陳憲福
粗鹽提純這一內容安排在人教版必修1教材第一章第一節,教材這樣安排是想通過過濾與蒸發這一舊知識的復習,把初高中的知識做一個銜接,并很巧妙地安排了幾個探究實驗,體現新課改的教學特點,第一步安排了“過濾和蒸發”這兩個實驗,第二步安排了“如何檢驗粗鹽中存在的SO42-”的實驗,實際上是要讓學生掌握硫酸鹽的除去方法;第三步通過“思考與交流”安排了“CaCl2、MgCl2和硫酸鹽的除去方法”的討論。這是一個很好的實驗安排,既是實驗過程也是探究過程,讓學生在已有的知識基礎上,由淺入深進行探究學習,掌握完整的實驗方法和科學研究的過程與方法。但在實際的教學過程中,粗鹽的精制存在較多的學習難點。
難點一,學生要掌握實驗除雜的原理和方法
除雜的原則:(1)加入的試劑只與雜質反應,不與原物反應。(2)反應后不能帶人新的雜質。(3)反應后恢復原物狀態。(4)操作方法簡便易行。一般除雜的方法就是讓雜質以沉淀、氣體與水的形式除去。若引入新的雜質必須在后續中除去,這些對高一的新生來說都是難點。
難點二,用什么試劑除去雜質
學生首先要知道經過過濾后粗鹽中存在哪些雜質(CaCl2、MgCl2和硫酸鹽),哪這些可溶性雜質應該怎么除去?用什么試劑?必須要求學生掌握溶解性表,這些都是難點。好在教材中給出了“一些物質的溶解性”的資料卡片,讓學生可以通過討論方式得出用Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液來除去這些可溶性雜質,讓其以沉淀的形式除去。
難點三,新雜質的除去
在高一學生的思維中,除雜加入適量的試劑就可以了,這是理論上的認識,沒有考慮到實際的操作。在實際操作中,加入適量的沉淀試劑根本無法除去雜質。為了把雜質完全除去必須要加入過量的試劑,這樣溶液中又產生了新的雜質(Na2CO3、NaOH、BaCl2),這些雜質怎么辦?又拋給學生新的難點。在教學中,要讓學生明白Na2CO3、NaOH可用鹽酸除去,BaCl2可用Na2CO3除去。
難點四,除雜的順序
除雜的順序對于學生來說是最難的難點,因為要考慮的東西很多,要求化學基礎要扎實,思維要嚴謹。這四種試劑(Na2CO3、NaOH、BaCl2、鹽酸)應以什么樣的順序加入才能確保達到除雜目的。學生可能一片茫然,因為初中沒接觸過,因此教師必須指導學生學習,可先設計方案,分組討論,最終得出結果:(1)BaCl2→Na2CO3→NaOH→鹽酸;( 2 ) N a O H→B a C l2→N a2C O3→鹽酸;( 3 ) BaCl2→NaOH→Na2CO3→鹽酸。再分析就發現BaCl2 必須加在Na2CO3之前,鹽酸最后加入即可。還有一個難點就是鹽酸要加入多少才可以,既要保證氫氧化鈉和碳酸鈉反應完,同時也不能太浪費藥品?這就考慮到溶液pH值的測定,逐滴加入鹽酸,溶液pH值等于7即可。
難點五,實際操作過程
很多同學在設計實驗時,沒有考慮實際操作,比如過濾在什么時候?部分學生會認為加鹽酸后再過濾(沒考慮到鹽酸可溶解沉淀);還有學生認為,每得到一種沉淀就過濾一次;還有的認為滴加完鹽酸操作就結束了(實際上得到的是氯化鈉溶液),學生會存在各種考慮不周全的問題,這些都需要教師一一指導和幫助。最終得出粗鹽提純的操作步驟為:溶解,加入過量的氯化鋇溶液,加入過量的碳酸鈉溶液,加入過量的氫氧化鈉溶液,過濾,加入適量鹽酸,蒸發。
粗鹽提純這內容對于剛從初中進入高中的學生來說,的確是存在一定的困難,需要教師在教學過程當中引導學生逐步學習,逐步探究,體現新課改的思想,讓學生在學習中不斷地發現問題、解決問題,把困難一一化解。