徐立堂　張賢金　鄭婷婷

摘要：以“從粗鹽到餐桌上食用鹽”為項(xiàng)目主題，開(kāi)展基于模型認(rèn)知的初中化學(xué)項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)踐。學(xué)生通過(guò)完成“粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除（粗提）”“食鹽的精制（精提）”“營(yíng)養(yǎng)鹽”三個(gè)子項(xiàng)目任務(wù)，促進(jìn)知識(shí)遷移，培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目式教學(xué);物質(zhì)提純;認(rèn)知模型;初中化學(xué)

文章編號(hào)：1008-0546（2022）06x-0007-05?? 中圖分類號(hào)：G632.41?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.06x.002

一、項(xiàng)目意義

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》明確提出學(xué)生“至少要完成的化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”包括“粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除”[1]?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》指出“初步學(xué)會(huì)物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離、提純和溶液配制等化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能”;“學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)”包含“用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子”[2]。初中階段主要以粗鹽中難溶性物質(zhì)的去除為例，學(xué)會(huì)溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)等方法，引導(dǎo)學(xué)生從固液分離的視角，分析從混合物中提純物質(zhì)的化學(xué)思想。而高中階段則以除去粗鹽中難溶性雜質(zhì)后的濾液中可溶性微粒（如： Ca2+，Mg2+，SO -等）的去除為載體，使學(xué)生學(xué)會(huì)使可溶性雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀或氣體等方式達(dá)到與溶液分離的物質(zhì)提純方法。

宋心琦認(rèn)為，當(dāng)條件具備時(shí)，還是完成粗鹽提純實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程為好[3]?；诖?，本項(xiàng)目以“從粗鹽到餐桌上食用鹽”這一真實(shí)情境開(kāi)展研究，通過(guò)“粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除（粗提）”“食鹽的精制（精提）”“營(yíng)養(yǎng)鹽”等三個(gè)子項(xiàng)目展開(kāi)教學(xué)，將初高中相關(guān)知識(shí)進(jìn)行有效融合，通過(guò)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)探究、認(rèn)識(shí)標(biāo)簽中化學(xué)知識(shí)等研究對(duì)象的相互關(guān)聯(lián)，通過(guò)教師導(dǎo)引、學(xué)生合作探究，形成解決“物質(zhì)分離和提純”及“認(rèn)識(shí)標(biāo)簽中化學(xué)知識(shí)”的認(rèn)知模型，使學(xué)生在遇到真實(shí)情境時(shí)能遷移這種思路和方法解決問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究、創(chuàng)新意識(shí)等學(xué)科核心素養(yǎng)的培育。

二、教學(xué)目標(biāo)

本項(xiàng)目以“從粗鹽到餐桌上食用鹽”這一真實(shí)情境作為項(xiàng)目開(kāi)展研究，承載混合物分離，實(shí)驗(yàn)基本操作，酸、堿、鹽性質(zhì)，認(rèn)識(shí)標(biāo)簽中的化學(xué)知識(shí)。教學(xué)目標(biāo)如下：

1.通過(guò)復(fù)習(xí)溶解、過(guò)濾和蒸發(fā)的基本實(shí)驗(yàn)操作技能，學(xué)會(huì)用這些技能對(duì)混合物進(jìn)行分離。

2.根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的條件，學(xué)會(huì)選擇粗鹽中可溶性雜質(zhì)的去除試劑，設(shè)計(jì)“濾液中可溶性雜質(zhì)的去除”實(shí)驗(yàn)方案，構(gòu)建去除可溶性雜質(zhì)的認(rèn)知模型，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移能力。

3.認(rèn)識(shí)食鹽包裝袋標(biāo)簽中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的含義，了解標(biāo)簽中的化學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生獲取信息能力及應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力，彰顯學(xué)科社會(huì)價(jià)值。

三、項(xiàng)目分解及教學(xué)流程

1.項(xiàng)目分解

圖1是“從粗鹽到餐桌上食用鹽”的項(xiàng)目分解。

2.教學(xué)流程

表1是“從粗鹽到餐桌上食用鹽”的教學(xué)流程。

四、教學(xué)過(guò)程

項(xiàng)目一：粗提——構(gòu)建除去粗鹽中不溶性雜質(zhì)的認(rèn)知模型

[演示實(shí)驗(yàn)]教師引導(dǎo)學(xué)生回顧“粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除”實(shí)驗(yàn)（人教版九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)8”），并進(jìn)行演示。結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)，教師從化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“三要素”提出以下問(wèn)題。

