游繼香
摘要:通過對(duì)“晶體的析出、分離、洗滌和干燥”復(fù)習(xí)教學(xué)的分析,不難得出復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要有“褪去華麗外衣,抓住實(shí)驗(yàn)本質(zhì)”的思想,讓學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì).只要做到這一點(diǎn),實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課就能變得深入淺出,復(fù)習(xí)效果也會(huì)大大提升.
關(guān)鍵詞:晶體;析出;分離;洗滌 ;干燥
一、問題的提出
學(xué)生普遍覺得實(shí)驗(yàn)題難,害怕實(shí)驗(yàn)題;教師覺得實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課難上,復(fù)習(xí)了很長(zhǎng)時(shí)間,也達(dá)不到理想效果.這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)題往往有一個(gè)新的背景,陌生度很高,學(xué)生很難抓住實(shí)驗(yàn)操作與原理的結(jié)合點(diǎn),不能很好地理解實(shí)驗(yàn)操作的來龍去脈,導(dǎo)致得分不高.現(xiàn)階段,大部分教師在復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)題時(shí),往往是先復(fù)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和技能,然后就是題海戰(zhàn)術(shù),通過試題講解來查漏補(bǔ)缺或拓展延伸.這種題海戰(zhàn)術(shù)往往是低效的, 學(xué)生仍然不知道如何在一個(gè)嶄新的實(shí)驗(yàn)情境中去應(yīng)用自己已掌握的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和技能.為此,筆者提出了“褪去華麗外衣,抓住實(shí)驗(yàn)本質(zhì)”的復(fù)習(xí)思想并進(jìn)行實(shí)踐.
二、實(shí)施策略
1.研究試題,掌握命題特點(diǎn)
浙江選考已進(jìn)行五次,其中四次以物質(zhì)制備為背景,考查基本的實(shí)驗(yàn)操作和技能;一次是利用題給信息分離并測(cè)定Fe3+的濃度,考查內(nèi)容與四次制備實(shí)驗(yàn)有很多相似之處,所以備考復(fù)習(xí)的重點(diǎn)應(yīng)放在物質(zhì)的制備這類題型上.只要是制備實(shí)驗(yàn)就不可避免地會(huì)考察實(shí)驗(yàn)裝置,反應(yīng)原理、產(chǎn)品的分離和提純及產(chǎn)品的分析這四個(gè)方面的內(nèi)容,褪去實(shí)驗(yàn)試題華麗的外衣,其實(shí)實(shí)驗(yàn)題考查的還是我們最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能.
2.抓住本質(zhì),小專題復(fù)習(xí)
在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)前,教師要先對(duì)五次選考中涉及實(shí)驗(yàn)裝置,反應(yīng)原理、產(chǎn)品的分離和提純及產(chǎn)品的分析這四個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和分析,找出命題的規(guī)律,針對(duì)這些命題規(guī)律做一些小專題復(fù)習(xí),以達(dá)到鞏固基礎(chǔ)的目的.如復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),教師可以整理常考的實(shí)驗(yàn)儀器讓學(xué)生了解這些常用儀器的主要用途和使用方法;復(fù)習(xí)反應(yīng)原理時(shí),可以讓學(xué)生重溫書本上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),多問幾個(gè)為什么,讓學(xué)生做到融會(huì)貫通,提升他們的遷移應(yīng)用能力;復(fù)習(xí)產(chǎn)品的分離和提純時(shí),可以從晶體的析出、分離、洗滌和干燥四個(gè)方面進(jìn)行歸納和整理;復(fù)習(xí)產(chǎn)品的分析時(shí),可以從常見離子和物質(zhì)的檢驗(yàn)、氧化還原反應(yīng)計(jì)算等方面進(jìn)行復(fù)習(xí).
三、案例剖析
本案例選取的復(fù)習(xí)內(nèi)容是制備實(shí)驗(yàn)中重要組成部分——產(chǎn)品的分離和提純.五次選考中涉及到“產(chǎn)品分離和提純”相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的如表1所示.
