌的目的是使滤液受热均匀,防止局部温度过高造成液滴飞溅。两者虽然都叫"搅拌",但作用对象和目的并不相同。
12.D。
13.D。漏斗下端尖嘴应紧靠烧杯内壁,使滤液沿烧杯内壁流下,防止滤液溅出。
14.(1)漏斗;减慢过滤速度(或滤液浑浊)。(2)漏斗;滤纸。(3)玻璃棒;三;烧杯内壁。
15.可能原因:滤纸破损;漏斗内液面高于滤纸边缘;承接滤液的烧杯本身不干净。处理方法:把浑浊的滤液重新过滤一次,并检查滤纸和仪器,必要时更换滤纸、清洗烧杯后再过滤。
16.B。
17.B。
18.三分之二;外;较多量固体;余热;坩埚钳;石棉网。
19.若待水分完全蒸干后再停止加热,蒸发皿的余热会使精盐颗粒受热飞溅,造成固体损失,也可能使固体飞溅伤人。正确做法是当蒸发皿中出现较多量固体时即停止加热,利用余热蒸干。
20.D。精盐未完全干燥就称量,会使称得的质量偏大,导致产率偏高而非偏低。
21.B。滤纸破损使泥沙进入滤液,蒸发后被当作"精盐"称量,会使所称得的固体质量偏大,产率偏高。其余选项均会造成产率偏低。
22.(1)溶解时水量不足,部分粗盐未溶解即被过滤除去;(2)过滤过程中有少量滤液洒出;(3)蒸发时未用玻璃棒搅拌,造成液滴飞溅;(4)转移固体时有少量精盐留在蒸发皿中或洒落在实验台上。(任写三条即可)
23.(1)过滤。(2)不是纯净物。因为本实验只除去了不溶性杂质,粗水中原有的可溶性杂质(如氯化镁、氯化钙等)仍然留在食盐中,所以得到的白色固体仍属于混合物。(3)可采用多次溶解、过滤、重结晶的方法进一步提纯,或加入适当试剂使可溶性杂质转化为沉淀后再过滤除去。
24.B。
25.(1)②;(2)①;(3)③。
26.取少量白色固体放入烧杯中,加入适量水并用玻璃棒搅拌。若固体全部溶解,得到澄清液体,则为食盐;若固体部分溶解,烧杯底部仍有不溶性残渣,则为泥沙与食盐的混合物。判断依据是泥沙不溶于水,而食盐能溶于水。
27.使用玻璃棒时应注意:搅拌时不要用力过猛,防止戳破烧杯或蒸发皿;过滤时玻璃棒下端要轻靠三层滤纸处,不要戳破滤纸;蒸发结束后不要把热的玻璃棒直接放在实验台上,应放在指定容器中;每次使用后应及时洗净并擦干,避免不同步骤之间相互污染。(任写两条即可)
28.进行混合物分离实验时,一般思路是:先根据混合物中各组分的性质差异(如溶解性、状态、颗粒大小等)选择合适的分离方法;再按"溶解→过滤→蒸发"等顺序设计合理的操作步骤;在每一步操作中规范使用仪器,并对分离结果进行称量、观察和误差分析;最后根据需要决定是否进行进一步提纯。粗盐提纯正是利用了泥沙不溶于水而食盐溶于水的性质差异,依次通过溶解、过滤、蒸发三步操作实现初步分离。
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