第二单元　研究物质的实验方法ppt课件教学实录

物质的分离与提纯

义乌中学

周妃婷

一、教学设计思路

化学实验是化学科学的基础之一，与其它自然学科相比，化学与实验的联系应更为紧密，化学原理、定律以及规律的发现都与化学实验密不可分，可以说离开化学就没有这些发现。本单元教学设计重在要让学们在实验中亲身体验化学实验室研究物质的重要方法，从中掌握相关的化学实验操作技能和化学实验方法，并在全课教学中进行启发式教学，通过情境设计、引导学生回忆已有知识对问题进行分析，得出物质分离的几种常用方法，并通过自己设计实验方案达到对知识运用、迁移的能力，这样既能提高学生学习积极性，也能全方位地提高学生的能力。本节课的教学设计安排了大量的实验，为学生的自主探究提供了直接观察和动手操作的平台。

二、学习内容分析

本节教材主要介绍了几种常用的物质分离与提纯的方法，以物质分离的物理方法→化学方法→仪器方法为暗线，首先简单温习了初中已经介绍过的几种物质分离方法：过滤、蒸发、结晶。然后以溴的萃取为例介绍了“萃取”这种分离方法以及分液，又以蒸馏自来水获取少量纯净自来水为例介绍了“蒸馏”，最后以“拓展视野”的形式简单介绍了层析法的发展与应用。本节课编排在专题1第二单元《研究物质的实验方法》中，又从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这样一个科学探究过程入手，因此把本节课作为本单元的第一课时，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，首先是从物质的分离和提纯开始的，为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。化学实验也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。

教学重点：过滤、萃取、分液、蒸馏等常用物质分离和提纯的方法

教学难点：萃取、蒸馏操作的掌握及应用

三、学习者分析

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，对粗盐提纯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。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。从初中已学过的过滤、结晶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。

四、教学目标

1、知识与技能：

巩固溶解、过滤操作，初步学会萃取和分液、蒸馏等分离物质的实验技能，能独立完成

一些简单的物质分离、提纯的实验操作。

2、过程与方法：

（1）能通过独立思考、探索，在对物质性质研究的同时设计实验方案。

（2）初步尝试在实验探究中与人合作和交流。

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。

五、教学用具

多媒体课件

实验仪器和药品

仪器：烧杯，铁架台，铁圈，分液漏斗，试管

药品：碘水、CCl4 溶液

六、教学过程

【创设情景，导入新课】

[引入]生活中有很多与物质的分离提纯有关的例子，如我们经常可以看到茶杯中有过滤网，它的作用是什么？为什么能分离？

[多媒体展示]茶壶的图片。

[生]将茶叶与水隔离开来，利用的是茶叶与水的直径大小不同。

[师]还比如家里淘米时，常用倾倒法将洗米水与大米分离。类似的例子还有很多。在实际生活、生产中经常需要用到各种方法对物质进行分离和提纯，但是大多数分离与提纯需要我们进一步学习一些新的方法才能实现，今天呢我们就在从海带中提取碘中来学习物质的分离与提纯的方法。

[师]我们一步一步来看。因海带中含有丰富的碘元素，所以从海带中提取碘。首先，灼烧海带，得到海带灰，通过灼烧使海带中的有机物分解，且使碘元素主要以碘化钾的形式存在。该如何将碘化钾从海带灰中分离出来呢？

[生]溶解、过滤。

[师]海带灰，加水，得到悬浊液。

[师]过滤就是一种分离与提纯的方法。首先先来回顾下，进行过滤操作时，所用的玻璃仪器有哪些？除此之外还需要？进行过滤操作时有哪些注意事项？适用范围？

[生]烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、铁架台。

[生]

①一贴：将滤纸折叠好放入漏斗，加少量蒸馏水润湿，使滤纸紧贴漏斗内壁。

②二低：滤纸边缘应略低于漏斗边缘，加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘。

③三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的尖嘴应与玻璃棒接触；玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤纸处轻轻接触；漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触。

[生]用于分离固液混合物。

[板书]过滤

固液混合物

[师]通过过滤可以分离得到碘化钾水溶液。接下来，我们需要先将碘离子转化成碘单质（2KI+Cl2=2KCl+I2 ）。得到含I2、KCl的水溶液。要将碘单质从水溶液中分离出来，你认为要用到什么方法？

[生]……

[师]过滤不可行。蒸发？25摄氏度时，碘单质在水中的溶解度只有0.034g，溶液很稀。若要蒸发，务必消耗大量能源，不经济。如何将碘单质富集且又与水分离？

[阅读]书本19页观察与思考。

[师]往溴水中加CCl4，振荡，静置，溴水橙黄色，之后分层，下层的是CCl4，上层的水溶液颜色变浅，说明溴单质从水中转移到了四氯化碳中，结合19页第四段话，我们可以利用四氯化碳将溴从溴水中提取出来。若将溴水换成碘水，是否会有类似的现象呢？结合PPT中的资料卡，完成实验。

