单元复习优秀公开课教案

物质的鉴别与除杂

【教学分析及思路】

不止着眼于知识的落实，在当前强调核心素养落地，一体四层四翼考试体系的背景下，如何在落实知识的基础上提升学生能力显得更为重要。区别于传统复习课单纯讲练以复习原有知识，本课在提纯CO2、CaCl2的真实情境下，融合科学探究实验，进行项目式学习模式的复习课，激励学生积极、主动获取知识，形成知识体系，提升思维能力。除去物质鉴别与除杂的知识、方法教学外，更强调在真实情境下如何根据被提纯物质的性质选择除杂试剂，在试剂选择过程中提升学生思辨能力。此外，本课创造性地将物质的鉴别与除杂和酸碱盐的微观结构相结合，在鉴别除杂的过程中领会复分解反应的实质，深化微粒观这一基本学科观念和宏微符三重表征方式，培养宏观辨识和微观探析层次核心素养；利用碳酸氢钠的化学性质推理碳酸氢盐这一类物质的化学性质，并设计实验进行验证，体现分类观思想，同时提升证据推理与模型认知、实验探究与创新意识层次核心素养。

【教学目标】

通过探究二氧化碳制取后杂质的去除学习物质鉴别与除杂的基本方法，在真实情境中通过思辨选择除杂试剂，通过典型物质推理一类物质的化学性质，培养微粒观、分类观等学科观念及讨论、推理、演绎等能力，提升实验技能，并在除杂过程中领会纯净的学科思想。

教学重点：

物质的鉴别与除杂基本思路

教学难点：

在鉴别、除杂的过程中归纳复分解反应的微观实质

【教学方法】

讲授法、启发式提问法、讨论法、练习法

【教学过程】

[引入]温故知新：如何鉴别CO2和O2？如何检验O2?如何除去CO2中的O2杂质？

归纳物质的鉴别与除杂的基本思路与要点：

鉴别物质的基本思路：罗列物质的性质

→ 利用现象不同的性质作为切入点

检验物质的基本思路：罗列物质的性质

→

利用物质独有且现象明显的性质作为切入点

物质除杂的基本思路：罗列物质的性质

→ 利用杂质独有的性质作为切入点

物质除杂的原则：①不增(不引入

)；②不减(不减少

)；③易分离(被提纯物与杂质易分离) 注意：物质的性质可为物理性质或化学性质；鉴别除杂时，简单易操作的方法优先使用。

设计意图：复习已知，在学生熟悉的题目情境下归纳总结物质鉴别与除杂的方法和要点，为后续真实、复杂情境中鉴别除杂的运用提供基本思路。

[技能提升] 情景一：实验考试中，小夏使用大理石（含90%CaCO3及MgCO3、CaO等杂质）和盐酸反应制取CO2，在验证CO2与H2O反应的性质时，小夏将通入CO2后变红的石蕊溶液加热至沸，发现红色石蕊溶液颜色不再变化。

(1)产生该现象的原因为

。

(2)杂质的存在会影响物质的利用，如何除去杂质是实际生产生活的关键问题。请思考，除去CO2中的HCl杂质应选用什么试剂，并写出选择该试剂除杂的原因。

物理性质

HCl 无色气体，能溶于水

①

②

化学性质

③

④

⑤

HCl 阴离子：

相互反应的离子

相互反应的离子

CO2

①

②

③

阳离子：

[资料卡片]Na2CO3可以和CO2发生反应：Na2CO3 + CO2 + H2O ═ 2NaHCO3 NaCO + H2O + CO2↑

23

NaHCO3可以和碱发生反应：NaHCO3

+ NaOH ═ Na2CO3 + H2O NaHCO3不稳定受热易分解：2NaHCO3

△

CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度最低。

经思考，除去CO2中的HCl杂质应选用的试剂应为

。

(3)请帮助小夏补充完整框图内除杂装置，成功制取纯净、干燥的CO2。

设计意图：在真实情境下提出真实问题，激发学生探究欲。设立问题串：是石蕊变红后加热不变紫是由什么导致的？→CO2中的杂质是什么？→如何除去HCl杂质？→为什么不使用金属除杂？→为什么不使用AgNO3除杂？→除杂过程中应注意的要点是什么？问题串

难度螺旋上升，层层递进，思维深度逐渐加强，引导学生运用知识解决问题，提高学生思辨能力和全面思考解决问题的能力。

情景二：(4)装置B的用途为

，为什么使用澄清石灰水而不使用NaOH溶液？

(5)在除杂的过程中，小夏发现装置C中石灰水中先出现白色浑浊，一段时间后浑浊消失，溶液澄清。小夏对此产生好奇，查阅资料后发现反应后的澄清溶液的主要成分应为Ca(HCO3)2，如何验证？(写出实验操作、现象、结论)

