第二单元　研究物质的实验方法教案和学案内容

第二单元

研究物质的实验方法

第一课时

物质的分离与提纯

一、设计思路

本课涉及的实验方法比较多，有过滤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取和分液，有些初中已经学过，本课的重点在于蒸馏、萃取和分液。想要把初高中的内容有机衔接起来，就必须找到合适的载体和他们内在的联系。本课以“水”为载体，从明暗两线研究以上内容，明线上通过生存、生产、科研和技术四个方面，系统地阐述了物质分离提纯的方法及原理，暗线上则围绕着“水”这一中心，以污水、酒水、海水三个不同角度，建立思维导图，具体地学习了过滤、蒸发、蒸馏、萃取和分液这五个方法的仪器和分离原理。过程中还以蒸馏、萃取和分液三个方面为突破口，研究了化学仪器装置的优化，感受了化学仪器之实、化学仪器之美。

二、教材分析

1．《课程标准》、《学科教学指导意见》对本课教学内容的要求

《课程标准》的要求：①初步学会物质分离、提纯等实验技能；②学习必要的化学实验技能，体验和了解化学科学研究的一般过程和方法，认识实验在化学学习和研究中的重要作用；③体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的研究方法；④能够独立或与同学合作完成实验，记录实验现象，并能主动进行交流。《学科教学指导意见》的基本要求：了解蒸馏、萃取、分液、过滤、结晶等实验方法。

2．本课内容的组成成分和在模块学习中的地位和作用

（1）本课内容的组成成分

本课以水资源的利用和开发为载体，突出化学与人类生存、生产、科研、技术的联系，强调化学与自然、社会、科技，人与自然、社会的和谐、可持续发展。以水为中心，逐步展现思维导图，通过分析污水、酒水和海水转化为清水的过程，重点研究了过滤、蒸馏、萃取和分液等分离提纯物质的方法，逐步引导学生理解各种分离提纯方法的原理，并找到其内在联系，最终构建思维导图。

（2）在模块学习中的地位和作用

化学家要研究一种物质，首先考虑的是怎样从混合物中把这种物质分离出来，怎样提纯这种物质，再进行分析、检测，研究它的结构和组成。本节课编排

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在专题1第二单元《研究物质的实验方法》第一课时，以化学家研究物质的一般思路来进入物质研究的学习，能引导学生了解物质研究的一般步骤。先从物质的分离和提纯开始，引导学生建立起一种科学探究的思维方式，也为之后对物质的检验、溶液的配制等其它实验方法和操作的学习打下基础。化学实验是高中化学学习的重要内容，学生较系统地学习实验方法旨在强调化学实验的重要性，让学生形成这种意识，这也是新课程教材与传统教材最重要的不同点。

三、学情分析

1．分析学生已有的认知水平和能力基础

首先，学习者虽然是高一新生，但在本专题第一单元的学习中，已经初步具有用化学的眼光去认识客观世界中丰富多彩的物质的能力，其次，学生在初中《科学》中已经接触过一些关于物质分离的实验，对蒸发得粗盐的实验在已有的知识基础上能通过回忆、温习达到巩固效果，并在这样的知识架构上融合化学转化的知识进行物质分离，从而达到知识的迁移和提升的效果。从初中已学过的过滤、蒸馏等物质分离的方法切入，这样既引导学生复习回顾已学知识，又能在此基础上顺利切入将要学习的内容。本课内容既是初中化学学习的巩固和提升，也为之后高中化学学习打下基础。

