第二单元　研究物质的实验方法教案设计（一等奖）

“混合物的分离和提纯”复习课案例

海高

费利敏

一、设计思想

化学是一门以实验为基础的学科，而对学生来说，化学实验是既有趣又比较难掌握的一块知识和技能，在高考中实验习题的得分率总是比较低的。物质的分离和提纯是化学学科研究物质过程中最基本的环节，所以也是高中化学学习中十分重要的内容。在高一阶段学生通过学习只是对基本的分离提纯方法有了一个初步的认识，但没有构建完整的知识体系，也不具备设计完整的实验方案的能力。该复习课案例是依据间接教学策略的基本原则进行设计的，主要是以问题为媒介，使学生在解决问题的过程中逐渐形成知识线索，整理出过滤法、结晶法和化学沉淀法用于分离提纯混合物的一般程序、基本原则和操作要领，再通过学生的整理归纳形成比较完整的混合物分离提纯的实验知识体系。

二、教学目标

1．使学生掌握物质分离提纯的基本方法，并初步掌握基本的操作技能。

2．培养学生设计实验方案的能力，使其能根据常见物质的性质设计分离和提纯

物质的实验方案。

3．使学生在问题解决的过程中能提炼物质分离提纯实验的基本原理、实验操作方法和实验方案设计的基本原则，并内化为学生的基本化学观念。

4．在问题解决的过程中提高学生自主学习、合作学习的能力。

5．使学生在问题解决的过程中体会化学实验研究的一般方法，培养学生严谨的科学态度和良好的思维品质。

三、教学重点

过滤法、结晶法和化学沉淀法在物质分离提纯中的应用。

四、教学难点

学生能根据基本的分离提纯原理和混合物的性质设计科学的实验方案。

五、教学准备

试剂：K2SO4溶液 Ba(NO3)2溶液 仪器及用品：分液漏斗

蒸发皿

玻璃棒 普通漏斗 铁架台 铁圈 酒精灯 试管 烧杯 滤纸 教学挂图： 过滤 蒸发结晶

六、教学过程

[引言]在化工生产和合成过程中，物质的分离和提纯是一个非常重要的环节，针对不同性质的混合体系，常用的物质分离和提纯的方法有：过滤、分液、蒸馏、结晶等。这节课我们要重点回顾和整理物质分离和提纯的基本原理和操作方法。

[教师提问]已知KClO3在MnO2的催化作用下可分解制取氧气，现有一包完全反

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应后的剩余固体，欲从其中回收MnO2以循环使用，请设计实验方案及操作方法。

[教师活动]请一学***中等到偏下的的学生回答该问题，对其回答要尽可能作充分肯定。

[学生活动]回答问题。（一般会作如下回答：取固体溶于水后再过滤。）

[教师提问]过滤操作需要哪些仪器和用品？操作应注意什么？

[学生活动]学生在讲台前边回答边搭建装置。

[教师活动]展示过滤操作挂图。

[教师引导]这样过滤后所得的MnO2

可直接回收贮存了吗？你认为还需进行怎样的处理？

[学生活动]讨论并回答问题——（一般学生比较容易想到需要将MnO2进行干燥，若学生觉得特别困难，教师可作如下提示：从盐水中取出来的苹果会有什么味道？此时学生就有了完整的答案：将MnO2洗涤干燥。）

