李霞
摘 要:本文以教學(xué)案例的形式,從學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā),對(duì)“物質(zhì)的分離與提純”一節(jié)中“萃取”的定義、原理、應(yīng)用及萃取劑的選擇等知識(shí)深入挖掘,消除學(xué)生頭腦中的模糊觀念。
關(guān)鍵詞:模糊觀念;萃取
萃取是蘇教版必修一專(zhuān)題一中物質(zhì)的分離與提純中的知識(shí)點(diǎn),是高一學(xué)生新接觸到的混合物分離與提純的方法。以往的教學(xué)老師較為注重操作的規(guī)范和訓(xùn)練,而對(duì)萃取的原理挖掘不深,學(xué)生不能真正理解其含義,只能機(jī)械的記憶操作要點(diǎn),課堂缺乏活力,學(xué)生參與少。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作學(xué)習(xí)中暴露出來(lái)了很多模糊、不清楚的地方。
比如關(guān)于物質(zhì)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(lái)萃取Br2、I2。這個(gè)知識(shí)點(diǎn)要求學(xué)生掌握萃取的定義、原理、應(yīng)用,萃取劑的選擇,所用裝置、儀器的認(rèn)識(shí)和使用。經(jīng)過(guò)老師反復(fù)的講解,做演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生能掌握一些,但是從學(xué)生的提問(wèn)反饋出來(lái)的是他們并沒(méi)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(xué)生很迷茫,也感覺(jué)很抽象,按照課本上做了演示實(shí)驗(yàn),學(xué)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(wèn)題依然沒(méi)有解決!這是為什么呢?問(wèn)題到底出在里?如何讓學(xué)生正真的理解萃取的原理和應(yīng)用?經(jīng)過(guò)思考,我想其原因還是老師的講解沒(méi)有與學(xué)生的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn),尤其是生活中的經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系上,也就是不接地氣。如何設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程才能讓這個(gè)知識(shí)點(diǎn)變得通俗易懂,易于接受?
再來(lái)看一遍課本上萃取的定義:利用物質(zhì)在互不相溶的溶劑中溶解度的不同,將物質(zhì)從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中,從而實(shí)現(xiàn)分離的方法稱(chēng)為萃取。顯然,這個(gè)定義中暗含的意思就是另一個(gè)溶劑能將原有的溶質(zhì)聚集起來(lái),聚攏過(guò)來(lái)。所選擇的溶劑一定是溶質(zhì)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(jiǎn)單理解:萃取劑可以用的很少就能將原有的溶質(zhì)都聚集起來(lái),就是萃的意思。
理解了字面意思,再來(lái)個(gè)生活中看得見(jiàn)摸得著的例子就更好了,生活中處處有化學(xué),也一定有萃取的應(yīng)用。我想到了做西紅柿湯時(shí)的場(chǎng)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(yíng)養(yǎng)的西紅柿湯做好了。仔細(xì)看,湯分層了,上層是紅色的,西紅柿的成分都進(jìn)入了油中,下層幾乎都是水。這不是一個(gè)生動(dòng)的萃取實(shí)驗(yàn)嗎!改進(jìn)一下,鍋中加水——放西紅柿煮一會(huì)——加少量植物油?,F(xiàn)象更明顯(見(jiàn)圖片),此時(shí)學(xué)生對(duì)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(xué)生可以很容易的想到沏茶、煎藥、煲湯等例子。有了這些實(shí)例的感悟相信學(xué)生會(huì)充分理解萃取的內(nèi)涵,心中的模糊觀念也就煙消云散了。
其實(shí),萃取的原理學(xué)生已經(jīng)具備了相關(guān)的知識(shí)基礎(chǔ),分液漏斗也接觸過(guò),如何充分激活學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),挖掘知識(shí)內(nèi)涵,實(shí)現(xiàn)學(xué)生參與度高的高效課堂?我進(jìn)行了如下的思考和嘗試。
一、教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)與技能】初步學(xué)會(huì)使用萃取和分液的方法
【過(guò)程與方法】立即萃取的原理和應(yīng)用
【情感態(tài)度價(jià)值觀】從生活中的例子感受萃取的應(yīng)用價(jià)值
二、教學(xué)過(guò)程
【創(chuàng)設(shè)情境】展示飯桌上的食用油,如魯花壓榨一級(jí)花生油,強(qiáng)調(diào)壓榨兩字。
壓榨是一種生產(chǎn)工藝,即通過(guò)物理加壓的方法把油脂壓出來(lái)。還有的食用油不是壓榨工藝,是浸出法生產(chǎn)的,那么“浸出油”生產(chǎn)的原理是什么?大家可以望文生義,推測(cè)一下。
【學(xué)生】浸出油是用化學(xué)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(qǐng)回答一下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)用來(lái)浸取油的化學(xué)溶劑應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?(設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)問(wèn)題的討論為萃取劑的選擇埋下伏筆)
(2)油脂與有機(jī)溶劑如何分離?(設(shè)計(jì)意圖:為蒸餾埋下伏筆)
(3)溶劑與油脂應(yīng)當(dāng)有什么樣的性質(zhì)差異才容易分離?
(4)浸出法和壓榨法比有什么優(yōu)點(diǎn)?又有哪些缺點(diǎn)?(理論聯(lián)系實(shí)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(zhì)的例子?
引發(fā)學(xué)生討論,聯(lián)想發(fā)散,激發(fā)學(xué)生積極參與,將科學(xué)聯(lián)系生活實(shí)際。煲湯、沏茶、煎藥等。
【創(chuàng)設(shè)情境】營(yíng)養(yǎng)美味的西紅柿湯,從生活走向化學(xué),領(lǐng)悟萃取含義。
這么誘人的西紅柿湯是怎么做出來(lái)的?很簡(jiǎn)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(shí)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(xué)生觀察、討論】液體分層且油層在上方,油層更紅。分層說(shuō)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(shuō)明色素在油中的溶解度大于在水中的溶解度。
【教師補(bǔ)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(shuō)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(xué)生】熱油有利于番茄紅素浸出。
【教師點(diǎn)撥】剛才我們舉的這兩個(gè)例子其實(shí)都是有著相同的原理:利用溶質(zhì)在兩種溶劑中的溶解度不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從另一個(gè)溶劑中浸取出來(lái),富集起來(lái)。這個(gè)浸出的過(guò)程在化學(xué)上叫萃取!辭海中的解釋?zhuān)狠停孩倬奂核C萃。②聚在一起的人或物:出類(lèi)拔萃
萃〈動(dòng)〉引申為聚集,聚攏 萃〈名〉群,類(lèi)。聚在一起的人或事物。
【教師引導(dǎo)、總結(jié)】談?wù)勀銓?duì)萃取的認(rèn)識(shí),嘗試著給下個(gè)定義。萃取劑的選擇有什么原則?
萃取的定義:利用物質(zhì)在互不相溶的溶劑中溶解度的不同,將物質(zhì)從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中,從而實(shí)現(xiàn)分離的方法稱(chēng)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(zhì)在萃取劑中的溶解能力要比在原溶劑(水)中大。
【探究活動(dòng)一:體驗(yàn)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(biāo)號(hào),注意 液體用量, 取液方法
討論1、哪些溶劑可用來(lái)從碘水中提取碘?
2、哪些溶劑可用來(lái)從I2的CCl4溶液中提取碘?
【探究活動(dòng)二:分液操作練習(xí)】
認(rèn)識(shí)梨形分液漏斗并練習(xí)分液的操作。說(shuō)明:萃取與分液不是一回事,通常會(huì)連一起做的兩個(gè)不同的操作。