第二单元　研究物质的实验方法优质课一等奖

第二单元

研究物质的实验方法

第1课时

物质的分离和提纯

一、学习目标

1.初步学会过滤、结晶、萃取、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，初步学会设计简单的实验方案。

2.初步了解根据混合物的性质，选择不同的分离方法对物质进行分离的实验方法。

3.结合实际事例讨论遵守实验安全守则的重要性。树立安全意识，初步形成良好的实验工作习惯。

二、教学重点及难点

分离物质等基本实验技能；设计简单的实验方案。

三、设计思路

本课重点在于引发学生的思考，通过学生自己动手实验，让他们体验实验在化学学习中的重要作用，初步了解实验方案的设计。

四、教学过程

[导入]

（展示一个有过滤网的茶杯）让我们继续用化学家的眼光来观察我们周围的物质世界，这个茶杯比普通茶杯多了一个金属网，其作用是什么？在泡茶时茶叶中能溶于水的成分形成了茶叶水，为饮用方便，我们加了一个金属网，实现茶叶和茶水的分离。

这种分离方法就是我们曾经学习过的——过滤，哪种混合物可以通过过滤的方法加以分离？用这个金属网能将化学反应生成的沉淀和溶液分开吗？实验室使用的滤纸必然具有一些——小孔，其大小刚好能使溶液通过，而留下沉淀。为了保证过滤的效果和速率，实验操作中我们应该注意哪些问题？

[过渡] 我们所接触到的物质往往是混合物，化学上要研究一种物质的性质，首先需要将其中各组分分离开来，以实现物质的提纯。分离与提纯，两者之间有什么区别吗？

分离是通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开（每一组分都要保留下来，且与原状态相同）的过程。提纯通过一定途径获取混合物中的主要成分的过程。

[讨论1] 现有含MgCl2和泥沙的粗食盐，请设计实验方案，由粗食盐提纯NaCl。

实验方案：

加水溶解加NaOH溶液

粗食盐混合物

后

粗食盐水

形成Mg（OH）2沉淀

过滤

食盐水（含NaOH、泥沙、Mg（OH）2）

加入盐酸

蒸发结晶

食盐水（含NaOH）

食盐水

精制食盐

[过渡] 两种固体，一种可溶于水，另一种不溶，我们就可以利用其溶解性的差异，通过过滤的方法实现分离。可加入适量化学试剂，将杂质其转变为沉淀，并通过过滤的方法除去。若两种物质都能溶解于水，例如硝酸钾与氯化钠，我们如何实现其分离呢？

[讨论2] 现有KCl和KNO3的固体混合物，请设计实验方案提纯KNO3。

混合物中各组分都溶于水，但其溶解度随温度变化不同，降温时溶解度随温度变化大的物质主要以晶体的形式析出。

[小结]

混合物的分离方法取决于混合物各组分性质的差异。

分离

方法

过滤

（不溶）－L S（溶）－S（不溶）

蒸发

从溶液（含一种溶质）中分离出

沸点不同

固体溶质

［问题情境］

1．如何设计提纯含有硫酸钠、氯化镁和泥沙等杂质的食盐？

2．根据氯化钾和硝酸钾的溶解度曲线，如何提纯含有氯化钾的硝酸钾固体？

［温馨提示］：

实验1：

1．硫酸钡，氢氧化镁不溶于水。除杂时试剂要过量。氯化钾，硝酸钾的溶解度受温度影响不同。

蒸发、结晶

根据溶解性不同

溶解、过滤

适用范围

原理

主要操作

2.怎样除去Na2SO4? 怎样保证Na2SO4已经除尽？

3.怎样除去MgCl2？

怎样保证完全除去MgCl2？

4.怎样除去前面加入的过量的试剂？

实验2：

1.根据溶解度曲线分离KCl和KNO3是在较高温度下溶解好，还是低温下溶解好？

2.根据你选择的温度和所给的混合物的质量，应该怎么计算所用水的量，应用多少克水？

3.都溶解后怎么将KNO3分离出来呢？

［交流与讨论］：请同学们根据课前预习的内容讨论：老师用多媒体展示学生设计的方案，鼓励学生参与对每个方案的讨论。主要引导学生围绕着上述提示的关键点进行讨论、补充。在学生充分讨论的基础上教师进行评讲解释、以统一认识。同时用多媒体呈现如下两自己设计好的方案与学生进行比较。

