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常见微溶物在初中化学教学中的影响

文明
  
广东教学报
2023年5期
深圳市宝安区塘尾万里学校

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【摘要】初中化学作为一门九年级开始的新学科,以启迪科学思维,增强学习兴趣为主,在教学过程中往往会简化一些知识点,微溶物的处理就是其中一例。微溶物的处理至今未有任何资料进行明确的指导,但在教学过程中,尤其是作为教龄尚浅的教师在处理微溶物的时候更显捉襟见肘,不知所措。笔者在阅读大量文献以及实验的基础上,对微溶物在化学教学中的影响进行了梳理。

【关键词】微溶物;初中化学;除杂;鉴别

微溶物在初中化学最先出现在人教版九年级化学下册36页资料卡片中溶解度的相对大小(20℃),定义为在20℃时溶解度为0.01-1g的物质为微溶物。教材114页附录一部分酸碱盐的溶解性表(室温)陈列了初中常见的微溶物Ca(OH)2、CaSO4、MgCO3、Ag2SO4,这四种微溶物先后在九年级化学的教学内容中均有涉及,笔者认为,在初步接触化学,不宜深化该部分内容使难度增大,但更不宜模糊界限,让学生在做题过程中摸不着头脑。那什么时候将微溶物视为沉淀呢?需要教师进行灵活处理,若能掌握好的方法,引导学生处理好该部分问题将会在考试过程中明思路,少丢分。

一、常见微溶物在教学中的影响及处理

(一)实验室制取二氧化碳——CaSO4

在探究二氧化碳的实验室制取原料的选择过程中,不使用稀硫酸和碳酸钙之二氧化碳的原因是生成的CaSO4微溶于水,会阻碍反应继续进行。实验过程中,试剂的量比较少,CaSO4溶解得并不多,未溶解的CaSO4覆盖在大理石表面阻碍反应继续进行,可以直观观察到相比于碳酸钙和稀盐酸的反应,碳酸钙和稀硫酸的反应越来越慢直至停止。所以在选择制取二氧化碳的原料时,要考虑硫酸钙微溶的存在,避免使用稀硫酸,而选择稀盐酸。

(二)氮肥的简易鉴别——Ag2SO4

人教版九年级下册83页氮肥的简易鉴别是初中化学的鉴别类知识板块,在教学过程中教师往往注重学生方案的设计,鉴别思维的形成。在学生课堂生成过程中,当需要鉴别硫酸铵、氯化铵和硝酸铵时,学生往往会出现两种方案(如图所示),方案一:先加硝酸钡溶液,因为硝酸钡溶液能与硫酸铵反应产生白色沉淀,鉴别出硫酸铵,再加硝酸银溶液有白色沉淀生成的则是氯化铵,反之是硝酸铵;方案二:先加硝酸银溶液,有白色沉淀生成的则是氯化铵,再加硝酸钡溶液,有白色沉淀产生的则是硫酸铵,反之是硝酸铵。如果忽略微溶物的影响,原理上均可行。但在实际操作过程中,将硝酸银溶液加入到硫酸铵溶液和氯化铵溶液中时,均出现白色沉淀,微溶的Ag2SO4需要被考虑到实际方案中。所以当氯离子和硫酸根离子同时存在时,最优方案则为先加硝酸钡鉴别硫酸根离子,再加硝酸银鉴别出氯离子。

(三)氢氧化钠的变质探究——Ca(OH)2

笔者查阅知网搜索关键词“氢氧化钠变质”共搜集67篇相关论文,关于氢氧化钠变质探究的情境各有不同,但设计思路大同小异,探究氢氧化钠是否变质,思路为探究CO32-的存在,往往有三种思路,可以加酸(稀盐酸)观察是否有气泡产生,若有气泡产生则已经变质,若没有气泡产生则未变质、碱(氢氧化钙溶液或氢氧化钡溶液),若产生白色沉淀则已经变质,若无明显现象则没有变质、盐(氯化钙溶液或者氯化钡溶液)若产生白色沉淀则已经变质,若无明显现象则没有变质,如图2、3。

笔者在实际教学过程中,在探究氢氧化钠是否变质时,取样,将少量氯化钙溶液加入氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均出现明显的白色沉淀。经分析,该实验一般是在试管中进行,溶剂的含量一般较少,氢氧化钙溶解的最大质量为0.18g,未溶解的氢氧化钙则会显示出浑浊现象。所以笔者认为探究氢氧化钠是否变质加可溶性钙盐不合理,依据有白色沉淀生成则变质,无明显现象则没有变质不符合实验的客观事实。当然本实验受到溶液浓度或者量的影响,但从实验现象事实来看,该实验方案在选择盐类试剂时应该优先用可溶性钡盐来检验。

(四)粗盐中可溶性杂质的去除——MgCO3

粗盐中除了含有泥沙往往含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等可溶性杂质,除去粗盐中可溶性杂质是初中化学酸碱盐学习的一个重要的分支——除杂问题。课堂往往重视实验方案设计,学生对方案进行评价和讨论。对比保留物氯化钠,杂质成分为Ca2+、Mg2+、SO42-, 用过量的BaCl2除去SO42-,用过量的Na2CO3除去多余的BaCl2和Ca2+,过量NaOH除去Mg2+。过滤之后,加入稀盐酸则可除去过量的碳酸钠和氢氧化钠。在确定试剂添加顺序的时候,一般的处理方式往往总结为碳酸钠溶液加在氯化钡之后即可,其他试剂添加的顺序可任意添加。因为每一步所添加的试剂均为过量(认为溶剂比较多),此时微溶的MgCO3可做回避处理。

综上所述,微溶物在目前初中化学教学过程中的处理界限总体比较模糊,应该有明确的界限何时将微溶物进行回避处理,何时需要考虑进来,给予学生和教师一个明确指导。经过分析整合,笔者认为,在鉴别类的实验方案中,微溶物能够产生明显现象,微溶应被考虑为沉淀物,而在除杂类的实验中,由于受到剂量和浓度的影响,实验存在不确定性,微溶物可做回避处理。化学是以实验为基础的学科,实验结论均需要建立在实验现象的基础上,让知识更科学,更严谨。

特约编辑 杨 杰

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