泥土是可溶物還是不溶物？

河北師范大學化學與材料科學學院 劉德玉 吳育飛

一、提出問題

在冀人版小學科學教材四年級上冊中，溶解作為一個重要知識概念出現。在進行探究實驗材料的選取時，許多老師用泥土作為不溶性材料。那么，泥土可否作為小學溶解實驗的材料呢？泥土究竟能溶于水還是不能溶于水呢？

二、泥土成分及溶解性分析

經初步文獻調研可知，泥土即土壤，是地球表面一層疏松的巖石物質，也是日常生活中最常見的物質之一。泥土是一種成分復雜的混合物，由固相物質、液相物質、氣相物質等組成。土壤中的固相物質由礦物質和腐殖質組成，我們能看到的固體土粒是土壤的主體，約占土壤體積的50%，固體顆粒間的孔隙由氣體和水分占據。那么事實究竟如何呢？讓我們通過以下實驗進行驗證。

三、實驗探究

1.實驗目的：探究泥土是否可以溶解。

2.實驗原理：土壤中的可溶物像食鹽和白糖這類，在水中變成極小的微粒，均勻地分散在水中，并可以通過過濾達到分離的目的。

3.實驗材料：土壤樣品6份、玻璃棒、燒杯、鐵架臺、濾紙、電子天平、漏斗、研缽。

4.實驗裝置圖：（如圖1）。

圖1

圖2

表1 石家莊土樣水溶前后質量變化

表2 張家口土樣水溶前后質量變化

5.實驗方法：實驗選取了河北省北部和中部的張家口與石家莊的土樣若干份，經自然風干后，剔除磚塊、植物根莖、人為侵入物等雜物，進行研磨（如圖2），使土樣中大小顆粒盡可能均勻分布。

然后，分別準確稱量采集處理好的石家莊、張家口土樣樣品共6份，每份3.00 g，放入燒杯中加100 mL 的水進行溶解，并用玻璃棒不斷進行攪拌（5分鐘），再進行過濾處理，將濾渣進行干燥處理后稱量，記錄實驗結果。

6.實驗數據：（見表1、表2）。

7.結果與結論：以上兩個不同類別，共6份土樣經水溶解，土樣質量均減少，且減少的質量均大于等于0.02 g（即所用天平的稱量誤差），說明土樣中均有部分物質已溶解于水中。由此可以認定，在小學階段，讓學生初步認識“可溶”與“不溶”兩個理想化概念時，不宜用部分可溶解的泥土作為探究實驗材料。

四、教學啟示

對于小學四年級學生的認知程度而言，初次接觸“溶解”這一概念，應從完全溶解與完全不溶解的材料中進行選取，如白糖、食鹽、木塊、鵝卵石等。而以上辨識與探析結果表明，泥土中既有可溶部分又有不溶部分，容易對四年級學生溶解初期的概念學習造成不必要的干擾，而學生認知的混亂，勢必會影響既定教學目標的達成效果。由此可得出啟示，實驗材料的選取應基于學習者的心理階段和課程的目標要求，不宜引入在一定年齡階段屬于跨概念的研究載體，從而提高課堂教學的準確性。