高中化學(xué)教師招聘高中化學(xué)必修一第1章 第1節(jié) 化學(xué)實驗基本方法 第2課時教案設(shè)計

第2課時

教學(xué)設(shè)計

三維目標(biāo)

知識與技能

1.食鹽提純的基本操作。

2.常用離子檢驗方法。

過程與方法

1.初步學(xué)會物質(zhì)的檢驗、分離和提純的基本實驗技能。

2.學(xué)會規(guī)范性地進(jìn)行化學(xué)實驗的方法。

情感、態(tài)度與價值觀

加強(qiáng)對化學(xué)實驗的體驗，獲得對實驗科學(xué)方法的正確認(rèn)識。

教學(xué)重點

1.食鹽提純過程中的過濾與蒸發(fā)操作

2.離子的檢驗方法與檢驗順序

教學(xué)難點

離子的檢驗

教具準(zhǔn)備

多媒體課件、投影儀、鐵架臺、漏斗、燒杯、酒精燈、蒸發(fā)皿

教學(xué)過程

導(dǎo)入新課

師：在我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常會遇到將混合物分離的情況，如淘米是淘去米中的沙子，洗菜是洗去菜上的泥土等。

自然界中的物質(zhì)絕大多數(shù)以混合物的形式存在。為了利用其中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。這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)混合物的分離和提純的常用方法。

［板書］二、混合物的分離和提純

推進(jìn)新課

師：我們都聽過“吹盡黃沙始見金”，你知道淘金者是怎樣將金子從沙中淘出來的嗎？

（多媒體播放淘金錄像）

［思考與交流］

1.通過淘金錄像，你能不能說出淘金者是利用什么性質(zhì)將金子從沙里分離出來的？

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.如果有鐵屑和銅屑的

混合物，你能用哪些方法將鐵屑分離除去？

生：用淘金的方法將鐵屑和銅屑分離；用磁鐵將鐵吸出，剩下的就是銅；加些鹽酸，F(xiàn)e能與鹽酸反應(yīng)而銅不與鹽

酸反應(yīng)；剩下的就是銅。

師：在工業(yè)生產(chǎn)和科研中常用到物質(zhì)的分離與提純。例如，研究某一種酸、堿、鹽或金屬的性質(zhì)，要用較純的試

樣；又如，我們?nèi)粘Ｊ秤玫木}，就是將粗鹽中的雜質(zhì)除掉后得到的。在工業(yè)生產(chǎn)中，分離和提純物質(zhì)要用到多種大

型設(shè)備，但所依據(jù)的原理與我們在實驗室中常用的方法大致相同，而且，工業(yè)設(shè)備設(shè)計時的數(shù)據(jù)往往要靠小型實驗來

提供。

師：在分離和提純物質(zhì)時，要除掉雜質(zhì)。化學(xué)上所指的雜質(zhì)都是有害和無價值的嗎？你能舉例說明嗎？

生：不一定，如上題中要除去銅中的鐵，鐵就不是有害的。淘金者淘去的沙子也是有用的。有些雜質(zhì)是有害的。

如除去蔬菜上殘留的農(nóng)藥，農(nóng)藥就是有害的物質(zhì)。

師：常用的分離和提純方法有哪些？

生：過濾；

蒸發(fā)；結(jié)晶；洗氣瓶洗氣；用酸除去雜質(zhì)；用還原CuO以除去Cu中混有的CuO。

師：這些方法是依據(jù)什么性質(zhì)進(jìn)行分離和提純的？

生：物理性質(zhì)；溶解性、密度、溶解度；化學(xué)性質(zhì)；有些物質(zhì)能與酸反應(yīng)，有些物質(zhì)能與堿反應(yīng)；有些物質(zhì)具有

氧化還原性。

師：分離和提純的方法有多種，在遇到具體問題時，我們要學(xué)會選用正確的分離與提純的方法。下面我們先利用

初中學(xué)過的方法來提純粗鹽。

［板書］1.過濾和蒸發(fā)

