物質的分離和提純

2023-01-26 00:24:03 字數 4952 閱讀 7460

「物質的分離與提純」(第一課時)教學設計

說明:《學科教學指導意見》上把本內容歸為一課時,但是本內容重難點較多,一節課難以將知識點講清,同時考慮到實驗對於化學的重要性,我將本內容劃分為兩個課時,第一課時主要介紹過濾、結晶及蒸餾的實驗方法,第二課時主要介紹萃取和分液,並對常見物質分離提純的方法進行總結。以下是對第一課時的教學設計。

一、 設計思路

化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗是化學的核心,實驗教學也是高中化學的重中之重,離開了實驗,高中化學顯得如空中閣樓般,沒有了基礎,也難以體現新課程對學生**學習的要求。同時化學與生活息息相關,離開生活實際的化學,是空泛的理論,難以在科技飛速發展的今天得以立足。在以上思想的指導下,根據教學設計的基本原理,以力求體現sts理念設計了「物質的分離與提純」第一課時的教學設計。

本節課通過生活中常見的分離提純的事例,從發生在學生身邊的事匯入新課,引起學生的學習興趣,並請同學們找出它們的異同點由學生自己發現分離和提純的概念上的區別。通過完成「交流與討論」第一部分的實驗設計,回顧和學習過濾與結晶這兩個知識點,以粗鹽的提純實驗設計對所學知識進行昇華和應用,最後由粗鹽來自大海引出蒸餾這一方法的學習,以新的科技前沿知識昇華知識,最後小結本課,也為下一節課的學習埋下伏筆。

二、 學習任務分析

1、 《課程標準》和《學科教學指導意見》對本節課的要求

《課程標準》對本節課的要求:體驗和了解化學學科研究的一般過程和方法,認識實驗在化學學習和研究中的重要作用;初步學會物質的分離、提純實驗技能;初步認識實驗方案的設計、實驗條件的控制資料處理等方法在化學學習和科學研究中的作用。

《學科教學指導意見》對本節課的基本要求:了解蒸餾、過濾、結晶等實驗方法。

發展要求:物質的分離提純的一般原則。

2、 本節課的組成成分和在模組學習中的地位和作用

本節課選自蘇教版高中《化學1》專題一第二單元第一課時,教材首先以概括的語言簡單介紹實驗之於化學的重要性,接著請學生回顧已學過的有關化合物分離的方法,在此基礎之上,由學生設計實驗方案分離kcl和mno2,kcl和kclo3溫故過濾和結晶這兩種物質的分離手段;然後介紹新的物質分離提純的方法-----蒸餾。在這裡,因為萃取和分液對於學生來說是全新的知識點,既是難點也是重點,因此可將這兩種實驗方法另設乙個課時,而在本課時不需要提及

初中知識體系中,已經比較系統的介紹了過濾和結晶這兩種物質分離提純的方法,本節課是在學生原有的知識體系上新增了一種分離方法,體現了知識螺旋式上公升的編排方法。實驗是化學的基礎,是學習化學的核心所在,學習物質的分離與提純方法對高一化學乃至整個高中化學的學習中都是至關重要的,在金屬的冶煉,物質的製備,尾氣的處理方面都能夠多多少少找到本節課分離提純方法的影子,因此教材將它安排在「豐富多彩的化學物質」之後,充分體現了實驗在高中化學學習中的重要性。本課時做為其中的乙個重要部分,是不可或缺的,同時也特別為第二課時和《實驗化學》的學習打好鋪墊,是承上啟下的一堂課。

教學重點:洗滌沉澱的方法,蒸餾的原理和適用範圍,蒸餾裝置,物質分離提純的一般原則

教學難點:蒸餾裝置,分離提純的實驗設計

三、 學習者分析

學生在初中已學過一些基礎的物質分離提純的方法,初步學習掌握了過濾和結晶這兩種分離方法的原理、操作步驟、一般原則和注意事項。知道某些混合物的分離,比如黃河水中的泥沙和水,掌握了溶解度的概念。但對於蒸餾的知識知之甚少。

