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1、[物質(zhì)的分離和提純教案]物質(zhì)的檢驗分離和提純教案
高一化學(xué)
《物質(zhì)的分離與提純》
教學(xué)設(shè)計
一、設(shè)計思想
本教學(xué)設(shè)計,是用新的學(xué)習(xí)視角和學(xué)習(xí)方法教傳統(tǒng)的實驗課題(粗鹽提純、萃取分液),教
學(xué)中讓學(xué)生把理論和實踐相結(jié)合,并配合多媒體向?qū)W生傳輸必要的信息材料。在一定的理論得基礎(chǔ)上,讓學(xué)生親手實驗,在實驗過程中根據(jù)現(xiàn)象,進(jìn)行分析,歸納分離提純的一般思路即可能途徑 → 優(yōu)化途徑 → 擬定步驟 → 具體方案最后得出分離提出的常見方法。有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、探究能力和創(chuàng)新精神。
二、教材分析
本節(jié)教材是要讓學(xué)生明確實驗是化學(xué)家研究化學(xué)物質(zhì)的重要方法之一?;瘜W(xué)家要研究一種
物質(zhì),首
2、先考慮的是怎樣從混合物中把這種物質(zhì)分離出來,怎樣提純這種物質(zhì),再進(jìn)行分析、檢測、研究它的結(jié)構(gòu)、組成。本節(jié)以研究化學(xué)物質(zhì)的實驗方法為主題,以化學(xué)家研究物質(zhì)的一般思路為主線,引導(dǎo)學(xué)生了解物質(zhì)的分離與提純的方法及基本操作。
三、學(xué)情分析
高一新生來自不同層次的初中學(xué)校,化學(xué)實驗基本技能水平參差不齊,學(xué)生間還較陌生,
這些因素制約了學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動的開展。因此此教案中以初中化學(xué)中已學(xué)過的過濾、結(jié)晶等物質(zhì)分離的方法為切入點,教師積極引導(dǎo)、幫助創(chuàng)設(shè)合作學(xué)習(xí)的氛圍。在合作學(xué)習(xí)的氛圍中以討論、交流、合作實驗等學(xué)生活動為主,來完成教學(xué)任務(wù)。這種做法符合這個年齡段學(xué)生的學(xué)習(xí)心理,并能培養(yǎng)學(xué)生的團隊意識。
3、四、教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:初步學(xué)會蒸餾和分餾、過濾、重結(jié)晶等分離與提純的實驗技能。
過程與方法: 1、初步了解根據(jù)混合物的性質(zhì)選擇不同的方法。
2、獨立或與同學(xué)合作完成一些簡單的物質(zhì)分離提純操作。
3、通過動手實驗,練習(xí)量取、溶解、過濾、蒸發(fā)、蒸餾、萃取、分液等基本操作,注意基本操作的規(guī)范訓(xùn)練。
情感態(tài)度與價值觀:
1、初步學(xué)習(xí)用實驗設(shè)計在化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究中的應(yīng)用等隱性目標(biāo)。
2、了解化學(xué)實驗為主的學(xué)科特點,加深對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識,提高創(chuàng)新精神和實踐能力。
五、重點難點
重點:1、掌握研究物質(zhì)的實驗方法和分離提純的原理和方法。
2、初步認(rèn)識怎樣設(shè)計實驗方案,在動手實驗中體驗
4、科學(xué)探究的過程,學(xué)習(xí)運用以實驗
為基礎(chǔ)的實證研究方法。
難點:物質(zhì)分離和提純實驗方案的設(shè)計。
六、教學(xué)策略與手段
本節(jié)教學(xué)中教師圍繞著學(xué)生特點,教材內(nèi)容要求,尋求一種體現(xiàn)師生互動、生生互動、學(xué)
