Мутная солёная вода стала прозрачной после фильтра. Значит ли это, что соль тоже исчезла? Разберём, что задерживает фильтр и как доказать результат.
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Схема фильтра, таблицы, калькулятор. Необязательная демонстрация учителя: чистый песок, соль, вода, бумажный фильтр и воронка на устойчивой подставке. Никакой неизвестной или природной воды; фильтрат не пить. Сухой песок не пылить, стекло проверяет взрослый, воронку не держат над лицом. Результат доступен по готовым данным, даже если реальный фильтр медленный. Предпосылки: смесь, растворение, масса и процент.
| Минуты | Работа | Проверяемый продукт |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблемная ситуация | Вопрос и проверяемое предположение |
| 5–14 | Понятия и разобранный пример | Пояснение величин и метода |
| 14–25 | Практика 1 | Расчёт, схема или протокол по данным |
| 25–33 | Практика 2 | Решение на новых условиях |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент, альтернатива и вывод |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ и исправление |
Все тексты, рисунки и данные включены. Без регистрации: распечатайте ученическую часть PDF или используйте доску. Ответы открывайте после самостоятельной попытки. Минуты включают чтение, записи и переходы. В конце соберите индивидуальную работу. 0–1 балл: разобрать пример повторно; 2–3: уточнить пропущенное звено; 4: объяснить ограничение модели. Это обратная связь, не обязательная школьная отметка.
01. Проблемная ситуация
0–5 минут · Вопрос и проверяемое предположение
До фильтрации смесь содержит 2,00 г нерастворимого песка и 3,00 г растворённой соли в воде. После бумажного фильтра жидкость прозрачная. Ученик утверждает: «Теперь это чистая вода». За 2 минуты разделите наблюдение и вывод; за 2 предложите проверку соли без дегустации; за 1 назовите опасность такого вывода для питьевой воды.
02. Объяснение и разобранный пример
5–14 минут · Понятия, расчёт и ограничения
Фильтрование отделяет достаточно крупные нерастворимые частицы от жидкости. Задержанное вещество — остаток, прошедшая жидкость — фильтрат. Растворённые ионы соли обычно проходят с водой через обычный бумажный фильтр. Прозрачность не доказывает отсутствие растворённых веществ или безопасность воды.
Пример по учебным данным: из 2,00 г взвеси в фильтрате осталось 0,10 г. Удержано 1,90 г, степень удержания 1,90/2,00·100%=95%. Это оценка отделения взвеси, не «95% очистки от всех примесей». Соль по условию не удерживается. Упрощённое сито на рисунке показывает принцип, но реальный фильтр имеет сеть пор и взаимодействует с частицами сложнее.
Для контроля сравнивают одинаковые объёмы и концентрации исходной смеси, одинаковую площадь и процедуру. Осадок при реальном взвешивании должен быть высушен по принятой методике; мокрая масса не равна массе песка. В этой работе сухие массы уже даны. 3 минуты — термины, 3 — пример, 3 — контроль.
03. Практика 1: данные и доказательство
14–25 минут · Первая серия
| Фильтр | Время, мин | Песок в фильтрате, г | Соль в фильтрате, г |
|---|---|---|---|
| Крупный | 1 | 0,30 | 3,00 |
| Средний | 3 | 0,04 | 3,00 |
| Плотный | 7 | 0,02 | 3,00 |
Во всех опытах исходно по 2,00 г песка и 3,00 г соли, объём и остальные условия одинаковы. По условию потерь жидкости и соли нет. Заказ: не более 0,05 г песка в фильтрате и не более 4 минут. 2 минуты прочитайте ограничения; 5 найдите удержание песка каждым фильтром в процентах; 2 выберите; 2 обоснуйте. Продукт: таблица расчётов и решение по двум критериям.
Разбор практики 1 и критерии
Крупный: (2−0,30)/2=85%; средний: 98%; плотный: 99%. По обоим ограничениям подходит средний: 0,04 г и 3 мин. Плотный удерживает больше песка, но 7 мин превышают лимит. Ни один не удалил заданные 3,00 г растворённой соли.
04. Практика 2: перенос на новые условия
25–33 минуты · Самостоятельный перенос
Другой опыт: через бумагу пропустили 50 г прозрачного раствора с 2,00 г соли. Получили 45 г фильтрата, 5 г раствора осталось в бумаге. Смесь однородна, соль не сорбируется, испарения нет. 2 минуты найдите исходную массовую долю; 4 — соль в фильтрате и в бумаге; 2 объясните, почему уменьшение массы соли в приёмнике не означает её избирательного удаления. Продукт: баланс двух порций.
Ответ и объяснение практики 2
Доля 2/50=4%. В фильтрате 45·0,04=1,80 г соли, в оставшемся растворе 5·0,04=0,20 г. Обе порции по 4%; фильтр задержал часть раствора, а не избирательно убрал соль. Баланс 1,80+0,20=2,00 г.
05. Обсуждение: аргумент и альтернатива
33–40 минут · Аргумент и обоснованный вывод
Сравните рекламные формулировки «вода прозрачная» и «из воды удалены все опасные вещества». За 2 минуты найдите, что подтверждает таблица; за 3 предложите независимую проверку растворённого вещества; за 2 укажите границы учебного вывода. Не обсуждайте лечение и не пробуйте воду.
Опора для обсуждения
Таблица подтверждает отделение песка по сухой массе, не безопасность. Растворённую соль можно обнаружить анализом заранее подготовленного сухого остатка или подходящим лабораторным методом; электропроводность требует контроля и сама по себе не определяет точный состав. Анализ питьевой воды этим школьным опытом не заменяют.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут · Собственное решение
В пробе 1,50 г взвеси, после фильтра 0,06 г в жидкости. Найдите удержанную массу, процент удержания, проверьте требование не менее 95% и назовите, что результат не говорит о соли. 3+1+1 минута, четыре критерия.
Ключ и критерии индивидуальной работы
Удержано 1,44 г; 1,44/1,50·100%=96%; требование выполнено. О количестве растворённой соли эти данные ничего не сообщают. По баллу за каждый элемент.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие ученика → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Разделение смесей по физическим свойствам | Выбирает фильтр и различает остаток/фильтрат | Обоснованный способ разделения |
| Практическая работа: разделение смеси | Ведёт баланс компонентов | Проверяемый вывод с ограничением |
Опора — раздел «Химическая лаборатория» опубликованной программы на 64 часа. Это самостоятельный урок на 45 минут. Подробный сценарий, распределение времени и учебные числовые серии — методическая разработка. Предоставленные данные не выдаются за опыт, проведённый авторами или этим классом.
Источники и права на изображения
Источники проверены 15.10.2026. Числовые наборы — учебные данные, не результаты проведённых авторами опытов. Схемы и графики подготовлены порталом «Школы России». Для микрофотографии отдельно указаны автор и лицензия. Ответы и примечания учителю в PDF выделены отдельно.