探討粗鹽的初步提純實(shí)驗(yàn)
摘要：本文對(duì)學(xué)生在完成粗鹽的初步提純實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題和操作中的錯(cuò)誤之處進(jìn)行分析，并通過(guò)與學(xué)生的探討和交流加以改進(jìn)，最后，對(duì)產(chǎn)率中出現(xiàn)的偏差進(jìn)行原因分析和總結(jié)。由此，讓學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中學(xué)到了化學(xué)知識(shí)，學(xué)會(huì)了探索，提高了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 關(guān)鍵詞：粗鹽提純；操作步驟；產(chǎn)率；偏差原因 中圖分類(lèi)號(hào)：G427文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2013）09-082-2 化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，說(shuō)明了實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性。所以按照新教材對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的要求，我們學(xué)校也讓學(xué)生做了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。其中粗鹽的初步提純?cè)黾恿水a(chǎn)率的計(jì)算，學(xué)生實(shí)驗(yàn)做完后，我發(fā)現(xiàn)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)了比較多的問(wèn)題。下面我就對(duì)這一實(shí)驗(yàn)操作步驟中出現(xiàn)的一些問(wèn)題和自己的一些想法作一簡(jiǎn)單的分析。 一、稱(chēng)量與溶解 1.按教材要求是稱(chēng)5g左右的粗鹽，量10ml蒸餾水，但學(xué)生在進(jìn)行溶解時(shí)發(fā)現(xiàn)粗鹽有一部分不能溶解，有的學(xué)生就用玻璃棒不斷地?cái)嚢瑁玫袅撕芏鄷r(shí)間還是不行；有的學(xué)生就直接進(jìn)行了過(guò)濾操作，導(dǎo)致未溶解的食鹽與不溶性雜質(zhì)一起被除去了，最終使精鹽的產(chǎn)率偏低。實(shí)際上根據(jù)20℃時(shí)食鹽的溶解度只有36g來(lái)計(jì)算，10ml水中最多溶解量只有3.6g，稱(chēng)5g粗鹽基本上是不能全部溶解的。因此，我在第二組學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，先讓學(xué)生思考這一問(wèn)題，進(jìn)行討論后得出把粗鹽的質(zhì)量改為3g比較合適。 2.在用托盤(pán)天平稱(chēng)量粗鹽時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)室的搬遷把部分天平的托盤(pán)弄亂了，導(dǎo)致有些天平用正常的方法無(wú)法調(diào)節(jié)平衡。學(xué)生向我提出后，我說(shuō)：“能不能自己去想辦法去解決？”結(jié)果我發(fā)現(xiàn)學(xué)生的能力是無(wú)窮的，他們自己思考、動(dòng)手把粗鹽的質(zhì)量稱(chēng)了出來(lái)。有的是在輕的托盤(pán)上放紙使其平衡后再進(jìn)行稱(chēng)量，有的是先移動(dòng)游碼使其平衡后再進(jìn)行稱(chēng)量…… 這樣不僅提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，也提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 還有一點(diǎn)就是，我發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生在稱(chēng)3g粗鹽時(shí)用了很多時(shí)間，主要是在加粗鹽到將要平衡時(shí)操作不當(dāng)導(dǎo)致很難平衡。