高中化学第一节化学实验基本方法第2课时优秀教案新人教版必修1.pdf
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1、用心爱心专心1 第 2 课时 教学设计 三维目标 知识与技能 1. 食盐提纯的基本操作。 2. 常用离子检验方法。 过程与方法 1. 初步学会物质的检验、分离和提纯的基本实验技能。 2. 学会规范性地进行化学实验的方法。 情感、态度与价值观 加强对化学实验的体验,获得对实验科学方法的正确认识。 教学重点 1. 食盐提纯过程中的过滤与蒸发操作 2. 离子的检验方法与检验顺序 教学难点 离子的检验 教具准备 多媒体课件、投影仪、铁架台、漏斗、烧杯、酒精灯、蒸发皿 教学过程 导入新课 师:在我们日常生活中经常会遇到将混合物分离的情况,如淘米是淘去米中的沙子,洗 菜是洗去菜上的泥土等。自然界中的物质绝
2、大多数以混合物的形式存在。为了利用其中某一 组分或研究其性质,常需要从混合物中将某物质分离出来。这节课我们就来学习混合物的分 离和提纯的常用方法。 板书二、混合物的分离和提纯 推进新课 师:我们都听过“吹尽黄沙始见金”,你知道淘金者是怎样将金子从沙中淘出来的吗? (多媒体播放淘金录像) 思考与交流 1. 通过淘金录像,你能不能说出淘金者是利用什么性质将金子从沙里分离出来的? 生:沙子和金子的密度不同。沙子的密度比金子的密度小,用水淘去沙子,剩下的是金 子。 2. 如果有铁屑和铜屑的混合物,你能用哪些方法将铁屑分离除去? 生:用淘金的方法将铁屑和铜屑分离;用磁铁将铁吸出,剩下的就是铜;加些盐酸,
3、Fe 能与盐酸反应而铜不与盐酸反应;剩下的就是铜。 , 师:在工业生产和科研中常用到物质的分离与提纯。例如,研究某一种酸、碱、盐或金 属的性质, 要用较纯的试样;又如,我们日常食用的精盐,就是将粗盐中的杂质除掉后得到 的。在工业生产中, 分离和提纯物质要用到多种大型设备,但所依据的原理与我们在实验室 中常用的方法大致相同,而且,工业设备设计时的数据往往要靠小型实验来提供。 师:在分离和提纯物质时,要除掉杂质。 化学上所指的杂质都是有害和无价值的吗?你 能举例说明吗? 生:不一定,如上题中要除去铜中的铁,铁就不是有害的。淘金者淘去的沙子也是有用 的。有些杂质是有害的。如除去蔬菜上残留的农药,农药
4、就是有害的物质。 , 用心爱心专心2 师:常用的分离和提纯方法有哪些? 生:过滤; 蒸发;结晶;洗气瓶洗气;用酸除去杂质;用H2还原 CuO以除去 Cu中混有的CuO 。 师:这些方法是依据什么性质进行分离和提纯的? 生:物理性质;溶解性、密度、溶解度;化学性质;有些物质能与酸反应,有些物质能 与碱反应;有些物质具有氧化还原性。 师:分离和提纯的方法有多种,在遇到具体问题时,我们要学会选用正确的分离与提纯 的方法。下面我们先利用初中学过的方法来提纯粗盐。 板书 1. 过滤和蒸发 多媒体展示 用海水晒盐或用井水、湖水煮盐,得到的粗盐中含有较多的杂质,如不溶性的泥沙,可溶性 的 CaCl2、MgC
5、l2以及一些硫酸盐等。 师:如何除去食盐中混有的泥沙? 生:由于食盐能溶于水而泥沙不溶于水,故可用溶解过滤的方法除去泥沙。 师:在进行过滤操作时,要使用哪些仪器? 生:铁架台 ( 带铁圈 ) 、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸。 师:在进行过滤操作时要注意哪些问题? 生:滤纸要紧贴漏斗;向漏斗中加入溶液时,要用玻璃棒引流;玻璃棒要靠在三层滤纸 处;漏斗下端要紧靠烧杯内壁;滤纸要低于漏斗边缘;溶液要低于滤纸边缘。 多媒体展示 图 1 图 2 师:得到的滤液中含有食盐,如何得到食盐晶体? 生:蒸发所得的滤液。 师:在蒸发操作中要使用哪些仪器? 生:带铁圈的铁架台、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯。 师:在蒸发操作中
6、要注意哪些问题? 生:热的蒸发皿不能直接放在实验台上,以免烫坏实验台或遇实验台上冷水引起蒸发皿 炸裂,如果确要立即放在实验台上,要垫上石棉网; 在加热至有大量食盐析出时,要改用小火加热; 在蒸发过程中要不断搅拌。 (多媒体展示实验装置) 师:搞清了原理和注意事项后,下面我们就来观察完成这个实验。 多媒体展示 实验 1-1 实验名称:粗盐的提纯 实验目的:除去粗盐中混有的泥沙 实验药品与装置: 用心爱心专心3 4 g 粗盐、 12 mL 水、铁架台(带铁圈) 、烧杯、玻璃棒、滤纸、酒精灯、漏斗、蒸发皿 实验步骤(请写出具体操作方法及现象) 实验步骤实验现象 (1)溶解:称取约4 g 粗盐加到盛有
