“物質的分離與提純”（第一課時）教學設計說明：《學科教學指導意見》上把本內容歸為一課時,但是本內容重難點較多,—節(jié)課難以將知識點講清,同時考慮到實驗對于化學的重要性，我將本內容劃分為兩個課時,第一課時主要介紹過濾、結晶及蒸謂的實驗方法，第二課時主要介紹萃取和分液，并對常見物質分離提純的方法進行總結。以下是對第一課時的教學設計。一、 設計思路化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗是化學的核心，實驗教學也是高中化學的重中之重，離開了實驗，高中化學顯得如空中閣樓般，沒有了基礎，也難以體現(xiàn)新課程對學生探究學習的要求。同時化學與生活息息相關，離開生活實際的化學，是空泛的理論，難以在科技飛速發(fā)展的今天得以立足。在以上思想的指導下，根據教學設計的基本原理，以力求體現(xiàn)STS理念設計了“物質的分離與提純”第一課時的教學設計。本節(jié)課通過生活中常見的分離提純的事例，從發(fā)生在學生身邊的事導入新課，引起學生的學習興趣，并請同學們找出它們的異同點由學生自己發(fā)現(xiàn)分離和提純的概念上的區(qū)別。通過完成“交流與討論”第一部分的實驗設計，回顧和學習過濾與結晶這兩個知識點，以粗鹽的提純實驗設計對所學知識進行升華和應用，最后由粗鹽來自大海引出蒸係這一方法的學習，以新的科技前沿知識升華知識，最后小結本課，也為下一節(jié)課的學習埋下伏筆。二、 學習任務分析1、 《課程標準》和《學科教學指導意見》對本節(jié)課的要求《課程標準》對本節(jié)課的要求：體驗和了解化學學科研究的一般過程和方法,認識實驗在化學學習和研究中的重要作用；初步學會物質的分離、提純實驗技能;初步認識實驗方案的設計、實驗條件的控制數據處理等方法在化學學習和科學研究中的作用。《學科教學指導意見》對本節(jié)課的基本要求：了解蒸飾、過濾、結晶等實驗方法。發(fā)展要求：物質的分離提純的一般原則。2、 本節(jié)課的組成成分和在模塊學習中的地位和作用本節(jié)課選自蘇教版高中《化學1》專題一第二單元第一課時，教材首先以概括的語言簡單介紹實驗之于化學的重要性，接著請學生回顧己學過的有關化合物分離的方法，在此基礎之上，由學生設計實驗方案分離KC1和MnO2,KC1和KCICh溫故過濾和結晶這兩種物質的分離手段；然后介紹新的物質分離提純的方法---蒸懈。在這里，因為萃取和分液對于學生來說是全新的知識點，既是難點也是重點，因此可將這兩種實驗方法另設一個課時，而在本課時不需要提及。初中知識體系中，己經比較系統(tǒng)的介紹了過濾和結晶這兩種物質分離提純的方法，本節(jié)課是在學生原有的知識體系上新增了一種分離方法，體現(xiàn)了知識螺旋式上升的編排方法。實驗是化學的基礎，是學習化學的核心所在，學習物質的分離與提純方法對高一化學乃至整個高中化學的學習中都是至關重要的，在金屬的冶煉，物質的制備，尾氣的處理方面都能夠多多少少找到本節(jié)課分離提純方法的影子，因此教材將它安排在“豐富多彩的化學物質”之后，充分體現(xiàn)了實驗在高中化學學習中的重要性。本課時做為其中的一個重要部分，是不可或缺的，同時也特別為第二課時和《實驗化學》的學習打好鋪墊，是承上啟下的一堂課。教學重點：洗滌沉淀的方法，蒸懈的原理和適用范圍，蒸係裝置，物質分離提純的一般原則教學難點：蒸鎘裝置，分離提純的實驗設計三、 學習者分析學生在初中已學過一些基礎的物質分離提純的方法，初步學習掌握了過濾和結晶這兩種分離方法的原理、操作步驟、一般原則和注意事項。