王二愛(ài)+李娟
設(shè)計(jì)從粗鹽中分離出氯化鈉的實(shí)驗(yàn)方案是化學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)教材項(xiàng)目2《從自然界中的鹽到餐桌上的食鹽》中任務(wù)2《如何從粗鹽中提取氯化鈉》中活動(dòng)1的內(nèi)容。通過(guò)任務(wù)1的學(xué)習(xí),學(xué)生已了解“天日映成”“海水煮鹽”等獲取食鹽的方法,但是海水中含有多種物質(zhì),以上方法得到的是粗鹽。如何從粗鹽中分離出氯化鈉也是同學(xué)們很關(guān)注、很感興趣、期待解決的問(wèn)題。但是對(duì)于初學(xué)化學(xué)的同學(xué)來(lái)說(shuō),還沒(méi)有形成一定的學(xué)科技能,所以還具有一定的挑戰(zhàn)性。
一、項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.認(rèn)知目標(biāo):不同溶質(zhì)在溶劑中的溶解度是不同的,溶解度可以描述溶質(zhì)的溶解極限,能夠用數(shù)據(jù)、圖表描述物質(zhì)的溶解度信息。
2.能力目標(biāo):能夠根據(jù)同一種物質(zhì)在不同溫度下的溶解度,調(diào)控物質(zhì)的溶解和結(jié)晶;能夠利用不同物質(zhì)的溶解度差異設(shè)計(jì)方案,使不同物質(zhì)分別處于溶解、結(jié)晶狀態(tài),通過(guò)過(guò)濾實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離。
二、項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程
1.項(xiàng)目導(dǎo)入。
實(shí)物展示日常生活中的粗鹽與餐桌上的精鹽,激發(fā)學(xué)生興趣,引入項(xiàng)目主題。
教師展示,學(xué)生通過(guò)比較粗鹽與精鹽,喚起已有的社會(huì)經(jīng)驗(yàn),從而激發(fā)學(xué)生思考:海水中除了水、氯化鈉之外,還有哪些物質(zhì)?“天日映成”“海水煮鹽”得到的是粗鹽還是精鹽?它們的分離思路是什么?
在解決了這一系列問(wèn)題之后,教師緊接著提出:如何從粗鹽中得到氯化鈉?自然而然地引出本節(jié)課的核心任務(wù):設(shè)計(jì)從粗鹽中分離出氯化鈉的實(shí)驗(yàn)方案。
本節(jié)課的導(dǎo)入沒(méi)有直接指向?qū)W習(xí)目標(biāo)中的溶液知識(shí),而是從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),但學(xué)生在學(xué)習(xí)、解決這些問(wèn)題的過(guò)程中,必然會(huì)涉及到相關(guān)的知識(shí)與技能。本節(jié)任務(wù)的完成,可以加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握,而與日常生活息息相關(guān)的問(wèn)題更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為以后的有效教學(xué)提供保障。
2.項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)過(guò)程。
將學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)穿插于具體的任務(wù)活動(dòng)中。在提出核心任務(wù)后,教師引導(dǎo):
從粗鹽中分離出氯化鈉就是將粗鹽中可溶于水的物質(zhì)和難溶于水的泥沙與氯化鈉分離。
布置子任務(wù)1:我們先來(lái)嘗試如何將粗鹽中難溶于水的物質(zhì)與氯化鈉分離。
學(xué)生活動(dòng)一:
(1)閱讀課本59頁(yè)方法引導(dǎo)。
(2)分組實(shí)驗(yàn):過(guò)濾操作。
教師巡回指導(dǎo),收集信息,并提醒大家。
①小組要分工明確,互相合作。
②粗鹽加少量水溶解。
③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要仔細(xì)觀察現(xiàn)象,并做好記錄。
④小組交流并得出結(jié)論。
⑤小組討論交流回答課本59頁(yè)的問(wèn)題1。
由于學(xué)生還沒(méi)有形成實(shí)驗(yàn)技能,可能操作不太規(guī)范,教師要及時(shí)予以糾正。在巡回中發(fā)現(xiàn),一開(kāi)始有些小組不會(huì)疊濾紙,有的不知道怎樣讓濾紙緊貼漏斗。
(3)學(xué)生展示。
小組展示過(guò)濾后的食鹽水,互相比較、觀察。
小組代表展示回答59頁(yè)的問(wèn)題1,其他組同學(xué)補(bǔ)充、糾正,教師及時(shí)給予鼓勵(lì)、評(píng)價(jià)。
通過(guò)本次實(shí)驗(yàn),提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、解決問(wèn)題的能力,同時(shí)也自然而然地得出可溶物與不溶物的分離思路。
布置子任務(wù)2:那些可溶物質(zhì)如何與氯化鈉分離?
