第二单元　研究物质的实验方法教学设计及教案分析

/电/子/备/课/模/板/

徐州三十五中学高一教案

教师：陈洪军 日期：

课题

物质的分离与提纯

一、教学设计思路

课时

1 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、学习任务分析

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，记录实验现象和数据，完成实验报告，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

教学

目标

（1）本课内容的组成成分

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。

（2）在模块学习中的地位和作用

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。

三、学习者分析

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

1

/电/子/备/课/模/板/ 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。

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，在设计实验方案对物质进行分离和提纯中存在一定困难

（2）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、结晶等操作，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）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）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。

重点

难点

教学

方法

教学

程序

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：萃取、蒸馏操作的掌握及应用

[单击此处输入教学方法] 教

学

过

程

[引入]自然界的物质大多数属于混合物，而我们需要的往往是纯净物，所以在化学研究、工业生产中经常要对混合物进行分离和提纯，如石油的分馏。

[板书]一、物质的分离和提纯

[交流与讨论]

1、现有混有少量氯化钾的硝酸钾粉末，请参照图1-11的溶解度曲线，设计实验方案提纯硝酸钾。

备

注

[方案]观察氯化钾和硝酸钾的溶解度曲线可得出，硝酸钾在温度高时溶解度很大，在温度低时溶解度较小，氯化钾的溶解度随温度变化的幅度不大。可以利用这个特征来提纯硝酸钾。实验方案如下：

（1）溶解：取适量水加热到90℃左右，加入固体混合物，搅拌，使固体完全溶解；

（2）冷却结晶：将所得溶液静置、冷却，降低温度到30℃左右，析出晶体；

2

/电/子/备/课/模/板/ （3）过滤：过滤（2）所得混合物，得到晶体；

（4）重结晶：若需要更纯净的KNO3晶体，可将（3）所得晶体再结晶操作一次。

[总结]在物质的分离和提纯中，要根据被分离的混合物性质来确定应该采用的方法。

2、现有含少量氯化镁和泥沙的粗食盐，请设计实验方案提纯氯化钠（提示：氢氧化镁难溶于水）。

[方案]含氯化镁和泥沙的粗盐的提纯，根据所含的杂质有：泥沙、镁离子，可用沉淀过滤法进行处理。设计出实验方案，具体实验步骤如下：

（1）溶解：将粗盐溶于适量水中，并加入稍过量的氢氧化钠；

（2）过滤：过滤除去沉淀物，在滤液中滴加适量稀盐酸至溶液呈中性；

（3）蒸发结晶：回执蒸发溶液，得到精制的氯化钠晶体。

[板书] 1、过滤：不溶性固体与液体分离。

（1）仪器：漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈）。

（2）操作要领：三靠、两低、一贴。

2、结晶（使固体物质从溶液中以晶体状态析出的过程）

（1）冷却结晶：用于溶解度随温度变化不同的可溶性混合物分离。网][来源学科

（2）蒸发结晶：可溶性固体与液体分离。

仪器：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台（带铁圈）。

[观察与思考]已知四氯化碳是一种难溶于水的无色油状液体，密度比水大，常用作溶剂。请完成下列实验：

（1）在两支试管中各加入2～3mL溴水，再向其中一支试管中加入1mL四氯化碳，振荡，静置。观察并比较两支试管中的实验现象。

实验现象

滴加CCl4的试管出现分结论

CCl4不溶于水，比水重，层，上层无色，下层呈橙红色。

溴在CCl4中溶解性更好。

3

/电/子/备/课/模/板/ [讲解]该实验是根据物质在不同溶剂中溶解性的差异，将物质从溶解性差的溶剂中转移到溶解性好的溶剂中。这样的实验方法在化学上叫做“萃取”。

[设问]萃取之后如何将两种互不相溶的液体分开呢？

[观察与思考]（2）①用量筒取10mL碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗，然后再加入4mL四氯化碳，盖好玻璃塞。②用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来，用力振荡。③将分液漏斗放在铁架台上，静置。④待液体分层后，将分液漏斗的玻璃塞打开，再将分液漏斗下面的活塞打开，使下层液体慢慢流出。

[板书]3、萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同，把物质分开的方法。

4、分液：把两种互不相溶的液体（且密度不同）分开的操作。

仪器：分液漏斗、铁架台（铁圈）、烧杯。

[强调]（1）使用分液漏斗前要检漏；

（2）下层液体由下端管口流出，上层液体由分液漏斗上口倒出。

[观察与思考]某些地区的自来水中含有Fe3+，实验室可通过蒸馏自来水的方法获得少量纯净的水（蒸馏水）。

在蒸馏烧瓶中加入几粒沸石（或碎瓷片），再加入少量含有Fe3+[来源:Zxxk.Com]的水，按所示组装实验仪器，加热烧瓶，观察实验现象。

[板书]5、蒸馏：将液态物质加热至沸点，使之气化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作。

（1）使用范围：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。

（2）仪器：蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、铁架台（铁夹、铁圈）、石

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/电/子/备/课/模/板/ 棉网、锥形瓶、牛角管、温度计。

[提问]根据上述实验方案，请同学们思考，如果一种物质中混入了一种或几种杂质，应该如何处理？

[归纳]可采用杂质转化法，如将杂质转化为沉淀、气体等。

[追问]在这些转化过程中，我们应注意哪些问题呢？

[归纳]注意：（1）不引入新的杂质；（2）不能减少被提纯物质的质量；（3）操作简洁，在多步分离中，试剂应过量，后加试剂应能把前面所加的无关物质或离子除去。[来源学§科§网Z§X§X§K]

[板书]二、化学方法分离和提纯物质

1、原则：不增、不减、易分、复原。

2、方法：（1）沉淀法；（2）气体法。

[课堂小结]本节课我们学习了根据混合物中各物质的性质差异，采取适当的方法将混合物中的各种物质分离开来。例如：根据混合物中各物质溶解性差异，通过溶解、结晶、过滤的方法将混合物分离；根据液体沸点的不同，通过蒸馏将液体混合物分离；根据混合物中各物质的性质差异，通过加入适当的试剂，除去物质中的杂质等。

[板书设计] 一、物质的分离和提纯

1、过滤：不溶性固体与液体分离。

（1）仪器：漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈）。

（2）操作要领：三靠、两低、一贴。板书

（1）冷却结晶：用于溶解度随温度变化不同的可溶性混合物分离。

（2）蒸发结晶：可溶性固体与液体分离。

仪器：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台（带铁圈）。

3、萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同，把物质分开的方法。

4、分液：把两种互不相溶的液体（且密度不同）分开的操作。

仪器：分液漏斗、铁架台（铁圈）、烧杯。

[来源学#科#网Z#X#X#K]

2、结晶（使固体物质从溶液中以晶体状态析出的过程）

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/电/子/备/课/模/板/ 5、蒸馏：将液态物质加热至沸点，使之气化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作。

（1）使用范围：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。

（2）仪器：蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、铁架台（铁夹、铁圈）、石棉网、锥形瓶、牛角管、温度计。

二、化学方法分离和提纯物质[来源:Z_xx_k.Com]

1、原则：不增、不减、易分、复原。

2、方法：（1）沉淀法；（2）气体法。

课后记

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