知道某些混合物的分離，比如黃河水中的泥沙和水，掌握了溶解度的概念。但對于蒸鎘的知識知之其少。本節(jié)課的學生為高一學生，思維活躍，對化學實驗感興趣，同時也熱衷于發(fā)生在身邊的化學現(xiàn)象。四、 教學目標1、 知識與技能（1） 知道過濾、結晶、蒸飾等分離常見混合物方法的概念、原理、操作方法和使用范圍。（2） 知道分離提純的一般原則。（3） 認識蒸飾裝置。2、 過程與方法（1） 通過設計實驗分離KC1和MiiO2,KC1和KC1O3,初步學會實驗方案的設計。（2） 通過課堂演示蒸鎘實驗裝置，培養(yǎng)觀察實驗現(xiàn)象和分析的能力。3、 情感態(tài)度與價值觀（1） 通過對物質分離提純的方法的學習和分析，體會實驗對于化學的重要性。（2） 通過形成性練習中對尿液循環(huán)機的介紹，體驗科技前沿，體會水是人類珍貴的資源，培養(yǎng)呵護環(huán)境，與大自然友好相處的環(huán)保意識。（3） 通過同桌之間交流討論，體會同伴學習的樂趣。五、 教學準備課件六、 教學過程【創(chuàng)設情境，導入新課】［PPT呈現(xiàn)］生活中物質分離和提純的事例圖片：淘米、曬衣服、吸鐵石吸鐵屑使之與沙子分離、膠體凈水等［講解］同學們這是我們生活中很常見的事例，可是當我們用化學的眼光去看待這些事情時，我們是不是乂會有新的發(fā)現(xiàn)，那么請同學們思考下，這些事例之間有沒有什么共同點呢？［回答］有，都是將兩種物質分開［講解］很好。看來同學們都發(fā)現(xiàn)了，我們淘米的時候，用傾倒的方法把水和米分開，曬衣服是利用蒸發(fā)的方法除去衣服上的水分，利用吸鐵石對鐵屑的吸引力分離鐵屑和沙子，利用膠體的吸附性除去水中的懸浮物等等。這些都是生活中將物質進行分離或提純的事例，其實生活中絕大多數物質都是以混合物的形式存在的。［學生活動］思考，聽講設計意圖：通過生活中很常見的事例，引起學生學習的興趣，給分離和提純一些直觀的事例。【興趣使然，新知探索】［講解］在化'專研究中，如果要研究某一種化學物質的性質，第一步就是將這種物質從混合物中分離或提純出來，就好比我們要研究一堆鮮花中的某一朵，就需要從這一束鮮花中取出這一朵，然后通過觀察發(fā)現(xiàn)根、莖、葉等等都具有什么特點。那么我們實驗室都有哪些方法對物質進行分離和提純呢？在解決這個問題之前，我們先來思考一下，分離和提純有沒有區(qū)別？［學生活動］思考［引導］比如，剛才的例子中用吸鐵石分開鐵屑和沙子的方法我們叫它分離，而膠體凈水時，我們可以稱為提純，請同學們思考一下，用自己的語言組織一下，什么是分離什么是提純？［回答］分離是將兩種物質分開，而提純是出去其中的雜質［講解］很好，分離是把混合物中各物質通過物理或化學的方法一一分開，獲得純凈組分的過程，而提純是將混合物中的雜質（不需要或有害的物質）通過物理或化學的方法除掉而得到所需物質的過程，其中雜質是不可以回復為原來的物質的。設計意圖：通過教師引導，由學生自己歸納總結出分離與提純的區(qū)別，加深印象,同時培養(yǎng)歸納的能力。【知識點一：過濾】［提問］如果我們現(xiàn)在想要得到純凈的02進行研究，實驗室中有什么方法制取02呢？［回劄KMnCh加熱分解、KClCh加熱分解。［提問］請寫出KC1O3加熱分解的化學反應方程式？［學生活動］書寫KC103^=KCl+02［講解］反應完全之后，還剩下哪些物質？［回劄KC1和MnO2［講解］請設計實驗分離它們［學生活動］實驗設計，同桌討論。［回答］將混合物溶于水，充分攪拌，過濾，濾渣為MnO2,濾液為KC1溶液，蒸發(fā)結晶得到KC1晶體。［講解］很好，像這樣，一種物質是可溶于水的，另一種物質是不溶于水的，那么我們可以通過溶解過濾，使兩種物質分離，請同學們回憶一下，過濾時需要哪些