學(xué)生活動(dòng)二:
(1)閱讀課本58頁(yè)的資料一、資料二。
(2)交流研討59~60頁(yè)的問(wèn)題2和問(wèn)題3。
教師指導(dǎo):
①先仔細(xì)分析資料,從中能獲取哪些信息?
②資料二中物質(zhì)比較多,為了便于比較,我們重點(diǎn)比較氯化鈉和硫酸鎂。
③比較資料二表格中的數(shù)據(jù),注意得出這些數(shù)據(jù)的前提條件。
在教師的指導(dǎo)提示下,學(xué)生有了重點(diǎn)比較對(duì)象,歸納出每種物質(zhì)的溶解情況,以及隨溫度變化的規(guī)律,能比較順利地解答后面的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)各種物質(zhì)溶解條件的強(qiáng)調(diào),對(duì)后面溶解度的學(xué)習(xí)做了鋪墊。
學(xué)生活動(dòng)三:
學(xué)生交流展示:各小組代表積極踴躍表述他們的討論結(jié)果,仔細(xì)聆聽(tīng),對(duì)其他小組的發(fā)言進(jìn)行補(bǔ)充、糾正,氣氛非?;钴S,充分發(fā)揮了小組合作的作用,取得了比較理想的效果。學(xué)生初步學(xué)會(huì)了通過(guò)控制溶質(zhì)、溶劑的比例,蒸發(fā)可讓更多的氯化鈉從溶液中分離出來(lái)。
教師引導(dǎo)學(xué)生分析:
表二中每種物質(zhì)的溶解情況,都是指明在一定溫度、100g溶劑中達(dá)到飽和所溶解溶質(zhì)的質(zhì)量,這個(gè)質(zhì)量就叫這種溶質(zhì)的溶解度。
由此引出溶解度及溶解度計(jì)算公式,并引導(dǎo)學(xué)生歸納不同物質(zhì)溶解度隨溫度變化的關(guān)系,從而了解溶解度概念的價(jià)值,知道調(diào)控溶質(zhì)、溶劑的比例溶液狀態(tài)就會(huì)發(fā)生變化。
布置子任務(wù)3:實(shí)驗(yàn)探究:調(diào)控物質(zhì)的溶解與結(jié)晶。
對(duì)于這個(gè)探究實(shí)驗(yàn),和現(xiàn)行人教版教材相比,是一個(gè)全新的內(nèi)容。現(xiàn)行人教版教材中,對(duì)于飽和溶液的配制,飽和溶液與不飽和溶液的判斷及相互轉(zhuǎn)化,以及結(jié)晶常見(jiàn)的方法,也是通過(guò)實(shí)驗(yàn)以及查閱資料的方法得出相關(guān)結(jié)論,并掌握相關(guān)知識(shí),在此基礎(chǔ)上逐漸形成溶解度概念。這些實(shí)驗(yàn)在教材中已經(jīng)提供具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方案。在以往的教學(xué)中,只要教師演示或?qū)W生小組實(shí)驗(yàn),就能很順利地得出結(jié)論,難度相對(duì)來(lái)說(shuō)較小。而在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中的這部分教學(xué)任務(wù),是在學(xué)生了解溶解度之后,對(duì)溶解度概念及其價(jià)值的應(yīng)用,要求學(xué)生通過(guò)對(duì)硝酸鉀溶解度曲線的分析,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究配制室溫下硝酸鉀飽和溶液以及結(jié)晶的方法,整個(gè)任務(wù)讓學(xué)生自己設(shè)計(jì),自己探究,真正讓學(xué)生在“做中學(xué)”。
對(duì)于這部分的教學(xué),和傳統(tǒng)教學(xué)方法有很大的不同。一開(kāi)始我們總覺(jué)得學(xué)生的化學(xué)學(xué)科知識(shí)比較欠缺,而且剛剛接觸到溶解度,還不是太熟悉,理解的還不是很透徹,而且從傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式一下子轉(zhuǎn)變?yōu)轫?xiàng)目學(xué)習(xí),覺(jué)得難度頗大,怕學(xué)生理解不了,完不成任務(wù),抱著試試看的想法,這樣設(shè)計(jì)了教學(xué)過(guò)程:
1.學(xué)生小組討論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
(教師適當(dāng)點(diǎn)撥。如:由硝酸鉀的溶解度曲線你可以獲取哪些信息?如何利用這些信息?)
