初中化学九年级下册：粗盐中难溶性杂质去除实验教学设计

初中化学九年级下册：粗盐中难溶性杂质去除实验教学设计

一、教学背景精准分析

（一）教材深度解析

本课内容选自人教版化学九年级下册第十一单元实验活动8。第十一单元以“盐化肥”为主题，系统介绍了氯化钠等常见盐的性质、用途及化学肥料的基础知识。实验活动8“粗盐中难溶性杂质的去除”是单元中唯一一个完整的学生分组实验，承载着从理论认知向实践操作跨越的关键功能。本实验在教材体系中处于承上启下的枢纽位置：承上，它是对小学科学“混合物的分离”、八年级物理“密度与浮力”以及本册第一单元“走进化学实验室”所学基本操作（固体药品取用、液体倾倒、酒精灯使用、玻璃棒搅拌）的综合性应用与规范化检验；启下，它为学生后续学习粗盐提纯的进阶实验（如可溶性杂质的去除、产率计算）以及高中化学“物质的分离与提纯”专题奠定操作基础与思维模型。教材将其设计为学生独立完成的探究性实验，意图并非仅是验证分离方法，更在于通过真实任务驱动学生建构“溶解—过滤—蒸发”的系统实验心智模型，深刻体会混合物分离思路在化学学科中的普适价值。

（二）学情多维透视

认知起点：九年级学生已具备生活经验中对“泥沙沉淀”“滤网过滤”的朴素理解，第一单元学习了药品取用、加热等基本技能，但对过滤、蒸发等综合实验缺乏连续操作体验，对实验仪器的组装顺序、规范手势、安全细节尚未形成自动化反应。

思维特征：学生普遍认为实验就是“照方抓药”，易忽视实验前的原理推演和实验后的反思评估；对玻璃棒在不同环节中的多用途（引流、搅拌、转移）容易混淆；对“多次过滤滤液仍浑浊”等异常现象缺乏归因分析能力。

情感倾向：学生对亲手从污浊的粗盐中制得白净食盐充满好奇与成就感，但面对较长的操作链条易产生急躁心理，且部分学生畏惧酒精灯使用。基于此，本设计强调在“慢动作拆解”中夯实规范，在“问题链追问”中激发深度思维，在“协作互评”中培养严谨态度。

（三）课改理念融合

依据《义务教育化学课程标准（2022年版）》“核心素养导向”要求，本设计将化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任四大维度具象化到实验全程。摒弃单纯训练操作技能的传统模式，转向“任务驱动—问题解决—反思建构”的探究型课堂。融入跨学科理念：联系物理学科过滤原理（粒径大小、筛分效应）、工程学思维（工艺流程优化）、环境教育（资源回收与废弃物处理），使学生在实验操作之外获得学科交叉的视野拓展。

