2019-2020年高中化学 第一章 从实验学化学 1.1 化学实验基本方法（2）教案 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中化学 第一章 从实验学化学 1.1 化学实验基本方法（2）教案 新人教版必修1科目化学年级高一课题化学必修1第一章 第一节 化学实验基本方法（2）教学目标知识与技能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3、会用合理的方法检验离子情感态度价值观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过程与方法让学生在实验中感受实验仪器和实验设计的巧妙，感受化学之美教材分析教学难点萃取与蒸馏的原理；萃取与蒸馏的操作及注意事项教学重点萃取与蒸馏的操作实施教学过程设计引入在海滨浴场嬉戏，偶尔喝上一二口海水，你会感到又咸又苦；用海水浇灌普通的农作物，不用多久农作物就会被“腌死”。这又是什么原因呢？海水中溶解了大量的盐类。海水的平均含盐量可达35左右，也就是说，在1立方千米的海水里大约含有3500万吨的盐类物质。人们日常的饮用水的含盐量仅在 0.5左右，而工农业用水的含盐量也不能超过3。人类面对着浩瀚无比的海洋，难道就不能把海水变成淡水吗？过渡神话中的观音菩萨有一种高超的本领：只要把手中的杨柳枝条轻轻一甩，就可以把海水变成甘露。那么，在现实生活中能不能把海水变成淡水呢？千百年来人们一直在寻找把海水变成淡水的“法宝”。讲亚里士多德的实验 早在公元前4世纪，古希腊哲学家、自然科学家亚里士多德曾做过一个当时看起来十分有趣的实验：他把咸水放在半封闭的容器里，然后加热将咸水烧开。随之，他惊奇地发现，水蒸气中已不再含有盐分，凝结成的水珠也不再有咸味。亚里士多德曾在实验记录中写到“通过蒸馏，先使水变成蒸汽继而使之变成液体状，可使海水变成可饮用水”。这个实验是世界上最早的一次海水淡化试验，亚里士多德所采用的方法就是人们现在所说的蒸馏法。讲大家想一想蒸馏是不是一种分离混合物的方法？如果是，那么是分离什么样的混合物？过混合物的分离和提纯除了过滤、蒸发外，还有其他很多方法，这节课，我们来学习另外两种新方法：蒸馏和萃取板书(二) 蒸馏和萃取(distillation and extraction)板书1、蒸馏（1）原理：对于液态混合物，利用液体液体（或液体-固体）中各组分沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一低沸点组分蒸发再冷凝成液体，以除去易挥发、难挥发或不挥发的杂质的操作过程。例如：酒精沸点78，水沸点100。除去工业酒精（95%）中的水，用蒸馏方法，控制温度在80，酒精蒸出，蒸气冷凝即可。指出将液体加热至沸腾，使液体变为蒸气，然后使蒸气冷却再凝结为液体，这两个过程的联合操作称为蒸馏；蒸馏一般用于分离沸点相差较大的液体混合物；沸点较低者蒸出，沸点高的或不挥发的留在蒸馏器内；优点：不需加入其它试剂，从而保证不会引入新的杂质；缺点：沸点相差不大的组分可能同时蒸出，造成蒸出物不纯；耗能较多。（2）仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、胶塞、温度计、冷凝管、胶管、牛角管（尾接管）、锥形瓶（从下往上，从左往右）投蒸馏时的注意事项：烧瓶内液体的容积不超过2/3，烧瓶要垫上石棉网加热，烧瓶中还要加入沸石(碎瓷片)防止爆沸。温度计下端水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处（温度计水银球底端与蒸馏烧瓶支管口下沿处于同一水平线），测量逸出气体的温度。