生自主學(xué)習(xí)的新模式。在課堂教學(xué)過程中采用實驗法、講授法、探究法和小組合作討論法,讓學(xué)生親自動手實驗去發(fā)現(xiàn)問題的同時,分析問題,解決問題。教學(xué)中讓學(xué)生把理論和實踐相結(jié)合,并配合多媒體向?qū)W生傳輸必要的信息材料。在一定理論的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生親手實驗,在實驗過程中根據(jù)現(xiàn)象,進(jìn)行分析,歸納分離提純的一般思路,得出分離提出的常見方法。有利于
培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、探究能力和創(chuàng)新精神。
七、課前準(zhǔn)備:
5、
1、實驗用品:粗鹽樣品、鐵架臺、漏斗、玻璃棒、燒杯、蒸發(fā)皿、酒精燈、分液漏斗、蒸餾燒瓶、冷凝管、錐形瓶
2、學(xué)生分組:教學(xué)過程采用實驗探究的方式,四人一組進(jìn)行實驗,為了防止上課的時候出現(xiàn)混亂,在課前預(yù)先把全班學(xué)生分成10個左右的小組,并讓學(xué)生在組內(nèi)作好分工。
八、教學(xué)過程:
引言化學(xué)研究工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常要對混合物進(jìn)行分離和提純,如石油的分餾。
多媒體顯示(放映投影錄像)學(xué)生觀看投影、教材圖片,知道化學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)都經(jīng)常要對混合物進(jìn)行分離和提純,從中體會用實驗方法對混合物進(jìn)行分離、提純的重要性。
板書一、分離、提純
情境設(shè)置
分離和提純物質(zhì)要用到多種大型設(shè)備,例如:食鹽的工業(yè)生產(chǎn)
6、中,它所依據(jù)的原理與我們在實驗中常見的方法大致相,而且,工業(yè)設(shè)備設(shè)計時的數(shù)據(jù)和方案往往要靠小型實驗來提供,那么人們是怎樣從海水中獲得粗鹽并加以提純得到精鹽呢?下面我們就是一個實驗小組,任務(wù)就是為食鹽工廠提供粗鹽提純的最佳方案。
多媒體顯示情景 海水曬鹽 海水 → 貯水池 → 食鹽 → 精鹽
師問從海水中分離食鹽是怎樣的過程,其中應(yīng)用到初中學(xué)習(xí)到的那種分離方法。
學(xué)生回答海水在太陽能的作用下,溫度升高,水分不斷蒸發(fā),析出氯化鈉晶體,用到了蒸發(fā)結(jié)晶的方法。
展示樣品展示粗鹽樣品 :學(xué)生觀察顏色(色黃 有泥沙),品嘗味道(味澀, 在氯化鈉結(jié)晶析出的同時MgCl2、 Na2CO3也有少量晶體析
7、出,混在氯化鈉中)
學(xué)生搶答1、食鹽中的泥沙可用過濾的方法除去。
2、MgCl2、 Na2CO3 等可溶性雜質(zhì)可用化學(xué)方法使其轉(zhuǎn)化成為氯化鈉。
板書二、分離提純的方法:
1、過濾和結(jié)晶的原理及圖片
交流討論請同學(xué)們考慮一下,什么樣的混合物能夠用過濾方法來分離?什么樣的混合物可以用結(jié)晶方法來分離?在操作中應(yīng)注意些什么。
學(xué)生思考、討論、相互交流。知道過濾適用于分離難溶固體與液體組成的混合物,結(jié)晶適用于分離溶解度不同的物質(zhì)。
整理歸納請同學(xué)們總結(jié)一下,混合物的性質(zhì)與分離方法之間有什么關(guān)系?學(xué)生總結(jié),最后得到下列共識:不同的分離方法都有一定的適用范圍,要根據(jù)不同混合物的性質(zhì)來選擇合適的
8、分離方法進(jìn)行分離。
實驗探究
根據(jù)已學(xué)過的溶解、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶等基本技能和有關(guān)酸、堿、鹽的知識所提供的物質(zhì)溶解性信息,將從海水中分離出含有泥沙、氯化鎂、硫酸鈉等雜質(zhì)的食鹽進(jìn)行提純。分組討論,自己設(shè)計實驗方案。
多媒體顯示信息1、
一些物質(zhì)的溶解性
多媒體顯示信息2、
實驗設(shè)計的程序:
一、分析:
1、明確實驗?zāi)康摹?