二、教学目标与核心素养对应

（一）知识与技能

1.说出粗盐中难溶性杂质的种类（主要为泥沙）及去除依据——溶解性差异与颗粒大小差异。

2.规范组装过滤装置，遵循“一贴、二低、三靠”原则，独立完成溶解、过滤、蒸发、转移固体等基本操作【重要】。

3.准确描述蒸发过程中加热至出现大量固体时停止加热、利用余热蒸干的操作节点【非常重要】【高频考点】。

（二）过程与方法

1.通过观察粗盐外观、触摸潮湿感等感官活动，建立物质提纯问题的分析路径。

2.经历“设计实验步骤—动手操作—现象记录—异常诊断”完整探究循环，强化控制变量与对比实验思想。

3.运用图示法绘制粗盐提纯流程图，发展用模型表征化学过程的符号表达能力。

（三）情感态度与价值观

1.感受化学实验从原料到产品的“创造之美”，体会化学对社会生活（食盐生产）的巨大贡献。

2.在小组分工合作中养成倾听、互助、质疑的科学协作精神。

3.通过废液处理环节树立绿色化学意识，形成节约药品、安全操作的伦理自觉。

（四）核心素养聚焦

【宏观辨识与微观探析】：从粗盐颗粒与食盐晶体的外观差异感知物质纯度。

【变化观念与平衡思想】：理解溶解、过滤、蒸发均为物理变化，分离过程不改变物质组成。

【证据推理与模型认知】：运用溶解性差异模型解释分离方法选择。

【科学探究与创新意识】：针对滤液浑浊等异常设计改进方案。

【科学态度与社会责任】：规范操作确保实验安全，废液分类回收。

三、教学重难点及突破策略

（一）教学重点【非常重要】【高频考点】

1.过滤操作的规范实施与“一贴二低三靠”原则的深度内化。

2.蒸发操作中安全要点（搅拌防飞溅、余热蒸干、坩埚钳使用）的准确执行。

3.实验全流程的逻辑梳理与各步骤目的的完整理解。

突破策略：将规范动作分解为微格录像对照、同伴纠错、教师“手把手”校正三重强化；设计“错误操作后果体验”环节，如演示不贴滤纸导致滤液飞溅、不搅拌导致蒸发皿破裂，通过强烈感官冲击烙印正确规则。

（二）教学难点【难点】【热点】

1.玻璃棒在不同步骤中的功能差异识别与熟练切换。

2.对实验失败（滤液浑浊、产率过低）的系统归因与解决策略设计。

3.从难溶性杂质去除延伸到可溶性杂质去除的思路迁移。

突破策略：制作“玻璃棒任务卡”，每步操作前要求学生口述当前玻璃棒作用；设置“实验诊所”环节，提供故障现象让学生分组诊断；以问题链“如果盐里还有氯化钙怎么办”激发课后探究欲望。

四、教学准备精细化清单

（一）实验器材【按小组配置，每组4人】

铁架台（带铁圈）2个、漏斗2个、烧杯（100mL）4个、玻璃棒2根、蒸发皿2个、酒精灯2盏、坩埚钳2把、石棉网2张、药匙2把、量筒（10mL）2个、胶头滴管2支、滤纸（直径12.5cm）若干、剪刀、火柴、废液缸、回收食盐容器。

（二）药品试剂

粗盐（预先掺入少量细沙以增强实验现象，每份约5g）、蒸馏水。

（三）教学媒体与支持资源

教师演示台高清摄像机（连接大屏，用于细节放大）、PPT课件（含实验装置高清图、错误操作动图）、微视频《工业食盐生产流程》、学生实验报告单（含自评与互评表）、电子计时器。

五、教学实施过程【核心环节，占85%篇幅】

（一）导课：从生活到化学的问题悬疑

教师展示一瓶超市精制盐与一瓶实验室粗盐，请学生观察颜色、颗粒状态，并触摸潮湿感。提问：“为什么粗盐易结块且颜色灰暗？海边盐田晒出的盐直接能吃吗？我们如何用化学实验室的器材把它变白？”学生依据生活经验初步回答“里面有泥沙，要过滤”。教师顺势揭示课题，投影展示本课核心任务：每人亲手从5g粗盐中提纯出至少3g洁白食盐，并计算产率。此设计将抽象分离概念具身化，激发强烈的目标达成动机。

（二）预备诊断：暴露前概念与精准纠偏

教师通过快速问答普查前备知识：

1.过滤在生活中的应用实例（学生举例：茶漏滤茶、口罩过滤）——肯定并指出本质差异。

2.第一单元学过的玻璃棒用途（学生回答：搅拌、蘸取）——教师补充“引流”是本节课新角色。

3.酒精灯熄灭方法——全体用手势做“盖灭”动作。

针对答错率高的问题（如认为过滤可以除去所有杂质），教师不直接否定，而是在黑板上画简图：粗盐溶解后，Na⁺、Cl⁻和水分子均可透过滤纸，而泥沙颗粒被截留，强调“滤纸孔径只允许离子和小分子通过”【重要】。此环节用时5分钟，为后续操作扫清认知障碍。