[教师提问]你认为该如何洗涤滤纸上的MnO2? [学生活动]回答问题——（学生给出的方法会有多种，一般常见的是：将MnO2溶于水再过滤，重复几次。）

[教师活动]根据学生的具体回答引导学生思考评价，从而得到简单可行的操作方法。

[学生活动]小结沉淀的洗涤方法：用玻璃棒引流向漏斗内加水直到浸没沉淀，待水流尽后重复操作1-2次，直到沉淀表面的KCl洗涤干净。

[教师提问]我们现在想知道洗涤2-3次后是否真的已经洗涤干净了，又该如何证明呢？（此问题难度较大需在教师的引导下组织回答。）

[学生活动]小组讨论并回答问题。（问题比较难，一般难于作出严谨的回答。）

[老师活动]教师可通过下列一系列的问题提示学生进行分析。

我们怎么知道洗衣服过水时洗涤剂已经漂洗干净了？（看还有没有泡沫）

KCl溶于水无色无味我们无法通过感官进行判断，那我们可以通过什么办法证明呢？

洗涤液中的KCl浓度非常低，哪个灵敏的实验可以帮我们作出正确的判断呢？

我们该取哪次洗涤液进行检验呢？

[学生活动]小结判断沉淀是否已经洗涤干净的一般方法：取最后一次洗涤液，选择比灵敏度比较高的实验验证离子的存在。

[教师活动]现在请同学们总结一下将不溶物从混合体系中分离提纯的一般过程。

[学生活动]总结该分离提纯的一般过程。

[教师板书] 一、过滤

分离对象：悬浊液

主要仪器：漏斗

玻璃棒

烧杯

铁架台带铁圈

操作注意事项：（1）一贴二低三靠站

（2）沉淀洗涤方法

（3）判断沉淀洗净的方法

[教师提问]为节约试剂，我们想从上述滤液中回收KCl晶体，该如何操作？请设

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计实验方案。

[教师活动]请一中下水平的学生回答此问题，并对其回答尽可能作充分的肯定。

[学生活动]回答问题——蒸发结晶。

[教师提问]选择蒸发结晶的理由是什么？

[学生活动]回答问题——KCl的溶解度随温度的升高变化不大。

[教师提问]蒸发结晶用到的主要仪器？有哪些操作注意事项？

[学生活动]回答问题并在讲台前搭建装置。

[教师提问]现在请同学们总结一下结晶法分离的原理、适用范围、主要仪器和操作事项。

[学生活动]总结整理相关知识。

[教师活动]展示蒸发结晶的挂图。

[教师板书]二、结晶

蒸发结晶——适用于分离随温度升高溶解度变化不大的溶质

分类

冷却结晶——适用于分离随温度升高溶解度增大较快的溶质

蒸发结晶的主要仪器：蒸发皿

三脚架

玻璃棒

酒精灯

蒸发操作注意事项：（1）溶液体积≤2/3容器体积

（2）不直接加热蒸干

（3）搅拌防飞溅

[教师提问]现有一包固体NaCl中混有少量KNO3杂质，我们如何通过实验获得比较纯净的NaCl晶体？请说明实验过程。

[学生活动]小组讨论交流讨论结果。（比较多的学生会认为通过配制热饱和溶液冷却结晶除去KNO3杂质。）

[教师活动]适当的时候提示学生：（1）KNO3的量不是很多；（2）当KNO3结晶时残余的溶液是KNO3饱和溶液。

[学生活动]先由一学生总结实验方案，再经学生评价完善方案，并确定实验方案。

[教师活动]下列细节问题可给学生恰当的提示：比如有关能否蒸干？如何将晶体和母液进行分离？若还有KNO3残余该作何处理？

在黑板右侧板书：

溶于水配成饱和溶液——蒸发结晶——过滤洗涤——重结晶

[教师提问] 现有一包固体KNO3中混有少量NaCl杂质，我们如何通过实验获得比较纯净的KNO3晶体？请说明实验过程。

[学生活动]回答问题

[教师活动]黑板右侧板书：

配成热饱和溶液——冷却结晶——过滤洗涤——重结晶

[教师提问]混合物用结晶法进行分离提纯时一般原则有哪些？

[学生活动]反思并小结，学生作出评价并完善小结。

[教师活动]将学生的回答作出整理归纳：（1）选择合适的方法使被提纯的物质结晶；（2）若蒸发结晶则不能蒸干；（3）晶体的洗涤用少量水；（3）可用重结晶法

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提高纯度。

[教师提问]有一KNO3溶液中含有少量杂质SO42-，我们该如何用化学沉淀法法除去杂质离子？

[学生活动]思考并回答问题。

[教师活动]将一些典型的答案作简单的板书记录。

典型的错误答案为：向溶液中加入适量的Ba(NO3)2溶液后过滤取滤液。

[教师追问]如何判定加入的Ba(NO3)2溶液恰好适量？

[学生活动]回答问题，一般会如下作答：发现沉淀不再增多。

[教师活动]不作评价。取少量K2SO4溶液于试管中，另准备一瓶Ba(NO3)2溶液，请学生上讲台进行演示实验，将Ba(NO3)2溶液逐滴滴入K2SO4溶液中，直到刚好沉淀完全。

[学生活动]一学生演示实验，其他学生观察实验，总结实验结果，即无法准确地判定沉淀是否则好完全。

[教师追问]为保证杂质除尽我们该怎样控制Ba(NO3)2溶液的用量？

[学生回答]加过量的Ba(NO3)2溶液。

[教师追问]如何知道Ba(NO3)2溶液已经过量？

[学生活动]回答问题。（一般会有如下回答：过滤后向滤液中加入Ba(NO3)2溶液看是否还有沉淀。期间老师可提醒学生悬浊液放置一段事会发生沉降。）

[教师追问]过量的Ba2+怎么办？

[学生活动]需在教师的引导下寻找合适的试剂——K2CO3用溶液。

[教师追问]过量的CO32-怎么办？

[学生回答]加HNO3到无气泡产生。

[教师追问]加入HNO3之前需进行什么操作？为什么？

[学生回答]过滤，否则HNO3会溶解沉淀。

[教师提问]化学沉淀法除杂质离子一般要遵循什么原则？

[学生活动]总结相关知识，并作相互评价。

[老师板书]三、化学沉淀法

分析混合物组成——选择合适的沉淀剂——加入过量沉淀剂——沉淀剂的加入顺序——过量沉淀剂的除去——确定实验步骤

[教师活动]课堂小结——回顾本节课学生整理获得的重点知识和技能。

七、教学反思

间接教学策略的核心是使学生在发现问题和解决问题的过程中获得并完善有关的原理和概念。本节课精心设计了一系列问题，由于问题梯度合理，学生通过努力都能比较完美解决，所以学生参与积极性非常高，课堂教学效率十分显著。一些比较抽象的环节，通过教学图片、结合生活中的实例以及学生的实际操作，最终学生能顺利完成学习任务，达到预设的教学要求。

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