九年级化学下册 实验7：粗盐提纯-难溶性杂质去除教学设计（人教版）

九年级化学下册实验7：粗盐提纯——难溶性杂质去除教学设计（人教版）

一、教学背景分析

（一）教材地位与作用

本实验是人教版九年级化学下册第十单元“实验活动7”的核心内容，位于“溶液”与“酸、碱、盐”知识模块之间，承担着承上启下的枢纽功能。作为初中阶段首个综合性物质分离实验，它将溶解、过滤、蒸发等基本操作串联为完整的技术流程，是学生从单一技能训练迈向综合实验能力培养的关键载体。【非常重要】该实验不仅巩固了“混合物分离”的学科大概念，更通过产率计算与误差分析，首次系统引入定量研究的思维范式，为后续学习粗盐中可溶性杂质去除、溶液配制、中和反应滴定等实验奠定方法论基础。【重要】从课程改革视角审视，本实验天然具备跨学科基因：其核心原理依托物理学的粒径筛分模型与密度差异，数据处理依赖数学百分数应用与质量守恒思想，而实验装置的优化则暗含工程学的迭代思维。【热点】

（二）学情分析

九年级学生已完成前九个单元的学习，掌握了溶液的基本特征、溶解度的定性含义，并具备独立使用托盘天平、量筒、酒精灯的经验。然而，学生在技能层面存在三大痛点：一是操作规范性不足，例如滤纸折叠生疏、玻璃棒引流角度偏差、蒸发时搅拌频率失当；二是流程整体性缺失，往往机械记忆“一贴二低三靠”口诀却难以解释其流体力学原理；三是定量思维薄弱，面对产率异常时归因片面，常孤立地归咎于某一步骤而缺乏系统性追溯。【难点】【高频考点】此外，当前初中生普遍对实验室工作与工业生产的关联认知模糊，亟需通过真实问题情境打破学科壁垒。【重要】

（三）课标要求与核心素养指向

《义务教育化学课程标准（2022年版）》在“科学探究与化学实验”主题中明确要求：学生应能“根据物质的性质设计分离方案，独立完成实验操作，并对结果进行反思与评价”。【非常重要】基于此，本设计将核心素养拆解为可观测、可评价的具体行为：宏观辨识层面，观察粗盐与精盐在色泽、颗粒形态上的差异；微观探析层面，以溶解性差异解释分离原理；模型认知层面，抽象出“溶解-过滤-蒸发”的三段式分离模型；科学探究层面，经历“问题假设-实验验证-证据推理”的全循环；科学态度层面，通过产率归因培养尊重数据、严谨求证的精神。【热点】

