基于“問題解決”的教學實錄

洪丹玉

一、設計思想

新課程的一個突出特點是重視化學實驗在化學教學中的作用。實驗是研究化學物質(zhì)的重要方法之一，而物質(zhì)的分離與提純是物質(zhì)研究的第一個環(huán)節(jié)，也是引發(fā)學生對化學實驗感興趣的重要一課。本節(jié)課以海水為研究對象，以解決4個問題為目標，在復習初中學過的過濾、蒸發(fā)等基本實驗技能的基礎上，著重引導學生認識蒸餾、分液、萃取，掌握物質(zhì)分離與提純的一般原則。

二、教學目標

1.知識與技能：初步學會過濾、結晶、蒸餾、分液、萃取等分離物質(zhì)的實驗技能，能獨立完成一些簡單的物質(zhì)分離與提純的實驗操作。

2.過程與方法：初步了解根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)選擇不同的方法對物質(zhì)進行分離與提純。

3.情感態(tài)度與價值觀：（1）認識豐富的海水資源，增強環(huán)境保護意識；（2）通過學習感受到這些實驗操作在生活、生產(chǎn)中的存在，認識化學的學科價值，培養(yǎng)學生熱愛化學的情感和投身化學研究的志趣；（3）初步形成良好的實驗工作習慣。

三、教學過程

1.新課引入

【情境引入】1.淘金、揚谷、篩篩子等圖片；2.實驗室的藥品有優(yōu)級純（≥99.8%）、分析純（≥99.7%）、化學純（≥99.5%）；3.單晶硅純度簡介。

設計意圖：使學生認識到分離與提純作為一種重要的實驗方法，在日常生活和化工生產(chǎn)中具有十分重要的作用，不少重要的化學研究與化工生產(chǎn)都是以分離、提純?yōu)橹黧w的，從而強烈地激起學生學習的欲望。

2.研究討論系列活動

【教師】我們本節(jié)課分離與提純的研究對象是——海水。

研究討論過程一：如何從海水中獲得粗鹽。

【學生】通過蒸發(fā)的方法

【教師投影】海水曬鹽的圖片、蒸發(fā)裝置圖片

蒸發(fā)——物質(zhì)分離與提純的方法之一

研究討論過程二：如何進行粗鹽的提純。

【學生】通過過濾的方法

【教師投影】過濾裝置圖片

過濾——物質(zhì)分離與提純的方法之二

【學生小結】過濾適用于固體和液體混合物的分離

設計意圖：蒸發(fā)和過濾操作是學生初中就應該掌握的實驗技能，以上的設計旨在復習這兩個操作，以提高學生的綜合實驗能力。

研究討論過程三：如何從海水中獲得淡水。

【教師投影】資料卡1：地球表面的70%被水覆蓋。但其中的97.5%為海水，淡水僅占2.5%。近70%的淡水固定在南極和格陵蘭的冰層中，其余多為土壤水分或深層地下水，不能被人類利用。地球上只有不到1%的淡水或約0.007%的水可為人類直接利用，主要分布在湖泊、河流、水庫和淺層地下水源。淡水資源日益短缺，實施海水淡化是解決各國淡水資源短缺的主要有效途徑。

