游继香
摘要:通过对“晶体的析出、分离、洗涤和干燥”复习教学的分析,不难得出复习实验时需要有“褪去华丽外衣,抓住实验本质”的思想,让学生透过现象看本质.只要做到这一点,实验复习课就能变得深入浅出,复习效果也会大大提升.
关键词:晶体;析出;分离;洗涤 ;干燥
一、问题的提出
学生普遍觉得实验题难,害怕实验题;教师觉得实验复习课难上,复习了很长时间,也达不到理想效果.这是因为实验题往往有一个新的背景,陌生度很高,学生很难抓住实验操作与原理的结合点,不能很好地理解实验操作的来龙去脉,导致得分不高.现阶段,大部分教师在复习实验题时,往往是先复习化学实验基础知识和技能,然后就是题海战术,通过试题讲解来查漏补缺或拓展延伸.这种题海战术往往是低效的, 学生仍然不知道如何在一个崭新的实验情境中去应用自己已掌握的实验基础知识和技能.为此,笔者提出了“褪去华丽外衣,抓住实验本质”的复习思想并进行实践.
二、实施策略
1.研究试题,掌握命题特点
浙江选考已进行五次,其中四次以物质制备为背景,考查基本的实验操作和技能;一次是利用题给信息分离并测定Fe3+的浓度,考查内容与四次制备实验有很多相似之处,所以备考复习的重点应放在物质的制备这类题型上.只要是制备实验就不可避免地会考察实验装置,反应原理、产品的分离和提纯及产品的分析这四个方面的内容,褪去实验试题华丽的外衣,其实实验题考查的还是我们最基础的实验知识和技能.
2.抓住本质,小专题复习
在实验复习前,教师要先对五次选考中涉及实验装置,反应原理、产品的分离和提纯及产品的分析这四个方面的内容进行总结和分析,找出命题的规律,针对这些命题规律做一些小专题复习,以达到巩固基础的目的.如复习实验装置时,教师可以整理常考的实验仪器让学生了解这些常用仪器的主要用途和使用方法;复习反应原理时,可以让学生重温书本上的经典实验,多问几个为什么,让学生做到融会贯通,提升他们的迁移应用能力;复习产品的分离和提纯时,可以从晶体的析出、分离、洗涤和干燥四个方面进行归纳和整理;复习产品的分析时,可以从常见离子和物质的检验、氧化还原反应计算等方面进行复习.
三、案例剖析
本案例选取的复习内容是制备实验中重要组成部分——产品的分离和提纯.五次选考中涉及到“产品分离和提纯”相关实验操作的如表1所示.
仔细分析五次选考中涉及到“产品分离和提纯”的相关实验操作,不难发现这些操作都源于课本,或从课本知识点衍生而来.这些零碎的知识点散落在课本的各个角落,但它们之间又有着千丝万缕的联系,如果能将这些零碎的知识点串联起来复习,效果一定事半功倍.为此,笔者根据制备实验的流程特点,用《晶体的析出、分离、洗涤和干燥》为课题对“产品的分离和提纯”进行了一次全面系统的复习.
1.设置问题组,引出晶体析出中的易考点
复习晶体的析出时,教师可以设置问题组,引出结晶方法的选择,浓缩程度的选择和晶体颗粒的大小与结晶条件的关系这些需要重点复习的知识点.
问题组:(1)根据物质A和B的溶解度随温度的变化示意图(如图1所示),A、B物质各适合用什么方法将它们从饱和溶液中析出来?并总结蒸发结晶和冷却结晶的适用条件.
(2) 结晶之前,如果溶液很稀,经常需要蒸发浓缩,不同的物质浓缩的程度是不一样的,一般分两种情况,1、加热至大量晶体析出;2、是加热至晶膜出现,请思考下列物质浓缩时,分别适合浓缩到哪种程度?
NaCl、KNO3 、NaHCO3 、CuSO4·5H2O、Na2SO3
(3)请总结什么样的物质适用加热至大量晶体析出,什么样的物质适用加热至晶膜出现.
(4)在制备实验中,经常会对最后得到的晶体颗粒大小有要求,这就需要我们了解晶体颗粒的大小与结晶条件的关系,怎样的条件适合得到较大的晶体颗粒,怎样的条件适合得到较小的晶体颗粒?
通过上面四个问题,学生可以清楚掌握结晶方法的选择,浓缩程度的选择和晶体颗粒的大小与结晶条件的关系.问题(1)和问题(4)对学生来说较简单,源于课本.问题(2)是为问题(3)作铺垫,因为浓缩程度的选择在课本中没有明确说明,只在制备摩尔盐中提到蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜为止,所以教师在这里需要借助学生比较熟悉的几种物质,引导学生归纳浓缩程度的选择与物质溶解度变化及热稳定性的关系.
