“問題解決”視角下粗鹽提純的分析與思考
——以《物質(zhì)分離和提純》教學(xué)為例

胡瓊瓊

(浙江省象山縣西周中學(xué) 浙江 寧波 315722)

本節(jié)課選自江蘇教育出版社高中化學(xué)1專題一第二單元研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法中《物質(zhì)的分離與提純》，是基于物質(zhì)分離與提純的方法所授的一節(jié)新授課，本節(jié)課的教學(xué)流程：首先以生活化的情景引課，師生共同觀看豆腐坊中制豆腐中過濾豆渣視頻和海水曬鹽圖片，交流并討論真實(shí)情景中的物質(zhì)分離提純方法，讓學(xué)生理解學(xué)習(xí)的意義，在此基礎(chǔ)上開展探討粗鹽精制方法的學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生掌握物質(zhì)分離和提純的方法，包括可溶性物質(zhì)與不可溶性物質(zhì)的分離，可溶性離子的除去、溶質(zhì)與溶劑的分離等，最后讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)、交流展示中掌握過濾的基本操作，在此過程中學(xué)生交流展示，教師點(diǎn)撥引導(dǎo)，發(fā)展學(xué)生的分析和解決問題能力，讓他們積極的動(dòng)腦思考，大膽地去思索、探討、創(chuàng)新，使學(xué)生不再是“被動(dòng)接受知識(shí)的容器”，而是主動(dòng)積極的參與者，是認(rèn)識(shí)過程的探索者，是學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體。

1.以生活化情景引入課堂，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣

以豆腐坊中制豆腐中過濾豆渣的情景引課，學(xué)生觀看視頻：磨好的豆?jié){用盆或瓢倒入系在十字架上的白布里，搖動(dòng)十字架，豆?jié){就滲漏到容器里了，一邊滲漏一邊從上面摻，豆渣積累到適當(dāng)程度，用手掐著白布擰干，掏出豆渣。教師和學(xué)生在觀看豆渣和豆?jié){的分離中感受到這種采用過濾的分離方法，過濾應(yīng)用于難溶性固體與溶劑的分離。同時(shí)教師邀請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)展示過濾操作：過濾還有泥沙的氯化鈉溶液，并請(qǐng)?jiān)搶W(xué)生講述過濾操作時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)：

一貼，濾紙與漏斗應(yīng)緊貼無氣泡。二低，濾紙邊緣低于漏斗邊緣，濾紙液面低于濾紙邊緣。

三靠，燒杯靠在玻璃棒上使液體沿玻璃棒流下，玻璃棒靠在三層濾紙上，漏斗頸緊靠燒杯內(nèi)壁。

接著以海水曬鹽圖片情景引入本節(jié)課的第二種分離方法——結(jié)晶，教師講述海水曬鹽的原理：在陽光和風(fēng)力的作用下，水分不斷蒸發(fā)，海水濃度不斷增加，當(dāng)水分減少到一定程度時(shí)，氯化鈉在海水中達(dá)到飽和，繼續(xù)蒸發(fā)水分，析出氯化鈉晶體，這種海水出鹽方式稱為蒸發(fā)結(jié)晶。這種以生活化情景引課更加貼近學(xué)生的生活，激起學(xué)生自主地去探索和解決問題的興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力。

2.通過對(duì)粗鹽精制方法的探討，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯分析能力

粗鹽精制的工藝流程分為兩部分：除去粗鹽中的雜質(zhì)和結(jié)晶得到氯化鈉晶體。粗鹽中的雜質(zhì)主要為不溶性雜質(zhì)(泥沙)和可溶性雜質(zhì)(氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉等)。學(xué)生課前預(yù)習(xí)：如何對(duì)含有泥沙的粗鹽進(jìn)行提純？教師邀請(qǐng)學(xué)生展示提純方案，學(xué)生回答后教師在黑板上展示粗鹽提純方案：(1)將含有泥沙的粗食鹽置于燒杯中，加水溶解;(2)待充分溶解后，過濾(除去泥沙);(3)將濾液倒入蒸發(fā)皿中，加熱蒸發(fā)、降溫結(jié)晶得到NaCl晶體。但是粗鹽中除了不溶性雜質(zhì)泥沙，還有可溶性雜質(zhì)：氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉。接著教師和學(xué)生共同探討粗鹽中如何除去可溶性雜質(zhì)？教師引導(dǎo)學(xué)生思考：根據(jù)可溶性雜質(zhì)氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉中相應(yīng)離子的特點(diǎn)，應(yīng)用我們已學(xué)的化學(xué)知識(shí)如何除去可溶性雜質(zhì)？學(xué)生自然會(huì)聯(lián)想將可溶性雜質(zhì)沉淀后轉(zhuǎn)化為難溶性的固體除去，這種方法稱為化學(xué)方法除雜。

