实验化学实验高考复习策略_溶解度论文

《实验化学》课题实验高考复习策略,本文主要内容关键词为:课题论文,高考复习论文,策略论文,化学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

本文以“硝酸钾晶体的制备”为例,结合自己的教学实践,探讨如何进行《实验化学》课题实验的复习。

一、梳理实验流程,回归教材核心问题

苏教版《实验化学》教材在教材结构、实验课题编排和内容选择等方面都作了精心设计。有些课题实验以前从没做过也从没考过,没有直接的经验可以借鉴。在高考复习中如何落实教材内容,挖掘课题实验资源,显得相当重要。

【教学片断】

实验流程:见图1。

图1 实验流程示意图

问题思考:

(1)步骤1加热的目的是什么?

使溶液蒸发浓缩,氯化钠析出(溶解度随温度变化小),硝酸钾不析出(溶解度随温度变化大)。

(2)制备硝酸钾晶体时,为什么要趁热过滤?步骤2加2mL蒸馏水的目的是什么?

防止硝酸钾晶体析出而损耗;防止降温时氯化钠达到饱和而析出。

(3)步骤4的操作叫什么?检验所得产品中是否含有的目的是什么?

重结晶;检验产品的纯度。“实验流程”简明扼要地重现课题实验的基本内容,在设计时尽量做到与课本略有不同,为下面的问题思考创设问题情境。“问题思考”主要是针对课题实验的原理、操作要点、方案设计的核心问题,有针对性地展开讨论,从而帮助学生有效地掌握课题实验的相关内容。

二、重视实验方法,回归实验知识与技能

《实验化学》编写中十分注重在不同类型实验中渗透各种化学实验研究方法、实验操作方法的学习,学生通过课题实验的演练,系统全面地学习了各种化学实验研究方法、操作方法,并能举一反三。在高考实验复习中,要善于发现课题实验中渗透的实验方法,做到回归实验知识与技能。

【教学片断】

“硝酸钾晶体的制备”课本叙述如下:将20g和17gKCl放入100mL小烧杯中,加水35mL。加热、搅拌、浓缩,氯化钠晶体逐渐析出。当溶液体积减小到原来一半时,迅速趁热过滤。承接滤液的烧杯应先预加2mL蒸馏水,以防止降温时氯化钠溶液达到饱和而析出。

问题思考:

(1)为什么要趁热过滤?

防止硝酸钾晶体析出而损耗。

(2)有什么方法可以做到趁热过滤(防止晶体析出)?请画出相应的装置图。

①缩短过滤时间——减压过滤,实验装置如图2。

图2 实验装置

②保持滤液温度不变——热过滤,实验装置如图3。

图3 实验装置

(3)如何认识减压过滤?

①该装置图(图4)有三处错误,请指出错误并加以改正。

图4 实验装置

塞入吸滤瓶口的橡胶塞不得超过塞子高度的2/3;布氏漏斗颈口的斜面应与吸滤瓶的支管口相对;安全瓶的长管应和抽气泵相连,短管应和吸滤瓶相连。

②减压过滤的原理是什么?

由于抽气泵的抽气,使得吸滤瓶内压强下降,在布氏漏斗内的液面和吸滤瓶内造成一个压强差,因此提高了过滤的速度。

③减压过滤有什么优点?不适用于哪些沉淀的分离?

加快过滤速度,得到较干燥晶体;不适用于胶状沉淀或颗粒小的沉淀。

(4)当沉淀的颗粒较大时,还可以用什么方法分离沉淀?

倾析法:分离时,将烧杯静置,然后将上层清液沿玻璃棒倒入另一容器中,即可使沉淀与清液分离。

【设计意图】制备晶体实验,产物分离涉及不同温度析出不同的晶体,通常用到“热过滤法”,这是苏教版新教材新增加的一个实验操作,也是关于过滤的几种特殊情况的拓展。因此,对过滤的操作方法进行适当的归纳,有助于学生掌握实验基础知识与基本技能。

三、变化实验情境,回归创新能力培养

实验用、KCl制备,反应式为:,实际上是利用“溶解度大的物质制溶解度小的物质”。在本实验中如何分离、NaCl是实验的关键。定性分析如下:将一定浓度的硝酸钠和氯化钾混合溶液加热至沸腾,有NaCl(含少量)晶体析出。趁热过滤,分离出晶体NaCl。将上述滤液冷却至室温,又有晶体(含少量NaCl)析出。学生对两次晶体的析出,还只停留在定性理解上,如果我们提供某些数据,对问题进行定量设计,学生对晶体的分离会有更加深刻的理解。利用溶解度大的物质制溶解度小的物质,在制备晶体时,有着广泛的应用,我们可以举一些高考实例,也可以创设一定的实验情境,让学生设计实验方案,培养学生的创新应用能力。

【教学片断】

1.原理拓展

(1)表1是四种盐在不同温度下的溶解度。

表1 物质的溶解度/g

(计算时假定:①盐类共存时不影响各自的溶解度;②过滤晶体时,溶剂损耗忽略不计。)

(2)用氯化钠和硫酸铵制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程见图5。氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图6(下页)。

图5 工艺流程图

图6 溶解度曲线图

回答下列问题:

①欲制备10.7g,理论上需NaCl__g。

②实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有__、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。

③冷却结晶析出晶体的合适温度为__。

④不用其他试剂,检查产品是否纯净的方法及操作是__。

产品中含有硫酸钠,提纯产品的方法是__。

答案:①11.7 ②蒸发皿 ③35℃(33℃~40℃均可得分) ④加热法;取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净 ⑤重结晶

2.方案设计

(1)表2是几种物质在指定温度下的溶解度。现将相同物质的量的NaCl、在30℃时制成溶液,此时溶液中无晶体,当降温至某温度时,开始析出什么晶体?()

表2 物质的溶解度/g

(2)“侯氏制碱法”以NaCl、等为原料先制得,进而生产出纯碱。

①在饱和食盐水中,先导人还是先导入?为什么?

先导入在水中的溶解度太小,而极易溶于水,先导入;使溶液呈碱性,大大增大了的溶解度,有利于制取饱和溶液。

②写出工业制取过程中的有关化学方程式。

③请设计实验装置,模拟工业生产碳酸氢钠晶体这一过程(引导学生从气体制取、吸收装置进行讨论)。

图7 方案1的实验装置

图8 方案2的实验装置

方案1与方案2的实验装置分别如图7、图8所示。

(说明:先从a口通入,再从b口通入,过量的从c口排出被稀硫酸吸收。)

在《实验化学》课题实验复习中,要以课题实验为载体,引导学生对实验知识在总结、归纳与综合的基础上进行有序存储与记忆,更重要的是要注意对实验基础知识与技能的扩展与延伸,加强实验设计能力的训练与创新能力的训练,提高学生化学学科素质。

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