二、教学目标设计

（一）知识与技能

1.复述粗盐提纯的实验原理，准确使用“难溶性杂质”“产率”等学科术语描述实验过程。【重要】

2.独立完成称量、溶解、过滤、蒸发、转移五步操作，托盘天平调平及读数误差控制在±0.1g内，滤液浑浊时能主动执行二次过滤。【非常重要】【高频考点】

3.运用η=m精盐/m粗盐×100%计算产率，并结合操作细节列举至少四项导致产率异常的因素。【重要】【高频考点】

（二）过程与方法

4.通过小组共商实验步骤优先级，发展实验方案设计与批判性评价能力。【重要】

5.借助“现象记录-数据对比-归因建模”的探究路径，体验科学知识产生的完整过程。【非常重要】

6.运用物理学科“压强差”原理解析过滤速率的影响因素，运用数学“百分误差”概念深化对产率意义的理解，形成跨学科分析惯习。【热点】

（三）情感态度与价值观

7.在反复调试操作、追求滤液澄清与产率合理的过程中，内化精益求精的工匠精神。【重要】

8.通过讨论废弃食盐与滤纸的处理方案，建立实验室垃圾分类意识与资源回收观念。【一般】

9.在组内分工协作、组间互评质疑中，养成倾听、包容、审辩的学术共同体素养。【一般】

三、教学重难点及突破策略

（一）教学重点

1.溶解、过滤、蒸发各步的操作规范及仪器配合。【非常重要】【高频考点】

2.产率计算及其作为实验效能评价指标的统计学含义。【重要】【高频考点】

（二）教学难点

3.过滤操作中“一贴、二低、三靠”的流体力学机理及其对分离效率的影响。【难点】【高频考点】

4.实验误差的系统性归因，特别是产率偏高这一反直觉现象的认知建构。【难点】【热点】

（三）难点突破策略

针对过滤难点，实施“理论建模-微格拆解-体感校准”三步进阶：首先以动画演示滤纸孔隙与液体表面张力的关系，建立“筛分”微观模型；继而用慢镜头回放引流时玻璃棒的位置偏差；最后让学生在废液缸上方专门练习倾倒角度。【非常重要】针对误差分析难点，采用“极端假设法”——教师提出“若某组产率高达120%，是赚到盐了吗？”引发认知冲突，再引导学生从称量状态（粗盐潮湿、精盐未冷却）寻找反常根源。【重要】

四、教学方法与学习方式

本设计深度践行“素养导向、学生中心”的课程改革理念，教学方法呈现多维融合：讲授法用于精准界定产率公式的数学边界，避免概念歧义；问题驱动法通过递进式追问（分离依据→操作原理→异常归因）牵引思维爬坡；小组合作法落实异质分组，指定“操作员”“记录员”“质检员”“报告员”轮换角色；数字化辅助法利用手机同屏展示典型错误操作，实现即时诊断与集体反思。【非常重要】学习方式上，强调具身认知与元认知监控：学生以身体动作模拟滤液流向以体悟引流角度，在实验报告中专设“操作日志”栏，记录每步决策依据及失误后改进方案。【重要】

五、教学准备

（一）实验仪器与药品

仪器：每实验台配备托盘天平（感量0.1g）及镊子、药匙、10mL和100mL量筒、胶头滴管、100mL烧杯3只、玻璃棒、标准漏斗（60mm）、铁架台（带铁圈）、中速定性滤纸、酒精灯、火柴、蒸发皿、坩埚钳、石棉网、研钵、废液缸、刷子。【非常重要】药品：模拟粗盐（化学纯氯化钠与烘干泥沙按质量比4:1配制，以确保泥沙含量稳定，便于组间对比）、蒸馏水。【重要】

（二）教学环境与资源

物理空间：通风化学实验室，8组实验台呈U型排列，便于教师巡回观察及投屏覆盖；安全设施：洗眼器、灭火毯、急救箱定点存放。数字化资源：高清摄像头及投屏软件、过滤操作微格解析视频（含正确与错误对比）、海水淡化工厂膜过滤技术短视频。【一般】助学材料：实验导航卡（过塑）、自评互评量表、误差分析思维导图半成品贴纸。【重要】

六、教学实施过程

（本环节以全程约65分钟（2课时连排）为基准，详尽呈现教学全流程，涵盖教师行为、学生活动、设计意图三层叙述，并穿插即时评价与弹性调控策略，总篇幅约占全文四分之三。）

（一）创设情境，导入新课——8分钟

1.教师活动：开课即呈现两幅对比强烈的影像——左侧为《天工开物》中“海卤煎盐”木刻图，右侧为现代自动化真空制盐车间实拍。叙述：“自黄帝时诸侯夙沙氏始煮海为盐，三千年来，除去泥沙、得到净盐的渴望从未改变。今天，我们桌上的粗盐与古代盐工手中的原料并无本质不同，而我们的双手即将重现这一古老又前沿的智慧。”【重要】随后展示一袋家用食盐和一瓶实验室粗盐，摇晃瓶身使粗盐中泥沙扬起，提问：“肉眼可见的杂质如何去除？有人提出‘用水泡，等盐化了泥沙沉底’，这可行吗？若可行，如何将溶解的盐收回？”【一般】

2.学生活动：观察并引发争论。有学生可能立即反应“过滤”，有学生担忧“盐还在水里怎么办”。教师顺势邀请一名学生上台，仅凭烧杯、水演示“溶化-倾倒”过程，结果发现泥沙虽留在杯底但盐水无法分离。【重要】

3.设计意图：以技术史素材打破学科冰冷感，将学生置于技术演进的时间轴中；通过简短的失败演示制造认知冲突，让学生意识到“溶解”只是第一步，“从溶液中获得固体”同等关键，从而自然引出蒸发环节。【重要】

（二）实验原理探究——12分钟

4.问题链驱动：教师板书核心问题序列。（1）宏观：泥沙与食盐在物理性质上的核心差异是什么？（溶解性）【高频考点】（2）微观：氯化钠晶体溶于水时发生了什么过程？泥沙颗粒为什么不能通过滤纸？【难点】（3）工程：要从食盐水中得到固体，应提供什么条件？（加热使水汽化）【重要】