應(yīng)用化學(xué)方法除雜時(shí)應(yīng)該注意除雜原則：不增，提純過程中不增加新的雜質(zhì)；不減，不減少欲被提純的物質(zhì)；易分離，被提純物與雜質(zhì)容易分離；易復(fù)原，被提純物質(zhì)要復(fù)原。同時(shí)除雜試劑必須過量，過量試劑必須除盡(因?yàn)檫^量試劑帶入新的雜質(zhì))，除雜途徑有多種的情況下必須選最佳。所以師生共同探討除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì)(氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉):選用何種沉淀劑？沉淀劑的用量？沉淀劑的加入先后順序？最終師生選出最優(yōu)的一種提純方案：

(1)加入BaCl2(過量)產(chǎn)生BaSO4沉淀，溶液內(nèi)還剩：NaCl、MgCl2、CaCl2、BaCl2

(2)加入NaOH(過量)產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，溶液內(nèi)還剩：NaCl、CaCl2、NaOH、BaCl2

(3)加入Na2CO3(過量)產(chǎn)生CaCO3沉淀和BaCO3沉淀 溶液內(nèi)還剩:NaCl、Na2CO3

(4)過濾除去濾渣(難溶性的各種沉淀)

(5)向?yàn)V液中加入HCl(過量)產(chǎn)生CO2、H2O，溶液內(nèi)還剩:H2O、HCl、NaCl

(6)加熱蒸發(fā)、降溫結(jié)晶(除去HCl，得到NaCll晶體)

粗鹽精制的工藝流程采用師生之間共同討論和交流的方式，從如何除雜、沉淀劑的選擇和加入的先后順序、具體操作步驟等角度分析，選擇最優(yōu)的一種提純方案。學(xué)生在探討粗鹽提純工藝過程中掌握物質(zhì)的分離和提純方法，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的探究欲望，讓學(xué)生主動(dòng)參與到探究活動(dòng)中，從而為學(xué)生體驗(yàn)探究的過程奠定了基礎(chǔ)。學(xué)生從被動(dòng)地接受化學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極并主動(dòng)地分析和解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯分析能力。

3.學(xué)生作業(yè)中反饋出課堂實(shí)效，師生在反思中共同成長

教學(xué)過程就是教與學(xué)的雙方利用相應(yīng)的教學(xué)反饋信息，不斷調(diào)整各自的行為及其方式。依據(jù)化學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成情況，積極倡導(dǎo)“教、學(xué)、評(píng)”一體化，使每個(gè)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)得到不同程度的發(fā)展。故在課堂的最后設(shè)置課堂作業(yè)“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：提純含有少量BaSO4、CaCl2的NaCl”和課堂小結(jié)“這節(jié)課你收獲了什么？”這兩個(gè)環(huán)節(jié)，重在反饋出學(xué)生對(duì)物質(zhì)分離和提純方法的掌握程度，反饋出教師的教學(xué)效果，以便于教師及時(shí)調(diào)整課后作業(yè)以及下節(jié)課的教學(xué)任務(wù)。同時(shí)學(xué)生通過反饋信息對(duì)自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)做出分析與判斷，對(duì)學(xué)習(xí)的過程做出必要的調(diào)整。學(xué)生通過有效的“饋”，保證學(xué)習(xí)任務(wù)的順利完成，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的目標(biāo)；在“饋”中獲得激勵(lì)，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)作用；從多渠道獲得反饋，在反饋中反思，在反思中進(jìn)步。“學(xué)、探、展、饋”教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)“饋”是反思，是成長，只有貫穿學(xué)習(xí)活動(dòng)的“饋”，才能使得學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)擁有活力，才能使得學(xué)習(xí)具有意義。