2019-2020年高中化學 1.1《化學實驗基本方法》（第2課時）教學設計 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中化學 1.1《化學實驗基本方法》（第2課時）教學設計 新人教版必修1 一、教材分析： 蒸餾和萃取是在實際生產生活中有著廣泛應用的分離和提純技術，海水淡化問題是目前解決全球淡水日益緊缺問題的重要途徑，這為選修《化學與技術》奠定了一定的知識基礎。萃取對于學生來說是全新的分離和提純技術，它是對溶解性規(guī)律的一個應用，其原理也在今后鹵族元素和有機物的學習中多次體現(xiàn)，在生活中也有多方面的應用。 本節(jié)課教學內容主要包括兩個方面：（一）復習蒸餾的原理，掌握實驗室規(guī)范的蒸餾裝置。這部分內容只作復習和簡單的擴充；（二）介紹萃取的原理和裝置，特別是實驗操作中的細節(jié)。這部分知識為新知識，應采用靈活多樣的教學手段由淺入深地讓學生理解和掌握。蒸餾和萃取是高中階段的兩個基本實驗操作，學生對于相關內容及部分儀器還比較陌生，本節(jié)課的主要目的就是讓學生了解蒸餾和萃取的操作及過程，學習一些儀器的使用方法，并進一步豐富分離提純物質的方法和手段。 二、教學目標 （一）知識與能力 1．認識化學實驗在學習和研究化學中的作用。 2．知道液體混合物分離和提純的常用方法——蒸餾和萃取，能根據物質的性質設計分離和提純方案，并初步掌握其操作技能。 （二）過程與方法：體驗科學探究的過程，通過親自實驗和教師指導，讓學生掌握做好實驗的方法。 （三）情感態(tài)度與價值觀：能發(fā)現(xiàn)生產、生活中有意義的化學問題，建立化學為生產、生活服務的觀點。 三、教學重點、難點 教學重點：蒸餾和萃取的實驗原理以及操作過程。 教學難點：蒸餾和萃取的掌握和應用。 四、教學過程： 【引言】上節(jié)課我們學習了粗鹽的提純，通過除雜質過濾的方法得到比較純的鹽水，大家想想如果我們要把鹽水變?yōu)榈?，該怎么做呢? 比如說在海邊，漁民們是怎么解決生活用水的問題；前段時間，中央電視臺播放了鄭和下西洋的那段歷史，大家知道他們是怎么解決長期在海上漂泊的吃水問題嗎？ 【展示】海水變淡水 【引】做湯的時候，觀察過鍋蓋嗎？鍋蓋上有水珠，這水珠與湯不什么不同？為什么會有水珠？水蒸汽凝結？為什么水蒸汽會凝結成水珠？ 【講】湯沸騰后，水蒸汽遇溫度低的鍋蓋而凝成水珠附于鍋蓋。那么這是一個什么過程，我們在化學中應怎么稱呼？大家想一想蒸餾是不是一種分離混合物的方法？如果是，那么是分離什么樣的混合物？ 【過】混合物的分離和提純除了過濾、蒸發(fā)外，還有其他很多方法，這節(jié)課，我們來學習另外兩種新方法：蒸餾和萃取 【板書】(二) 蒸餾和萃取(distillation and extraction) 【過】首先，讓我們利用實驗室通過蒸餾的方法除去自來水中的雜質制取蒸餾水的實驗來學習蒸餾的過程 【板書】1、蒸餾 【引入】我們引用的自來水是純凈的水嗎？不是。因為自來水廠使用了消毒劑氯對水進行了消毒。使水中含有Cl― 。我們可以利用加入硝酸銀溶液檢驗是否含有氯離子。 【實驗演示】自來水中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液 【講】有明顯白色沉淀生成，證明自來水中含有氯離子。那么，我們應該用什么方法除去自來水中的氯離子呢？能否向上一堂課中使用化學方法，加入試劑反應除去？ (不能。加入試劑后會引入新的雜質，達不到我們實驗目的。要想得到純凈水。可以使用加熱將水變?yōu)樗羝?，然后再冷凝為純凈的液態(tài)蒸餾水。) 【小結】實驗室就是使用蒸餾的方法制取蒸餾水。 【投】 (1)原理：利用互溶的液體混合物中各組分的沸點不同，給液體混合物加熱，使其中的某一組分變成蒸氣再冷凝成液體，從而達到分離提純的目的。蒸餾一般用于分離沸點相差較大的液體混合物。（例如蒸餾含有Fe3+的水提純其中水份，蒸餾石油提純不同沸點的有機組分） （2）儀器：鐵架臺、酒精燈、石棉網、蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計、膠塞、牛角管（尾接管）、錐形瓶、膠管 【實驗演示】實驗室制取蒸餾水 【投】（3）蒸餾時的注意事項： a.燒瓶內液體的容積不超過2/3，燒瓶要墊上石棉網加熱，燒瓶中還要加入沸石(碎瓷片)防止爆沸。 b.溫度計下端水銀泡應置于燒瓶支管處，測量逸出氣體的溫度。 c.冷凝水下口進，上口出。 d.實驗開始時，先開冷凝水，后加熱。實驗結束時，先停止加熱，后關冷凝水。溶液不可蒸干。 【講】錐形瓶中的液體就是蒸餾水，我們再用硝酸銀溶液檢驗是否含有氯離子。 【實驗演示】蒸餾水加入硝酸銀溶液 【投影小結實驗】實驗1-3 實驗室制取蒸餾水 實驗 現(xiàn)象 1、在試管中加入少量自來水，滴入幾滴稀硝酸和幾滴硝酸銀溶液。 加硝酸銀溶液有白色沉淀產生，且沉淀不溶解 2、在100 mL燒瓶中加入約1/3體積的自來水，再加入幾粒沸石(或碎瓷片)，如圖連接好裝置，向冷凝管中通入冷卻水。加熱燒瓶，棄去開始餾出的總分液體，用錐形瓶收集約10 mL 液體，停止加熱 加熱，燒瓶中水溫升高到100℃沸騰，在錐形瓶中收集蒸餾水 3、取少量收集到的液體加入試管中，然后滴入幾滴稀硝酸和幾滴硝酸銀溶液 加硝酸銀溶液于蒸餾水中，無沉淀 【思考】 1、為什么冷卻水通入方向與被冷凝蒸氣流向相反？ (為了使蒸餾出的蒸氣與冷卻水長時間充分接觸，帶走盡可能多的熱量) 2、為什么溫度計水銀球的頂端要與圓底燒瓶支管下沿處于同一水平線？ (對于蒸餾來說，只有精確控制蒸餾的溫度才能達到分離提純的目的，而蒸餾燒瓶支管口的溫度正是被蒸餾變?yōu)闅怏w某組分的溫度，故溫度計水銀球頂端要與圓底燒瓶支管下沿處于同一水平線) 3、在日常生活中，我們應用蒸餾的方法可以將海水淡化，或制造無水酒精。若采用蒸餾的方法分離酒精和水的混合物，先蒸餾出來的物質是什么？(酒精沸點低，先蒸出的是酒精。) 4、從這個實驗中，大家可以看出蒸餾適用于什么類型的混合物的分離？ 【投】（4）蒸餾的使用范圍: 液態(tài)混合物中，沸點不同，除去難揮發(fā)或不揮發(fā)的物質。 【思考】蒸餾與蒸發(fā)的區(qū)別： (加熱是為了獲得溶液的殘留物時，要用蒸發(fā)；加熱是為了收集蒸氣的冷凝液體時，要用蒸餾) 【過渡】在日常生活中，有時我們的衣服粘了油漬，可以用汽油擦洗，這就是萃取的應用。接下來我們學習另外的一種分離方法，叫做萃取與分液。 【板書】2、萃取 【過】我們先來認識這個新的儀器：分液漏斗。 【展示儀器】分液漏斗的組成，分液漏斗的活塞、蓋子同漏斗本身是配套的。使用漏斗前要檢驗漏斗是否漏水。