5.师生互动：教师引导学生调用前一单元“溶液”知识，以“水合”解释溶解过程；同时展示滤纸纤维交织结构的显微照片，直观说明孔隙尺度。跨学科类比：将滤纸比作建筑工地的筛网，水合离子比作细沙，泥沙比作碎石，筛网只能拦截碎石。【非常重要】

6.模型建构：教师邀请两位学生上台，以肢体表演模拟过滤过程——一人伸直双臂扮演“滤纸层”，要求双脚并拢代表“紧密贴壁”，另一人持书本扮演“玻璃棒”，缓缓倾斜将碎纸片（代表滤液）传递过“滤纸层”。全堂笑声中巩固“玻璃棒靠三层滤纸一侧”的记忆点。【重要】此环节末尾，教师用极简符号板书：固体混合物→加水→过滤→滤渣（泥沙）弃去、滤液（食盐水）→加热蒸发→氯化钠晶体。指明这是本实验的“技术路线图”，后续所有操作皆服务于这一逻辑。【非常重要】

（三）实验操作演示与分组实践——55分钟

本环节采用“微格解析-同步模仿-组内轮训-集体会诊-二次修正”五阶闭环模式，确保高密度的技能习得与思维参与。【非常重要】

7.称量与溶解——15分钟

（1）教师微格演示：投屏聚焦托盘天平。操作分解：①水平放置，游码归零；②指针偏左则平衡螺母右调，偏右则左调；③称量纸折叠成船型置于左盘，粗盐用药匙先取略少于5.0g，随后轻弹药匙柄缓缓添加，直至指针摆动等幅；④砝码用镊子由大至小夹取，5g砝码不够时移动游码；⑤读数时以克为单位保留一位小数，记录质量。【非常重要】【高频考点】教师故意演示一个错误——将潮湿的粗盐直接称量，随后提问：“这样称出的5.0g，实际含有的氯化钠比干燥粗盐多还是少？会导致产率如何变化？”此为后续误差分析埋下伏笔。【难点】

（2）学生分组实践：两人一组，交替担任“操作手”与“质量监督员”。监督员手持检核表逐项确认调零、取物、读数规范。教师巡回，使用平板电脑拍摄典型错误——如用手直接拿砝码、药品撒落托盘、量筒读数仰视等，即时上传至大屏但不点名，邀请全班“找茬”。【重要】溶解步骤中，特别强调蒸馏水量取20.0mL，胶头滴管垂直悬空；玻璃棒搅拌时以手腕发力，顺时针匀速，避免撞击烧杯壁发出“嘚嘚”声——此声音作为操作粗糙度的听觉指标。【一般】

8.过滤——18分钟

（1）难点前置化解：播放3D动画，剖视漏斗与滤纸贴合界面。动画显示滤纸与漏斗壁间若有气泡，液柱将因重力优先从气泡空隙流下，导致滤纸实际有效过滤面积锐减，且滤液可能从滤纸边缘漫过失去过滤作用。【非常重要】学生瞬时理解“紧贴”绝非可有可无的形式要求。随后微视频分步呈现滤纸折叠技巧：先对折成半圆，再对折成四分之一圆，但第二次对折时两角不齐平，打开后成圆锥状，一面三层一面单层。【难点】教师用激光笔在实物投影下圈画三层滤纸区域，强调玻璃棒应抵住此区，以防戳破。

（2）逐项落实操作：学生开始过滤前，强制进行“空载演练”——不加入滤液，仅练习玻璃棒倾斜角度（与滤纸夹角约45°）、漏斗下端紧贴烧杯内壁（以听见轻微“嘶”声为度）。【重要】正式过滤时，教师发出关键指令：“液面高度保持在滤纸边缘以下半厘米，约一粒黄豆的高度。”并巡视观察，对于液面漫过滤纸的小组，要求立即停止，更换滤纸重新开始。【非常重要】各组记录初次滤液是否澄清，若有浑浊现象，须在报告栏注明并展示二次过滤后效果。