(6)

为探究异常现象，小夏将电极两端插入澄清石灰水中，闭合开关，小灯泡正常发光，后向内通入CO2，直至溶液中白色浑浊完全消失。该过程中发生的化学方程式为

、

；小灯泡的发光情况为

，尝试画出上述过程中溶液中的微粒变化情况：

Ca

-OH

2+

OH

--OH

-2+OH

Ca

反应前

产生白色浑浊时

反应结束后

设计意图：通过讨论检验二氧化碳的试剂，加深学生对物质检验原理的认知。通过利用资料卡片，以NaHCO3的模型推理Ca(HCO3)2存在的化学性质，并选择合适的化学性质进行鉴别，渗透分类观的基本观念及酸碱盐发生的复分解反应本质是离子之间发生反应。利用灯泡发光现象表征溶液中离子的变化情况，将宏观与微观相联系，并让学生使用微观示意图表示化学反应变化本质，由微观变化推导宏观现象，培养宏微符三重表征的思维模型，从多角度实现核心素养的落地。

情境三：氯化钙可用作食物防腐剂，保持食物新鲜度。小夏打算利用反应后的溶液制取纯净的氯化钙，尝试制作以其为防腐剂的水果罐头，请帮助小夏完善实验方案。

大理石

(1)试剂X为

，发生的反应方程式为

。

(2)如何确认杂质已除尽？

(3)试剂Y为

，发生的反应方程式为

。

过量稀盐酸

CaCl2、

MgCl2、

HCl 过量X CaCl

2、

Ca(OH)

2

过量Y

2、

CaClHCl

蒸发

CaCl2

设计意图：利用除杂基本思路选择除杂试剂时，遇到问题：杂质和被提纯物质化学性质相似时，如何除杂？引发认知冲突后引导学生结合复分解反应本质为离子间的反应思考，根据CaCl2、MgCl2阳离子不同选择合适的试剂，并构建思维模型：酸碱盐类别物质除杂时可将杂质作为反应物，被提纯物作为生成物寻找除杂试剂，并利用该思维模型解决问题，培养证据推理与模型认知层次核心素养。

[实战演练] 1.

(2018·广州改编)硫酸氢钠( NaHSO4)溶于水形成无色溶液，经测定NaHSO4溶液pH < 7。请预测其化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证。限选试剂是：NaHSO4溶液、BaCl2溶液、FeSO4溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、稀盐酸、酚酞溶液、紫色石蕊溶液、镁条、碳粉、氧化铜。

预测

①能够与含Ba的盐反应

②能够与____________(填物质类别)反应

③能够与____________(填物质类别)反应

2+预测的依据

______________________

验证预测的实验操作与预期现象

取少量

NaHSO4溶液于试管中,滴入BaCl2溶液,如果观察到__________________________，则预测成立

_____________________________________，如果观察到____________________________，则预测成立。

_____________________________________，如果观察到____________________________，则预测成立。

______________________ ______________________

2. 回答下列与物质提纯和鉴别有关的问题: (1)下列两个方案都可以除去铜粉中少量的CuO，从环境保护和操作简便等方面考虑，较好的方案是

(填标号)。

A.用稀HCl除去CuO B. 用CO还原CuO (2)要除去K2SO4溶液中的少量KOH，不能选用稀HCl，原因是会生成

(填化学式)而引入新的杂质。

(3)要使NaCl溶液中少量的Na2SO4转化为沉淀而除去，可选用适量的

(填名称)。

(4)除去食盐中混有的泥沙得到食盐可采用的方法是

。

(5)区别NaOH溶液和澄清石灰水可采用的方法是

、

(至少填两种)。

设计意图：选择合适、难度适中的练习题，即讲即练，巩固知识，重视课堂反馈，体现教学评一体性。

[总结提升] 物质的鉴别与除杂均利用物质性质的不同进行，区别点在于鉴别强调现象必须不同（可都发生反应但现象不同，可一个发生反应一个不发生），而除杂强调杂质特有的性质，被提纯物无损耗，也不能引入新杂质，可从转化为生成物、或液体气体沉淀的角度分析。

设计意图：归纳总结知识，完善学生认知结构，形成物质鉴别与除杂的系统思路。

【板书设计】

鉴别：

不同现象

检验：

物质独有、现象明物理、化学性质

除杂：

杂质独有性质

不损耗不引杂、两