基础教育精品课
教学设计
课程基本信息
学科 初中化学 年级 九年级 学期 春季
课题 粗盐中难溶性杂质的去除
教学目标
1. 体验固体混合物初步提纯的实验过程。 2. 学习蒸发操作技能,巩固复习溶解、过滤操作技能。
教学内容
教学重点: 1. 了解固体混合物初步提纯的基本步骤。
2. 知道溶解、过滤、蒸发操作的基本要点,掌握三种操作技能。
教学难点: 1. 能准确分析影响精盐产率的因素或原因。
2. 掌握玻璃棒在不同操作中的作用或目的。
教学过程
【目标】1. 了解固体混合物初步提纯的基本步骤。2. 知道溶解、过滤、蒸发操作的基本要点,掌握三种操作技能。3. 能准确分析影响精盐产率的因素或原因。4. 掌握玻璃棒在不同操作中的作用或目的。 【情境】海水或盐井、盐池、盐泉中的盐水,借助日光和风力使水分蒸发后,便可得到粗盐,即天然盐,是未经加工的大粒盐。粗盐的主要成分为氯化钠,还含有氯化镁等可溶性杂质,也含有难溶性杂质。 【问题】从氯化钠的溶解度曲线考虑,能否采用降低温度的方法从海水或盐水中获得粗盐?请按下暂停键思考。 【讲述】由于氯化钠的溶解度受温度的影响不大,所以降低温度不能从海水或盐水中获得粗盐。 【问题】若要去除粗盐中的难溶性杂质,初步提纯粗盐可采用哪些方法?请按下暂停键思考。 【讲述】初步提纯粗盐,第一步要进行溶解。把称量好的粗盐固体加入装有足量水的烧杯中,并用玻璃棒搅拌,直到粗盐不再溶解为止。由于难溶性杂质不能溶解于水,所以得到的食盐水是浑浊的,而非澄清的。 【讲述】第二步要进行过滤。将溶解得到的浑浊的食盐水逐步加入过滤器中进行过滤。 【问题】过滤操作中的“一贴、二低、三靠”分别指的什么?请按下暂停键思考。 【讲述】一贴指:滤纸要紧贴漏斗内壁,以加快过滤速率;二低指:滤纸边缘要低于漏斗边缘,防止液体从漏斗口溢出、液面边缘要低于滤纸边缘,防止液体从滤纸与漏斗壁的间隙中通过而仍浑浊;三靠指:烧杯紧靠玻璃棒,用玻璃棒引流、玻璃棒紧靠三层滤纸的一边,防止滤纸破损、漏斗下端紧靠烧杯内壁,加快过滤速率和防止液体飞溅。 【问题】若滤液仍浑浊,造成此结果的可能原因是什么?接下来该怎么办呢?请按下暂停键思考。 【讲述】造成滤液仍浑浊的可能原因是滤纸被弄破、液面边缘高于滤纸边缘、装滤液的烧杯不干净。若滤液仍浑浊,应再次进行过滤,直到滤液变得澄清为止。 【讲述】第三步要进行蒸发。将过滤得到的澄清滤液倒入蒸发皿中,如图所示,用酒精灯加热蒸发。 【问题】蒸发过程中,(1)蒸发皿内的液体不能超过整个皿体积的多少?(2)用玻璃棒不断搅拌的目的是什么?(3)观察到什么现象时,停止加热?请按下暂停键思考。 【讲述】(1)为了防止液体受热沸腾从蒸发皿中溢出,蒸发皿内的液体不能超过整个皿体积的2/3;(2)蒸发过程中,用玻璃棒不断搅拌的目的是防止液体因局部温度过高而向外飞溅;(3)当观察到蒸发皿中出现较多固体时,停止加热;利用蒸发皿的余热可使滤液中的少量水分蒸发干净。切不可等到蒸发皿中的水分全部蒸干后才停止加热,这样会造成固体向外飞溅。请注意:停止加热后,可以让蒸发皿在铁圈上自然冷却,或者用坩埚钳取下蒸发皿放在石棉网上冷却;切不可立即把蒸发皿直接放在实验台上,以免烫坏实验台面。 【讲述】第四步要计算产率。用玻璃棒把蒸发皿中的固体转移到纸上,称量后,回收到教师指定的容器中。计算精盐产率的公式是:[m(精盐)/m(粗盐)]╳100%。 【总结】综上所述,粗盐初步提纯的基本步骤有溶解、过滤、蒸发、计算产率。 【问题】经过上述提纯过程得到的精盐是否为纯净物?请设计实验验证你的判断。请按下暂停键思考。 【讲述】由于粗盐中含有氯化镁等可溶性杂质,所以提纯得到的精盐仍是混合物。