（3）跨学科即时链接：教师手持规格相同的两只漏斗，一只用普通滤纸，另一只用表面经疏水处理的滤纸，同时倾倒等量清水。学生观察到后者过滤极慢甚至不滴。追问原因，引导至物理学科“浸润”概念——滤纸纤维的亲水性使水能铺展渗透，若失去浸润则过滤失效。此环节虽不深究，但有效破除学科壁垒。【热点】

9.蒸发——15分钟

（1）安全与规范并重：教师首先展示手掌烫伤起泡图片（已获授权使用），说明蒸发皿加热后外观无变化但温度极高，必须用坩埚钳夹取，且钳夹方向应朝向无人处。【非常重要】酒精灯操作“三禁止”：禁止向燃着酒精灯添加酒精、禁止用燃着灯引燃另一盏、禁止吹灭（必须用灯帽盖两次）。【高频考点】

（2）过程控制精讲：将蒸发皿置于铁圈上的泥三角或架于铁圈加石棉网，倒入约5-7mL滤液（不超过蒸发皿容积三分之二）。【重要】点火后，教师强调“玻璃棒必须像钟摆一样不间断搅拌”，目的有二：使液体受热均匀，加速蒸发；防止局部过热导致液滴飞溅，造成溶质损失和安全隐患。【非常重要】当蒸发皿中析出大量针状晶体，仅余少量粘稠液体时，教师发出指令“移开酒精灯，用余热蒸干”。部分学生迟疑，认为火越大越快，此时教师展示提前录制的小视频——持续加热导致晶体迸溅四散，强调“过犹不及”的实验哲学。【难点】

（3）现象学观察：鼓励学生贴近蒸发皿（保持安全距离）观察晶体析出瞬间：首先在液面边缘出现细小晶核，随后如雪崩般迅速扩展。邀请学生用“白茫茫大地真干净”形容最终获得的洁白精盐，营造审美体验。【一般】

10.转移与称量——7分钟

（1）技巧传授：蒸发皿冷却后，加入少量精盐并非易事。教师示范用干燥的玻璃棒将晶体轻轻拨至称量纸上，若结块过大，可置入研钵轻压研碎，但严禁研磨过细以免粘附损失。【重要】称量时，称量纸需对折成V型槽，将固体缓缓倾入左盘。记录精盐质量，精确至0.1g，代入公式计算产率。【高频考点】

（2）数据上报：各组将粗盐质量、精盐质量、产率依次写在黑板磁吸卡片对应区域，形成全班数据群。此时数据必然呈现离散性，有组产率可能超过100%，有组不足50%。教师不做评判，仅说：“每一组数据都真实反映了你们的操作过程，而寻找数据背后的故事，正是科学家最迷人的工作。”【重要】

（四）数据解读与误差分析全景建模——20分钟

11.认知冲突引爆：教师指着黑板产率高达105%的小组，以讶异语气问：“大家知道目前国际一流盐化工企业的氯化钠收率标准吗？约98%-99%。我们竟然‘超越’了工业水平，这多出来的盐是买一送一吗？”全班大笑，继而深思。【非常重要】【热点】

12.系统性归因引导（头脑风暴结构化）：

（1）教师预先绘制巨大空白流程图于黑板左侧，节点为：称粗盐→溶解→过滤→蒸发→转移→称精盐。请各小组将推测的误差原因写在便利贴上，对应粘贴至节点旁。【重要】

（2）师生共同梳理。产率偏低类：①称量粗盐前天平未归零（指针偏右，称多记少）；②溶解时间过短，烧杯壁残留未溶氯化钠（过滤时随滤渣弃去）；【高频考点】③过滤时液面高于滤纸边缘，部分滤液直接流下未过滤，但此情况通常导致滤液浑浊需重做，往往伴随溶质损失；【难点】④蒸发时未搅拌或停火过晚，晶体溅出；【高频考点】⑤转移固体时粘附于蒸发皿内壁或玻璃棒，未完全刮下。【重要】

（3）产率偏高归因——思维逆转训练：学生起初难以相信“产率竟然能超过100%”。教师提示从“称量状态”切入。学生顿悟：若粗盐原本受潮，称得5.0g中含水分，实际氯化钠不足5.0g，而蒸发后水分脱去，分母虚大导致产率偏高；或精盐刚从蒸发皿取下未冷却，热空气对流使称量值偏轻？不对，热固体使天平托盘上方空气受热上升，称得质量往往偏小——此处认知较难，教师以演示实验佐证：称量一盏加热后的蒸发皿与冷却后的蒸发皿，显示前者示数较小。因此产率偏高核心原因是粗盐初始称量时含水！【非常重要】【热点】另一可能是蒸发时氯化钠与杂质未分离，但难溶性杂质已在过滤环节去除，故此原因不成立，排除干扰。