2.展示晶体分离装置,辨析异同点
晶体析出后需要從溶液中分离,可以用哪些方法,分别适用于什么情况.先把这些问题抛给学生,讨论后教师再展示几种常见的晶体分离的装置(如图2所示).
普通过滤装置学生很熟悉,用它做对比,让学生分析倾析法、减压过滤(也称吸虑或抽滤)和热过滤.倾析法在日常生活中经常被用到,学生很容易理解,复习时简单提一下即可.在晶体的分离方法中,减压过滤考查得非常频繁,应该作为重点复习.由于高中教学无法提供学生做减压过滤的实验条件,学生对于减压过滤只能停留在看看演示实验或实验视频的程度,而减压过滤的使用注意事项却考查得非常细致,所以很多学生仍然觉得记住这些使用注意事项有难度.教师在复习阶段可以重做减压过滤实验,然后让每位同学们围绕减压过滤使用注意事项尽可能多地出题,最后同学之间相互交流.这种出题的方式让学生们在看书、思考、交流的过程既巩固了原有知识,又实现了查漏补缺的效果.热过滤在书本上没有明确介绍但在习题中会碰到,导致很多学生一直以为“热过滤”就是“趁热过滤”,教师在复习时需要做的是强调 “趁热过滤”与“热过滤”的不同点.
3.以书编题,突破晶体洗涤中的难点
晶体的洗涤考查的内容比较丰富,如:洗涤剂的选择 ,洗涤的具体操作方法和洗净的判断方法等.其中洗涤剂的选择是一个难点,教师可以通过实验化学书上制摩尔盐的相关资料编一道简单的思考题,让学生自己总结洗涤剂选择的原则和洗涤效果.endprint
思考题硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)·6H2O]为浅绿色结晶,商品名摩尔盐,易溶于水,不溶于乙醇,在水中的溶解度比(NH4)2SO4和FeSO4都要小,如表2所示.[1]如要洗去摩尔盐表面的(NH4)2SO4和FeSO4杂质,请根據题目条件选择最佳洗涤剂().
A.蒸馏水B.冰水C. 酒精
学生通过分析摩尔盐和杂质的在水中溶解度大小及溶解度随温度变化的关系能很快确定冰水洗涤效果比常温的蒸馏水洗涤效果好.对于酒精,同学们都知道这个答案是最佳的,但是却解释不清楚,因为题中只给出摩尔盐不溶于乙醇,并没有说明杂质是否能溶于乙醇.对于这种知其然而不知其所以然的情况下,教师可以给予提示:考虑晶体表面有水膜和乙醇的水溶性,学生便能恍然大悟. 通过一道简单的思考题,让学生自己分析得出用蒸馏水、冰水和乙醇的区别,进而总结出常用洗涤剂的适用条件和洗涤效果如表3所示.
4.追本溯源,了解晶体干燥方式选择时的注意点
固体产品的干燥在实验化学这本书上共出现四次:在《镀锌铁皮锌镀层厚度的测定》中提到将铁片放在石棉网上,用酒精灯小火烘干;在《硫酸亚铁铵的制备》中提到取出晶体,用干净的滤纸吸干;在《阿司匹林的合成》中提到将粗产品转移到表面皿上,在空气中风干;在拓展课题7-2《对氨基苯磺酸的合成》中提到收集产品,晾干.通过这几个例子,我们很容易了解到固体产品较稳定且需要快速干燥时适合选烘干,固体产品容易氧化和分解(如含结晶水的物质)适合选择用滤纸吸干,固体产品不易氧化可以选风干或晾干,选择时都需要根据产品的性质和干燥方式的特点来选择.
四、结束语
从《晶体的析出、分离、洗涤和干燥》的实际教学情况看,“褪去华丽外衣,抓住实验本质”的思想让师生透过现象看到了本质,让实验复习课变得深入浅出,让复习效果大大提升.用晶体将这些零碎的知识点串联起来,学生觉得这是一堂熟悉的又陌生的复习课,参与的积极性很高.高考实验试题一直都在有规律地变,只要教师主动去研究命题规律,褪去其华丽的外衣,用接地气的方法帮助学落实实验基础知识和基本技能,知其然,并知其所以然,学生再去做这样的实验题一定会有质的飞跃.
参考文献:
[1] 王祖浩. 实验化学[M].江苏教育出版社,2009.endprint