2．分析学生学习本课可能遇到的困难和问题

（1）对已学知识的运用能力较弱。

（2）对物质进行分离提纯的装置设计和原理理解存在一定困难。

（3）实验操作的动手能力较差。

四、教学目标

1．知识与技能：

（1）巩固溶解、过滤等操作，初步学会蒸馏、萃取和分液等分离物质的实验技能，能独立完成一些简单的物质分离和提纯的实验操作。

（2）能根据混合物的性质选择不同的分离方法对物质进行分离。

2．过程与方法：

（1）通过实验装置的设计和改进、实验现象的思考与分析等活动，培养独立思考、勇于探索的品质。

（2）初步尝试在实验探究中与人合作和交流。

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3．情感态度与价值观：

（1）体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的研究方法，提高科学素养。

（2）在合作交流中体验小组合作的乐趣，树立团队合作意识。

（3）了解世界水资源的现状，以及能源、科研、技术等现状，了解化学史，培养科学精神和人文主义情怀。

五、教学重点、难点

教学重点：过滤、蒸发、结晶、萃取、分液、蒸馏等常用物质分离和提纯的方法

教学难点：蒸馏、萃取和分液操作的掌握及应用

六、教学过程

教师活动

学生活动

教学意图

通过图片、视频，激发学生从内心深处对水是生命之源的认识，初步唤起他们强烈的人文关怀之心和社会责任意识，带着如何从污水得到清水的问题，进入新课的学习。

[新课导入] 逐渐展示“全球水[观察图片] 资源现状”、“乌干达之手”、“地

震缺水现场”等图片。

[激发] 水是生命之源！在世界的

很多地方，还有很多人严重缺水！当[体验感悟] 发生自然灾害时，比如地震，水就显

得尤为重要！

[投影] 播放“地震现场缺水，救[观看视频] 援队被堵在外围无法及时救援”的视

频。

[师] 当远水解不了近渴的时候，[活动探究一]画图

如何在现场把污水转化为清水？同学设计简易装置。

们开动脑筋，运用自己“初中所学知

识”，设计一个简单易行的装置，来

帮助他们解决这个问题。

通过实验装置的设计，培养学生学以致用的品质、[师]谁来分享一下自己的设计成[智慧分享]简述自激发学生的探索精果？

己的设计以及原理，神。

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[师]利用同学们设计的巧妙装必要时到黑板上作置，可以把污水转化为清水，解决了图。

生存问题！

[小结]解决生存问题。

[投影]环节一：生存。

[师] 介绍联合国教科文组织设计的“神奇的帽子”。

[小结，同时投影思维导图]“从[思考回答] 过

了解联合国为污水转化为清水所做的努力，再次唤[观看图片、文字] 起学生强烈的社会责任感，唤醒他们的人文主义情怀。

归纳讨论内污水到清水”用到哪些分离提纯方滤、蒸馏。微粒大小容、分析设计原理、法？过滤利用了什么原理？蒸馏利用不同；沸点不同。

形成思维导图。

了什么原理？

[师]展示实验室里的蒸馏简易装[观看图片] 置。

通过分析实验仪器的不足、一步[师]该装置有什么不足？如何改[讨论交流] 大烧杯步的改进、最终完进？

装水、水蒸气会在中善的这样一个思维[师]沿着学生的思路，一步步深间的管子里冷凝、冷过程，培养学生的入研究以下问题：水在导管中间液化，凝效果不好等。

如何才能使它顺利的进入到收集装置

中去呢？冷凝剂是什么？在常见物质[讨论交流] 导管向中哪种冷凝效果更好？

问题意识、提高解决问题能力。

通过学生自己下倾斜。空气。水。

的分析改进，然后给出科学家设计的仪器，让学生感受科学道理以及仪器之美。

[师]根据交流分析，介绍冷凝管。[自由作答] 冷凝水的流向一般是下进上出，这是

为什么？

[师]把冷凝管装进去后就得到了效果较好的蒸馏装置，可以顺利的把污水转化为清水了。

[师]除了解决生存问题，更能解

决生产问题

[投影]环节二：生产。

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[师]秸秆是一种良好的生物质[观看图片] 能，直接烧掉非常可惜，而且还会严

重污染空气，如何利用好秸秆？

通过媒体演示，使学生了解祖国现代的发展，引导他们关注社会问题、关注环境和能源问题。

结合旧知，引[师]介绍中石化在秸秆制乙醇方

面获重大突破的新闻。

[观看文字] [师] 往汽油中添加的燃料酒精

必须是无水的，如何提纯酒精和水的

混合物呢？

[师]能不能采用我们刚刚讨论出

来的装置？有什么不足？如何改进？

[师]温度计应该放在哪里？

[思考回答] 还需要[师] 科学家设计了一种特殊的用到温度计。放在弯出新问题，深入地烧瓶，把这段向下的导管接到烧瓶的管口。

颈部，发明了蒸馏烧瓶。

[展示实物和图片]温度计水银球放在支管口。把蒸馏烧瓶接入，就得到了完整的蒸馏装置。

[转]除了解决生产问题，更能解决科研问题。

[投影]环节三：科研。

[师]海洋是一座巨大的宝库。利

[自由回答]蒸

结合旧知，引

理解蒸馏的原理及蒸馏烧瓶的结构。

用初中所学，可以用什么方法从海水发得食盐、蒸馏得淡入新知。

中制得哪些物质？

[师]介绍溴的发现史，引出新问题，如何分离溴水？

水。

[自由回答]过滤不行，溴是液体；

通过分析已有的方法，进入无法解决问题困境，再观察理逐渐进入问题解决的佳境，培养学生

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[师]必须先把溴单质聚集起来，直接蒸馏不行，溴水然后再蒸馏。