［多媒體展示］

用海水曬鹽或用井水、湖水煮鹽，得到的粗鹽中含有較多的雜質(zhì)，如不溶性的泥沙，可溶性的CaC12、MgCb以及一些

硫酸鹽等。

師：如何除去食鹽中混有的泥沙？

生：由于食鹽能溶于水而泥沙不溶于水，故可用溶解過濾的方法除去泥沙。

師：在進(jìn)行過濾操作時，要使用哪些儀器？

生：鐵架臺（帶鐵圈）、漏斗、燒杯、玻璃棒、濾紙。

師：在進(jìn)行過濾操作時要注意哪些問題？

生：濾紙要緊貼漏斗；向漏斗中加入溶液時，要用玻璃棒引流；玻璃棒要靠在三層濾紙?zhí)?；漏斗下端要緊靠燒杯

內(nèi)壁；濾紙要低于漏斗邊緣；溶液要低于濾紙邊緣。

［多媒體展示］

圖1圖2

師：得到的濾液中含有食鹽，如何得到食鹽晶體？

生：蒸發(fā)所得的濾液。

師：在蒸發(fā)操作中要使用哪些儀器？

生：帶鐵圈的鐵架臺、蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈。

師：在蒸發(fā)操作中要注意哪些問題？

生：熱的蒸發(fā)皿不能直接放在實驗臺上，以免燙壞實驗臺或遇實驗臺上冷水引起蒸發(fā)皿炸裂，如果確要立即放在

實驗臺上，要墊上石棉網(wǎng)；

在加熱至有大量食鹽析出時，要改用小火加熱；

在蒸發(fā)過程中要不斷攪拌。

（多媒體展示實驗裝置）

師：搞清了原理和注意事項后，下面我們就來觀察完成這個實驗。

［多媒體展示］

［實驗1-1］

實驗名稱：粗鹽的提純

實驗?zāi)康模撼ゴ蛀}中混有的泥沙

實驗藥品與裝置：

4g粗鹽、12mL水、鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯、玻璃棒、濾紙、酒精燈、漏斗、蒸發(fā)皿

實驗步驟（請寫出具體操作方法及現(xiàn)象）

實驗步驟實驗現(xiàn)象

（1）溶解：稱取約4g粗鹽加到盛有約12mL水的燒杯中，邊

加邊用玻璃棒攪拌，直至粗鹽不再溶解為止

（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

（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(xiàn)較多固體時停止加熱

師：下面請同學(xué)們分組，按照我們剛才分析的實驗步驟進(jìn)行實驗。

［學(xué)生分組實驗］

師：對各小組實驗情況進(jìn)行評價。剛才有一組同學(xué)的實驗速度比較快，當(dāng)其他組的NaCl還沒有溶解時，這組同學(xué)