(由小組長(zhǎng)組織,對(duì)每位同學(xué)提出的方案、意見(jiàn)進(jìn)行討論、交流,設(shè)計(jì)出你們組認(rèn)為最好的方案。)
2.小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
(各小組對(duì)剛才設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,確認(rèn)本組的方案到底是否可行,并得出結(jié)論或通過(guò)探究修改方案,繼續(xù)探究,直到得出滿意的結(jié)論。)
(教師巡回,收集各組的實(shí)驗(yàn)方案,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題或操作上的錯(cuò)誤,及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)。也可直接參與到某個(gè)小組的活動(dòng)中,詳細(xì)了解同學(xué)們的想法和思路。)
3.實(shí)驗(yàn)后小組間進(jìn)行交流、展示。
(每組學(xué)生代表將實(shí)驗(yàn)方案以及結(jié)果展示給大家,并互相評(píng)價(jià)這些方案是否可行,哪些方案較好。)
(教師點(diǎn)評(píng),并幫助同學(xué)完善方案。)
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,收到了意想不到的效果,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)出多種方案,雖然說(shuō)原理基本相同,但各組有各組的特點(diǎn)、理由,主要有以下幾種:
(1)取10ml水,稱量3g硝酸鉀投入燒杯中,攪拌至溶解。
(小組展示:由硝酸鉀溶解度曲線查出20℃硝酸鉀溶解度為30g。相似方案有取20ml、100ml水的。)
(大家討論后認(rèn)為100ml水用的藥品太多,還浪費(fèi)時(shí)間,選用10ml或20ml水即可。)
(2)取20ml水(有取10ml的),稱量10g硝酸鉀,不斷投入燒杯中,攪拌至不能繼續(xù)溶解,稱量剩余硝酸鉀。
(小組展示:不能繼續(xù)溶解,說(shuō)明得到了飽和溶液,而且可確定20ml水中最多溶解硝酸鉀的質(zhì)量。)
(同學(xué)們認(rèn)為,如果水中加的硝酸鉀多了,稱量剩余固體也是有誤差的。)
(3)燒杯中放水,稱量總質(zhì)量,加入硝酸鉀至燒杯中出現(xiàn)不溶物,再稱量總質(zhì)量。
(同學(xué)們討論認(rèn)為,可以得到飽和溶液,但水的量不確定,不選用。教師建議,一定量的液體最好用量筒取用。)
(4)燒杯中加入水,一直加硝酸鉀攪拌,看到有固體出現(xiàn),進(jìn)行過(guò)濾。
(小組展示:出現(xiàn)硝酸鉀固體,說(shuō)明溶液肯定是飽和的,通過(guò)過(guò)濾,還把固體硝酸鉀除去。)
(同學(xué)們討論認(rèn)為,可以得到飽和溶液,但質(zhì)量不確定。)
(5)稱量5g硝酸鉀投入燒杯中,逐漸加入水,直到全部溶解。
(同學(xué)們認(rèn)為:加入的水是否多了不好確定。)
經(jīng)過(guò)大家討論,認(rèn)為方案(1)和方案(2)較好。
對(duì)于接近飽和的溶液更快地完成飽和溶液的制備,大多采用攪拌、振蕩的方法,各小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,得出結(jié)晶常用的兩種方法。
4.教師引導(dǎo)學(xué)生歸納。
(1)利用控制溶質(zhì)、溶劑的質(zhì)量比,判斷溶液是否飽和、能否結(jié)晶或繼續(xù)溶解。
(2)通過(guò)今天的項(xiàng)目學(xué)習(xí),歸納多種可溶性物質(zhì)的分離思路。
