В смеси железо, песок и соль. Фильтр не разделит всё сразу: растворённая соль проходит через него. Как построить маршрут каждого компонента?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Карточки компонентов и операций, таблица свойств, карандаши трёх цветов и калькулятор. Предпосылки: растворимость, фильтрование и магнитное отделение. Только настольная бумажная модель, без железного порошка, испарения и горячих растворов. Условные компоненты не вступают в реакцию. В модели железо отделяется магнитом до контакта с водой; песок нерастворим, соль полностью растворяется в указанной массе воды. Все идеальные выходы и последующие потери оговорены.
| 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
Предложение: «насыпать смесь на сухой фильтр — соль окажется в стакане, а песок и железо останутся». За 2 минуты объясните ошибку, за 3 нарисуйте хотя бы одну дополнительную операцию и отметьте, какое физическое свойство она использует.
02. Объяснение и разобранный пример
5–14 минут · Понятия, расчёт и ограничения
| Компонент | Учебное свойство | Основание операции |
|---|---|---|
| Железо | Притягивается магнитом | Магнитное отделение |
| Песок | Не растворяется в воде | Фильтрование суспензии |
| Соль | Растворяется; нелетуча в модели | Растворение, затем выделение из фильтрата |
Разобранный пример: 10 г железа + 20 г песка + 30 г соли. Сначала магнит отделяет 10 г железа. К оставшимся 50 г добавлены 120 г воды: по условию вся соль растворилась. Фильтр удержал 20 г сухого песка, фильтрат содержит 30 г соли и 120 г воды. После идеального удаления воды остаются 30 г соли. Баланс исходных сухих компонентов 60 = 10 + 20 + 30 г. Добавленная вода — отдельный вход, её нельзя объявить созданной массой продукта.
03. Практика 1: данные и доказательство
14–25 минут · Первая серия
Новая проба: 12 г железа, 18 г песка, 24 г соли. Взято 100 г воды; вместимость воды по условию 30 г соли, реакции отсутствуют. За 2 минуты выберите порядок; за 4 подпишите состав и массу после каждого этапа; за 3 составьте два баланса — сухой смеси и системы с водой; за 2 проверьте с соседом. Продукт — блок-схема с четырьмя выходами, включая воду. Критерии: растворение до фильтра, соль в фильтрате, вместимость достаточна, все массы сохранены.
Разбор практики 1 и критерии
Сухая смесь 54 г. Магнит: 12 г железа, остаток 42 г. После добавления воды 142 г; фильтр: 18 г песка и 124 г раствора (24 г соли + 100 г воды). Полное идеальное разделение: 12 г железа, 18 г песка, 24 г соли, 100 г воды. 54 = 12 + 18 + 24; 154 = 12 + 18 + 24 + 100. Называть раствор массой 24 г ошибочно.
04. Практика 2: перенос на новые условия
25–33 минуты · Самостоятельный перенос
К той же пробе вместо 100 г взяли 50 г воды. В ней по условию растворяются не более 15 г соли. За 3 минуты определите, что попадёт на фильтр; за 3 вычислите минимум дополнительной воды при той же вместимости 30 г соли на 100 г воды; за 2 исправьте схему. Примите растворимость постоянной, без потерь и реакций.
Ответ и объяснение практики 2
На фильтре окажутся 18 г песка и 9 г нерастворённой соли, а в 50 г воды — 15 г соли. Чтобы растворить все 24 г, нужно минимум 80 г воды; добавить минимум 30 г. После достижения равновесия фильтр сможет отделить песок без оставшейся соли в идеальной модели. Реальный запас воды и промывку выбирают по безопасному проверенному протоколу, не по этому минимуму.
05. Обсуждение: аргумент и альтернатива
33–40 минут · Аргумент и обоснованный вывод
Варианты: сначала испарить воду со всей смесью или сначала отделить песок. За 2 минуты выберите операцию, за 3 проследите судьбу соли и песка в обоих вариантах, за 2 сформулируйте правило выбора. Обсудите, когда промывка осадка улучшает чистоту, но увеличивает объём фильтрата.
Опора для обсуждения
Испарение воды со всей смесью вновь соединит соль с песком. Фильтрование после полного растворения переносит соль в отдельный жидкий поток. Промывка удаляет удержанный раствор с песка, однако добавляет воду; её масса и последующие затраты должны учитываться. Порядок выбирают по свойствам и целевым потокам, а не по списку знакомых приборов.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут · Собственное решение
В пробе 5 г железа, 8 г песка и 12 г соли. 40 г воды растворяют до 12 г соли. За 5 минут назовите порядок операций, массу фильтрата, состав осадка и проверьте общий баланс с водой. По 1 баллу.
Ключ и критерии индивидуальной работы
Магнит → растворение → фильтрование → выделение соли из фильтрата по готовому протоколу. Фильтрат 52 г: 12 г соли и 40 г воды. Осадок 8 г песка. Общий баланс: 65 = 5 + 8 + 52 г. Железо отделено прежде, в фильтровальном осадке его нет по идеальному условию.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие ученика → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Разделение смесей по физическим свойствам | Построить последовательность и потоки | Схема трёх компонентов |
| Практическая работа №7: разделение смеси | Рассчитать достаточность растворителя | Баланс и исправление неполного разделения |
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.