方法為：關閉活塞，在漏斗中加少量水，蓋好蓋子，用右手壓住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒轉過來用力振蕩，看是否漏水 【投】(1)定義：利用某溶質在互不相溶的溶劑中的溶解度不同，用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑組成的溶液中提取出來，在利用分液的原理和方法將它們分離開來。 【講解＋實驗演示】我們通過實驗來解釋萃取的定義，我們知道碘單質在水中的溶解度不大，碘水呈黃棕色。碘是溶質，水是溶劑。取10ml飽和碘水，倒入分液漏斗中。接著，按照萃取的定義，我們要用另一種溶劑加把溶質碘從碘水中提取出來，這另外一種溶劑的選擇要符合一些條件， 【投】（2）萃取劑的選擇： a.溶質在萃取劑的溶解度要比在原溶劑（水）大。 b.萃取劑與原溶劑（水）不互溶。 c.萃取劑與溶液不發(fā)生發(fā)應。 【講解＋實驗演示】那么，我們根據這些條件可以選擇了四氯化碳，由于碘在四氯化碳的溶解度比較大，所以我們加入4ml就可以了，進行振蕩。請大家注意振蕩的操作：用右手壓住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒轉過來用力振蕩，注意放氣怎么(強調放氣的重要性)。振蕩后將分液漏斗放在鐵架臺上靜置。 【講解】靜置后，大家發(fā)現(xiàn)漏斗中的液體分為兩層，下層為紫紅色，這一層為碘的四氯化碳的溶液。上層溶液顏色變淡了，證明碘水中的碘已經被萃取到四氯化碳中了，達到了碘和水分離的目的，這就是萃取。 【引導】大家想想，萃取后，如何分離？比如湯上面的油層是怎樣弄走的？ (勺子舀，吸管吸，。。。。。) 【講】我們試想一下，可不可以想辦法使湯使下面流走，讓油剛好留在容器中。容器下面有通道，湯從下面流走，在湯剛好流完時，關閉通道，這樣湯和油不就分開了嗎，這正好符合分液漏斗的結構。 【板書】3、分液 【講解＋實驗演示】最后一步，就是把四氯化碳層和水層分開，這就是分液。首先，打開蓋子（塞子），為什么？（平衡大氣壓）將活塞打開，使下層液體慢慢流出。漏斗下端口靠燒杯壁。上層液體從上口倒出，為什么？（防止上層液體混帶有下層液體） 【投影總結】 (1)定義：把兩種互不相溶的液體（且密度不同）分開的操作 【板書】萃取與分液的步驟： a.檢驗分液漏斗是否漏水 b.加入溶液，加入萃取劑，振蕩 c.靜置分層 d.分液 【小結】通過這個實驗，大家要掌握的是萃取劑的選擇（三個條件），以及掌握萃取與分液的操作步驟。（四個步驟） 附：板書設計： （二）、蒸餾、萃取和分液 1、蒸餾 2、萃取 3、分液 4.萃取與分液的步驟： a.檢驗分液漏斗是否漏水 b.加入溶液，加入萃取劑，振蕩 c.靜置分層 d.分液 五、教學反思 本節(jié)學習了混合物的分離和提純的基本操作：蒸餾、分液和萃取，在實驗室上這節(jié)課充分的調動了學生學習的興趣和積極性，雖然準備實驗很麻煩，但提高了課堂效率，不用再另找時間做實驗。學生分組實驗并合作探究，在老師的引導下完成教學重點內容——蒸餾、分液和萃取的基本操作，并通過親身實踐進一步領會了蒸餾、分液和萃取法，突破了本節(jié)課的難點——蒸餾、分液和萃取的基本操作原理和注意事項，在探究實驗的過程中學生也提升了化學學的科學素養(yǎng)。在化學實驗和科學研究中,還有許多分離和提純的方法,如分餾、層析,等等。此外,利用物質的特殊性質來分離和檢驗物質的方法也很多,應用也十分廣泛,我們將在今后的學習中慢慢接觸到。整堂課學生求知旺盛，復雜的知識變得簡單化，親自動手操作，加深了印象，提高了能力。