儀器？［學生活動］書寫過濾所需要的儀器。［展示實物］過濾裝置圖［提問］在進行過濾時乂要注意哪些事項？［回答］“一貼”“二低”“三靠”。一貼指的是濾紙與漏斗緊貼無氣泡；二低是指濾紙邊緣低于漏斗邊緣，漏斗內液面低于濾紙邊緣；三靠是指燒杯尖嘴緊靠玻璃棒，玻璃棒靠在三層濾紙上，漏斗頸緊靠燒杯內壁。［講解］很好，在過濾時我們要特別注意這三個事項。設計意圖：通過對書本中"交流與討論部分的完成，加深對過濾這一知識點的理解，回顧過濾操作時應注意的事項。［引導］用過濾的方法得到的液體我們成為濾液，而留在濾紙上的不溶性固體，我們稱為濾渣。在具體的實驗中，用過濾的方法分離混合物后留用的是濾渣還是濾液要看具體情況而定，比如我們要用MnO：,那么濾液可以棄去，而要用KC1,那么濾渣可以棄去，當然也可以都要。在留用濾渣時，由于濾渣上依然含有少量的雜質離子，因此我們要對濾渣進行洗滌，這個過程怎樣操作呢？請同學們思考一下。［回答］加水，攪拌一下等等［邊講解邊演示］那么這個是老師在實驗室過濾的裝置，我們來進行洗滌沉淀的過程，洗滌濾渣的時候，一般我們用膠頭滴管或洗瓶直接向漏斗里注入蒸鎘水，使液面沒過沉淀物，讓雜質隨水通過漏斗，千萬注意不要用玻璃棒去攪拌。等液體從漏斗底部流走后，重復2-3次。［學生活動］觀察、思考、筆記［講解］對于KC1和MnO：的混合液，我們采用過濾分離，洗滌濾渣,干燥,得到MnO,固體，濾液蒸發(fā)結晶，得到KC1晶體。[PPT展示]KC1、MnO[PPT展示]KC1、MnO2洗滌 ?蒸發(fā)結晶 ?KC］晶體MnO：固體［過渡］對濾液進行加熱蒸發(fā)可以析出晶體，加熱蒸發(fā)一部分水再冷卻也會析出晶體，這兩種過程都可以稱為結晶。那么結晶石怎樣定義的？這兩種結晶的方法都適用于什么情況呢？設計意圖：介紹洗滌沉淀的方法，用框架的形式展示分離KCI和MnO2的混合液的過程，加深直觀上的理解，使知識更具結構性［知識點二.結晶］［PPT體為結晶是利用在不同溫度下溶液中溶解的各組分的溶解度不同，使被提純物質從過飽和溶液中以晶體析出，而使雜質大部分留在溶液中，從而達到提純目的的過程。［講解］很顯然，這是針對兩種組分都是溶于水，且他們溶解度隨溫度變化有很大的差異時的情況。［板書］適用范圍：二組分均溶于水，S隨T變化差異大［講解］那么我們可以參照兩種物質的溶解度曲線，利用溶解、結晶的方法分離，我們來看書本上第18頁圖1-11KC1和KNO3的溶解度曲線，從中我們可以發(fā)現(xiàn)什么？［回答］KNO3溶解度隨溫度變化較KC1大；30°C時他們的溶解度相同，大于30°C時KNOs溶解度比KC1大，小于30°C是KNO3溶解度比KC1小。設計意圖：引導學生自主觀察圖標，學會從圖表中獲取有用的信息。［講解］很好，帶著這些發(fā)現(xiàn)請同學們完成“交流與討論部分的第二個實驗設計。［學生活動］設計實驗，同桌討論（請學生匯報結果）［補充講解］我們可以先在較高的溫度下，將混合物溶于水中形成濃溶液，然后冷卻到一定溫度，由于KNO3的溶解度急劇變小，因此有大量的KN03晶體析出，這個過程是因為冷卻而析出了晶體，我們稱之為冷卻結晶。