核心素養理念下化學“粗鹽提純”實驗再探究

劉永祥

摘要：化學是一門以實驗為基礎的學科，化學實驗是化學科學研究的基本手段，科學的本質是探究，科學探究是化學家研究化學的方法，也是化學課程要求學生掌握的重要內容和學習方式。為了提升學生“實驗與探究”的能力，筆者重新設計“粗鹽提純”實驗，重新制訂實驗目標和教學過程，以期尋求培養初中學生“實驗與探究”這一核心素養更好的途徑。

關鍵詞：化學教學；核心素養；實驗探究

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

“實驗與探究”是初中化學中十分重要的核心素養之一。筆者下面以“粗鹽提純”為例，對培養初中學生化學學科“實驗與探究”這一核心素養進行再探究。

一、教學目標再探究

我市在以“粗鹽的提純”實驗為主題的各種選拔性考試中，命題者不僅考察學生的實驗操作技能，而且注重檢測學生的思維能力，取得了較好的效果。筆者根據考試命題者的命題思路，對“粗鹽的提純”實驗進行了再探究，以此來提升學生化學學科核心素養。此項活動是以采用理論引領，討論交流，鞏固練習等方式開展教學活動的。我不僅要求學生初步學會有關的操作技術，而且要求學生要重視實驗方案的設計和實驗問題的演練，以促進學生理論聯系實際，提高解決實際問題的能力，充分體驗知識的形成過程。本節課確立了如下教學目標：

①學習蒸發操作技能，鞏固溶解、過濾等操作技能。②了解物質提純的基本原則。③根據復分解反應的條件，選擇清除粗鹽中可溶性雜質的試劑，并初步設計清除可溶性雜質的實驗方案。④培養思維的嚴密性，提高解決實際問題的能力。

二、教學過程再探究

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“鹽”，此鹽為粗鹽。粗鹽中不僅含有難溶性的雜質，還含有一些可溶性的雜質。今天我們就研究粗鹽的提純，首先我們了解物質提純的基本原則。

投影：物質的提純就是把混合物中的雜質除去，以得到較為純凈的有效成分，并將有效成分恢復到原來的狀態；要根據雜質和有效成分的性質差異。選擇適宜的除雜方法；能用物理方法除去雜質，盡量不用化學方法（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，主要是泥沙。那么如何清除難溶性雜質？

1.粗鹽中難溶性雜質的清除。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：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（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溶劑使鹽結晶。

分組實驗：學生按照“溶解、過濾、蒸發、計算產率”的步驟進行初步提純；教師適時參與學生的實驗，并及時指導。

化學實驗作為認識化學物質及其變化的實踐活動的重要工具與手段，不僅對“化學實踐”具有重要的認識論、方法論功能，而且對學生“化學實踐”能力的提升具有重要的價值。而化學實驗上述功能價值的發揮，又有賴于學生實驗素養的高低、探究水平的強弱。因此，化學核心素養中的“實驗與探究”等要素，反映了“化學實踐”環節的化學核心素養要求，是化學學科實踐能力的重要標志。

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

2.粗鹽中可溶性雜質的清除。講述：一般根據復分解反應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選擇哪些試劑？教師巡視、參與、適當點撥，及時鼓勵。

點撥：清除粗鹽中可溶性雜質一般采用化學方法；利用化學方法清除雜質時，一般不讓有效成分發生化學變化，應使雜質轉化為便于跟有效成分分離的新雜質，如氣體、沉淀、水等。

小結：清除雜質氯化鈣可以選用碳酸鈉溶液；清除雜質氯化鎂可以選用氫氧化鈉溶液；清除雜質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？心理學研究顯示：人的情感體驗往往是由具體的情境所決定的。對于化學實驗來說，實驗過程中引發的問題，可以最大限度的引發學生思維，讓學生在課堂上積極思考討論，激發學生的學習興趣。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，實時點撥，及時釋疑。

點撥：每一步的除雜試劑都必須過量，以確保雜質徹底清除，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容易清除，顯然應選擇鹽酸，因為后續的加熱蒸發操作，不僅能除去水，同時氯化氫氣體也會隨之揮發。

……

學生分組實驗：選用微視頻中方案清除鹽水中的可溶性雜質，從而得到精鹽。心理學家皮亞杰曾指出：活動是認識的基礎。利用分組實驗清除鹽水中可溶性雜質，就是讓“智慧”從動作起航，讓學生全面動起來，實現眼、耳、口、手、腦“立體式”滲透，“全功能覆蓋”，在化學教學中引導學生實驗探究，有助于學生發現和提出有探究價值的化學問題，培養學生的問題意識，有助于培養學生的科學態度、科學精神、科學思維和合作意識。所以說實驗探究既是化學學科核心素養的內在要素，又是綜合培養學生化學學科核心素養的一種有效方法。