[問(wèn)題1]混合物分離的思路是什么？

[學(xué)生1]用過(guò)濾的方法可以實(shí)現(xiàn)不溶性雜質(zhì)與氯化鈉的分離。

[學(xué)生2]先把混合物溶于水，根據(jù)不溶性雜質(zhì)不溶于水，氯化鈉可溶于水，然后再過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶。

[追問(wèn)]兩位同學(xué)的思路是正確的。那為什么濾液通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶后可分離出食鹽？其依據(jù)又是什么呢？

[學(xué)生3]溫度變化對(duì)氯化鈉的溶解度影響很小。

[教師]不溶性雜質(zhì)與可溶性物質(zhì)分離的基本思路：使混合物通過(guò)某種介質(zhì)（實(shí)驗(yàn)室常用濾紙），其中一種物質(zhì)可以通過(guò)而另一種被阻擋下來(lái)，從而達(dá)到分離的目的。而可溶性物質(zhì)要從溶劑中分離出來(lái)則應(yīng)考慮溫度變化對(duì)物質(zhì)溶解度的影響。

[問(wèn)題2]“粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除”實(shí)驗(yàn)中選擇儀器設(shè)備的依據(jù)是什么？

[學(xué)生]根據(jù)粗鹽的性質(zhì)，包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行選擇。

[教師]回答不夠完整。依據(jù)不溶性雜質(zhì)與可溶性物質(zhì)分離基本思路，即粗鹽中不溶性雜質(zhì)和氯化鈉的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)所應(yīng)達(dá)到的目的來(lái)選擇儀器設(shè)備。

[問(wèn)題3]用這種方法制得的鹽是否為純凈物？

[學(xué)生]不是純凈物，粗鹽去除不溶性雜質(zhì)后還含有可溶性雜質(zhì)。

[教師]對(duì)，得到的精鹽中還含有鈣、鎂鹽等可溶性雜質(zhì)，屬于混合物。

[歸納]操作流程如圖2。

[遷移應(yīng)用]如何除去實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳加熱制氧氣后固體混合物中的二氧化錳。

學(xué)生以小組為單位合作設(shè)計(jì)方案。

[資料]二氧化錳不溶于水。氯化鉀在不同溫度時(shí)的溶解度（表2）。

[學(xué)生小組1]固體混合物先溶于水，然后過(guò)濾便可。

[學(xué)生小組2]1組同學(xué)說(shuō)得不完整，過(guò)濾后得到的是氯化鉀溶液，還要蒸發(fā)、結(jié)晶才可以。

[教師]2組同學(xué)補(bǔ)充得很好。氯酸鉀和二氧化錳加熱制氧氣后固體混合物中含有二氧化錳和氯化鉀，

其中氯化鉀可溶于水，而二氧化錳不溶于水，所以可以把固體混合物先溶于足量的水，然后過(guò)濾除去二氧化錳。根據(jù)資料，溫度變化對(duì)氯化鉀溶解度影響小，所以濾液再通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶便可得到氯化鉀。

設(shè)計(jì)意圖：化學(xué)研究對(duì)象為純凈物，義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)選擇學(xué)生熟悉的“粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除”為必做實(shí)驗(yàn)，旨在使學(xué)生學(xué)會(huì)從混合物中分離出純凈物的實(shí)驗(yàn)技能。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和設(shè)置實(shí)驗(yàn)“三要素”遞進(jìn)邏輯關(guān)系的問(wèn)題鏈，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力，創(chuàng)新意識(shí)與科學(xué)精神、證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)，體會(huì)可溶與不溶混合物分離的認(rèn)知模型思路，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。D6BAEDCC-6FC5-43C4-8731-BF345EBEEE52

項(xiàng)目二：精提——構(gòu)建除去可溶性雜質(zhì)的認(rèn)知模型

[提出問(wèn)題]除雜的原則是什么？

[學(xué)生活動(dòng)]學(xué)生分為八組，以組為單位進(jìn)行討論，總結(jié)如下。

除雜的原則：（1）不增：不增加新雜質(zhì)。（2）不減：不減少主要成分。（3）易分：雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體、沉淀等，易分離出去。[資料]曹葵等研究發(fā)現(xiàn)，在粗鹽提純實(shí)驗(yàn)操作步驟中必須確保 SO -首先去除，否則就會(huì)因鹽效應(yīng)而使部分BaSO4溶解，造成 SO -不能去除干凈[4]。劉志紅等認(rèn)為加入鹽酸后濾液pH控制在2-3之間，基本可以除盡 CO 不會(huì)殘留 HCO