7、约12 mL 水的烧杯中, 边加边用玻璃棒搅拌,直至粗盐不再溶解为止 (2)过滤:将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过滤器中,过滤器 中的液面不能超过滤纸的边缘。若滤液浑浊,再过滤一次 (3)蒸发:将滤液倒入蒸发皿中,然后用酒精灯加热,同时 用玻璃棒不断搅拌溶液,待出现较多固体时停止加热 师:下面请同学们分组,按照我们刚才分析的实验步骤进行实验。 学生分组实验 师:对各小组实验情况进行评价。刚才有一组同学的实验速度比较快,当其他组的NaCl 还没有溶解时,这组同学的NaCl 已经溶解了。请大家思考在实验时如何加快溶解速度? 生:将食盐研碎; 在溶解过程中不断搅拌; 可以加热促进食盐溶解。 师:回答得很
8、好, 在实验中我们常用研碎固体物质、不断搅拌和适当加热的方法加速物 质溶解。 师:通过本实验你还能得到哪些结论? 生:通过过滤可以除去液体中不溶性杂质;蒸发也可以分离某些物质。 师:回答得很好。请同学们思考:利用上述方法制得的食盐是不是就是纯净的NaCl? 可能还有什么杂质没有除去?用什么方法可以检验出它们呢? 多媒体展示 海水的主要成分 海水中的成分可以划分为五类: 1. 主要成分 ( 大量、 常量元素 ) :指海水中浓度大于110 -6 mg/kg 的成分。 属于此类的有阳离 子 Na +、K+、Ca2+、Mg2+和 Sr2+五种,阴离子有 Cl -、2 4 SO、Br - 、 3 HCO
9、( 2 3 CO) 、F - 五种, 还有以分子形式存在的H3BO3,其总和占海水盐分的99.9 ,所以称为主要成分。 由于这些成分在海水中的含量较大,各成分的浓度比例近似恒定,生物活动和总盐度变 化对其影响都不大,所以称为保守元素。 海水中的Si 含量有时也大于1 mg/kg ,但是由于其浓度受生物活动影响较大,性质不 稳定,属于非保守元素,因此讨论主要成分时不包括Si 。 2. 溶于海水的气体成分,如氧、氮及稀有气体等。 3. 营养元素 ( 营养盐、生源元素):主要是与海洋植物生长有关的元素,通常是指N 、P及 Si 等。这些元素在海水中的含量经常受到植物活动的影响,其含量很低时, 会限制
10、植物的正常 生长,所以这些元素对生物有重要意义。 4. 微量元素:在海水中含量很低,但又不属于营养元素者。 5. 海水中的有机物质:如氨基酸、腐殖质、叶绿素等。 师:通过上述资料我们可以看出:利用上述方法制得的固体中还含有可溶性的CaCl2、 MgCl2以及一些硫酸盐等杂质。我们如何检验它们呢? 生:看书 P7“资料卡片”,并讨论。 师:在进行物质检验时,我们采取的步骤是什么? 生:先对试样的外观进行观察,确定其颜色、状态、气味等;当试样是固体时,有时需 用心爱心专心4 要先将少量试样配成溶液,观察溶解后溶液的颜色、在溶解过程中有无气体产生、有无沉淀 生成以及沉淀的颜色等。 师:当试样是固体时
11、,为何要先配成溶液? 生:固体配成溶液后反应物之间接触充分,溶液间反应比较快。 师:有些固体溶解后会变成离子,离子间的反应比较快。 师:展示 CaCl2、MgCl2、Na2SO4固体样品,将它们溶解后配成溶液。 生:观察 NaCl 溶液与上述三种溶液外观。 师: CaCl2、MgCl2、Na2SO4溶液与 NaCl 溶液在外观上没有什么区别,在它们溶于水的过 程中也没有明显的变化。要想检验它们的存在,我们可以通过检验溶液中的离子来确定某些 物质的成分。下面我们利用化学方法来检验 实验 11 得到的盐中是否含有 2 4 SO。 师:可利用离子间的特征反应对离子进行检验,如利用生成气体、沉淀、 溶
12、液颜色变化 等明显的实验现象进行离子的确定。请同学们参考P7“资料卡片”,思考如何检验 2 4 SO。 生:交流讨论。 师:哪位同学来说说如何检验 2 4 SO? 生:用稀硝酸酸化的BaCl2溶液。 师:为什么要用稀硝酸酸化?这是为了排除杂质离子的干扰。看看“资料卡片”中还有 哪些离子能与Ba 2+生成沉淀? 生:还有 2 3 CO也会与 Ba 2+生成沉淀 师:除了 BaCl2外,还能否选用其他含Ba 2+的试剂? 生:还可以选用Ba(NO3)2溶液。 师:行是行,但同学们别忘了,当用硝酸酸化和加入Ba(NO3)2溶液时,溶液中又引入硝 酸根离子。怎么办? 生:用盐酸酸化的BaCl2溶液。
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