要证明它是混合物,只要证明精盐中含有氯化镁即可。采用的方法是:取样,溶解于水中,向其中滴加浓的氢氧化钠溶液,若看到溶液变浑浊,证明固体中含有氯化镁,属于混合物。 【问题】在这些基本步骤中,一共要用到多少次玻璃棒?每次用玻璃棒的作用是什么?请按下暂停键思考。 【讲述】要用到4次玻璃棒。溶解时,玻璃棒的作用是加快物质的溶解速度;过滤时,玻璃棒的作用是引流;蒸发时,玻璃棒的作用是防止液体受热不均而向外飞溅;计算产率时,玻璃棒的作用是转移固体。 【问题】在粗盐提纯过程中,若出现了如下4种情况:①溶解时加入的水不足,粗盐没有完全溶解;②滤液仍浑浊时,进行蒸发;③蒸发时,有液体向外飞溅;④称量精盐时,固体中含有水分;对计算精盐的产率是否有影响?请按下暂停键思考。 【讲述】第①种情况:溶解时加入的水不足,粗盐没有完全溶解;会导致部分氯化钠固体因没有溶解于水而被过滤掉,这样蒸发后得到的精盐固体就会变少,产率偏低。第②种情况:滤液仍浑浊时,进行蒸发;会导致蒸发后得到的固体中含有难溶性杂质,产率偏高。第③种情况:蒸发时,有液体向外飞溅;会损失部分溶解在水中的氯化钠固体,产率偏低。第④种情况:称量精盐时,固体中含有水分;会导致称量得到的精盐固体质量变重,产率偏高。 【例题】下列来看一道“粗盐提纯”的典型例题。 如下是某同学对20g纯度为90%左右的粗盐进行提纯并计算产率的实验步骤: ①用量筒量取适量水; ②把粗盐置于烧杯中,并向烧杯中倒入量取好的水,充分溶解; ③将溶解后得到的混合物进行过滤; ④把全部滤液倒入蒸发皿内,用酒精灯加热蒸发; ⑤把蒸发皿内的固体转移至天平托盘内进行称量,记录数据为19g; ⑥计算精盐产率。 根据以上信息,回答如下问题: (1)已知不同温度下NaCl的溶解度如下: 若本实验在室温(20℃)下进行,则步骤①中量取的水至少为 mL。 (2)本实验中,需要用到玻璃棒的实验步骤有 (填序号)。 (3)某同学得到的精盐产率 (填“偏高”或“偏低”),导致这一结果的因素可能是( ) A.量取必需量的水时仰视读数 B.过滤时,滤纸有破损 C.蒸发时直到蒸发皿内的水分蒸干后才停止加热 D.蒸发后得到的精盐固体潮湿,含水分 【分析】解(1)问时,首先根据“20g纯度为90%左右的粗盐”这一信息,可知粗盐中大约含有18g氯化钠固体。然后根据表格中的数据可知,20℃时NaCl的溶解度为36g。最后设需要量取水的质量为X,根据“36g/100g=18g/X”,可求出X=50g,即水的体积为50mL。解第(2)问时,要知道溶解、过滤、蒸发和把蒸发皿内的固体转移至纸上进行称量时,都需要用到玻璃棒,故需要用到玻璃棒的实验步骤有②③④⑤。解(3)问时,根据步骤⑤得到的精盐固体是19g,(19g/20g)╳100%=95%,大于题目信息所给的90%,所以得到的精盐产率偏高。量取必需量的水时仰视读数,最终水的实际体积会偏多,水偏多,仍能全部溶解粗盐中的NaCl,对产率没有影响;过滤时,滤纸有破损,会导致滤液变浑浊,含有难溶性杂质,待蒸发后得到的固体中也会含有难溶性杂质,产率会偏高;蒸发时直到蒸发皿内的水分蒸干后才停止加热,会导致蒸发皿中的固体有部分向外飞溅,产率会偏低;蒸发后得到的精盐固体潮湿,含水分,会导致精盐的质量偏大,产率会偏高。因此,导致产率偏高的选项是BD。 【总结】本节课讨论的仅是粗盐中难溶性物质的去除,初步提纯得到的精盐中除了氯化钠之外,还含有氯化镁、氯化钙等可溶性物质。若要进一步进行提纯,则需要加入相应的化学试剂加以去除。 【结束】本节课的课后作业是完成作业练习。同学们都掌握的不错吧!祝大家学习愉快!