探討粗鹽的初步提純實驗
摘要：本文對學生在完成粗鹽的初步提純實驗過程中所出現的問題和操作中的錯誤之處進行分析，并通過與學生的探討和交流加以改進，最后，對產率中出現的偏差進行原因分析和總結。由此，讓學生在輕松愉快的環境中學到了化學知識，學會了探索，提高了分析問題、解決問題的能力。 關鍵詞：粗鹽提純；操作步驟；產率；偏差原因 中圖分類號：G427文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2013）09-082-2 化學是以實驗為基礎的，說明了實驗在化學學習中的重要性。所以按照新教材對學生實驗的要求，我們學校也讓學生做了相關的實驗。其中粗鹽的初步提純增加了產率的計算，學生實驗做完后，我發現了學生實驗時出現了比較多的問題。下面我就對這一實驗操作步驟中出現的一些問題和自己的一些想法作一簡單的分析。 一、稱量與溶解 1.按教材要求是稱5g左右的粗鹽，量10ml蒸餾水，但學生在進行溶解時發現粗鹽有一部分不能溶解，有的學生就用玻璃棒不斷地攪拌，用掉了很多時間還是不行；有的學生就直接進行了過濾操作，導致未溶解的食鹽與不溶性雜質一起被除去了，最終使精鹽的產率偏低。實際上根據20℃時食鹽的溶解度只有36g來計算，10ml水中最多溶解量只有3.6g，稱5g粗鹽基本上是不能全部溶解的。因此，我在第二組學生進行實驗前，先讓學生思考這一問題，進行討論后得出把粗鹽的質量改為3g比較合適。 2.在用托盤天平稱量粗鹽時，由于實驗室的搬遷把部分天平的托盤弄亂了，導致有些天平用正常的方法無法調節平衡。學生向我提出后，我說：“能不能自己去想辦法去解決？”結果我發現學生的能力是無窮的，他們自己思考、動手把粗鹽的質量稱了出來。有的是在輕的托盤上放紙使其平衡后再進行稱量，有的是先移動游碼使其平衡后再進行稱量…… 這樣不僅提高了學生的動手能力，也提高了學生分析問題、解決問題的能力。 還有一點就是，我發現很多學生在稱3g粗鹽時用了很多時間，主要是在加粗鹽到將要平衡時操作不當導致很難平衡。這時教師應指導學生等粗鹽加到差不多平衡的時候應用左手輕輕拍打右手手腕，使少量粗鹽落在左盤上，至天平平衡。 3.在溶解過程中，我還發現了由于粗鹽的顆粒比較大，直接放在水中溶解的速度很慢。這就使部分學生在一節課的時間內沒能完成實驗；也有少數學生為了是溶解速度加快用玻璃棒去搗碎粗鹽顆粒而導致燒杯破裂的錯誤操作。這就建議我們在稱量粗鹽前應先把粗鹽碾細后再進行后續實驗，以便節約時間。 二、過濾 1.在用濾紙制作過濾器時，由于對折后的角度很少會與漏斗角度恰好相吻合，所以很多學生很難使濾紙與漏斗內壁緊貼在一起而留有旗袍，這樣就會使過濾的速度減慢，影響到整個實驗的時間。老師應引導學生用改變對折的角度來使濾紙與漏斗內壁緊貼，并用玻璃棒沿濾紙輕輕滾動，趕走氣泡。同時要注意濾紙的邊緣是否低于漏斗邊緣，若超過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壁，所以有部分學生在靠的時候把漏斗下端尖端的對面部分緊靠在燒杯的內壁上，導致濾液在下滴過程中直接滴入燒杯中，造成液滴飛濺，同時也影響到了過濾的速度。故老師在指導學生時應強調用漏斗的下端尖端處緊靠燒杯內壁，防止學生發生混淆而使操作錯誤。 3.最后，在過濾實驗中我們還需要注意的一點是一定要等漏斗下端部再有液體流下時再停止過濾的操作。因為過濾所需的時間比較長，有些學生比較心急，看到漏斗內沒有液體就取出燒杯準備蒸發操作了，結果殘留在濾紙上的液體繼續流下滴在了鐵架臺上，這樣會導致最終的產率偏低。