仔細(xì)分析五次選考中涉及到“產(chǎn)品分離和提純”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作,不難發(fā)現(xiàn)這些操作都源于課本,或從課本知識(shí)點(diǎn)衍生而來.這些零碎的知識(shí)點(diǎn)散落在課本的各個(gè)角落,但它們之間又有著千絲萬縷的聯(lián)系,如果能將這些零碎的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來復(fù)習(xí),效果一定事半功倍.為此,筆者根據(jù)制備實(shí)驗(yàn)的流程特點(diǎn),用《晶體的析出、分離、洗滌和干燥》為課題對(duì)“產(chǎn)品的分離和提純”進(jìn)行了一次全面系統(tǒng)的復(fù)習(xí).
1.設(shè)置問題組,引出晶體析出中的易考點(diǎn)
復(fù)習(xí)晶體的析出時(shí),教師可以設(shè)置問題組,引出結(jié)晶方法的選擇,濃縮程度的選擇和晶體顆粒的大小與結(jié)晶條件的關(guān)系這些需要重點(diǎn)復(fù)習(xí)的知識(shí)點(diǎn).
問題組:(1)根據(jù)物質(zhì)A和B的溶解度隨溫度的變化示意圖(如圖1所示),A、B物質(zhì)各適合用什么方法將它們從飽和溶液中析出來?并總結(jié)蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶的適用條件.
(2) 結(jié)晶之前,如果溶液很稀,經(jīng)常需要蒸發(fā)濃縮,不同的物質(zhì)濃縮的程度是不一樣的,一般分兩種情況,1、加熱至大量晶體析出;2、是加熱至晶膜出現(xiàn),請(qǐng)思考下列物質(zhì)濃縮時(shí),分別適合濃縮到哪種程度?
NaCl、KNO3 、NaHCO3 、CuSO4·5H2O、Na2SO3
(3)請(qǐng)總結(jié)什么樣的物質(zhì)適用加熱至大量晶體析出,什么樣的物質(zhì)適用加熱至晶膜出現(xiàn).
(4)在制備實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)常會(huì)對(duì)最后得到的晶體顆粒大小有要求,這就需要我們了解晶體顆粒的大小與結(jié)晶條件的關(guān)系,怎樣的條件適合得到較大的晶體顆粒,怎樣的條件適合得到較小的晶體顆粒?
通過上面四個(gè)問題,學(xué)生可以清楚掌握結(jié)晶方法的選擇,濃縮程度的選擇和晶體顆粒的大小與結(jié)晶條件的關(guān)系.問題(1)和問題(4)對(duì)學(xué)生來說較簡(jiǎn)單,源于課本.問題(2)是為問題(3)作鋪墊,因?yàn)闈饪s程度的選擇在課本中沒有明確說明,只在制備摩爾鹽中提到蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜為止,所以教師在這里需要借助學(xué)生比較熟悉的幾種物質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生歸納濃縮程度的選擇與物質(zhì)溶解度變化及熱穩(wěn)定性的關(guān)系.
2.展示晶體分離裝置,辨析異同點(diǎn)
晶體析出后需要從溶液中分離,可以用哪些方法,分別適用于什么情況.先把這些問題拋給學(xué)生,討論后教師再展示幾種常見的晶體分離的裝置(如圖2所示).
普通過濾裝置學(xué)生很熟悉,用它做對(duì)比,讓學(xué)生分析傾析法、減壓過濾(也稱吸慮或抽濾)和熱過濾.傾析法在日常生活中經(jīng)常被用到,學(xué)生很容易理解,復(fù)習(xí)時(shí)簡(jiǎn)單提一下即可.在晶體的分離方法中,減壓過濾考查得非常頻繁,應(yīng)該作為重點(diǎn)復(fù)習(xí).由于高中教學(xué)無法提供學(xué)生做減壓過濾的實(shí)驗(yàn)條件,學(xué)生對(duì)于減壓過濾只能停留在看看演示實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)視頻的程度,而減壓過濾的使用注意事項(xiàng)卻考查得非常細(xì)致,所以很多學(xué)生仍然覺得記住這些使用注意事項(xiàng)有難度.教師在復(fù)習(xí)階段可以重做減壓過濾實(shí)驗(yàn),然后讓每位同學(xué)們圍繞減壓過濾使用注意事項(xiàng)盡可能多地出題,最后同學(xué)之間相互交流.這種出題的方式讓學(xué)生們?cè)诳磿⑺伎?、交流的過程既鞏固了原有知識(shí),又實(shí)現(xiàn)了查漏補(bǔ)缺的效果.熱過濾在書本上沒有明確介紹但在習(xí)題中會(huì)碰到,導(dǎo)致很多學(xué)生一直以為“熱過濾”就是“趁熱過濾”,教師在復(fù)習(xí)時(shí)需要做的是強(qiáng)調(diào) “趁熱過濾”與“熱過濾”的不同點(diǎn).