本節課的學生為高一學生,思維活躍,對化學實驗感興趣,同時也熱衷於發生在身邊的化學現象。

四、 教學目標

1、 知識與技能

(1) 知道過濾、結晶、蒸餾等分離常見混合物方法的概念、原理、操作方法和使用範圍。

(2) 知道分離提純的一般原則。

(3) 認識蒸餾裝置。

2、 過程與方法

(1) 通過設計實驗分離kcl和mno2,kcl和kclo3,初步學會實驗方案的設計。

(2) 通過課堂演示蒸餾實驗裝置,培養觀察實驗現象和分析的能力。

3、 情感態度與價值觀

(1) 通過對物質分離提純的方法的學習和分析,體會實驗對於化學的重要性。

(2) 通過形成性練習中對尿液迴圈機的介紹,體驗科技前沿,體會水是人類珍貴的資源,培養呵護環境,與大自然友好相處的環保意識。

(3) 通過同桌之間交流討論,體會同伴學習的樂趣。

五、 教學準備

課件六、 教學過程

【創設情境,匯入新課】

[ppt呈現]生活中物質分離和提純的事例**:淘公尺、曬衣服、吸鐵石吸鐵屑使之與沙子分離、膠體淨水等

[講解]同學們這是我們生活中很常見的事例,可是當我們用化學的眼光去看待這些事情時,我們是不是又會有新的發現,那麼請同學們思考下,這些事例之間有沒有什麼共同點呢?

[回答]有,都是將兩種物質分開

[講解]很好。看來同學們都發現了,我們淘公尺的時候,用傾倒的方法把水和公尺分開,曬衣服是利用蒸發的方法除去衣服上的水分,利用吸鐵石對鐵屑的吸引力分離鐵屑和沙子,利用膠體的吸附性除去水中的懸浮物等等。這些都是生活中將物質進行分離或提純的事例,其實生活中絕大多數物質都是以混合物的形式存在的。

[學生活動]思考,聽講

設計意圖:通過生活中很常見的事例,引起學生學習的興趣,給分離和提純一些直觀的事例。

【興趣使然,新知探索】

[講解]在化學研究中,如果要研究某一種化學物質的性質,第一步就是將這種物質從混合物中分離或提純出來,就好比我們要研究一堆鮮花中的某一朵,就需要從這一束鮮花中取出這一朵,然後通過觀察發現根、莖、葉等等都具有什麼特點。那麼我們實驗室都有哪些方法對物質進行分離和提純呢?在解決這個問題之前,我們先來思考一下,分離和提純有沒有區別?

[學生活動]思考

[引導]比如,剛才的例子中用吸鐵石分開鐵屑和沙子的方法我們叫它分離,而膠體淨水時,我們可以稱為提純,請同學們思考一下,用自己的語言組織一下,什麼是分離什麼是提純?

[回答]分離是將兩種物質分開,而提純是出去其中的雜質

[講解]很好,分離是把混合物中各物質通過物理或化學的方法一一分開,獲得純淨組分的過程,而提純是將混合物中的雜質(不需要或有害的物質)通過物理或化學的方法除掉而得到所需物質的過程,其中雜質是不可以回覆為原來的物質的。

設計意圖:通過教師引導,由學生自己歸納總結出分離與提純的區別,加深印象,同時培養歸納的能力。

【知識點一:過濾】

[提問]如果我們現在想要得到純淨的o2進行研究,實驗室中有什麼方法製取o2呢?

[回答]kmno4加熱分解、kclo3加熱分解。

[提問]請寫出kclo3加熱分解的化學反應方程式?

[學生活動]書寫kclo3kcl+o2

[講解]反應完全之後,還剩下哪些物質?

[回答]kcl和mno2

[講解]請設計實驗分離它們

[學生活動]實驗設計,同桌討論。

[回答]將混合物溶於水,充分攪拌,過濾,濾渣為mno2,濾液為kcl溶液,蒸發結晶得到kcl晶體。

[講解]很好,像這樣,一種物質是可溶於水的,另一種物質是不溶於水的,那麼我們可以通過溶解過濾,使兩種物質分離,請同學們回憶一下,過濾時需要哪些儀器?