整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程都是學(xué)生在“做中學(xué)”。由于學(xué)生的化學(xué)知識(shí)技能和實(shí)驗(yàn)操作技能都不太熟練,占用的時(shí)間比預(yù)計(jì)的時(shí)間超出了許多,但結(jié)果比我們預(yù)想的要好得多。在探究過(guò)程中,教師已發(fā)現(xiàn)每個(gè)小組配制飽和溶液的方案不盡相同,在展示環(huán)節(jié),每個(gè)小組代表都積極展示他們的方案,有些方法甚至是教師沒(méi)有預(yù)想到的,同學(xué)們把日常生活的經(jīng)驗(yàn),以及所學(xué)的學(xué)科知識(shí)充分應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)探究中,既增加了樂(lè)趣,又學(xué)到了相關(guān)的學(xué)科知識(shí)。
(3)繼續(xù)布置任務(wù),檢查進(jìn)度。
通過(guò)今天的項(xiàng)目學(xué)習(xí),我們已經(jīng)懂得了混合物分離的思路,請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)從粗鹽中分離出氯化鈉的實(shí)驗(yàn)方案,并完成實(shí)驗(yàn),做好實(shí)驗(yàn)記錄,便于交流展示。
三、項(xiàng)目學(xué)習(xí)反思
項(xiàng)目學(xué)習(xí)是提倡并踐行“做中學(xué)”教學(xué)理念的一種教學(xué)方式,與傳統(tǒng)教學(xué)相比,教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式都有明顯的改變。本節(jié)課的項(xiàng)目學(xué)習(xí)中,教師將教學(xué)任務(wù)分解成幾個(gè)小的子任務(wù),分別布置給學(xué)生,通過(guò)學(xué)生的自學(xué)、合作、交流研討、實(shí)驗(yàn)探究等方法,真正體現(xiàn)了在“做中學(xué)”,讓學(xué)生每完成一個(gè)任務(wù),都能夠領(lǐng)悟到相應(yīng)的學(xué)科知識(shí)。學(xué)生興致勃勃地參與到項(xiàng)目學(xué)習(xí)中,特別是在實(shí)驗(yàn)探究中,通過(guò)動(dòng)手操作,發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤、不足,并通過(guò)討論、交流、再動(dòng)手,讓自己小組的實(shí)驗(yàn)更完善,并得出了相關(guān)結(jié)論。隨后教師及時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行交流展示,給予鼓勵(lì)和評(píng)價(jià),樹立信心。
項(xiàng)目學(xué)習(xí)培養(yǎng)了學(xué)生的操作能力、交流合作能力以及思考分析能力。通過(guò)表達(dá)交流,提高了學(xué)生的表達(dá)能力。通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí),收獲了知識(shí),發(fā)展了能力,培養(yǎng)了其他更多方面的品質(zhì)。
教師在教學(xué)中,扮演了課堂的組織者、學(xué)生學(xué)習(xí)的輔導(dǎo)者的角色,在學(xué)生需要時(shí)給予必要的幫助,避免了滿堂灌的弊端。
本節(jié)課教學(xué)中,學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和技能不足,教師對(duì)學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題預(yù)估不足,在課堂上出現(xiàn)了時(shí)間掌控不好,預(yù)計(jì)時(shí)間內(nèi)不能完成預(yù)設(shè)任務(wù)的現(xiàn)象。學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)能力還有待于提高,表達(dá)、交流、自我評(píng)價(jià)能力還有所欠缺,最后布置的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以及展示交流還需要再占用時(shí)間完成。