核心素養(yǎng)理念下化學(xué)“粗鹽提純”實(shí)驗(yàn)再探究

劉永祥

摘要：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)科學(xué)研究的基本手段，科學(xué)的本質(zhì)是探究，科學(xué)探究是化學(xué)家研究化學(xué)的方法，也是化學(xué)課程要求學(xué)生掌握的重要內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式。為了提升學(xué)生“實(shí)驗(yàn)與探究”的能力，筆者重新設(shè)計(jì)“粗鹽提純”實(shí)驗(yàn)，重新制訂實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和教學(xué)過程，以期尋求培養(yǎng)初中學(xué)生“實(shí)驗(yàn)與探究”這一核心素養(yǎng)更好的途徑。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué)；核心素養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)探究

中圖分類號：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2018）12-019-1

“實(shí)驗(yàn)與探究”是初中化學(xué)中十分重要的核心素養(yǎng)之一。筆者下面以“粗鹽提純”為例，對培養(yǎng)初中學(xué)生化學(xué)學(xué)科“實(shí)驗(yàn)與探究”這一核心素養(yǎng)進(jìn)行再探究。

一、教學(xué)目標(biāo)再探究

我市在以“粗鹽的提純”實(shí)驗(yàn)為主題的各種選拔性考試中，命題者不僅考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，而且注重檢測學(xué)生的思維能力，取得了較好的效果。筆者根據(jù)考試命題者的命題思路，對“粗鹽的提純”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了再探究，以此來提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。此項(xiàng)活動是以采用理論引領(lǐng)，討論交流，鞏固練習(xí)等方式開展教學(xué)活動的。我不僅要求學(xué)生初步學(xué)會有關(guān)的操作技術(shù)，而且要求學(xué)生要重視實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)問題的演練，以促進(jìn)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，提高解決實(shí)際問題的能力，充分體驗(yàn)知識的形成過程。本節(jié)課確立了如下教學(xué)目標(biāo)：

①學(xué)習(xí)蒸發(fā)操作技能，鞏固溶解、過濾等操作技能。②了解物質(zhì)提純的基本原則。③根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的條件，選擇清除粗鹽中可溶性雜質(zhì)的試劑，并初步設(shè)計(jì)清除可溶性雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案。④培養(yǎng)思維的嚴(yán)密性，提高解決實(shí)際問題的能力。

二、教學(xué)過程再探究

引言：在我們江蘇省海岸線最長的地級市是鹽城。何謂“鹽城”？盛產(chǎn)“鹽”，此鹽為粗鹽。粗鹽中不僅含有難溶性的雜質(zhì)，還含有一些可溶性的雜質(zhì)。今天我們就研究粗鹽的提純，首先我們了解物質(zhì)提純的基本原則。

投影：物質(zhì)的提純就是把混合物中的雜質(zhì)除去，以得到較為純凈的有效成分，并將有效成分恢復(fù)到原來的狀態(tài)；要根據(jù)雜質(zhì)和有效成分的性質(zhì)差異。選擇適宜的除雜方法；能用物理方法除去雜質(zhì)，盡量不用化學(xué)方法（如除去銅粉中的鐵粉，用磁鐵吸引）。

過渡：粗鹽中含有的難溶性雜質(zhì)，主要是泥沙。那么如何清除難溶性雜質(zhì)？

1.粗鹽中難溶性雜質(zhì)的清除。思考：泥沙、氯化鈉具有怎樣的溶解性？溫度的變化，對氯化鈉的溶解度有怎樣的影響？

小結(jié)：泥沙難溶于水、氯化鈉易溶于水，所以采用溶解過濾的方法清除難溶性雜質(zhì)（同時得到澄清的鹽水）因而氯化鈉的溶解度受溫度變化的影響不大，所以接下來的操作是通過蒸發(fā)溶劑使鹽結(jié)晶。