（三）整体规划：师生共建实验流程图

教师请各小组根据已有经验，尝试排列以下步骤的合理顺序：蒸发、过滤、溶解、计算产率、称量粗盐、称量精盐。小组讨论后派代表用磁力贴片在白板上排序，最终达成共识：称量粗盐—溶解—过滤—蒸发—称量精盐—计算产率。教师补充：称量两次是为了获得质量差从而计算产率，产率=（精盐质量/粗盐质量）×100%【高频考点】。随后教师下发精简版实验报告，要求学生在流程图旁标注每步所用主要仪器。

（四）分步精讲与随堂操练

1.溶解操作：量感培养与溶剂优化

【教师活动】演示取约5g粗盐放入烧杯，用量筒量取约15mL蒸馏水（观察教师如何平视凹液面最低处【非常重要】）。强调搅拌要领：玻璃棒不要碰击烧杯壁和杯底，朝同一方向匀速搅拌至粗盐不再明显减少。

【学生活动】小组内两人称量，两人量水，协作完成溶解。教师巡视，及时纠正药品取用后未盖瓶塞、搅拌力度过大等问题。

【设计意图】从实验起始便植入精准测量的科学态度，同时暴露“为何有些颗粒始终不溶”的疑问，自然过渡到过滤必要性。

2.过滤操作：规范铁律与异常预演【非常重要】【高频考点】

【装置搭建指导】教师通过高清摄像机投屏展示滤纸折叠方法：对折两次成扇形，展开成圆锥体，一侧一层、一侧三层，紧贴漏斗内壁。关键口诀：“一贴”即滤纸紧贴漏斗内壁，中间不留气泡；“二低”即滤纸边缘低于漏斗口，液面低于滤纸边缘；“三低”错，应为“二低”，注意纠正学生易混表述——规范表述是“二低”，但部分学生会误记为“三低”。教师强调液面绝不能超过滤纸边缘，否则杂质会从滤纸与漏斗缝隙直接流下【非常重要】。

【学生沉浸操作】各小组开始组装过滤装置，教师要求：先静置烧杯使大颗粒沉降，过滤时烧杯嘴紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗末端紧靠接液烧杯内壁（“三靠”）。此时播放提前录制的错误操作视频：玻璃棒戳破滤纸、液面漫过滤纸上沿。学生对比后惊呼，印象深刻。

【进阶思考】教师提出挑战：若第一次过滤后滤液仍浑浊，可能的原因有哪些？请各组讨论后写在报告单上，两分钟后随机抽取回答。学生能迅速想到滤纸破损、液面高于滤纸边缘、漏斗未洗净等【难点】。教师进一步追问：此时滤液能否直接蒸发？必须重新过滤直至澄清，因为残留泥沙在蒸发时会飞溅且产品不纯。

3.蒸发操作：火候把控与安全伦理【热点】

【微视频导入】播放工业盐场蒸发池与实验室蒸发皿对比，引出实验室蒸发是利用酒精灯火焰加速水分逸散。

【动作拆解】教师强调蒸发皿可直接加热但需预热，放入铁圈上的泥三角；倒入滤液不超过蒸发皿容积2/3；加热过程中用玻璃棒不断搅拌，目的：使液体均匀受热、防止局部过热导致液滴飞溅【非常重要】。当蒸发皿中出现大量固体（约是总量的三分之二）时，停止加热，利用余热将剩余水分蒸干。此时不可立即用手触碰蒸发皿，需用坩埚钳夹取，放在石棉网上冷却。

【学生操作与即时反馈】多数学生初次使用酒精灯加热蒸发皿时紧张，教师指导火焰用外焰、熄灭酒精灯必用灯帽盖两次。一名学生过早停止搅拌导致少量液滴溅出，教师立刻叫停全班，放大演示该烧焦斑痕，讨论飞溅的危害：烫伤皮肤、污染实验台、产率降低。此环节将安全伦理与操作规范深度融合。

