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2019-2020年人教版高中化學(xué)必修一教案：第一章第一節(jié) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法（第二課時(shí)） 項(xiàng)目 內(nèi)容 課題 第一節(jié) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法（第二課時(shí)） 修改與創(chuàng)新 教學(xué) 目標(biāo) 1．認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在學(xué)習(xí)和研究化學(xué)中的作用。 2．通過粗鹽的提純這一涉及基本操作比較多的典型實(shí)驗(yàn)，復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理和步驟，使學(xué)生掌握溶解、過濾、 蒸發(fā)等基本操作。 3.通過親自實(shí)驗(yàn)和教師指導(dǎo)，讓學(xué)生掌握做好實(shí)驗(yàn)的方法。 4.通過組織學(xué)生完成藥品回收、儀器清洗和實(shí)驗(yàn)室整理等工作讓學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，通過分組實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，讓學(xué)生明白細(xì)節(jié)決定成敗的道理，體驗(yàn)成功的樂趣。 教學(xué)重、 難點(diǎn) 過濾和蒸發(fā)的操作 教學(xué) 準(zhǔn)備 有關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器與藥品 教學(xué) 過程 預(yù)習(xí)探究（學(xué)生用） 1．人們用海水、湖水制得的粗鹽中含有不溶性雜質(zhì)，如泥沙，可溶性雜質(zhì)如CaCl2、MgCl2以及一些硫酸鹽等。 2．過濾是除去液體中混有的固體物質(zhì)的一種方法。過濾所需要的主要儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺(tái)（帶鐵圈）。 3．蒸發(fā)一般是用加熱的方法，使溶劑不斷揮發(fā)的過程。蒸發(fā)所需要的主要儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺(tái)（帶鐵圈）。 4．粗鹽提純的主要操作步驟有溶解、過濾、蒸發(fā)。提純后的食鹽中還有可溶性雜質(zhì)，要除去這些雜質(zhì)，應(yīng)加入的試劑及加入的順序是BaCl2(NaOH)、NaOH(BaCl2)、Na2CO3、稀鹽酸。 5．SO42－的檢驗(yàn)：未知液先加稀鹽酸，再加氯化鋇溶液。反應(yīng)方程式是BaCl2＋Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl. 互動(dòng)課堂 （一）情景激思（教師用） 【引入】自然界中的物質(zhì)絕大多數(shù)以混合物的形式存在，為了利用某一組分或研究其性質(zhì)常需要從混合物中將某物質(zhì)分離出來。為此，研究出了許多分離和提純物質(zhì)的方法，用于實(shí)驗(yàn)研究和生產(chǎn)。本節(jié)內(nèi)容要求我們掌握四個(gè)基本操作，我們先來學(xué)習(xí)兩個(gè)過濾和蒸發(fā)。 【教師強(qiáng)調(diào)】本節(jié)的課標(biāo)是：1．體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，學(xué)習(xí)運(yùn)用以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)證研究方法。 2．掌握物質(zhì)過濾、蒸發(fā)操作的方法，能根據(jù)常見物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計(jì)除雜質(zhì)方案。 【板書】二、 混合物的分離和提純 1 過濾和蒸發(fā) （二）合作探究（師生共用） 【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P5回答下列問題。見教材P5《思考與交流》和《學(xué)與問》 【學(xué)生思考、討論、回答】 【教師總結(jié)】【問題1】⑴金是一種很不活潑的金屬，在自然界中通常以游離態(tài)存在。金的密度又很大，所以從沙里淘金，可用水沖洗的方法從沙里提取密度很大的金。