方案设计1：提纯含有硫酸钠、氯化镁和泥沙等杂质的食盐

（1）将粗盐溶解于适量的水中，过滤除去泥沙。

（2）向所得滤液中加入稍过量的BaCl2溶液

（3）再加入稍过量的NaOH 、

（4）加入稍过量的Na2CO3溶液

（5）过滤，除去沉淀物

（6）在滤液中滴加适量稀盐酸至溶液显中性

（7）蒸发、结晶，得到精制的氯化钠

方案设计2：提纯含有氯化钾的硝酸钾固体

（1）取50克水，加热到90℃左右，加入固体混合物，搅拌，使固体完全溶解。

（2）将所得溶液冷却到30℃左右，析出晶体

（3）过滤得到晶体

对于方案1，要强调Na2CO3溶液要放在BaCl2溶液之后，以除去加入的多余的BaCl2溶液。而步骤（2）和（3）是可以调换的。

对于议案，要说明水最少用量的计算方案，分别按溶解度曲线计算出氯化钾、硝酸钾的需水量，取其大者，实际用量应大于该量，因为溶解过程要蒸发掉一部分，多余的水应溶解完全后蒸发掉。

［归纳概括］：引导学生从讨论中归纳出如下知识要点。

1．

沉淀转化法除杂的原则

（1.）不减不增（新杂质、提纯对象）、除杂务尽（将杂质除尽）

（2）试剂加入顺序的确定原则：后面所加试剂要能除去前面试剂的残留

2．结晶法提纯

分离方法

结晶

适用对象

两种均可溶的固体

原理

溶解度随温度变化差异较大

（红色内容待学生完成后用多媒体呈现）

［实验操作］：让学生完成硝酸钾提纯的实验操作，强调：

主要操作

结晶、过滤

示例

的KNO3

加热、溶解、提纯含有KCl

1．

加热溶解的操作

2．

过滤的操作要点

［课堂小结］：找学生小结本节课的主要内容，注意指导学生使用列表比较法等组织策略。

同时多媒体呈现本节课内容以便学生校对。（见板书设计）

［作业布置］：

板书设计

一、几种分离提纯方法比较

分离方法

过滤

蒸发

结晶

适用对象

固体和溶液

两种固体

可溶固体与液体

两种均可溶的固体

原理

固体不溶于液体

其中一种不溶

沸点不同

溶解度随温度变化差异较大

一、除杂实验方案设计的原则

1．

不增不减，除杂务尽

2．

试剂加入顺序的确定：后面试剂要能解决前面的遗留残留杂质

［教学反思］：

1．本节课因为实验方案设计难度较大，费时较多，学生在课堂在难以在短时间内完成，在集体备课中决定将其作为预习作业有学生在课外完成，同时进行必要的提示，从教学情况来看，完成的较好，效果理想，既节省了上课的时间，又由于课外时间较充裕，学生完成的质量也较好。由于学生有了一定的思考，上课时也有话可说，发言踊跃，讨论热烈，每个方案都有6、7种不同方案，其它学生参与度也很大，把整个课堂都激活了。由此我们也得出一个启示：还学生的主体地位，给学生以充分的思考时间，学生就会积极的学习。

2．教学设计中对实验的安排不够合理，没有充分考虑环节的衔接，由于实验2放在后面，而结晶需要一定的时间，所以没能够在课堂上看到析出的晶体。在第二个班级我们及时进行了调整，将实验2调整到前面，学生讨论后立即进行实验，溶解完成后，冷却结晶，这时再进行实验1的教学，等到本节课教学结束时，结晶已经完成，正好接着做过滤实验。

3．学生不善于使用组织策略来对所学知识进行统摄整理，故而知识零乱易遗忘。要加强这方面的指导。

蒸发、结晶

结晶、过滤

主要操作

溶解、过滤

示例

泥沙与水

泥沙与食盐

食盐水

的KNO3

加热、溶解、提纯含有KCl