基于“问题解决”的教学实录

洪丹玉

一、设计思想

新课程的一个突出特点是重视化学实验在化学教学中的作用。实验是研究化学物质的重要方法之一，而物质的分离与提纯是物质研究的第一个环节，也是引发学生对化学实验感兴趣的重要一课。本节课以海水为研究对象，以解决4个问题为目标，在复习初中学过的过滤、蒸发等基本实验技能的基础上，着重引导学生认识蒸馏、分液、萃取，掌握物质分离与提纯的一般原则。

二、教学目标

1.知识与技能：初步学会过滤、结晶、蒸馏、分液、萃取等分离物质的实验技能，能独立完成一些简单的物质分离与提纯的实验操作。

2.过程与方法：初步了解根据物质的性质选择不同的方法对物质进行分离与提纯。

3.情感态度与价值观：（1）认识丰富的海水资源，增强环境保护意识；（2）通过学习感受到这些实验操作在生活、生产中的存在，认识化学的学科价值，培养学生热爱化学的情感和投身化学研究的志趣；（3）初步形成良好的实验工作习惯。

三、教学过程

1.新课引入

【情境引入】1.淘金、扬谷、筛筛子等图片；2.实验室的药品有优级纯（≥99.8%）、分析纯（≥99.7%）、化学纯（≥99.5%）；3.单晶硅纯度简介。

设计意图：使学生认识到分离与提纯作为一种重要的实验方法，在日常生活和化工生产中具有十分重要的作用，不少重要的化学研究与化工生产都是以分离、提纯为主体的，从而强烈地激起学生学习的欲望。

2.研究讨论系列活动

【教师】我们本节课分离与提纯的研究对象是——海水。

研究讨论过程一：如何从海水中获得粗盐。

【学生】通过蒸发的方法

【教师投影】海水晒盐的图片、蒸发装置图片

蒸发——物质分离与提纯的方法之一

研究讨论过程二：如何进行粗盐的提纯。

【学生】通过过滤的方法

【教师投影】过滤装置图片

过滤——物质分离与提纯的方法之二

【学生小结】过滤适用于固体和液体混合物的分离

设计意图：蒸发和过滤操作是学生初中就应该掌握的实验技能，以上的设计旨在复习这两个操作，以提高学生的综合实验能力。

研究讨论过程三：如何从海水中获得淡水。

【教师投影】资料卡1：地球表面的70%被水覆盖。但其中的97.5%为海水，淡水仅占2.5%。近70%的淡水固定在南极和格陵兰的冰层中，其余多为土壤水分或深层地下水，不能被人类利用。地球上只有不到1%的淡水或约0.007%的水可为人类直接利用，主要分布在湖泊、河流、水库和浅层地下水源。淡水资源日益短缺，实施海水淡化是解决各国淡水资源短缺的主要有效途径。

资料卡2：

【教师设问】上述装置是利用的什么原理实现海水淡化的呢？

【学生】利用光能升高坑内潮湿土壤和空气的温度，蒸发海水产生水汽。水汽逐渐饱和，与塑料条接触后冷凝结成水珠，下滑至收集皿中得到淡水。

【教师】上述装置实际是一个日光蒸馏器。在家庭的厨房中，我们在锅盖上得到的水汽就是蒸馏水。在实验室中，我们也可以利用同样的原理进行蒸馏实验。

【教师投影】简易蒸馏装置：见图一

【教师设问】如何使气体的冷凝效果更好呢？

【教师展示】蒸馏烧瓶、冷凝管、接受器实物

【教师设问】若烧瓶中的是混合液体，如何知道蒸馏出的是什么物质呢？

【学生】借助温度计测量蒸气的温度，并结合物质的沸点，就可以推断出蒸馏出的是什么物质。

【教师设问】温度计的水银球在何位置？

【学生】在蒸馏烧瓶的支管口处。

【教师投影】蒸馏装置图二：

【师生讨论】冷凝水如何进出？还有其他注意事项吗？

【教师】利用“逆流原理”，冷凝水下进上出。为防止混合液暴沸，需向混合液中加入沸石或碎瓷片。

【教师投影】蒸馏——物质分离与提纯的方法之三蒸馏适用于分离沸点不同的液体混合物。

【学生猜一猜】生活中什么酒属于发酵酒，什么酒属于蒸馏酒？

设计意图：从海水淡化的实际意义出发引入日光蒸馏器，并联系厨房实际，让学生体会蒸馏在生活和生产中的存在，并进一步理解蒸馏的原理，从而为下面简易蒸馏装置和科学蒸馏装置的引入做了铺垫。该部分的设计旨在立足学生的观察和体验，从学科角度培养学生解决实际问题的能力。

研究讨论过程四：如何从海水中提取溴。

【教师投影】资料卡3：溴是海水中重要的非金属元素，地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中，所以人们也把溴称为“海洋元素”。

溴的单质在常温下为深红棕色的液体，极易挥发，可用于生产多种药剂，如熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等。

【教师实验】用针筒向盛有少量液溴的密闭试管中分别加入水和CCl4。

【学生】液溴在水中的溶解度比在CCl4中小很多。

【学生实验】溴水与CCl4混合

【学生】混合液分层，上层为水层，下层为有机层（溴的CCl4溶液）。

【教师设问】如何分离两层液体？可以借助什么仪器？

【教师展示】分液漏斗实物

【教师演示】用分液漏斗分离溴水与CCl4混合液

【教师投影】分液——物质分离与提纯的方法之四

设计意图：让学生通过实验直观感受溴单质的溶解性和CCl4的部分物理性质，印象深刻。同时为下面要引入的萃取做好铺垫。

【教师设问】如何分离溴和CCl4？

【学生】通过蒸馏的方法。【教师设问】为什么不直接蒸馏溴水以得到溴单质？【学生】因为溴在水中的溶解度很小，要想得到较多的溴单质就要消耗较多的溴水和能源。

【教师】上述实验就是将溴水中的溴浓缩荟萃后进行提取，这样的操作称为萃取。

【教师投影】萃取（将精华浓缩荟萃后提取）——物质分离与提纯的方法之五

【学生实验】溴水与酒精混合

【学生小结】萃取剂的选择要求

【教师投影】食用油的生产工艺

设计意图：通过生活中的一些实例让学生再次感受到萃取在生活中的存在，明白化学就在生活中。

3.课堂小结

【师生共同小结】物质的分离与提纯要考虑物质的性质。不仅要用物理方法，还要用化学方法，有时要综合利用。

设计意图：“教，就是为了达到用不着教。”我们的教学不但要授学生“鱼”，更要授学生“渔”。

四、教学反思

1.本节课的主要教学活动采取了“问题探究”式教学方法，以海水为研究对象，不断创设问题情境，层层推进教学。“教学不仅仅是一种告诉、传授，还应当引导学生去经历、去体验、去感悟、去发现。”教学中，我没有提供现成的知识和结论，而是引导学生根据已有的知识和提供的资料，形成新旧知识的再构建，既让学生获得了知识、体验了成功，又培养了学生利用已有知识去探究未知问题的能力。

2.化学是一门充满魅力的学科，每一位化学教师都应在教学过程中渗透化学的学科价值，让学生明白学习化学的意义所在。在本节课的教学中，我力求让学生在问题探究中获得知识的同时，深刻体会到化学源于生活又服务于生活。