[學生活動]書寫過濾所需要的儀器。

[展示實物]過濾裝置圖

[提問]在進行過濾時又要注意哪些事項?

[回答]「一貼」「二低」「三靠」。一貼指的是濾紙與漏斗緊貼無氣泡;二低是指濾紙邊緣低於漏斗邊緣,漏斗內液面低於濾紙邊緣;三靠是指燒杯尖嘴緊靠玻璃棒,玻璃棒靠在三層濾紙上,漏斗頸緊靠燒杯內壁。

[講解]很好,在過濾時我們要特別注意這三個事項。

設計意圖:通過對書本中「交流與討論部分的完成,加深對過濾這一知識點的理解,回顧過濾操作時應注意的事項。

[引導]用過濾的方法得到的液體我們成為濾液,而留在濾紙上的不溶性固體,我們稱為濾渣。在具體的實驗中,用過濾的方法分離混合物後留用的是濾渣還是濾液要看具體情況而定,比如我們要用mno2,那麼濾液可以棄去,而要用kcl,那麼濾渣可以棄去,當然也可以都要。在留用濾渣時,由於濾渣上依然含有少量的雜質離子,因此我們要對濾渣進行洗滌,這個過程怎樣操作呢?

請同學們思考一下。

[回答]加水,攪拌一下等等

[邊講解邊演示]那麼這個是老師在實驗室過濾的裝置,我們來進行洗滌沉澱的過程,洗滌濾渣的時候,一般我們用膠頭滴管或洗瓶直接向漏斗裡注入蒸餾水,使液面沒過沉澱物,讓雜質隨水通過漏斗,千萬注意不要用玻璃棒去攪拌。等液體從漏斗底部流走後,重複2-3次。

[學生活動]觀察、思考、筆記

[講解]對於kcl和mno2的混合液,我們採用過濾分離,洗滌濾渣,乾燥,得到mno2固體,濾液蒸發結晶,得到kcl晶體。

[ppt展示

kcl、mno2

[過渡]對濾液進行加熱蒸發可以析出晶體,加熱蒸發一部分水再冷卻也會析出晶體,這兩種過程都可以稱為結晶。那麼結晶石怎樣定義的?這兩種結晶的方法都適用於什麼情況呢?

設計意圖:介紹洗滌沉澱的方法,用框架的形式展示分離kcl和mno2的混合液的過程,加深直觀上的理解,使知識更具結構性

【知識點二:結晶】

[ppt展示]結晶是利用在不同溫度下溶液中溶解的各組分的溶解度不同,使被提純物質從過飽和溶液中以晶體析出,而使雜質大部分留在溶液中,從而達到提純目的的過程。

[講解]很顯然,這是針對兩種組分都是溶於水,且他們溶解度隨溫度變化有很大的差異時的情況。

[板書]適用範圍:二組分均溶於水,s隨t變化差異大

[講解]那麼我們可以參照兩種物質的溶解度曲線,利用溶解、結晶的方法分離,我們來看書本上第18頁圖1-11kcl和kno3的溶解度曲線,從中我們可以發現什麼?

[回答]kno3溶解度隨溫度變化較kcl大;30℃時他們的溶解度相同,大於30℃時kno3溶解度比kcl大,小於30℃是kno3溶解度比kcl小。

設計意圖:引導學生自主觀察圖示,學會從圖表中獲取有用的資訊。

[講解]很好,帶著這些發現請同學們完成「交流與討論部分的第二個實驗設計。

[學生活動]設計實驗,同桌討論

(請學生匯報結果)

[補充講解]我們可以先在較高的溫度下,將混合物溶於水中形成濃溶液,然後冷卻到一定溫度,由於kno3的溶解度急劇變小,因此有大量的kno3晶體析出,這個過程是因為冷卻而析出了晶體,我們稱之為冷卻結晶。

[學生活動]思考、聽講、筆記

[講解]此時,因為kcl溶解度變化不大,沒有析出,再對混合物進行過濾,得到的濾渣就是kno3晶體,而濾液再經過加熱蒸發除去水分,就可以得到kcl晶體,這個過程我們稱它蒸發結晶。

[學生活動]思考、聽講、筆記

物質分離提純和物質推斷

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