2、是否可用物理方法解決。
3、采取適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)方法,并輔以合理的物理方法。
二、步驟: 要求前后有序,清楚明白。
學(xué)生討論后暢所欲言:
學(xué)生甲:溶解 → 過濾去泥沙 → 濾液中加Ba(OH)2 → 過濾 → 濾液蒸發(fā)結(jié)晶
學(xué)生乙:溶解 → 過濾去泥沙
9、→ 濾液中加 NaOH → 過濾 → 濾液中加BaCl2 → 濾液蒸發(fā)結(jié)晶
師生再討論對學(xué)生提出的方案討論是否可行,同時多媒體顯示實驗方案的設(shè)計中要注意物質(zhì)分離和提純的原則與注意事項:(通過以上同學(xué)的發(fā)言,可知學(xué)生對分離提純的原則和注意事項并不清楚,提出的方案漏洞百出,因此教師要及時補充有關(guān)內(nèi)容。)
基本原則:1、不增(不引入新雜質(zhì))
2、不減(不減少被提純物質(zhì))
3、易分離(被提純物與雜質(zhì)易分離)
4、易復(fù)原(被提純物易復(fù)原)
注意事項:1、除雜試劑要過量
2、過量試劑要除盡
3、去除多種雜質(zhì)時要考慮加入試劑的順序
4、選擇最佳的除雜途徑
閱讀完分離提純原則和注意事項后,
10、再組織學(xué)生進(jìn)行實驗方案設(shè)計討論:
學(xué)生甲:溶解 → 過濾 → 濾液中加過量NaOH溶液 → 過濾 → 濾液中加過量BaCl2溶液 → 過濾 → 濾液加過量Na2CO3 溶液 → 過濾 → 濾液蒸發(fā)結(jié)晶
學(xué)生乙:溶解→ 過濾 → 濾液中加過量溶液Ba(OH)2 → 過濾→ 濾液加過量Na2CO3 溶液 → 過濾 → 濾液中加適量稀鹽酸 → 蒸發(fā)結(jié)晶
學(xué)生丙:溶解 → 過濾 → 濾液中加過量BaCl2溶液 → 過濾 → 濾液中加過量NaOH溶液→ 過濾 → 濾液加過量Na2CO3 溶液 → 過濾 → 濾液加適量鹽酸 → 蒸發(fā)結(jié)晶
學(xué)生?。和鈱W(xué)生丙的方案,提出還可把NaOH溶液和BaCl2
11、溶液加入順序交換。
有些學(xué)生還提出往溶液中加入酚酞或石蕊等試劑,來控制加酸(稀鹽酸)或加堿(NaOH)的量,一度使課堂有些“失控”,此時教師只要把握住分離提純的原則和注意事項引導(dǎo)學(xué)生討論,最終確定四種方案進(jìn)行實驗。實驗過程中體會方案的可行性。
小組合作實驗分成四個實驗小組,小組成員相互合作,分別對以上四個實驗方案進(jìn)行實
驗操作,在操作過程中體驗方案是否可行,分析實驗方案是否還可優(yōu)化。
學(xué)生實驗老師巡視學(xué)生實驗指導(dǎo)學(xué)生溶解、過濾、蒸發(fā)等操作的規(guī)范性。
學(xué)生總結(jié)實驗結(jié)束后,學(xué)生把實驗結(jié)果進(jìn)行交流,對方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,總結(jié)出最佳方案。
多媒體顯示
提純步驟:
1、泥沙 等不溶性雜質(zhì),
12、可先用過濾方法除去。
2-2、加入稍過量BaCl2除去SO4
2+ 3、加入稍過量Na2CO3除去過量的Ba
2+4、加入稍過量的NaOH溶液除去Mg
2-5、先將④所得混合物過濾,再往濾液中加入稍過量的稀鹽酸除去CO3和OH-
上述加入試劑的先后順序還可設(shè)計為:
BaCl2 → NaOH → Na2CO3 → HCl
NaOH → BaCl2 → Na2CO3 → HCl
關(guān)鍵是Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后,而稀鹽酸必須在最后加。
提出問題怎樣把溴水中溴和水分離開呢?
演示過程中說明在分液漏斗中加入25mL溴水,再加入10mL的四氯化碳溶液。四氯化碳是一種易揮發(fā)
13、的有機溶劑,密度比水大,不與水混溶,且溴在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大。
學(xué)生回答觀看實驗的體會
教師總結(jié)]:通過比較,可見這種分離方法與我們以前所學(xué)的分離方法是不同的。根據(jù)溴單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大,四氯化碳不與水混溶,在溴水中加入四氯化碳后,溴水中的溴就溶解在四氯化碳中而分層,上層水層,下層含有溴的四氯化碳層。這種分離方法叫萃取。(萃取過程圖片)再從分液漏斗下口放出四氯化碳層,得到溴的四氯化碳溶液,這過程叫分液。若讓四氯化碳揮發(fā)掉就可得到溴單質(zhì)。
多媒體顯示2、萃取與分液(萃取概念的分析及萃取原則的總結(jié))
過渡萃取和分液是適用于分離物質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑
14、中的溶解度不同的混合物。
師聯(lián)系燒開水時壺蓋上凝結(jié)的水珠這個常見生活現(xiàn)象,用多媒體演示實驗室制取蒸餾水的實驗,配以一定講解即可使學(xué)生了解蒸餾。
板書3、蒸餾及蒸餾裝置
多媒體顯示鞏固練習(xí)
九、知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計
課題:物質(zhì)的分離與提純
一、分離與提純
分離:通過適當(dāng)?shù)姆椒ò鸦旌衔镏械膸追N物質(zhì)分開,分別得到純凈的物質(zhì)。
提純:通過適當(dāng)?shù)姆椒ò鸦旌衔镏械碾s質(zhì)除去,以得到純凈物質(zhì)
二、分離提純的方法:
1、過濾與結(jié)晶(蒸發(fā)結(jié)晶和降溫結(jié)晶)
2、萃取與分液
3、蒸餾
十、課外作業(yè)
1、一些海產(chǎn)品中含有豐富的碘元素,把干海帶浸泡,過濾,氧化可得到
黃褐色的碘水(含I2),如
15、何將碘從水中分離出來。已知碘在酒精,四氯化碳,苯等有機溶劑中
溶解度遠(yuǎn)比水中大。
2+2+3+2、某地地下水是富含Ca,Mg,Fe等離子的硬水,試問可用什么方法獲得較純凈的水呢?