［學生活動］思考、聽講、筆記［講解］此時，因為KC1溶解度變化不大，沒有析出，再對混合物進行過濾，得到的濾渣就是KNOs晶體，而濾液再經過加熱蒸發(fā)除去水分，就可以得到KC1晶體,這個過程我們稱它蒸發(fā)結晶。［學生活動］思考、聽講、筆記［邊講解邊板書］在這里，我們對溶解度隨溫度變化較大的KNO3釆用冷卻結晶的方法使之析出，而對溶解度隨溫度變化較小的KC1我們采用蒸發(fā)結晶的形式使之析出。［PPT展示］蒸發(fā)結晶操作的裝置圖［提問］在進行蒸發(fā)結晶操作時需要哪些儀器呢？［學生活動］書寫蒸發(fā)操作所需的儀器［講解］在進行蒸發(fā)結晶操作時，我們也有以下注意事項：首先蒸發(fā)皿中的液體不能超過溶積得2/3。這與試管加熱一不一樣？［回答］不一樣，試管中加熱液體不能超過容積的1/3［講解］很好，這與試管是不一樣的，我們用試管夾加熱的時候，試管夾夾在試管的2/3處，如果試管中的液體也有2/3的話，極容易受熱不均勻而從試管中飛濺出來。當然，在加熱蒸發(fā)時，也可能因受熱不均而飛濺，所以在操作時，我們要注意用玻璃棒不斷地攪拌，防止飛濺。這也是第二個注意事項。［學生活動］思考、聽講、筆記［講解］加好液體，點上酒精燈，邊攪拌邊加熱，然后怎么辦呢？什么時候停止？［學生活動］回答：有晶體析出時、有大量晶體析出時、水全部被蒸干后等等［講解］這也是我們要注意的第三點：當有大量的晶體析出后，停止加熱，利用余熱蒸發(fā)殘余的水分。［學生活動］思考，聽講、筆記設計意圖：通過"交流與討論”第二部分的完成?講解結晶這種物質分離和提純的手段，復習回顧蒸發(fā)換作的注意事頂，與試管加熱對比加深印象。［講解］小明在實驗室做實驗時，需要用純凈的NaCl,可是老師說，實驗室只有摻有少量MgCl2和泥沙的粗鹽，請同學們來想一個辦法，幫助小明提純一下。［PPT展示］除雜時注意的四原則：1、 不增：提純過程中不增加新的雜質2、 不減：不減少欲被提純的物質3、 易分離：被提純物與雜質易分離4、 易復原：被提純物質要復原［講解］請同學們更具這兒個提純的原則，設計一個提純的方案，同桌之間可以相互討論。將步驟寫在紙上。［回答］1、將這些混合物置于燒杯中，加水溶解2、 滴加過量的NaOH溶液（出去鎂離子）。3、 過濾（出去細沙和Mg（OH）2沉淀）4、 像濾液中加入過量的稀鹽酸（除去OH-）5、 加熱蒸發(fā)、結晶（出去HC1,得到NaCl晶體）（這里根據學生的具體回答，教師進行補充，并說明這樣做的理由及目的。同時在講解的過程中，注意除雜的三個必須：1、除雜試劑必須過量。2、過量的試劑必須除盡。3、除雜途徑必須選最佳）設計意圖：以一個簡單的故事，用故事中的主人公尋求同學們的幫助，引起學生思考，根據提純的四原則設計實驗方案提純粗鹽,教師在學生設計的實驗方案的基礎上?對學生的方案提岀建議并改善?說明這樣做的原因和目的，所體現(xiàn)的原則，并在講解具體的提純方案時說明提純的三必須，培養(yǎng)學生實驗設計的能力,原則"和"三必須”的理解。［過渡］很好，同學們較好的運用了我們學到的知識對粗鹽進行提純，可是小明還有一個問題，粗鹽是從哪里來的呢？［回答］海里曬出來的［講解］很好，同學們都知道海水可以曬鹽，那么海水中鹽多還是水多？［回劄水多［提問］那么如何取得海水中的淡水呢？［回答］蒸飾【知識點三：蒸鎘】［講解］很好，無們在初中己經初步了解了一下，蒸鎘的知識，知道用蒸懈的方法可以得到蒸慵水，那么蒸鎘到底是怎樣的呢？