[实验]在两支试管中各加入2-3 mL的碘水，再向其中一支试管中滴加1-2 mL CCl4，观察现象。再振荡，静置。观察试管中的实验现象。

[生]现象。

[师]结合实验现象及前面资料卡的内容，思考以下问题：

1. 为什么分层？CCl4在哪一层？

2. 碘的水溶液呈棕黄色，而实验后上层几乎无色，I2去哪里了？为什么？

[生]CCl4与水不互溶。下层，因为其密度大于水。I2在CCl4中，其在CCl4中的溶解度远大于在水中的。

[师]通过该实验，我们将I2从水中转移到CCl4中，像这种将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂，从而实现分离的方法称为萃取。萃即聚集的意思。萃取时，往液体混合物中加入的溶剂称为萃取剂。CCl4就是萃取剂。

[问]为什么选择CCl4作萃取剂？萃取剂的选择又怎样的要求？

[讨论]……

[小结]a. 萃取剂与原溶剂互不相溶；

b. 溶质在萃取剂中有较大的溶解度；

c. 溶质、原溶剂与萃取剂不发生任何反应[问]酒精能萃取碘水中的碘吗？

[板书]萃取的适用范围：物质在互不相溶的溶剂中溶解度不同。

[师]提取好后，上层为KCl水溶液。如何将上下两层液体分开呢？

[生]……

[师]分液。需要使用一种新的仪器---分液漏斗。介绍仪器。

[师]演示分液过程。

[板书]分液的适用范围：互不相溶的液体。

[师]通过分液，得到了碘的CCl4溶液和KCl水溶液，如何将碘单质与CCl4分离？

[生]……

[师]若蒸发，CCl4有毒，扩散到空气中不环保，通常我们需要回收溶剂。因此需要蒸馏。先将液态物质加热至沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的过程。碘单质沸点：184.4℃，CCl4：76.8℃。有机溶剂极易挥发。水浴控制温度。所需仪器有哪些？（自下而上，自左而右）（结合书本及PPT）可以分成哪几个部分？

[生]铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接引管、锥形瓶。

三部分：加热蒸馏装置，冷凝装置，收集装置。

[问]蒸馏操作过程有几个注意点。

①蒸馏烧瓶中液体的量是烧瓶容量的1/3～2/3 ②给蒸馏烧瓶加热要垫石棉网

③在蒸馏烧瓶内放有沸石，防止暴沸

④温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口相平

⑤冷凝管横放时头高尾低保证冷凝液自然下流，冷却水下进上出

[师]通过蒸馏，可以先将CCl4汽化，再冷凝，收集。碘单质就留在蒸馏烧瓶中。为了更好的分离，可采用水浴加热。

[问]蒸馏适用于分离怎样的混合物。

[师]分离沸点相差较大的液体混合物，也可以除去水等液体中难挥发或不挥发的杂质。

[师]通过过滤、萃取、分液、蒸馏，我们就得到了碘单质。剩余的氯化钾溶液如何得到氯化钾？若是从硝酸钾溶液中获得硝酸钾，又该用什么方法呢？或者硝酸钾中混有少量氯化钾又该如何呢？除了这些方法还有哪些呢？这些问题就留给同学们课后去思考，下节课再分析。

[小结]通过从海带中提取碘，首先我们学习了过滤，适用于固液混合物。之后通过萃取将碘单质从水中提取出来。萃取是利用物质在不用的溶剂中溶解度不同。之后再分液，分离互不相容的液体。通过蒸馏将碘单质提取出来。

七、形成性练习

八、板书设计

物质的分离和提纯

方法

适用范围

过滤

固液混合物

萃取

溶质在互不相溶的溶剂中溶解度不同

分液

互不相容的液体混合物

蒸馏

沸点相差较大的液体混合物

结晶

九、教学反思

本节课的内容主要是在初中所学的过滤、结晶等实验基础上的进一步深化，并学会正确地运用这些方法完成对混合物的分离和提纯。在本节课中如何完成分离、提纯的实验设计尤为关键，也是难度比较大的一部分教学任务，学生单个很难较好地完成，可以把学生分成若干讨论小组，不断讨论完善具体的实验过程的设计，并请组中派一名代表总结发言。通过积极地讨论，学生自己提出设计，提出问题，解决问题，能够自发的学习、思考、总结、表达，提高学习的积极性，学习气氛热烈有序，可提高学生学习的效果。