人教版高一化学必修一物质的分离与提纯

物质的分离与提纯
【教材分析】
该节课在学生复习巩固初中所学物质的分离方法基础之上，再学习另外两种分离方法——萃取和分液及层析，并总结出这两种分离方法的适用范围，并且用事实说明它们也是进行化学实验的重要组成部分。

本节课重点是：掌握分离物质的原理和方法;
难点是：蒸馏、萃取分液的原理和方法；
【三维课程目标】
知识与技能：
初步学会蒸馏和分馏、萃取和分液、过滤、层析分离物质等实验技能，能独立完成一些简单
的物质分离、提纯的实验操作；
过程与方法：
初步了解根据混合物的性质，选择不同的分离方法对物质进行分离——主要以物质的状态以
及化学、物理分离方法两条主线串联知识主线。

情感态度与价值观：
体会从实验事实分析上升到理论认识的思维方法和过程，进一步培养学习化学的兴趣，能够
独立或与同学合作完成实验，并能主动进行交流。

【教学重点和难点】
重点：掌握分离物质的原理和方法。

难点：物质分离试剂的选择；蒸馏、萃取分液的原理和方法；分离与提纯过程的最简设计方案。

【课时安排】
1课时
【教学用具】多媒教室设备、铁架台（带铁圈）、分液漏斗、烧杯、锥形瓶、碘水、四氯化碳、红墨水、粉笔、培养皿和蒸馏水。

【教学方法】为了让学生在学会知识的过程会发现问题，无论是复习初过的过滤、结晶等还是本节课学习的蒸馏、萃取分液和层析，都首先引导学生自主思考并在小组内进行讨论，全班同学通过交流讨论，进一步对自己习得的知识进行反思，整理和探究，接着通过具体的实验操作从而实现对知识的自主构建，兴趣的培养和动手能力的提高。

本节课采取如下方式进行
教学：提出问题——学生独立思考、小组讨论——教师先演示实验——教师点评、强调重点细节问题——学生交流、合作动手实验。

【教学过程】
【教师引导】：化学研究，工业生产中经常要对混合物进行分离和提纯，如石油的分馏（录像投影）
【学生活动】：学生观看学习了解，知道化学研究和工业生产都经常要对混合物进行分离和提纯，从中体会用实验方法对混合物进行分离，提纯的重要性。

【教师讲解】：用最通俗的例子解释提纯和分离：如果一个苹果有很小的一部分坏掉了，我们只用把烂掉的用小刀切掉就可以吃了，我们把苹果“提纯”了；现在蓝色笔和红色笔都在一起混合，有一小组只要蓝色笔，另外一小组只用红色笔，我们就要把他们“分离”开来。

【设计意图】:用最通俗的例子,让学生明白分离和提纯的概念.
【教师提问】：我们在初中化学中也学过一些简单的实验方法，可用于混合物的分离和提纯。

请同学们回忆，你了解哪些分离，提纯的方法
【学生活动】：学生回忆，举出过滤，结晶，蒸发等多种分离的实验方法。

【教师提问复习】：请同学们考虑一下，什么样的混合物能够用过滤方法来分离？什么样的混合物可以用结晶方法分离？什么样的混合物可以用蒸馏的方法来分离？
【学生活动】：学生思考，讨论，相互交流。

知道过滤使用于分离难溶固体和液体组成的混合物，结晶适用于分离溶解度不同的物质，蒸馏适用于分离沸点相差较大的液态物质等。

【设计意图】:让学生明白混合物的分离就是利用混合物中各物质的不同性质为原理的.
【教师提问】：请同学们总结一下，混合物的性质与分离方法之间有什么关系？
【学生总结】：不同的分离方法都有一定的适用范围，要根据不同混合物的性质来选择合适的分离方法进行分离。

【教师引导】：请学生自己经过讨论和研究完成教材第16页的“交流与讨论”，具体回答上面问题
【投影】：问题一：分离氯化钠固体和泥沙 (过滤实验装置图)
【学生回答，教师补充】：过滤：适用于分离难溶固体与液体组成的混合物
【过渡】：现在有一张硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线表，同学们就设计出
问题二：“从硝酸钾固体和氯化钾固体混合物中提取硝酸钾”（结晶）
【设计意图】:考察学生对知识内容的实际应用的处理能力并让学生感悟化学与生活的密切性.
【学生设计，评价】
【教师总结】：
【分析讲述】：观察硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线可得出，硝酸钾在温度高时溶解度很大，在温度低时溶解度较小，氯化钾的溶解度随温度变化幅度不大，可以用这个特征用结晶的方法来提取硝酸钾。