分組實(shí)驗(yàn)：學(xué)生按照“溶解、過濾、蒸發(fā)、計(jì)算產(chǎn)率”的步驟進(jìn)行初步提純；教師適時參與學(xué)生的實(shí)驗(yàn)，并及時指導(dǎo)。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為認(rèn)識化學(xué)物質(zhì)及其變化的實(shí)踐活動的重要工具與手段，不僅對“化學(xué)實(shí)踐”具有重要的認(rèn)識論、方法論功能，而且對學(xué)生“化學(xué)實(shí)踐”能力的提升具有重要的價(jià)值。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)上述功能價(jià)值的發(fā)揮，又有賴于學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的高低、探究水平的強(qiáng)弱。因此，化學(xué)核心素養(yǎng)中的“實(shí)驗(yàn)與探究”等要素，反映了“化學(xué)實(shí)踐”環(huán)節(jié)的化學(xué)核心素養(yǎng)要求，是化學(xué)學(xué)科實(shí)踐能力的重要標(biāo)志。

過渡：清除難溶性雜質(zhì)后的食鹽中，還含有氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉等幾種可溶性雜質(zhì)。要得到純凈的食鹽，還要清除這些可溶性雜質(zhì)。

2.粗鹽中可溶性雜質(zhì)的清除。講述：一般根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的條件去選擇除雜試劑。

（1）除雜試劑的選擇

討論：清除粗鹽中的可溶性雜質(zhì)選擇哪些試劑？教師巡視、參與、適當(dāng)點(diǎn)撥，及時鼓勵。

點(diǎn)撥：清除粗鹽中可溶性雜質(zhì)一般采用化學(xué)方法；利用化學(xué)方法清除雜質(zhì)時，一般不讓有效成分發(fā)生化學(xué)變化，應(yīng)使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為便于跟有效成分分離的新雜質(zhì)，如氣體、沉淀、水等。

小結(jié)：清除雜質(zhì)氯化鈣可以選用碳酸鈉溶液；清除雜質(zhì)氯化鎂可以選用氫氧化鈉溶液；清除雜質(zhì)硫酸鈉可以選用氯化鋇溶液。

碳酸鈉、氫氧化鈉和氯化鋇這三種除雜試劑的加入順序如何確定呢？心理學(xué)研究顯示：人的情感體驗(yàn)往往是由具體的情境所決定的。對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)來說，實(shí)驗(yàn)過程中引發(fā)的問題，可以最大限度的引發(fā)學(xué)生思維，讓學(xué)生在課堂上積極思考討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。興趣就是最好的老師。

（2）除雜試劑的加入順序

討論：幾種除雜試劑的加入順序。教師巡視、參與，實(shí)時點(diǎn)撥，及時釋疑。

點(diǎn)撥：每一步的除雜試劑都必須過量，以確保雜質(zhì)徹底清除，那么在氯化鋇，碳酸鈉，氫氧化鈉這三種除雜試劑中，最后加入的試劑還需要外加一種試劑來清除。為了簡化操作，這種試劑的過量部分應(yīng)容易清除，顯然應(yīng)選擇鹽酸，因?yàn)楹罄m(xù)的加熱蒸發(fā)操作，不僅能除去水，同時氯化氫氣體也會隨之揮發(fā)。

……

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：選用微視頻中方案清除鹽水中的可溶性雜質(zhì)，從而得到精鹽。心理學(xué)家皮亞杰曾指出：活動是認(rèn)識的基礎(chǔ)。利用分組實(shí)驗(yàn)清除鹽水中可溶性雜質(zhì)，就是讓“智慧”從動作起航，讓學(xué)生全面動起來，實(shí)現(xiàn)眼、耳、口、手、腦“立體式”滲透，“全功能覆蓋”，在化學(xué)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究，有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出有探究價(jià)值的化學(xué)問題，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神、科學(xué)思維和合作意識。所以說實(shí)驗(yàn)探究既是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)在要素，又是綜合培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的一種有效方法。