問題研討
1、本結(jié)內(nèi)容是理論與實踐相結(jié)合的探究型課堂,這個案例中以除去粗鹽中難溶性雜質(zhì)(泥沙)和可溶性雜質(zhì)(氯化鈣、氯化鎂、硫酸鈉)為背景問題,讓學(xué)生自行討論、設(shè)計提純實驗方案,并按自己設(shè)計的方案動手實驗,最后交流、評價實驗。這一系列教學(xué)活動,充分體現(xiàn)了學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。教師通過創(chuàng)設(shè)問題情境,以學(xué)生日常接觸的情境為切入點,引導(dǎo)學(xué)生討論交流并形成新舊知識的再建構(gòu)。培養(yǎng)學(xué)生合作精神、自主解決問題的能力,從而有助于
16、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性,師生互動,完成教學(xué)。
2、在教學(xué)設(shè)計和教學(xué)過程中,充分體現(xiàn)了新課程的三維目標(biāo)。在知識技能方面,教師安排了學(xué)生分組實驗,使每個學(xué)生都進(jìn)行了過濾、結(jié)晶、重結(jié)晶、萃取等實驗操作,并掌握了實驗的基本技能。過程與方法方面引導(dǎo)學(xué)生以舊引新,教師為各個學(xué)習(xí)者提供了單獨或小組討論的機會,每個學(xué)生在競爭性的討論中,積極思考問題,學(xué)生不但可以從自己的思考中獲得知識,還可以從別的學(xué)生的觀點獲得知識,通過這種合作學(xué)習(xí)總結(jié)出不同物質(zhì)分離提純的實驗方案設(shè)計。情感態(tài)度與價值方面,學(xué)生在小組間的討論交流中,每個學(xué)生都努力為自己所在的小組作貢獻(xiàn),對學(xué)生集體觀念的形成及合作精神的培養(yǎng)打下良好基礎(chǔ),
17、同時充分體現(xiàn)了學(xué)生為主體的新型教學(xué)觀。并在此過程中使學(xué)生深刻體會科學(xué)的本質(zhì),提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
3、學(xué)生是探究型教學(xué)的主體,教師要充分傾聽學(xué)生的觀點和發(fā)言,通過學(xué)生的即時表現(xiàn)和疑惑,教師適時的參與討論,在教師、學(xué)生和教材之間開展交流對話互動中完成教學(xué)目標(biāo)。在本堂課中,創(chuàng)設(shè)師生平等的氛圍,允許學(xué)生大膽的提出自己的看法和做法,在貌似“失控”的自由的課堂氛圍中,使學(xué)生充分體驗合作的樂趣。創(chuàng)設(shè)了以學(xué)生為主體老師為輔的新型課堂,培養(yǎng)了學(xué)生內(nèi)在的批判性思維和創(chuàng)新思維。
4、化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,本堂課重在突出學(xué)生的“思、動”相結(jié)合,即在以解決實際問題為目的的平臺上,自己設(shè)計實驗方案并進(jìn)行實驗操作,驗證方案是否可行的探究式實驗?zāi)J?。在探究過程中獲取成功經(jīng)驗和失敗教訓(xùn),調(diào)整或重新設(shè)計實驗方案。這種教學(xué)模式突破了以往那種先給定實驗方案,再按步就班的進(jìn)行實驗驗證的老做法,充分培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力和敢于探索的科學(xué)素養(yǎng)。但這種探索式的實驗?zāi)J綄W(xué)生成績較差的學(xué)生有一定的局限性,這需教師在以后的教學(xué)過程中不斷探索,尋求適合各個層次學(xué)生學(xué)習(xí)的更加優(yōu)秀的教學(xué)方法。