資料卡2：

【教師設問】上述裝置是利用的什么原理實現(xiàn)海水淡化的呢？

【學生】利用光能升高坑內(nèi)潮濕土壤和空氣的溫度，蒸發(fā)海水產(chǎn)生水汽。水汽逐漸飽和，與塑料條接觸后冷凝結成水珠，下滑至收集皿中得到淡水。

【教師】上述裝置實際是一個日光蒸餾器。在家庭的廚房中，我們在鍋蓋上得到的水汽就是蒸餾水。在實驗室中，我們也可以利用同樣的原理進行蒸餾實驗。

【教師投影】簡易蒸餾裝置：見圖一

【教師設問】如何使氣體的冷凝效果更好呢？

【教師展示】蒸餾燒瓶、冷凝管、接受器實物

【教師設問】若燒瓶中的是混合液體，如何知道蒸餾出的是什么物質(zhì)呢？

【學生】借助溫度計測量蒸氣的溫度，并結合物質(zhì)的沸點，就可以推斷出蒸餾出的是什么物質(zhì)。

【教師設問】溫度計的水銀球在何位置？

【學生】在蒸餾燒瓶的支管口處。

【教師投影】蒸餾裝置圖二：

【師生討論】冷凝水如何進出？還有其他注意事項嗎？

【教師】利用“逆流原理”，冷凝水下進上出。為防止混合液暴沸，需向混合液中加入沸石或碎瓷片。

【教師投影】蒸餾——物質(zhì)分離與提純的方法之三蒸餾適用于分離沸點不同的液體混合物。

【學生猜一猜】生活中什么酒屬于發(fā)酵酒，什么酒屬于蒸餾酒？

設計意圖：從海水淡化的實際意義出發(fā)引入日光蒸餾器，并聯(lián)系廚房實際，讓學生體會蒸餾在生活和生產(chǎn)中的存在，并進一步理解蒸餾的原理，從而為下面簡易蒸餾裝置和科學蒸餾裝置的引入做了鋪墊。該部分的設計旨在立足學生的觀察和體驗，從學科角度培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。

研究討論過程四：如何從海水中提取溴。

【教師投影】資料卡3：溴是海水中重要的非金屬元素，地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中，所以人們也把溴稱為“海洋元素”。

溴的單質(zhì)在常溫下為深紅棕色的液體，極易揮發(fā)，可用于生產(chǎn)多種藥劑，如熏蒸劑、殺蟲劑、抗爆劑等。

【教師實驗】用針筒向盛有少量液溴的密閉試管中分別加入水和CCl4。

【學生】液溴在水中的溶解度比在CCl4中小很多。

【學生實驗】溴水與CCl4混合

【學生】混合液分層，上層為水層，下層為有機層（溴的CCl4溶液）。

【教師設問】如何分離兩層液體？可以借助什么儀器？

【教師展示】分液漏斗實物

【教師演示】用分液漏斗分離溴水與CCl4混合液

【教師投影】分液——物質(zhì)分離與提純的方法之四

設計意圖：讓學生通過實驗直觀感受溴單質(zhì)的溶解性和CCl4的部分物理性質(zhì)，印象深刻。同時為下面要引入的萃取做好鋪墊。

【教師設問】如何分離溴和CCl4？

【學生】通過蒸餾的方法。【教師設問】為什么不直接蒸餾溴水以得到溴單質(zhì)？【學生】因為溴在水中的溶解度很小，要想得到較多的溴單質(zhì)就要消耗較多的溴水和能源。

【教師】上述實驗就是將溴水中的溴濃縮薈萃后進行提取，這樣的操作稱為萃取。

【教師投影】萃取（將精華濃縮薈萃后提取）——物質(zhì)分離與提純的方法之五

【學生實驗】溴水與酒精混合

【學生小結】萃取劑的選擇要求

【教師投影】食用油的生產(chǎn)工藝

設計意圖：通過生活中的一些實例讓學生再次感受到萃取在生活中的存在，明白化學就在生活中。

3.課堂小結

【師生共同小結】物質(zhì)的分離與提純要考慮物質(zhì)的性質(zhì)。不僅要用物理方法，還要用化學方法，有時要綜合利用。

設計意圖：“教，就是為了達到用不著教。”我們的教學不但要授學生“魚”，更要授學生“漁”。

四、教學反思

1.本節(jié)課的主要教學活動采取了“問題探究”式教學方法，以海水為研究對象，不斷創(chuàng)設問題情境，層層推進教學。“教學不僅僅是一種告訴、傳授，還應當引導學生去經(jīng)歷、去體驗、去感悟、去發(fā)現(xiàn)。”教學中，我沒有提供現(xiàn)成的知識和結論，而是引導學生根據(jù)已有的知識和提供的資料，形成新舊知識的再構建，既讓學生獲得了知識、體驗了成功，又培養(yǎng)了學生利用已有知識去探究未知問題的能力。

2.化學是一門充滿魅力的學科，每一位化學教師都應在教學過程中滲透化學的學科價值，讓學生明白學習化學的意義所在。在本節(jié)課的教學中，我力求讓學生在問題探究中獲得知識的同時，深刻體會到化學源于生活又服務于生活。