[展示]CCl4。

[展示]等体积水+CCl4，振荡，静太稀，浪费能源。

[

置，什么现象？通过此现象，你发现解]CCl4不溶解于实事求是的科学素了什么？

[师]哪一层是水，如何证明？

水，密度大于水，溴养和严谨科学的思在CCl4中的溶解度维品质。

[师]继续加少量水，直到体积和大于在水中的溶解

CCl4明显不一样多，你感悟到了什度。

么？

[展示]饱和溴水和溴的CCl4饱和

溶液，

[师]比较颜色深浅，你想到了什么？

[师]如果向溴水中滴加CCl4，振[思考感悟]萃取原理的初步理解。

[交流分享]展通过观察、感悟，预测将会出现的现象，激发学生的好奇心和求知欲。

通过分组实验验证自己的思维过程的正确性，使学生强烈的感受到成就感，逐渐爱上思考、爱上实验。

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荡，你认为会出现什么样的现象？为示思维过程。

什么？

[分组实验] 1.取少量溴水(约2mL)于试管中。

2.滴加少量CCl4(约1mL)。

3.观察，记录现象。

4.振荡，静置。

5.观察，记录现[师]这个分离方法叫做“萃象。

取”，请用自己的理解来说说什么叫萃取。

[师]萃取是利用了哪方面的性质不同？

6.塞好塞子。

[观察思考]

[思考感悟]萃[师]CCl4萃取溴水后，得到的是取原理的深刻理解。

纯净的溴单质吗？哪一组的试管借老师展示一下？

[思考回答] 溶解性。

[师]引导分液漏斗的设计思路。

[展示]介绍分液漏斗。

[检漏演示]旋塞处不漏水，斗盖处不漏水，方可使用。

[分液演示]借几组学生的实验试管，把试管中的液体倒入小烧杯，进行分液。

[师]上层液体能不能继续从下口放出？

[师]分液法适用于分离怎样的混合物？

[师]分液过后，下层液体是纯净物吗？还要进行什么操作？

[互动探究]

[自由回答]

通过引导，使学生在学习中敢于提问，能够提出有一定探索价值的化学问题；敢于质疑，勤于思考，增强学习力。

通过鼓励性评不能，应该从上价，激发学生学习口倒出。分离互不相化学的兴趣，使学[师]得到了纯净的溴单质后，科溶的两种液体。不生进一步体验成功学家才能进行更深入的科学研究。

[师]分离提纯解决了科研问题。更能解决技术问题。

[投影]环节四：技术。

[师]介绍20世纪的7大技术，化是，还要进行蒸馏。

后的乐趣。

[观看]

通过图片资料，使学生感受到化学与STSE紧密[感悟] 科技是联系，树立为社会学合成和分离技术的重要性和必要第一生产力！科技研进步而努力学习的性。

[师]介绍稀土资源的现状。

[总结]解决了生存、生产、科研、技术等方面的问题。

[思维导图]师使学生学会运究永无止境！

责任感和使命感。

生共同回顾，交流分用讨论、交流等方法获取信息，并通过归纳、概括等对信息进行加工。

[回顾与反思] 本节课你学到了享。

那些知识？学会了哪些化学学习方法？还存在哪些困惑？

[投影]邮箱37822710@qq.com [连连看]

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现需要分离下列物质，请用直线将分离实例、分离方法和选择分离方法的依据连接起来。

实

例 分离方法 选择的依据

①除去澄清石灰水中的碳酸钙 蒸馏 物质在水中溶解度的不同

②用CCl4提取溴水中溴单质 过滤 在不同溶剂中溶解度的差异

③分离醋酸与乙醇（沸点分别为

118℃、78.5℃） 分液 沸点的差异较大

④分离汽油和水 萃取 两溶剂互不相溶

[课后探究] 粗盐中含有不溶性的泥沙，可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等。请设计实验方案，提纯NaCl。

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