［PPT展示］蒸館裝置［講解］同學們，這就是我們實驗室中的蒸飾裝置，看看他都有哪些玻璃儀器［學生活動］觀察、思考［邊板書邊講解］從下到上，從左往右看，有酒精燈、蒸鎘燒瓶、溫度計、冷凝管、接收器、錐形瓶。我們把左邊的這四個儀器組成的裝置稱為加熱蒸係裝置。液體加熱蒸發(fā)之后，從蒸懾頭的支管出來進入冷凝管，由冷凝管組成的這一部分就叫做冷凝裝置，氣體在這里達到冷凝后，變成液體流過接收器收集在錐形瓶中，最后這一部分就叫做收集裝置。［學生活動］聽講、思考、筆記［講解］那我們一個部分一個部分的看，在加熱蒸飾裝置中，酒精燈加熱的目的是什么？［回答］使液體蒸發(fā)［講解］很好，那么是沸點高的液體先蒸發(fā)還是沸點低的液體先蒸發(fā)？［回答］沸點低的［講解］很好，這就是蒸鎘的原理，他是利用混合物中各組分沸點的不同而進行分離的。所以它可以分離沸點相差比較大的物質。并且他不僅可以分離兩種組分的混合物，還可以分離多種組分的混合物，只要他們之間的沸點有一定的差異。［提問］那溫度計在這里乂有什么用呢？沒有溫度計會怎樣？［回答］會不知道蒸出來的物質是什么，不知道什么時候蒸完。［講解］回答的非常好，我們看到溫度計是沒有插在液面下的，因為它要測的是蒸發(fā)出來的氣體的溫度，所以我們要將溫度計的水銀球要與蒸飾燒瓶支管口的下沿對齊。［學生活動］聽講、思考、筆記［講解］比如，我們要分離沸點分別為80°C和150°C的兩種物質的混合物時，當沸點為80°C的組分蒸發(fā)完的時候，溫度計的溫度會突然上升或者突然下降，這個時候就說明其中一個組分己經蒸發(fā)完畢。而且我們可以通過溫度計顯示的溫度，判斷出這是一種什么物質，所以只有精確地控制溫度才能較高效的達到高效分離的目的。［學生活動］聽講、思考、筆記［講解］細心地同學可能發(fā)現(xiàn)，蒸鎘燒瓶中含有顆粒狀的固體，這是什么呢？［學生活動］思考［講解］這是沸石，由于加熱時不能攪拌，往往溫度到達沸點時，液體還不能沸騰形成過熱液體，這時候，如果有一點微小的雜質或氣泡出現(xiàn)，就會使液體突然沸騰的很劇烈，并伴有爆裂聲，那么加入沸石，就可以防止液體爆沸。［學生活動］聽講、思考、筆記［講解］這些呢，都是加熱蒸飾時要注意的事項，那么在冷凝時要注意什么呢？大家注意觀察橡皮管中冷凝水的流向，反過來可以嗎？［回答］冷凝水下進上出［講解］很好，這是我們蒸懈時的第三個注意點，冷凝水要下進上出，與蒸氣流動的方向相反，使冷凝效果最佳。同時，冷凝管的放置要頭高尾低，使蒸氣冷凝后自然下流，利于收集。［講解］對物質進行分離和提純在日常生產和生活中是有巨大的作用的，大家看這樣一則資料。［PPT展示］據英國《新科學家》雜志報道，美國光向國際空間站運送生活用水，每年就要花費成百上千萬美元，平均每杯水的價格是3000美元。美國宇航局為了減少開支，發(fā)明出了一種“尿液循環(huán)機”，它可以將宇航員的尿液轉化成干凈的飲用水。這一尿液循環(huán)機將于2008年10月左右被運往國際空間站。不過美國宇航員對要喝“尿”解渴的方式都抱理解態(tài)度，他們并不介意這個問題。這個尿液循環(huán)機在2009年5月22日正式投入使用。［講解］尿液循環(huán)機的大致原理就是利用蒸係等多種化學和物理的提純手段，那么尿液循環(huán)機的使用將對人類更好的探索太空具有重要的意義。同時，同學們也要意識到，水資源是非常寶貴的，我想大家都不會希望我們這群生活在江南水鄉(xiāng)的人有一天要使用尿液循環(huán)機來提供水源，所以保護環(huán)境，呵護自然，我們是理所應當的。設計意圖：通過