13.建模收口：教师在黑板上方书写核心结论——“产率是操作规范性的综合映射，异常产率是回溯操作失误的路标”。并给出“误差分析三维度”：质量基准误差（粗盐状态）、分离过程损失（溶解过滤蒸发）、转移测量损失。【重要】

（五）总结提升与跨学科视野拓展——8分钟

14.学科内升华：引导学生反思，本实验分离物质的核心依据是“溶解性差异”。提问：若粗盐中含有硫酸镁、氯化钙等可溶性杂质，这套流程还能奏效吗？学生立即反应“不能”。教师顺势预告下一阶段学习——粗盐提纯2.0版，引入化学沉淀法。【重要】

15.工程视角拓展：播放3分钟短视频，主题为“从实验室到工厂——过滤技术的演化”。展示自来水厂的虹吸滤池、海水淡化前的超滤预处理、医药行业的微孔滤膜。学生意识到今天折叠的一张小滤纸，背后是一个庞大的技术家族。【热点】

16.环保与责任：设问“我们实验后的含盐废液、废弃滤纸是如何处理的？”学生通常答“倒下水道”“扔垃圾桶”。教师正色告知：高浓度盐水会抑制水体微生物生长，含油滤纸属于危险废物。正确的做法是将蒸发皿中的剩余盐集中回收，废弃滤纸投入专用收集桶。【一般】此环节虽简短，意在种下绿色化学的种子。

（六）课堂即时诊断与分层反馈——7分钟

17.微检测：发放半张A5纸，三道题目闭卷作答，限时5分钟。

（1）基础再现：请用“一贴、二低、三靠”具体表述过滤操作中的三个“靠”分别指什么靠什么。【高频考点】

（2）因果推理：某同学在蒸发时过早停止加热，用余热未能完全蒸干，随后直接称量，他的产率将如何变化？说明理由。【难点】

（3）方案设计：现有铁粉和铜粉的混合物，已知铁能被磁铁吸引，铜不能。请你设计不同于本实验的分离方案，并绘制简图。【热点】

18.反馈策略：同桌交换批阅第（1）题；第（2）题教师展示典型答案，聚焦“剩余水未蒸干→固体质量偏大→产率偏高”这一因果链；第（3）题为开放题，展示物理分离法，强化“分离技术多样性”观念，不设标准答案。【重要】

七、板书与学习支架设计

（一）板书结构化布局

主板书（黑板中央，持续留存）：

粗盐提纯技术流

称量（m粗）→溶解→过滤→蒸发→称量（m精）→产率η

原理：溶解性差异公式：η=m精/m粗×100%

操作三关：

溶——搅拌加速，不触壁声

滤——一贴二低三靠（流体压强差）★核心

蒸——搅不停，火适时，余热干

误差源象限：

第一象限（质量基准）：粗盐受潮

第二象限（溶解过滤）：溶解不全、滤液浑浊重做

第三象限（蒸发转移）：溅出、粘附

第四象限（称量读数）：天平未调零、砝码错用

（二）学习支架

1.实验导航卡（A6过塑）：正面印有分步指令与常见错误漫画，背面为空白“操作心电图”，要求学生每步完成后划线评价（平滑曲线表示顺畅，折线表示遇到问题并解决）。【重要】

2.误差分析半成品思维导图：每个小组领到一张大型卡纸，中心为“产率异常”，四周辐射出“称量”“溶解”“过滤”“蒸发”“转移”五个分支，但分支内只印有提示图标（如天平等），具体文字由小组讨论后填写。此设计兼顾支架与留白。【非常重要】

八、教学评价设计

本设计突破单一结果评价，构建“过程表现-作品质量-反思深度”三维评价体系。

（一）过程表现评价（权重40%）

采用“组员互评+教师巡航”双轨制。互评量表包含5个维度：仪器取用是否轻拿轻放、操作轮换是否顺畅、沟通是否使用学科术语、是否主动记录异常、废液处理是否合规。教师重点记录学生提问的