在用水沖洗沙時(shí)，密度小的泥土、細(xì)沙等物質(zhì)被水沖去，可提取含量極少的金。這也是最簡(jiǎn)單的一種利用物質(zhì)物理性質(zhì)不同進(jìn)行分離的方法。 ⑵如果鐵屑和沙混合，根據(jù)鐵能被磁鐵吸引的性質(zhì)，可以用磁鐵將混合物中的鐵屑分離出來。 【問題2】化學(xué)上所指的雜質(zhì)不一定是有害或無價(jià)值的，如水中含有一些礦物質(zhì)和微量元素是對(duì)人體有益的?？梢?，要視雜質(zhì)性質(zhì)及含量來評(píng)價(jià)其是否有害或在人類活動(dòng)中是否有利用的價(jià)值?；瘜W(xué)中除雜，主要是因?yàn)殡s質(zhì)的存在會(huì)影響某物質(zhì)的利用價(jià)值，如在化學(xué)反應(yīng)中雜質(zhì)的存在可能會(huì)引起一些副反應(yīng)，或反應(yīng)中雜質(zhì)的存在可能會(huì)引起催化劑中毒等等。 【提問】在初中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了粗鹽的提純，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合初中所學(xué)知識(shí)，想一想： 1．粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)所用的儀器有哪些？ 2．在粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)注意哪些問題？ 3．每步操作的目的是什么？ 4．在粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)中，幾次用到了玻璃棒，其作用和目的是什么？ 5．閱讀教材（實(shí)驗(yàn)1－1）填寫下表： 步 驟 現(xiàn) 象 （1）溶解：稱取約4 g粗鹽加到盛有約12 mL 水的燒杯中，邊加邊用玻璃棒攪拌，直至粗鹽不再溶解為止 固體食鹽逐漸溶解而減少，食鹽水略顯渾濁 （2）過濾： 將燒杯中的液體沿玻璃棒倒入過濾器中， 過濾器中的液面不能超過濾紙的邊緣。 若濾液渾濁，再過濾一次 不溶物留在濾紙上，液體滲過濾紙，沿漏斗頸流入另一個(gè)燒杯中 （3）蒸發(fā)：將濾液倒入蒸發(fā)皿中，然后用酒精燈加熱，同時(shí)用玻璃棒不斷攪拌溶液，待出現(xiàn)較多固體時(shí)停止加熱 水分蒸發(fā)，逐漸析出固體 （4）固體的轉(zhuǎn)移 用玻璃棒將精鹽從蒸發(fā)皿中轉(zhuǎn)移到紙上稱量，并計(jì)算粗鹽的純度。 【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)1－1）。 【教師活動(dòng)】教師巡回指導(dǎo)、及時(shí)糾正。 【提問】實(shí)驗(yàn)過程中你遇到了哪些問題？你是如何設(shè)法解決的？你覺得為了保證實(shí)驗(yàn)的成功除了要注意安全問題以外，還要注意那些細(xì)節(jié)問題？ 【學(xué)生討論、回答】 【教師總結(jié)并板書】（1）粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)： ①所需的儀器：托盤天平（附砝碼）、鐵架臺(tái)（附鐵圈）、量筒、燒杯、藥匙、坩堝鉗、試管、酒精燈、漏斗、玻璃棒、蒸發(fā)皿。 ②提純步驟：溶解、過濾、蒸發(fā)、轉(zhuǎn)移。 （2）注意事項(xiàng)：①過濾時(shí)的“一貼二低三靠”： “一貼”：濾紙要緊貼在漏斗內(nèi)壁上，中間不要留有氣泡（濾紙可用水濕潤）。 “二低”：濾紙邊緣要低于漏斗口；漏斗內(nèi)的液面要低于濾紙的邊緣。 “三靠”：傾倒液體的燒杯口要緊靠引流的玻璃棒；引流玻璃棒的下端要輕靠濾紙的三折處；漏斗下端的管口要緊靠承接濾液的燒杯內(nèi)壁。這三靠的目的都是防止液體飛濺。 ②如果想要得到的是固體物質(zhì)，則還需要洗滌操作（本實(shí)驗(yàn)不需要）； ③蒸發(fā)時(shí)要用玻璃棒不斷攪拌，攪拌時(shí)不能太劇烈，要始終用坩堝鉗夾住蒸發(fā)皿，要防止固體小顆粒飛濺引起燙傷； ④當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多量固體時(shí)即停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使剩余水分蒸干或用小火烘干； ⑤玻璃棒的主要作用是：a.溶解時(shí)攪拌，可加速溶解；b.過濾時(shí)用玻璃棒引流，防止溶液濺出及沖破濾紙；c.蒸發(fā)時(shí)用玻璃棒攪拌濾液，以防止濾液局部溫度過高而發(fā)生液滴飛濺；d.轉(zhuǎn)移固體，用玻璃棒將精鹽從蒸發(fā)皿中轉(zhuǎn)移到紙上進(jìn)行稱量。 