這時(shí)教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生等粗鹽加到差不多平衡的時(shí)候應(yīng)用左手輕輕拍打右手手腕，使少量粗鹽落在左盤(pán)上，至天平平衡。 3.在溶解過(guò)程中，我還發(fā)現(xiàn)了由于粗鹽的顆粒比較大，直接放在水中溶解的速度很慢。這就使部分學(xué)生在一節(jié)課的時(shí)間內(nèi)沒(méi)能完成實(shí)驗(yàn)；也有少數(shù)學(xué)生為了是溶解速度加快用玻璃棒去搗碎粗鹽顆粒而導(dǎo)致燒杯破裂的錯(cuò)誤操作。這就建議我們?cè)诜Q(chēng)量粗鹽前應(yīng)先把粗鹽碾細(xì)后再進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)，以便節(jié)約時(shí)間。 二、過(guò)濾 1.在用濾紙制作過(guò)濾器時(shí)，由于對(duì)折后的角度很少會(huì)與漏斗角度恰好相吻合，所以很多學(xué)生很難使濾紙與漏斗內(nèi)壁緊貼在一起而留有旗袍，這樣就會(huì)使過(guò)濾的速度減慢，影響到整個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。老師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生用改變對(duì)折的角度來(lái)使濾紙與漏斗內(nèi)壁緊貼，并用玻璃棒沿濾紙輕輕滾動(dòng)，趕走氣泡。同時(shí)要注意濾紙的邊緣是否低于漏斗邊緣，若超過(guò)了則需用剪刀將高出的部分剪去，使其低于漏斗的邊緣。 2.由于一些參考資料中只是指明漏斗的下端需緊靠燒杯內(nèi)壁，所以有部分學(xué)生在靠的時(shí)候把漏斗下端尖端的對(duì)面部分緊靠在燒杯的內(nèi)壁上，導(dǎo)致濾液在下滴過(guò)程中直接滴入燒杯中，造成液滴飛濺，同時(shí)也影響到了過(guò)濾的速度。故老師在指導(dǎo)學(xué)生時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)用漏斗的下端尖端處緊靠燒杯內(nèi)壁，防止學(xué)生發(fā)生混淆而使操作錯(cuò)誤。 3.最后，在過(guò)濾實(shí)驗(yàn)中我們還需要注意的一點(diǎn)是一定要等漏斗下端部再有液體流下時(shí)再停止過(guò)濾的操作。因?yàn)檫^(guò)濾所需的時(shí)間比較長(zhǎng)，有些學(xué)生比較心急，看到漏斗內(nèi)沒(méi)有液體就取出燒杯準(zhǔn)備蒸發(fā)操作了，結(jié)果殘留在濾紙上的液體繼續(xù)流下滴在了鐵架臺(tái)上，這樣會(huì)導(dǎo)致最終的產(chǎn)率偏低。漏斗中液體沒(méi)有后，最好是再用少量蒸餾水沖洗下濾紙和濾渣，使殘留在上面的食鹽能流入濾液，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。 三、蒸發(fā) 1.在蒸發(fā)過(guò)程中，首先我們要注意的是防止液滴的飛濺。這一點(diǎn)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)都知道，都做到了用玻璃棒攪拌來(lái)使液體受熱均勻，防止飛濺。但等到有比較多的固體析出時(shí)發(fā)現(xiàn)即使用玻璃棒攪拌，處于液體上層邊緣的固體也會(huì)濺出，這時(shí)就要提醒學(xué)生應(yīng)用移動(dòng)酒精燈的方法來(lái)給液體進(jìn)行間歇加熱以防止固體飛濺，否則會(huì)造成產(chǎn)率偏低。 2.在蒸發(fā)操作即將結(jié)束時(shí)，按教材上的要求是待蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)，停止加熱，利用余熱將濾液蒸干。但是實(shí)際操作中我發(fā)現(xiàn)，這個(gè)較多量固體出現(xiàn)時(shí)到底是多到什么程度學(xué)生很難把握。有的學(xué)生蒸到水分幾乎沒(méi)了才停止，造成固體大量飛濺；有的'學(xué)生留有的水分卻很多，余熱不能將固體烘干。這些情況都會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不正確。