漏斗中液體沒有后，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，使實驗結果更準確。 三、蒸發 1.在蒸發過程中，首先我們要注意的是防止液滴的飛濺。這一點對于學生來說都知道，都做到了用玻璃棒攪拌來使液體受熱均勻，防止飛濺。但等到有比較多的固體析出時發現即使用玻璃棒攪拌，處于液體上層邊緣的固體也會濺出，這時就要提醒學生應用移動酒精燈的方法來給液體進行間歇加熱以防止固體飛濺，否則會造成產率偏低。 2.在蒸發操作即將結束時，按教材上的要求是待蒸發皿中出現較多固體時，停止加熱，利用余熱將濾液蒸干。但是實際操作中我發現，這個較多量固體出現時到底是多到什么程度學生很難把握。有的學生蒸到水分幾乎沒了才停止，造成固體大量飛濺；有的'學生留有的水分卻很多，余熱不能將固體烘干。這些情況都會導致實驗結果不正確。于是在第二組學生進行實驗時，我就要求學生在出現比較多的固體時（即還剩少量水），利用前面1中講到的移動酒精燈給剩余部分進行間歇加熱，水分越少時移動的頻率要適當的變化，以保證蒸發皿中的固體、液體不飛濺出來為標準，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，使實驗結果更準確。 四、計算產率 蒸發結束后，用玻璃棒將蒸發皿中固體轉移到紙上以便于稱量，但很多固體粉末都粘附在蒸發皿的內壁上，很難被全部刮下來，這樣就容易造成產率偏低。建議可以在實驗前先稱量好蒸發皿的質量，結束后再稱量蒸發皿和固體的總質量，利用前后的質量差得到精鹽的質量，這樣可以使實驗的結果比較準確，同時操作也比較簡單。 還有一點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皿中一起稱量，否則會導致產率偏低。 五、根據實驗結果，分析影響產率的因素 實驗完成后，根據學生所計算出的產率結果來看，發現其中還是有比較多的學生誤差比較大。針對這一情況，我就讓學生進行小組討論，看看是什么原因導致誤差大的。最后我對他們討論的結果進行了分析和整理，主要都是一些操作上的問題導致的。 1.影響產率偏低的因素： （1）沒有將粗鹽碾細，粗鹽未能全部溶解完就進行了過濾操作，導致食鹽和不溶性雜質一起被除去了。 （2）在轉移過程中有固體不慎灑落（包括溶解前的粗鹽和蒸發后的精鹽）。 （3）在蒸發皿內壁和玻璃棒上還有精鹽沒有完全轉移到紙上稱量。 （4）在整個實驗過程中的任何一步中有溶液濺出，都會導致食鹽與液體一起濺出。 （5）未等漏斗內的液體全部過濾完，就進行蒸發操作。 （6）蒸發時，不慎使固體濺出。 （7）在稱量精鹽的操作中，有少數學生在天平指針偏左時就開始讀數。 （8）沒有用少量水洗滌燒杯、玻璃棒以及過濾裝置中殘留的固體。 2.影響產率偏高的因素： （1）精鹽沒有充分干燥探討粗鹽的初步提純實驗（在實驗過程中，我看到有的學生轉移到紙上的精鹽使紙濕了一片，計算出的產率甚至超過了100%）。 （2）有少數學生在稱量精鹽時天平的右盤上未放一張質量相等的紙。 （3）過濾時，由于濾紙破損、所倒液面高于濾紙邊緣等緣故導致了渾濁而未進行重新過濾。 （4）有少數學生在稱量精鹽的操作中，在天平指針偏右時就開始讀數。 上述整理的這些因素都是在實驗過程中，學生比較容易出現的一些錯誤，如有不當之處或未整理出來的，請大家能指正和補充。
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