【過渡】?jī)H通過溶解、過濾、蒸發(fā)得到的固體是比較純的NaCl嗎？可能還有什么雜質(zhì)沒除去？ 【學(xué)生思考、討論、回答】 【教師總結(jié)】?jī)H通過溶解、過濾、蒸發(fā)得到的固體仍然是不純的食鹽，因?yàn)閺暮Ｋ畷裰频拇蛀}中除含有不溶于水的泥沙等雜質(zhì)外，還含有可溶性的CaCl2、MgCl2及一些硫酸鹽，這些雜質(zhì)也被溶解，且過濾時(shí)進(jìn)入濾液。 【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P7的“資料卡片”上的溶解性表。 【提問】我們推測(cè)在提純后的鹽中含有SO42-，你能否設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證此鹽中是否含有SO42-？ 【學(xué)生思考、討論、回答】 【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)1－2）。 【教師總結(jié)】利用反應(yīng)Na2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NaCl可以檢驗(yàn)硫酸和可溶性硫酸鹽。 【板書】（4）SO42－的檢驗(yàn)：①試劑：鹽酸和氯化鋇； ②原理：Na2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NaCl 【提問】⑴如果要除去粗鹽中含有的可溶性雜質(zhì)CaCl2、MgCl2及一些硫酸鹽，應(yīng)加入什么試劑？可參考相應(yīng)物質(zhì)的溶解性。 ⑵在實(shí)際操作中，還要考慮所加試劑的先后順序、試劑用量，以及試劑過量后如何處理等。你設(shè)計(jì)的除去離子的方法中有沒有引入其他離子？想一想可用什么方法把它們除去？ 【學(xué)生活動(dòng)】思考回答填表 雜 質(zhì) 加入的試劑 化學(xué)方程式 硫酸鹽 BaCl2 BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl MgCl2 NaOH MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl CaCl2 Na2CO3 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 【教師總結(jié)】為了使雜質(zhì)能除得比較干凈，所加試劑一般要過量，試劑過量則又出現(xiàn)原雜質(zhì)被除去卻可能引入新雜質(zhì)的問題。為此要設(shè)計(jì)加入試劑的順序，即要使前一過量試劑在后續(xù)除雜操作中除去。具體為（1）確定試劑：SO42－選用BaCl2（為什么不用硝酸鋇？）除去，Mg2＋選用NaOH（為什么不用氫氧化鉀？）除去，Ca2＋選用Na2CO3除去（過量的Na2CO3如何除去）。 （2）排定順序：為了全部除去雜質(zhì)離子，所加試劑必須過量（適量是難以控制的），這就帶來了過量試劑如何除去的問題。過量的Ba2＋應(yīng)用CO32－除去，過量的CO32－和OH－應(yīng)用H＋（鹽酸）除去。所以Na2CO3必須在BaCl2后面加入，鹽酸在最后加入，加入NaOH的順序就有3種可能了。（過量的鹽酸怎么辦？） 【思考與交流】（1）過濾和蒸發(fā)都適用于固體和液體混合物的分離，他們適用的對(duì)象一樣嗎？ （2）若有兩種固體，要使它們分離開來，可以采用什么辦法？ 【學(xué)生討論、回答】 【教師總結(jié)】（1）過濾適用于固體不溶于液體，若固體易溶于液體則要用蒸發(fā)的方法進(jìn)行分離。過濾和蒸發(fā)往往結(jié)合進(jìn)行。 （2）若兩種固體一種易溶于水、另一種不溶于水（如CaCO3和NaCl的混合物），則可用溶解、過濾（洗滌）、蒸發(fā)的方法；若兩種固體都不溶于水，但一種溶于酸（或其他液體）、另一種溶不于酸（或其他液體）（如BaSO4和BaCO3的混合物），則可采用加酸溶解、過濾（洗滌）、加Na2CO3沉淀、過濾（洗滌）的方法。也就是說要根據(jù)有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)來選擇合適的方法。 【板書】（5）溶解和過濾的區(qū)別：①過濾：過濾是除去溶液里混有不溶于溶劑的雜質(zhì)的方法。 ②蒸發(fā)： 蒸發(fā)是將溶液濃縮、溶劑氣化或溶質(zhì)以晶體析出的方法。 板書 設(shè)計(jì) 二、 混合物的分離和提純 1 過濾和蒸發(fā) （1）主要儀器： （2）主要步驟： （3）注意事項(xiàng)： （4）SO42－的檢驗(yàn)：①試劑： ②原理： （5）溶解和過濾的區(qū)別： 教學(xué) 反思