于是在第二組學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，我就要求學(xué)生在出現(xiàn)比較多的固體時(shí)（即還剩少量水），利用前面1中講到的移動(dòng)酒精燈給剩余部分進(jìn)行間歇加熱，水分越少時(shí)移動(dòng)的頻率要適當(dāng)?shù)淖兓�，以保證蒸發(fā)皿中的固體、液體不飛濺出來(lái)為標(biāo)準(zhǔn)，直到把固體烘干為止。這樣就防止了固體的飛濺，也保證固體被烘干，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。 四、計(jì)算產(chǎn)率 蒸發(fā)結(jié)束后，用玻璃棒將蒸發(fā)皿中固體轉(zhuǎn)移到紙上以便于稱(chēng)量，但很多固體粉末都粘附在蒸發(fā)皿的內(nèi)壁上，很難被全部刮下來(lái)，這樣就容易造成產(chǎn)率偏低。建議可以在實(shí)驗(yàn)前先稱(chēng)量好蒸發(fā)皿的質(zhì)量，結(jié)束后再稱(chēng)量蒸發(fā)皿和固體的總質(zhì)量，利用前后的質(zhì)量差得到精鹽的質(zhì)量，這樣可以使實(shí)驗(yàn)的結(jié)果比較準(zhǔn)確，同時(shí)操作也比較簡(jiǎn)單。 還有一點(diǎn)就是用于攪拌的玻璃棒上面也沾有少量的精鹽，需用小刀把它們輕輕刮到蒸發(fā)皿中一起稱(chēng)量，否則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率偏低。 五、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析影響產(chǎn)率的因素 實(shí)驗(yàn)完成后，根據(jù)學(xué)生所計(jì)算出的產(chǎn)率結(jié)果來(lái)看，發(fā)現(xiàn)其中還是有比較多的學(xué)生誤差比較大。針對(duì)這一情況，我就讓學(xué)生進(jìn)行小組討論，看看是什么原因?qū)е抡`差大的。最后我對(duì)他們討論的結(jié)果進(jìn)行了分析和整理，主要都是一些操作上的問(wèn)題導(dǎo)致的。 1.影響產(chǎn)率偏低的因素： （1）沒(méi)有將粗鹽碾細(xì)，粗鹽未能全部溶解完就進(jìn)行了過(guò)濾操作，導(dǎo)致食鹽和不溶性雜質(zhì)一起被除去了。 �。�2）在轉(zhuǎn)移過(guò)程中有固體不慎灑落（包括溶解前的粗鹽和蒸發(fā)后的精鹽）。 �。�3）在蒸發(fā)皿內(nèi)壁和玻璃棒上還有精鹽沒(méi)有完全轉(zhuǎn)移到紙上稱(chēng)量。 �。�4）在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的任何一步中有溶液濺出，都會(huì)導(dǎo)致食鹽與液體一起濺出。 �。�5）未等漏斗內(nèi)的液體全部過(guò)濾完，就進(jìn)行蒸發(fā)操作。 �。�6）蒸發(fā)時(shí)，不慎使固體濺出。 �。�7）在稱(chēng)量精鹽的操作中，有少數(shù)學(xué)生在天平指針偏左時(shí)就開(kāi)始讀數(shù)。 （8）沒(méi)有用少量水洗滌燒杯、玻璃棒以及過(guò)濾裝置中殘留的固體。 2.影響產(chǎn)率偏高的因素： �。�1）精鹽沒(méi)有充分干燥探討粗鹽的初步提純實(shí)驗(yàn)（在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我看到有的學(xué)生轉(zhuǎn)移到紙上的精鹽使紙濕了一片，計(jì)算出的產(chǎn)率甚至超過(guò)了100%）。 （2）有少數(shù)學(xué)生在稱(chēng)量精鹽時(shí)天平的右盤(pán)上未放一張質(zhì)量相等的紙。 �。�3）過(guò)濾時(shí)，由于濾紙破損、所倒液面高于濾紙邊緣等緣故導(dǎo)致了渾濁而未進(jìn)行重新過(guò)濾。 �。�4）有少數(shù)學(xué)生在稱(chēng)量精鹽的操作中，在天平指針偏右時(shí)就開(kāi)始讀數(shù)。 上述整理的這些因素都是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生比較容易出現(xiàn)的一些錯(cuò)誤，如有不當(dāng)之處或未整理出來(lái)的，請(qǐng)大家能指正和補(bǔ)充。
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