4.固体转移与称量计算

【操作】冷却后用玻璃棒将食盐轻轻刮到称量纸上或洁净烧杯内，称量，记录数据。

【计算】各小组计算产率并板书到黑板一侧。教师引导对比：为什么产率往往大于100%或远小于100%？学生讨论得出：产率偏大可能是蒸发后食盐未完全冷却（水分未干）或称量时混入其他杂质；产率偏小可能是过滤时少量食盐留在滤纸上未转移、蒸发时飞溅、转移时洒落。教师总结：产率在90%—110%之间均为合理，精准称量与细心操作是减少误差的关键【一般】。

（五）跨学科融合：工程思维与物理原理

在实验间隙，教师插入2分钟微讲座：

1.物理视角：过滤本质是筛分，粒径大于滤纸孔径（约1—5微米）的颗粒被截留；食盐水中钠离子、氯离子直径远小于孔径，顺利通过。

2.工程视角：工业生产粗盐提纯需考虑成本与效率，实验室步骤与之相似但顺序有调整（工业上先重结晶除钙镁）。

3.环境视角：本实验废液主要含饱和食盐水，可倒入指定回收桶，用于制备氯气或道路融雪，不得直接下水道。这一环节使实验课突破单一技能训练，升华为学科素养综合体。

（六）诊断性评价：实验“找茬”擂台

教师将各小组实验中采集到的典型错误操作照片匿名展示（如滤纸折叠错误、漏斗末端未紧靠烧杯内壁、蒸发时玻璃棒立在蒸发皿中央），要求学生充当“实验质检员”，口头纠错并说明后果。全班竞答气氛热烈，错误概念在同伴质疑中彻底瓦解。

（七）高阶迁移：从粗盐到复杂混合物

教师提出开放式问题：“如果粗盐中不仅有不溶性泥沙，还有可溶性的氯化钙、氯化镁（苦涩味来源），我们的实验方案该如何改进？”引导学生提出“加入过量碳酸钠、氢氧化钠—过滤—加盐酸调pH—蒸发”的初步思路，虽不要求在课上完成，但为高中化学“物质分离提纯”埋下伏笔。同时布置选做拓展实验：用自制的简易净水器过滤墨水，记录效果。

六、板书设计逻辑图谱

黑板左侧以流程图串联主线：粗盐称量→溶解（烧杯、玻璃棒、水）→过滤（铁架台、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯）→蒸发（铁架台、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒）→精盐称量→产率计算。右侧以表格形式罗列“玻璃棒的N种身份”：溶解时搅拌加速；过滤时引流防洒；蒸发时搅拌防溅；转移时刮取产品。中央区域用红粉笔醒目标注“一贴、二低、三靠”及“蒸发停火时机”，下方留有学生计算产率展示区。板书全程以概念图为骨架，随课堂生成逐步完善。

七、作业与长效评价

（一）巩固性作业（必做）

撰写实验报告，包含：实验目的、原理、步骤、现象、数据记录、产率计算、误差分析。要求用专业术语描述，不少于400字。

（二）研究性作业（选做）

1.调查家中净水器的滤芯结构，分析其与化学过滤装置的异同。

2.设计实验证明蒸发后得到的食盐中是否仍含有微量泥沙（提示：溶于水观察浊度）。

（三）评价设计

采用“过程性评价60%+终结性评价40%”。过程性评价包含操作规范度（由组内互评和教师巡视记录构成）、实验报告质量、卫生习惯；终结性评价为单元测验中相关实验原理选择题与流程图填空题。特别设置“零事故安全奖”与“最佳协作小组”荣誉称号，强化非智力因素育人。

八、教学反思与优化预设

本设计将传统验证性实验升华为包含任务驱动、科学探究、工程思维、社会责任