第一章第一节《蒸馏和萃取》教学设计
高一(1)、(2)、(3)、(7)班 杨庆波
一、教学背景分析
(一)本课时教学内容的功能和地位
高中化学新教材的实施以进一步提高学生的科学素养为宗旨,通过激发学生的学习兴趣,尊重和促进学生的个性发展;帮助学生获得未来发展的所必需的化学知识、技能和方法,提高学生的各项能力;初步学会物质的检验、分离、提纯和溶液配制等实验操作技能;使学生在实验中能够独立或与同学合作完成实验,记录实验现象和数据,完成实验报告,并主动进行交流。
本课时选自人教版高一必修1第一章《从实验学化学》第一节《化学实验基本方法》中的混合物的分离和提纯。在课程内容标准中主题2化学实验基础中是这样规定的:让学生初步学会物质的检验、分离、提纯等实验技能,体验科学探究的过程,学习运用以实验为基础的实证研究方法。并能够独立或与同学合作完成实验,记录实验现象和数据,完成实验报告,并能主动进行交流。 (二)学生情况分析
我任教的班级,学生的思维活跃,能积极主动地学习,好奇心强,同时以具备一定的实验技能。知识储备上,他们已经熟悉了过滤和蒸发这两种固体液体的分离方法,但对于两种都是液体的混合物如何分离还不太明确,有这方面的学习渴望,这也是本节课的教学内容。在对实验现象及结果的分析和处理能力还有一定的欠缺,也需要教师不失时机的引导。 二、教学重点和难点
(一)教学重点 蒸馏及萃取的原理 (二)教学难点 萃取的操作 三、教学目标
(一)知识与技能
1、了解萃取原理,掌握萃取的实验操作。
2、了解蒸馏原理,练习蒸馏操作。能根据常见物质的性质设计分离和提纯物质的方案,并初步掌握其操作技能。
3、会用合理的方法检验离子。 (二)过程与方法
1、通过实验操作和实验安全问题的分析,让学生对实验探究有进一步的认识
2、通过对初中常见物质分离与提纯以及分离提纯物质一般方法的复习巩固,培养学生综合抽象的逻辑思维能力、语言表达能力、实验设计和评价辨析能力。 (三)情感态度与价值观
1、通过组织学生完成实验让学生养成良好的实验习惯,通过分组实验培养学生的合作精神,让学生明白细节决定成败的道理,体验成功的乐趣。
2、让学生在实验中感受实验仪器和实验设计的巧妙,感受化学之美 四、教学用品、教学手段和主要教学方法 (一)教学用品
药品:制取蒸馏水装置1套、50mL分液漏斗、10mL量筒、烧杯、铁夹台、铁圈、CCl4、碘水。 (二)教学手段 多媒体辅助、实验探究
(三)主要教学方法 启发、诱导、阅读、讨论、实验探究、练习 五、教学流程示意图
创设情景 引入新课 由美味的鱼汤引入蒸馏,并做好萃取分液的铺垫 认识到生活中处处有化学 体验蒸馏 演示实验:自来水制蒸馏水 复习巩固离子的检验,并归纳出蒸馏实验的操作注意示项和蒸馏的原理 体验分液 思考如何分离鱼汤中的油层和下层的汤,引出分液漏斗。学习分液 观察分液漏斗,体现化学仪器巧妙 体验萃取 引导学生通过几个简单的实验学习萃取 实验对比体验萃取,归纳出萃取的定义和萃取剂的选择条件 运用本课所学的知识进行问题巩固和知识总结 生活中的萃取现象。萃取和分液的区别与联系。 练习实践
六、教学过程 教学环节 教师活动 情景引入 【展示图片】美味的鱼汤制作过程。做汤的时候,观察过锅盖吗?锅盖上有水珠,这水珠与汤不什么不同?为什么会有水珠?水蒸汽凝结?为什么水蒸汽会凝结成水珠?汤沸腾后,水蒸汽遇温度低的锅盖而凝成水珠附于锅盖。这是一个怎么样的过程,在化学中应怎么称呼? 环节一 【引入】自来水厂使用消毒剂氯气对水进行消体验蒸馏 毒,因此我们饮用的自来水中含有Cl―。如何检 验其中的氯离子? 【实验演示】自来水中加入硝酸酸化的硝酸银溶 液 【讲解】我们应该用什么方法除去自来水中的氯学生活动 倾听 设计意图 设置情景 引入课题 加入硝酸银溶液检验是否含有氯离子。 有明显白色沉淀生成。 可能的回答: 培养学生思考问题离子呢? 【演示】教师演示实验室制蒸馏水的全过程。 实验完毕,检验锥形瓶中的液体是否含有氯离子。 【提问】通过观察教师的整个蒸馏实验操作,你觉得如果想要保证实验的成功,需要哪些注意示项? 【讲解】在日常生活中,我们应用蒸馏的方法可以将海水淡化,或制造无水酒精。若采用蒸馏的方法分离酒精和水的混合物,先蒸馏出来的物质是什么? 【思考】从这个实验中,大家可以看出蒸馏适用于什么类型的混合物的分离? 【扩展】 ①加入新试剂(但是会引入新杂质) ②使用加热将水变为水蒸汽,然后再冷凝为纯净的液态蒸馏水。 没有白色沉淀。证明没有氯离子。 学生讨论,回答: ①自来水不超过蒸馏烧瓶的1/3 ②温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处。 ③蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片——防液体暴沸。 ④冷凝管中冷却水从下口进,上口出。先打开冷凝水,再加热。 学生回答:酒精沸点低,先蒸出的是酒精。 蒸馏是利用液态混合物沸点不同来进行的分离。 学生讨论,回答 水银球应放在烧瓶的支管口处。 的能力 培养学生观察记录的能力 善于总结、归纳 掌握正确的实验操作方法 通过理解蒸馏的概念得出结论。 了解蒸馏在生活中的具体应用。 环节二 【展示图片】还是美味的鱼汤,现在想把上面的可能回答:勺子舀 体验分液 油层和下面的汤分开,我们可以采取哪些分离方和用吸管吸取油 如果把书上P7图1-4的装置里的蒸馏烧瓶的活塞改成一个插入温度计的活塞,你认为温度计的水银球应放在什么位置合适? 【扩展】展示海水淡化的新闻和图片。 观看,倾听 法? 【讲解】我们试想一下,可否想办法使汤从下面流走,让油刚好留在容器中。容器下面有通道,汤从下面流走,在汤刚好流完时,关闭通道,这样汤和油不就分开了吗,而这正好符合分液漏斗的结构。 【观察】分液漏斗的结构特点。它与前面认识的学生讨论回答:它漏斗在外观上有什么不同? 有活塞、上面的磨口塞上有一个凹槽,壁上一个小孔。 培养学生观察能力 层。都是利用油水互不相溶来进行分离的。勺子舀法较快但不能很彻底分离,而滴管吸取虽效果较好但很慢。 倾听 【提问】为什么这样来构造。凹槽和小孔对准意回答:凹槽和小孔味着什么?如果把活塞竖起来,漏斗中的液体又对准即与大气相会如何? 通。当把活塞竖起来后,漏斗中的液体即会流下。若对不准,则不会流下。 【讲解】这种分离互不相溶的液体的方法我们称可能的回答:鱼汤之为分液,可是为什么鱼汤加了油之后,上层的中的有色物质进油层颜色也变深了呢? 入到了油层之中。 环节三 【讲解】我们把这种现象称之为萃取。萃即“聚 体验萃取 集”之意,萃取——聚而取之。同学们一定很想知道有关萃取的知识。我们现在就来模拟一下鱼汤的实验。 【动手实验】分工合作,4人一组。 实验 现象 结论 试管中注入水+小粒碘 不溶 碘不溶于水 试管中注入CCl4+小粒碘 溶解 碘易溶于CCl4 试管中注入水和CCl4 分层,水在上层 CCl4与水不互溶 碘水中加CCl4 分层,水在上层水中的碘会转而颜色变浅,CCl4溶到CCl4中去 在下层颜色为实验与理论相联系 紫红色 碘的CCl4溶液中加水 分层,上层为CCl4中的碘,没有水,下层为碘的溶到水中。 CCl4溶液 【讲解】在水和CCl4同时存在时,碘选择了较易溶入的CCl4,就如成语所述“良禽择木而栖”。当向已溶有碘的水中滴入少量CCl4,并不断振荡试管,碘会“移情别恋”。少量的CCl4可以把溶在水中的碘聚集起来,从而使碘与水分离,这种物质分离方法就是萃取。 【视频】观看视频四氯化碳萃学生讨论回答: 取碘水,请注意观察实验员的①分液漏斗使用前要验漏 操作,归纳要点 ②振荡时要及时放气 ③上层溶液从上口倒出,下层溶液从下口流下 【阅读】阅读书P9页实验1-4 动手完成课本上安排的实验1-4,过程中教师巡回指导直到实验完毕 善于总结、归纳 掌握正确的实验操作方法 训练学生实验操作能力 善于总结、归纳 掌握正确的实验操作方法 从实验中提取理论知识 【提问并讨论】实验过程中你遇到了哪些问题?你是如何设法解决的?你觉得为了保证实验的成功除了要注意安全问题以外,还要注意那些细节问题? 【提问】你能用语言叙述一下四氯化碳萃取碘水的过程吗? ①加入萃取剂之后、振荡之前一般都记得塞好分液漏斗玻璃塞,但是分液前容易忘记; ②液体分层时,要打开玻璃塞,或者让凹槽与小孔对准,做到漏斗内外大气相通,否则液体不易顺畅流下。 ③下层液体从分液漏斗下面流出来,上层液体应从分液漏斗口部倒出来; 碘水与四氯化碳相混振荡后,碘就从水中转移到四氯化碳中溶解,再经过静置,水和碘的四氯化碳溶液就分为上下两层。 【提问】为什么四氯化碳能萃不行,因为碘与酒精互溶而四氯化碳取出碘水中的碘,如果将四氯不相溶 化碳换成酒精可不可以? 【动手实验】向已溶有碘的水由于酒精与水互溶的缘故 中滴入少量酒精,并不断振荡试管,观察实验现象。 【提问】我们把四氯化碳称为萃取剂应与原溶剂不互溶,提纯物质萃取剂,碘水中的水称为原溶在萃取剂中溶解度大于原溶剂. 剂,你能归纳出选择萃取剂的原则吗? 【提问】做完了实验,请你尝学生讨论:利用物质在互不相溶的溶试给萃取下个定义。 剂中溶解能力不同进行分离或提纯的方法。 总结归纳能力 通过实验提取理论知识 训练学生总结的能力 进一步从理论上明确
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