步骤：（1）取适量水加热到90℃左右，加入固体混合物，搅拌，使固体完全溶解。

（2）将所得溶液静置，冷却，降低温度到30℃左右，析出晶体。

（3）过滤得到晶体。

【教师补充】：结晶：适用于混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度随温度变化不同的混合物
【设计意图】:导入一种新的提纯方法---蒸馏.
【教师组装蒸馏装置边演示边讲解原理】：
（蒸馏）（蒸馏装置图）
【学生回答，教师补充】：
蒸馏和分馏：适用于分离沸点相差较大的液体
【提出问题】：怎样把碘水中碘和水分离开呢？
教师演示】：
【演示过程中说明】：在分液漏斗中加入25mL碘水，再加入10mL的四氯化碳溶液。

四氯化碳是一种易挥发的有机溶剂，密度比水大，不与水混溶，且碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大。

【学生回答观看实验的体会】
【教师总结】：通过比较,可见这种分离方法与我们以前所学的分离方法是不同的。

根据碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大，四氯化碳不与水混溶，在碘水中加入四氯化碳后，碘水中的碘就溶解在四氯化碳中而分层，上层水层，下层含有碘的四氯化碳层。

这种分离方法叫萃取。

（萃取过程图片）再从分液漏斗下口放出四氯化碳层，得到碘的四氯化碳溶液，这过程叫分液。

若让四氯化碳挥发掉就可得到碘单质。

【过渡】：萃取和分液是适用于分离物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同的混合物。

还有哪些方法可以分离混合物呢？大家就着手完成一实验
【实验】：每小组取一根粉笔，在粉笔根约1cm用红墨水点一大圆点做试样，在培养皿中装少量水，（注：粉笔上的墨水点不能浸入水中）静止片刻，观察粉笔上的颜色。

【学生实验，发言实验体会】
【教师总结】：实验发现粉笔上不同层的颜色不同，说明墨水是混合物，含有不同颜料，且上下层的颜料不同，这样可以把不同的颜料分离开，这种方法叫层析，是根据混合物中各物
质被吸附性能的不同将混合物分离的。

若有类似性质的混合物，我们就可以用此种方法把它们分离开。

【设计意图】:让学生通过实验事实来掌握萃取和层析.
【小结与应用】
【小结】：我们已经学习了5种分离提纯的方法以及它们的适用范围。

【投影】：五种分离混合物的方法及适用范围：
过滤：适用于分离难溶固体与液体组成的混合物
结晶：适用于混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度随温度变化不同的混合物
蒸馏（或分馏）：适用于分离沸点相差较大的液体
萃取和分液：适用于物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同。

层析：适用于混合物中各组分被吸附性能不同的混合物。

【实际应用】：在实际生产过程中，生成的产品往往混有多种杂质，这就需要我们将上述这些方法综合运用，有时还要用加入某些物质发生化学反应后再加以分离，才能解决问题。

我们以17页“粗盐提纯”例子来说明。

【学生设计实验方案】：现在请同学们设计出以下实验的分离方案：
已知氢氧化镁难溶于水，硫酸钡既不溶于酸又不溶于水，碳酸钡可溶于盐酸不溶于水。

现有主要含有硫酸钠、氯化镁和泥沙等杂质的粗食盐，请设计实验方案，由粗食盐提纯氯化钠。

【学生设计实验方案】
【教师总结】：
【投影】：步骤：
1．将粗盐溶解于水，过滤，除去泥沙。

2．向所得滤液中加入稍过量的氯化钡溶液。

3．再加入稍过量的氢氧化钠和碳酸钠溶液。

4．过滤除去沉淀物。

5．在滤液中滴加适量稀盐酸至溶液显中性。

6．蒸发、结晶，得到精制的氯化钠晶体。

【让学生评价总结本实验】：
本实验中要涉及到二种分离方法，过滤和结晶，并且在分离过程中要加入物质进行反应。