的NaCl已經(jīng)溶解了。請大家思考在實驗時如何加快溶解速度？

生：將食鹽研碎；

在溶解過程中不斷攪拌；

可以加熱促進(jìn)食鹽溶解。

師：回答得很好，在實驗中我們常用研碎固體物質(zhì)、不斷攪拌和適當(dāng)加熱的方法加速物質(zhì)溶解。

師：通過本實驗?zāi)氵€能得到哪些結(jié)論？

生：通過過濾可以除去液體中不溶性雜質(zhì)；蒸發(fā)也可以分離某些物質(zhì)。

師：回答得很好。請同學(xué)們思考：利用上述方法制得的食鹽是不是就是純凈的NaCl?可能還有什么雜質(zhì)沒有除去？

用什么方法可以檢驗出它們呢？

［多媒體展示］

海水的主要成分

海水中的成分可以劃分為五類：

1.主要成分（大量、常量元素）：指海水中濃度大于lxl0《mg/kg的成分。屬于此類的有陽離子Na\K\Ca2\Mg?+和

S產(chǎn)五種，陰離子有C「、SO；-.Br\HCO；（CO：）、F五種，還有以分子形式存在的H3BO3,其總和占海水鹽分

的99.9%,所以稱為主要成分。

由于這些成分在海水中的含量較大，各成分的濃度比例近似恒定，生物活動和總鹽度變化對其影響都不大，所以

稱為保守元素。

海水中的Si含量有時也大于1mg/kg,但是由于其濃度受生物活動影響較大，性質(zhì)不穩(wěn)定，屬于非保守元素，因

此討論主要成分時不包括Si。

2.溶于海水的氣體成分，如氧、氮及稀有氣體等。

3.營養(yǎng)元素（營養(yǎng)鹽、生源元素）：主要是與海洋植物生長有關(guān)的元素，通常是指N、P及Si等。這些元素在海水中的含

量經(jīng)常受到植物活動的影響，其含量很低時，會限制植物的正常生長，所以這些元素對生物有重要意義。

4.微量元素：在海水中含量很低，但又不屬于營養(yǎng)元素者。

5.海水中的有機(jī)物質(zhì)：如氨基酸、腐殖質(zhì)、葉綠素等。

師：通過上述資料我們可以看出：利用上述方法制得的固體中還含有可溶性的CaCb、MgCk以及一些硫酸鹽等雜

質(zhì)。我們?nèi)绾螜z驗它們呢？

生：看書P7“資料卡片”，并討論。

師：在進(jìn)行物質(zhì)檢驗時，我們采取的步驟是什么？

生：先對試樣的外觀進(jìn)行觀察，確定其顏色、狀態(tài)、氣味等；當(dāng)試樣是固體時，有時需要先將少量試樣配成溶液,

觀察溶解后溶液的顏色、在溶解過程中有無氣體產(chǎn)生、有無沉淀生成以及沉淀的顏色等。

師：當(dāng)試樣是固體時，為何要先配成溶液？

生：固體配成溶液后反應(yīng)物之間接觸充分，溶液間反應(yīng)比較快。

師：有些固體溶解后會變成離子，離子間的反應(yīng)比較快。

師：展示CaCb、MgCb、Na2sO4固體樣品，將它們?nèi)芙夂笈涑扇芤骸?/p>

生：觀察NaCl溶液與上述三種溶液外觀。

師：CaCb、MgCb、Na2sO4溶液與NaCl溶液在外觀上沒有什么區(qū)別，在它們?nèi)苡谒倪^程中也沒有明顯的變化。

要想檢驗它們的存在，我們可以通過檢驗溶液中的離子來確定某些物質(zhì)的成分。下面我們利用化學(xué)方法來檢驗［實驗11］

得到的鹽中是否含有

師：可利用離子間的特征反應(yīng)對離子進(jìn)行檢驗，如利用生成氣體、沉淀、溶液顏色變化等明顯的實驗現(xiàn)象進(jìn)行離

子的確定。請同學(xué)們參考P7“資料卡片”，思考如何檢驗SO：'

生：交流討論。

師：哪位同學(xué)來說說如何檢驗sR-?

生：用稀硝酸酸化的BaCb溶液。

師：為什么要用稀硝酸酸化？這是為了排除雜質(zhì)離子的干擾?？纯础百Y料卡片中還有哪些離子能與Ba?’生成沉淀？

生：還有CO}-也會與Ba2+生成沉淀

師：除了BaCb外，還能否選用其他含Ba?+的試劑？

生：還可以選用Ba（NO3）2溶液。

師：行是行，但同學(xué)們別忘了，當(dāng)用硝酸酸化和加入Ba（NO3）2溶液時，溶液中又引入硝酸根離子。怎么辦？

生：用鹽酸酸化的BaCk溶液。

師:很好。

師：能否將［實驗1-1］中的NaCl固體全溶于水后，直接加入酸化的BaCb溶液？

生：不能，因為檢出SO：后整個溶液中又引入雜質(zhì)離子，不能再做其他用途了。

師：很好。在檢驗試樣或配好的試樣溶液中是否含有某種物質(zhì)時，每次應(yīng)取少量進(jìn)行檢驗，不能將檢測試劑一次

加入全部待檢驗試樣或配好的試樣溶液中。

［多媒體展示］

［實驗12］

實驗名稱：SO：的檢驗

實驗?zāi)康模簷z驗實驗1-1中所得NaCl中是否含有SOj

實驗藥品與裝置：

0.5g實驗11中所得的食鹽、2mL水、BaCb溶液、稀鹽酸、試管、膠頭滴管

實驗步驟

1.取實驗11得到的鹽約0.5g放入試管中，向試管中加入約2mL（兩滴管）水配成溶液。

2.滴入幾滴稀鹽酸溶液

3.滴入幾滴BaCk（氯化饃）溶液

實驗現(xiàn)象：

生：分組實驗，觀察現(xiàn)象。

師：利用與Ba?+反應(yīng)生成白色沉淀的現(xiàn)象，我們可以檢驗出上述食鹽中確實含有SO：。Na2SO4與BaCk反

應(yīng)后，除生成BaSCU沉淀外，還生成什么物質(zhì)？你能利用原子守恒寫出這個反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？