3.以書編題,突破晶體洗滌中的難點(diǎn)
晶體的洗滌考查的內(nèi)容比較豐富,如:洗滌劑的選擇 ,洗滌的具體操作方法和洗凈的判斷方法等.其中洗滌劑的選擇是一個(gè)難點(diǎn),教師可以通過實(shí)驗(yàn)化學(xué)書上制摩爾鹽的相關(guān)資料編一道簡(jiǎn)單的思考題,讓學(xué)生自己總結(jié)洗滌劑選擇的原則和洗滌效果.endprint
思考題硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)·6H2O]為淺綠色結(jié)晶,商品名摩爾鹽,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]如要洗去摩爾鹽表面的(NH4)2SO4和FeSO4雜質(zhì),請(qǐng)根據(jù)題目條件選擇最佳洗滌劑().
A.蒸餾水B.冰水C. 酒精
學(xué)生通過分析摩爾鹽和雜質(zhì)的在水中溶解度大小及溶解度隨溫度變化的關(guān)系能很快確定冰水洗滌效果比常溫的蒸餾水洗滌效果好.對(duì)于酒精,同學(xué)們都知道這個(gè)答案是最佳的,但是卻解釋不清楚,因?yàn)轭}中只給出摩爾鹽不溶于乙醇,并沒有說明雜質(zhì)是否能溶于乙醇.對(duì)于這種知其然而不知其所以然的情況下,教師可以給予提示:考慮晶體表面有水膜和乙醇的水溶性,學(xué)生便能恍然大悟. 通過一道簡(jiǎn)單的思考題,讓學(xué)生自己分析得出用蒸餾水、冰水和乙醇的區(qū)別,進(jìn)而總結(jié)出常用洗滌劑的適用條件和洗滌效果如表3所示.
4.追本溯源,了解晶體干燥方式選擇時(shí)的注意點(diǎn)
固體產(chǎn)品的干燥在實(shí)驗(yàn)化學(xué)這本書上共出現(xiàn)四次:在《鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測(cè)定》中提到將鐵片放在石棉網(wǎng)上,用酒精燈小火烘干;在《硫酸亞鐵銨的制備》中提到取出晶體,用干凈的濾紙吸干;在《阿司匹林的合成》中提到將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到表面皿上,在空氣中風(fēng)干;在拓展課題7-2《對(duì)氨基苯磺酸的合成》中提到收集產(chǎn)品,晾干.通過這幾個(gè)例子,我們很容易了解到固體產(chǎn)品較穩(wěn)定且需要快速干燥時(shí)適合選烘干,固體產(chǎn)品容易氧化和分解(如含結(jié)晶水的物質(zhì))適合選擇用濾紙吸干,固體產(chǎn)品不易氧化可以選風(fēng)干或晾干,選擇時(shí)都需要根據(jù)產(chǎn)品的性質(zhì)和干燥方式的特點(diǎn)來選擇.
四、結(jié)束語(yǔ)
從《晶體的析出、分離、洗滌和干燥》的實(shí)際教學(xué)情況看,“褪去華麗外衣,抓住實(shí)驗(yàn)本質(zhì)”的思想讓師生透過現(xiàn)象看到了本質(zhì),讓實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課變得深入淺出,讓復(fù)習(xí)效果大大提升.用晶體將這些零碎的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來,學(xué)生覺得這是一堂熟悉的又陌生的復(fù)習(xí)課,參與的積極性很高.高考實(shí)驗(yàn)試題一直都在有規(guī)律地變,只要教師主動(dòng)去研究命題規(guī)律,褪去其華麗的外衣,用接地氣的方法幫助學(xué)落實(shí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,知其然,并知其所以然,學(xué)生再去做這樣的實(shí)驗(yàn)題一定會(huì)有質(zhì)的飛躍.
參考文獻(xiàn):
[1] 王祖浩. 實(shí)驗(yàn)化學(xué)[M].江蘇教育出版社,2009.endprint