李霞
摘 要:本文以教學案例的形式,從學生已有的知識經驗出發,對“物質的分離與提純”一節中“萃取”的定義、原理、應用及萃取劑的選擇等知識深入挖掘,消除學生頭腦中的模糊觀念。
關鍵詞:模糊觀念;萃取
萃取是蘇教版必修一專題一中物質的分離與提純中的知識點,是高一學生新接觸到的混合物分離與提純的方法。以往的教學老師較為注重操作的規范和訓練,而對萃取的原理挖掘不深,學生不能真正理解其含義,只能機械的記憶操作要點,課堂缺乏活力,學生參與少。學生在實驗操作學習中暴露出來了很多模糊、不清楚的地方。
比如關于物質的分離與提純的方法之一萃取。高中在試題中用到的最多的就是用ccl4來萃取Br2、I2。這個知識點要求學生掌握萃取的定義、原理、應用,萃取劑的選擇,所用裝置、儀器的認識和使用。經過老師反復的講解,做演示實驗,學生能掌握一些,但是從學生的提問反饋出來的是他們并沒有真正理解什么是萃取,懵懵懂懂,萃取是為了什么?干嘛要萃取?萃取以后再怎么辦?學生很迷茫,也感覺很抽象,按照課本上做了演示實驗,學生有了些直觀的了解,但并不能完全消除他們心中的解惑。所以到了高三,問題依然沒有解決!這是為什么呢?問題到底出在里?如何讓學生正真的理解萃取的原理和應用?經過思考,我想其原因還是老師的講解沒有與學生的已有知識經驗,尤其是生活中的經驗聯系上,也就是不接地氣。如何設計教學過程才能讓這個知識點變得通俗易懂,易于接受?
再來看一遍課本上萃取的定義:利用物質在互不相溶的溶劑中溶解度的不同,將物質從一種溶劑轉移到另一種溶劑中,從而實現分離的方法稱為萃取。顯然,這個定義中暗含的意思就是另一個溶劑能將原有的溶質聚集起來,聚攏過來。所選擇的溶劑一定是溶質在期中的溶解度大于在原有溶劑中的溶解度。自然,萃取劑的選擇也容易理解了。可不可以這樣簡單理解:萃取劑可以用的很少就能將原有的溶質都聚集起來,就是萃的意思。
理解了字面意思,再來個生活中看得見摸得著的例子就更好了,生活中處處有化學,也一定有萃取的應用。我想到了做西紅柿湯時的場景:鍋中放油——加熱——翻炒西紅柿——加水,再放入適量的佐料,一碗美味營養的西紅柿湯做好了。仔細看,湯分層了,上層是紅色的,西紅柿的成分都進入了油中,下層幾乎都是水。這不是一個生動的萃取實驗嗎!改進一下,鍋中加水——放西紅柿煮一會——加少量植物油。現象更明顯(見圖片),此時學生對萃取的含義有了直觀形象的理解。那么生活中還有哪些是用到了萃取的原理?學生可以很容易的想到沏茶、煎藥、煲湯等例子。有了這些實例的感悟相信學生會充分理解萃取的內涵,心中的模糊觀念也就煙消云散了。
其實,萃取的原理學生已經具備了相關的知識基礎,分液漏斗也接觸過,如何充分激活學生已有的知識經驗,挖掘知識內涵,實現學生參與度高的高效課堂?我進行了如下的思考和嘗試。
一、教學目標
【知識與技能】初步學會使用萃取和分液的方法
【過程與方法】立即萃取的原理和應用
【情感態度價值觀】從生活中的例子感受萃取的應用價值
二、教學過程
【創設情境】展示飯桌上的食用油,如魯花壓榨一級花生油,強調壓榨兩字。
壓榨是一種生產工藝,即通過物理加壓的方法把油脂壓出來。還有的食用油不是壓榨工藝,是浸出法生產的,那么“浸出油”生產的原理是什么?大家可以望文生義,推測一下。
【學生】浸出油是用化學溶劑浸取出的油
【教師】回答的很好,我們看一下菜籽油的浸出工藝流程(展示圖片),分組討論,請回答一下幾個問題:
(1)用來浸取油的化學溶劑應滿足什么條件?(設計意圖:通過問題的討論為萃取劑的選擇埋下伏筆)
(2)油脂與有機溶劑如何分離?(設計意圖:為蒸餾埋下伏筆)
(3)溶劑與油脂應當有什么樣的性質差異才容易分離?
(4)浸出法和壓榨法比有什么優點?又有哪些缺點?(理論聯系實際,滲透STS課程思想)
[教師]生活中還有哪些利用浸出法原理提取物質的例子?
引發學生討論,聯想發散,激發學生積極參與,將科學聯系生活實際。煲湯、沏茶、煎藥等。
【創設情境】營養美味的西紅柿湯,從生活走向化學,領悟萃取含義。
這么誘人的西紅柿湯是怎么做出來的?很簡單!做法一:西紅柿切碎,鍋中放水煮沸,放入西紅柿,再放入佐料。(展示圖片——水煮西紅柿湯)此時我再向西紅柿湯中加入少量油,攪拌一下后,大家再觀察明顯分為了油層和水層,比較兩層顏色深淺并思考原因。
【學生觀察、討論】液體分層且油層在上方,油層更紅。分層說明油水互不相溶,而且油的密度小于水的密度,油層顏色更紅說明色素在油中的溶解度大于在水中的溶解度。
【教師補充】油的量比水的量少很多,很少的油就可以把番茄紅素富集,充分說明番茄紅素在油中的溶解大。
【教師】生活中我們常常將西紅柿在熱油鍋中翻炒一下,這是為什么?(展示圖片—有油西紅柿湯)。
【學生】熱油有利于番茄紅素浸出。
【教師點撥】剛才我們舉的這兩個例子其實都是有著相同的原理:利用溶質在兩種溶劑中的溶解度不同,用一種溶劑把溶質從另一個溶劑中浸取出來,富集起來。這個浸出的過程在化學上叫萃取!辭海中的解釋:萃:①聚集:薈萃。②聚在一起的人或物:出類拔萃
萃〈動〉引申為聚集,聚攏 萃〈名〉群,類。聚在一起的人或事物。
【教師引導、總結】談談你對萃取的認識,嘗試著給下個定義。萃取劑的選擇有什么原則?
萃取的定義:利用物質在互不相溶的溶劑中溶解度的不同,將物質從一種溶劑轉移到另一種溶劑中,從而實現分離的方法稱為萃取。
萃取劑的選擇:(1)萃取劑與原溶劑(水)不互溶、密度有一定差異。(2)溶質在萃取劑中的溶解能力要比在原溶劑(水)中大。
【探究活動一:體驗碘的萃取】
試劑:碘的水溶液、I2的CCl4溶液、水、四氯化碳、汽油、酒精、苯
儀器:試管、滴管、分液漏斗
提示:試管較多,注意記錄它們的標號,注意 液體用量, 取液方法
討論1、哪些溶劑可用來從碘水中提取碘?
2、哪些溶劑可用來從I2的CCl4溶液中提取碘?
【探究活動二:分液操作練習】
認識梨形分液漏斗并練習分液的操作。說明:萃取與分液不是一回事,通常會連一起做的兩個不同的操作。