生：除生成BaSCU沉淀外還能生成NaCL

［板書］Na2SO4+BaCl2====BaSO4l+2NaCl

師：通過上述簡單的溶解、過濾和蒸發(fā)操作得到的鹽中仍含有可溶性雜質(zhì)CaCk、MgCb及一些硫酸鹽等。利用化

學(xué)方法，我們也可以檢驗出上述鹽中的其他離子。實際上，在提純粗鹽時，將不溶性雜質(zhì)過濾后還應(yīng)進(jìn)一步除去這些

可溶性雜質(zhì)。請同學(xué)們思考如何除去這些可溶性雜質(zhì)。

［多媒體展示］

1.化學(xué)方法除雜的原則是：不增（不引入新的雜質(zhì)）、不減（不損耗樣品）、易分（容易分離）、易復(fù)原（變化后再回到

目標(biāo)物）。

2.除雜的思路：選擇那些易與雜質(zhì)反應(yīng)生成氣體或沉淀的物質(zhì)為試劑，然后再根據(jù)“不增”的原則確定加入試劑順序。

3.為將雜質(zhì)除盡，所加除雜試劑一般應(yīng)過量。

［思考與交流］

生:

雜質(zhì)加入試劑離子離子方程式

硫酸鹽稀硝酸酸化的BaCb

OH-、CO；-

MgCl2

co；-

CaCl2OH\s*

師：在上述試樣中所含的Ca2\Mg?+濃度很小，若生成微溶物，不易將它們除去，因此我們最好選用生成完全不

溶物的試劑。

生：除去Mg2+可選用NaOH溶液；除去Ca2+可選用Na2c。3溶液。

師：能不能選用KOH溶液呢？

生：不能，因為選KOH溶液將引入K+雜質(zhì)。

師：所選試劑的加入順序如何？

［板書］

Ca2tMg2；SO：；BaChCa2tMg2<Ba2tNaOHCa2t0H\Ba2tNa2cO3CO；-、0H\

過濾'過濾’-

Na\Cl-Na\Cl'過濾Na\CfNa\Cl師：從上述圖表可以看

出：在除去Ca2+、Mg2\SQ；的同時又引入了CO：、OHo有什么方法將它們除去？

生：繼續(xù)加入鹽酸。

師：很好，加入鹽酸后，可將CO：與OH除去，但又會引入H'誰也不想買來的食鹽里混有鹽酸吧！

生：再加些NaOH中和過量的鹽酸。

師：這好像是在和面：水多了加些面，面多了加些水。什么時候能正好呢？

生：NaCl溶液呈中性，鹽酸呈酸性，所以加入的鹽酸只要使溶液呈中性就可以了.

師：很好，怎樣知道溶液呈中性了呢？

生：測溶液的pH。

師：什么時候測呢？

生：加入一定量鹽酸后不斷測溶液的pHo

師：除了上述加入試劑順序外，還能不能有其他順序？

生：先加入NaOH,再加入BaCl2,然后加入Na2co3，最后加入鹽酸；先加入Na2co3，再加入NaOH,然后加入

BaCl2,最后加入鹽酸；

先加入BaCb，再加入Na2cO3，然后加入鹽酸，最后加入NaOH……

師：這些方案有些是可行的，有些是行不通的。下面我們就按各自的方案分組實驗，用事實來說話。

生：按各自設(shè)計的方案進(jìn)行分組實驗。

師：第二個設(shè)計的方案中引入雜質(zhì)Ba?+。實驗進(jìn)行到現(xiàn)在，得到的NaCl基本上較