李霞
摘 要:本文以教学案例的形式,从学生已有的知识经验出发,对“物质的分离与提纯”一节中“萃取”的定义、原理、应用及萃取剂的选择等知识深入挖掘,消除学生头脑中的模糊观念。
关键词:模糊观念;萃取
萃取是苏教版必修一专题一中物质的分离与提纯中的知识点,是高一学生新接触到的混合物分离与提纯的方法。以往的教学老师较为注重操作的规范和训练,而对萃取的原理挖掘不深,学生不能真正理解其含义,只能机械的记忆操作要点,课堂缺乏活力,学生参与少。学生在实验操作学习中暴露出来了很多模糊、不清楚的地方。
比如关于物质的分离与提纯的方法之一萃取。高中在试题中用到的最多的就是用ccl4来萃取Br2、I2。这个知识点要求学生掌握萃取的定义、原理、应用,萃取剂的选择,所用装置、仪器的认识和使用。经过老师反复的讲解,做演示实验,学生能掌握一些,但是从学生的提问反馈出来的是他们并没有真正理解什么是萃取,懵懵懂懂,萃取是为了什么?干嘛要萃取?萃取以后再怎么办?学生很迷茫,也感觉很抽象,按照课本上做了演示实验,学生有了些直观的了解,但并不能完全消除他们心中的解惑。所以到了高三,问题依然没有解决!这是为什么呢?问题到底出在里?如何让学生正真的理解萃取的原理和应用?经过思考,我想其原因还是老师的讲解没有与学生的已有知识经验,尤其是生活中的经验联系上,也就是不接地气。如何设计教学过程才能让这个知识点变得通俗易懂,易于接受?
再来看一遍课本上萃取的定义:利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同,将物质从一种溶剂转移到另一种溶劑中,从而实现分离的方法称为萃取。显然,这个定义中暗含的意思就是另一个溶剂能将原有的溶质聚集起来,聚拢过来。所选择的溶剂一定是溶质在期中的溶解度大于在原有溶剂中的溶解度。自然,萃取剂的选择也容易理解了。可不可以这样简单理解:萃取剂可以用的很少就能将原有的溶质都聚集起来,就是萃的意思。
理解了字面意思,再来个生活中看得见摸得着的例子就更好了,生活中处处有化学,也一定有萃取的应用。我想到了做西红柿汤时的场景:锅中放油——加热——翻炒西红柿——加水,再放入适量的佐料,一碗美味营养的西红柿汤做好了。仔细看,汤分层了,上层是红色的,西红柿的成分都进入了油中,下层几乎都是水。这不是一个生动的萃取实验吗!改进一下,锅中加水——放西红柿煮一会——加少量植物油。现象更明显(见图片),此时学生对萃取的含义有了直观形象的理解。那么生活中还有哪些是用到了萃取的原理?学生可以很容易的想到沏茶、煎药、煲汤等例子。有了这些实例的感悟相信学生会充分理解萃取的内涵,心中的模糊观念也就烟消云散了。
其实,萃取的原理学生已经具备了相关的知识基础,分液漏斗也接触过,如何充分激活学生已有的知识经验,挖掘知识内涵,实现学生参与度高的高效课堂?我进行了如下的思考和尝试。
一、教学目标
【知识与技能】初步学会使用萃取和分液的方法
【过程与方法】立即萃取的原理和应用
【情感态度价值观】从生活中的例子感受萃取的应用价值
二、教学过程
【创设情境】展示饭桌上的食用油,如鲁花压榨一级花生油,强调压榨两字。
压榨是一种生产工艺,即通过物理加压的方法把油脂压出来。还有的食用油不是压榨工艺,是浸出法生产的,那么“浸出油”生产的原理是什么?大家可以望文生义,推测一下。
【学生】浸出油是用化学溶剂浸取出的油
【教师】回答的很好,我们看一下菜籽油的浸出工艺流程(展示图片),分组讨论,请回答一下几个问题:
(1)用来浸取油的化学溶剂应满足什么条件?(设计意图:通过问题的讨论为萃取剂的选择埋下伏笔)
(2)油脂与有机溶剂如何分离?(设计意图:为蒸馏埋下伏笔)
(3)溶剂与油脂应当有什么样的性质差异才容易分离?
(4)浸出法和压榨法比有什么优点?又有哪些缺点?(理论联系实际,渗透STS课程思想)
[教师]生活中还有哪些利用浸出法原理提取物质的例子?
引发学生讨论,联想发散,激发学生积极参与,将科学联系生活实际。煲汤、沏茶、煎药等。
【创设情境】营养美味的西红柿汤,从生活走向化学,领悟萃取含义。
这么诱人的西红柿汤是怎么做出来的?很简单!做法一:西红柿切碎,锅中放水煮沸,放入西红柿,再放入佐料。(展示图片——水煮西红柿汤)此时我再向西红柿汤中加入少量油,搅拌一下后,大家再观察明显分为了油层和水层,比较两层颜色深浅并思考原因。
【学生观察、讨论】液体分层且油层在上方,油层更红。分层说明油水互不相溶,而且油的密度小于水的密度,油层颜色更红说明色素在油中的溶解度大于在水中的溶解度。
【教师补充】油的量比水的量少很多,很少的油就可以把番茄红素富集,充分说明番茄红素在油中的溶解大。
【教师】生活中我们常常将西红柿在热油锅中翻炒一下,这是为什么?(展示图片—有油西红柿汤)。
【学生】热油有利于番茄红素浸出。
【教师点拨】刚才我们举的这两个例子其实都是有着相同的原理:利用溶质在两种溶剂中的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从另一个溶剂中浸取出来,富集起来。这个浸出的过程在化学上叫萃取!辞海中的解释:萃:①聚集:荟萃。②聚在一起的人或物:出类拔萃
萃〈动〉引申为聚集,聚拢 萃〈名〉群,类。聚在一起的人或事物。
【教师引导、总结】谈谈你对萃取的认识,尝试着给下个定义。萃取剂的选择有什么原则?
萃取的定义:利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同,将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中,从而实现分离的方法称为萃取。
萃取剂的选择:(1)萃取剂与原溶剂(水)不互溶、密度有一定差异。(2)溶质在萃取剂中的溶解能力要比在原溶剂(水)中大。
【探究活动一:体验碘的萃取】
试剂:碘的水溶液、I2的CCl4溶液、水、四氯化碳、汽油、酒精、苯
仪器:试管、滴管、分液漏斗
提示:试管较多,注意记录它们的标号,注意 液体用量, 取液方法
讨论1、哪些溶剂可用来从碘水中提取碘?
2、哪些溶剂可用来从I2的CCl4溶液中提取碘?
【探究活动二:分液操作练习】
认识梨形分液漏斗并练习分液的操作。说明:萃取与分液不是一回事,通常会连一起做的两个不同的操作。