2019-2020年高中化學(xué) 1.1《化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法》（第2課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 1.1化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法（第2課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修1一、教材分析：蒸餾和萃取是在實(shí)際生產(chǎn)生活中有著廣泛應(yīng)用的分離和提純技術(shù)，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(xué)與技術(shù)奠定了一定的知識基礎(chǔ)。萃取對于學(xué)生來說是全新的分離和提純技術(shù)，它是對溶解性規(guī)律的一個(gè)應(yīng)用，其原理也在今后鹵族元素和有機(jī)物的學(xué)習(xí)中多次體現(xiàn)，在生活中也有多方面的應(yīng)用。本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面：（一）復(fù)習(xí)蒸餾的原理，掌握實(shí)驗(yàn)室規(guī)范的蒸餾裝置。這部分內(nèi)容只作復(fù)習(xí)和簡單的擴(kuò)充；（二）介紹萃取的原理和裝置，特別是實(shí)驗(yàn)操作中的細(xì)節(jié)。這部分知識為新知識，應(yīng)采用靈活多樣的教學(xué)手段由淺入深地讓學(xué)生理解和掌握。蒸餾和萃取是高中階段的兩個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生對于相關(guān)內(nèi)容及部分儀器還比較陌生，本節(jié)課的主要目的就是讓學(xué)生了解蒸餾和萃取的操作及過程，學(xué)習(xí)一些儀器的使用方法，并進(jìn)一步豐富分離提純物質(zhì)的方法和手段。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與能力1認(rèn)識化學(xué)實(shí)驗(yàn)在學(xué)習(xí)和研究化學(xué)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(jù)物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計(jì)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(yàn)科學(xué)探究的過程，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。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀：能發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)、生活中有意義的化學(xué)問題，建立化學(xué)為生產(chǎn)、生活服務(wù)的觀點(diǎn)。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：蒸餾和萃取的實(shí)驗(yàn)原理以及操作過程。教學(xué)難點(diǎn)：蒸餾和萃取的掌握和應(yīng)用。四、教學(xué)過程：【引言】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了粗鹽的提純，通過除雜質(zhì)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(shí)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(shí)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(jié)？為什么水蒸汽會凝結(jié)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(gè)什么過程，我們在化學(xué)中應(yīng)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(xué)習(xí)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(shí)驗(yàn)室通過蒸餾的方法除去自來水中的雜質(zhì)制取蒸餾水的實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí)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?yàn)樽詠硭畯S使用了消毒劑氯對水進(jìn)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(yàn)是否含有氯離子?！緦?shí)驗(yàn)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(yīng)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(xué)方法，加入試劑反應(yīng)除去？(不能。加入試劑后會引入新的雜質(zhì)，達(dá)不到我們實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。要想得到純凈水?？梢允褂眉訜釋⑺優(yōu)樗羝?，然后再冷凝為純凈的液態(tài)蒸餾水。)【小結(jié)】實(shí)驗(yàn)室就是使用蒸餾的方法制取蒸餾水?！就丁?1)原理：利用互溶的液體混合物中各組分的沸點(diǎn)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(dá)到分離提純的目的。蒸餾一般用于分離沸點(diǎn)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(diǎn)的有機(jī)組分） （2）儀器：鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計(jì)、膠塞、牛角管（尾接管）、錐形瓶、膠管【實(shí)驗(yàn)演示】實(shí)驗(yàn)室制取蒸餾水【投】（3）蒸餾時(shí)的注意事項(xiàng)：a.燒瓶內(nèi)液體的容積不超過2/3，燒瓶要墊上石棉網(wǎng)加熱，燒瓶中還要加入沸石(碎瓷片)防止爆沸。b.溫度計(jì)下端水銀泡應(yīng)置于燒瓶支管處，測量逸出氣體的溫度。c.冷凝水下口進(jìn)，上口出。d.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先開冷凝水，后加熱。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先停止加熱，后關(guān)冷凝水。溶液不可蒸干?！局v】錐形瓶中的液體就是蒸餾水，我們再用硝酸銀溶液檢驗(yàn)是否含有氯離子。【實(shí)驗(yàn)演示】蒸餾水加入硝酸銀溶液【投影小結(jié)實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)1-3 實(shí)驗(yàn)室制取蒸餾水實(shí)驗(yàn)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(chǎn)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(shí)間充分接觸，帶走盡可能多的熱量)2、為什么溫度計(jì)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(dá)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(jì)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(yīng)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(zhì)是什么？(酒精沸點(diǎn)低，先蒸出的是酒精。)4、從這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)不同，除去難揮發(fā)或不揮發(fā)的物質(zhì)?！舅伎肌空麴s與蒸發(fā)的區(qū)別： (加熱是為了獲得溶液的殘留物時(shí)，要用蒸發(fā)；加熱是為了收集蒸氣的冷凝液體時(shí)，要用蒸餾)【過渡】在日常生活中，有時(shí)我們的衣服粘了油漬，可以用汽油擦洗，這就是萃取的應(yīng)用。接下來我們學(xué)習(xí)另外的一種分離方法，叫做萃取與分液?！景鍟?、萃取【過】我們先來認(rèn)識這個(gè)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(yàn)漏斗是否漏水。方法為：關(guān)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(zhuǎn)過來用力振蕩，看是否漏水【投】(1)定義：利用某溶質(zhì)在互不相溶的溶劑中的溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)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?！局v解實(shí)驗(yàn)演示】我們通過實(shí)驗(yàn)來解釋萃取的定義，我們知道碘單質(zhì)在水中的溶解度不大，碘水呈黃棕色。碘是溶質(zhì)，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(zhì)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(zhì)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(yīng)?！局v解實(shí)驗(yàn)演示】那么，我們根據(jù)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(jìn)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(zhuǎn)過來用力振蕩，注意放氣怎么(強(qiáng)調(diào)放氣的重要性)。振蕩后將分液漏斗放在鐵架臺上靜置?！局v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(jīng)被萃取到四氯化碳中了，達(dá)到了碘和水分離的目的，這就是萃取?！疽龑?dǎo)】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(shí)，關(guān)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(jié)構(gòu)。【板書】3、分液【講解實(shí)驗(yàn)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(jié)】(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(yàn)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(jié)】通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，大家要掌握的是萃取劑的選擇（三個(gè)條件），以及掌握萃取與分液的操作步驟。（四個(gè)步驟）附：板書設(shè)計(jì)：（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(yàn)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(xué)反思本節(jié)學(xué)習(xí)了混合物的分離和提純的基本操作：蒸餾、分液和萃取，在實(shí)驗(yàn)室上這節(jié)課充分的調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，雖然準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)很麻煩，但提高了課堂效率，不用再另找時(shí)間做實(shí)驗(yàn)。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并合作探究，在老師的引導(dǎo)下完成教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容蒸餾、分液和萃取的基本操作，并通過親身實(shí)踐進(jìn)一步領(lǐng)會了蒸餾、分液和萃取法，突破了本節(jié)課的難點(diǎn)蒸餾、分液和萃取的基本操作原理和注意事項(xiàng)，在探究實(shí)驗(yàn)的過程中學(xué)生也提升了化學(xué)學(xué)的科學(xué)素養(yǎng)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)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(zhì)的特殊性質(zhì)來分離和檢驗(yàn)物質(zhì)的方法也很多,應(yīng)用也十分廣泛,我們將在今后的學(xué)習(xí)中慢慢接觸到。整堂課學(xué)生求知旺盛，復(fù)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。