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1、2022年人教版高中化學必修一教案:第一章第一節(jié) 化學實驗基本方法(第二課時)
項目
內容
課題
第一節(jié) 化學實驗基本方法(第二課時)
修改與創(chuàng)新
教學
目標
1.認識化學實驗在學習和研究化學中的作用。
2.通過粗鹽的提純這一涉及基本操作比較多的典型實驗,復習實驗原理和步驟,使學生掌握溶解、過濾、 蒸發(fā)等基本操作。
3.通過親自實驗和教師指導,讓學生掌握做好實驗的方法。
4.通過組織學生完成藥品回收、儀器清洗和實驗室整理等工作讓學生養(yǎng)成良好的實驗習慣,通過分組實驗培養(yǎng)學生的合作精神,讓學生明白細節(jié)決定成敗的道理,體驗成功的樂趣。
?
?
教學重、
難點
過濾和蒸
2、發(fā)的操作
?
教學
準備
有關實驗儀器與藥品
?
教學
過程
?
?
預習探究(學生用)
1.人們用海水、湖水制得的粗鹽中含有不溶性雜質,如泥沙,可溶性雜質如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(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(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,要除去這些雜質,應加入的試劑及加入的順序是BaCl2(NaOH)、NaO
3、H(BaCl2)、Na2CO3、稀鹽酸。
5.SO42-的檢驗:未知液先加稀鹽酸,再加氯化鋇溶液。反應方程式是BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl.
互動課堂
(一)情景激思(教師用)
【引入】自然界中的物質絕大多數以混合物的形式存在,為了利用某一組分或研究其性質常需要從混合物中將某物質分離出來。為此,研究出了許多分離和提純物質的方法,用于實驗研究和生產。本節(jié)內容要求我們掌握四個基本操作,我們先來學習兩個過濾和蒸發(fā)。
【教師強調】本節(jié)的課標是:1.體驗科學探究的過程,學習運用以實驗為基礎的實證研究方法。
??? 2.掌握物質過濾、蒸發(fā)操作的方法,能根據常見物質的性質設
4、計除雜質方案。
【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)
【學生活動】閱讀教材P5回答下列問題。見教材P5《思考與交流》和《學與問》
?【學生思考、討論、回答】
【教師總結】【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,密度小的泥土、細沙等物質被水沖去,可提取含量極少的金。這也是最簡單的一種利用物質物理性質不同進行分離的方法。
⑵如果鐵屑和沙混合,根據鐵能被磁鐵吸引的性質,可以用磁鐵將混合物中的鐵屑分離出來。
【問題2】化學上所指的雜質不
5、一定是有害或無價值的,如水中含有一些礦物質和微量元素是對人體有益的??梢?,要視雜質性質及含量來評價其是否有害或在人類活動中是否有利用的價值?;瘜W中除雜,主要是因為雜質的存在會影響某物質的利用價值,如在化學反應中雜質的存在可能會引起一些副反應,或反應中雜質的存在可能會引起催化劑中毒等等。
【提問】在初中,我們已經學習了粗鹽的提純,請同學們結合初中所學知識,想一想:
1.粗鹽的提純實驗所用的儀器有哪些?
2.在粗鹽的提純實驗中,應注意哪些問題?
3.每步操作的目的是什么?
4.在粗鹽的提純實驗中,幾次用到了玻璃棒,其作用和目的是什么?
5.閱讀教材(實驗1-1)填寫下表:
?
步?
6、 驟
現? 象
?
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? (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,同時用玻璃棒不斷攪拌溶液,待出現較多固體時停止加熱
? 水分蒸發(fā),逐漸析出固體
(4)固體的轉移
用玻璃棒將精鹽從蒸發(fā)皿中轉移到紙上稱量,并計算粗鹽的純
7、度。
【學生活動】學生分組實驗(實驗1-1)。
【教師活動】教師巡回指導、及時糾正。
【提問】實驗過程中你遇到了哪些問題?你是如何設法解決的?你覺得為了保證實驗的成功除了要注意安全問題以外,還要注意那些細節(jié)問題?
【學生討論、回答】
【教師總結并板書】(1)粗鹽的提純實驗:
①所需的儀器:托盤天平(附砝碼)、鐵架臺(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)、轉移。
(2)注意事項:①過濾時的“一貼二低三靠”:
“一貼”:濾紙要緊貼在漏斗內壁上,中間不要留有氣泡(濾紙可用水濕潤)。
“二低”:濾
8、紙邊緣要低于漏斗口;漏斗內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,則還需要洗滌操作(本實驗不需要);
③蒸發(fā)時要用玻璃棒不斷攪拌,攪拌時不能太劇烈,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當蒸發(fā)皿中出現較多量固體時即停止加熱,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.溶解時攪拌,可加速溶解;b.過濾時用玻璃棒引流,防止溶液濺出及沖破濾紙;c.蒸發(fā)時用玻璃棒攪拌濾液,以防
9、止濾液局部溫度過高而發(fā)生液滴飛濺;d.轉移固體,用玻璃棒將精鹽從蒸發(fā)皿中轉移到紙上進行稱量。
【過渡】僅通過溶解、過濾、蒸發(fā)得到的固體是比較純的NaCl嗎?可能還有什么雜質沒除去?
【學生思考、討論、回答】
【教師總結】僅通過溶解、過濾、蒸發(fā)得到的固體仍然是不純的食鹽,因為從海水曬制的粗鹽中除含有不溶于水的泥沙等雜質外,還含有可溶性的CaCl2、MgCl2及一些硫酸鹽,這些雜質也被溶解,且過濾時進入濾液。
【學生活動】閱讀教材P7的“資料卡片”上的溶解性表。
【提問】我們推測在提純后的鹽中含有SO42-,你能否設計一個簡單的實驗,驗證此鹽中是否含有SO42-?
【學生思考、討論、回
10、答】
【學生活動】學生分組實驗(實驗1-2)。
【教師總結】利用反應Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl可以檢驗硫酸和可溶性硫酸鹽。
【板書】(4)SO42-的檢驗: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CaCl2、MgCl2及一些硫酸鹽,應加入什么試劑?可參考相應物質的溶解性。
⑵在實際操作中,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。你設計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?
【學生活動】思考回答填表
雜? 質
加入的
11、試劑
化學方程式
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】為了使雜質能除得比較干凈,所加試劑一般要過量,試劑過量則又出現原雜質被除去卻可能引入新雜質的問題。為此要設計加入試劑的順序,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
12、的Na2CO3如何除去)。
(2)排定順序:為了全部除去雜質離子,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+應用CO32-除去,過量的CO32-和OH-應用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?
【學生討論、回答】
【教師總結】(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)的方法進行分離。過濾和
13、蒸發(fā)往往結合進行。
(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。也就是說要根據有關物質的性質來選擇合適的方法。
【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的方法。
②蒸發(fā): 蒸發(fā)是將溶液濃縮、溶劑氣化或溶質以晶體析出的方法。
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板書
設計
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:? (4)SO42-的檢驗:①試劑: ②原理:
(5)溶解和過濾的區(qū)別:
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教學
反思
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