(对于蒸馏来说，只有精确控制蒸馏的温度才能达到分离提纯的目的，而蒸馏烧瓶支管口的温度正是被蒸馏变为气体某组分的温度，故温度计水银球顶端要与圆底烧瓶支管下沿处于同一水平线)冷凝水下口进，上口出（冷却水通入方向与被冷凝蒸气流向相反）。(为了使蒸馏出的蒸气与冷却水长时间充分接触，带走尽可能多的热量)实验开始时，先开冷凝水，后加热。实验结束时，先停止加热，后关冷凝水。溶液不可蒸干。过现在，我们利用实验室通过蒸馏的方法除去自来水中的杂质制取蒸馏水的实验来学习蒸馏的过程。对比教材P7图1-4 实验室制取蒸馏水的装置与上述蒸馏装置有何区别？为什么不使用温度计？视频实验室制取蒸馏水讲锥形瓶中的液体就是蒸馏水，我们再用硝酸银溶液检验是否含有氯离子。实验演示蒸馏水加入硝酸银溶液填表完成P8实验1-3表格实验1-3实验室制取蒸馏水实验现象1、在试管中加入少量自来水，滴入几滴稀硝酸和几滴硝酸银溶液。加硝酸银溶液有白色沉淀产生，且沉淀不溶解2、在100 mL烧瓶中加入约1/3体积的自来水，再加入几粒沸石(或碎瓷片)，如图连接好装置，向冷凝管中通入冷却水。加热烧瓶，弃去开始馏出的总分液体，用锥形瓶收集约10 mL 液体，停止加热加热，烧瓶中水温升高到100沸腾，在锥形瓶中收集蒸馏水3、取少量收集到的液体加入试管中，然后滴入几滴稀硝酸和几滴硝酸银溶液加硝酸银溶液于蒸馏水中，无沉淀思考从这个实验中，大家可以看出蒸馏适用于什么类型的混合物的分离？投（3）蒸馏的使用范围: 一般用于：沸点不同液态混合物，除去难挥发或不挥发的物质。思考蒸馏与蒸发的区别： (加热是为了获得溶液的残留物时，要用蒸发；加热是为了收集蒸气的冷凝液体时，要用蒸馏)过渡在日常生活中，有时我们的衣服粘了油渍（植物油、脂肪），用水洗较难洗净，但可以用汽油擦洗，这是因为植物油、脂肪难溶于水，但易溶于有机溶剂（汽油），这就是萃取原理的一个应用。接下来我们学习另外的一种混合物的分离方法萃取与分液。板书2、萃取投(1)定义：利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来，在利用分液的原理和方法将它们分离开来。常见物质溶解性规律：溴单质、I2、油污易溶于汽油、苯、 CCl4等有机物。一部分有机物溶剂 无机溶剂 汽油 植物油 （密度比水小，上层） 水 苯 四氯化碳 （密度比水大，下层） 水思考：在两支试管中加入4ml碘水，再分别滴加2ml汽油、四氯化碳，振荡、静置，可观察到什么现象？投（2）实验仪器：分液漏斗 、烧杯、铁架台(铁圈) 检查是否漏液：关闭分液漏斗活塞，往漏斗里注水， 盖上漏斗盖，打开分液漏斗活塞，水不能顺利流下，再旋转漏斗活塞180，液面依然不降低，水不从漏斗活塞处流下，或者漏斗下部的尖端以上形成一段稳定的液柱，表明气密性良好。讲解实验演示我们通过实验来解释萃取的定义，我们知道碘单质在水中的溶解度不大，碘水呈黄棕色。碘是溶质，水是溶剂。取10ml饱和碘水，倒入分液漏斗中。接着，按照萃取的定义，我们要用另一种溶剂加把溶质碘从碘水中提取出来，这另外一种溶剂的选择要符合一些条件。（3）萃取剂的选择：溶质在萃取剂的溶解度要比在原溶剂（水）大；萃取剂与原溶剂（水）不互溶；萃取剂与溶液不发生发应。讲解实验演示教材P9实验1-4。那么，我们根据这些条件可以选择了四氯化碳，由于碘在四氯化碳的溶解度比较大，所以我们加入4ml就可以了，进行振荡。视频实验1-4请大家注意振荡的操作：用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡（沿相同方向），注意放气 。强调放气的重要性：对于一般的化学物质,它们在萃取振摇的时候会混合起来,而且即使是纯物质本身摇动也会放热,总之是各种各样的原因导致物质有挥发（一般都是针对有机物质的），那么挥发了自然也就会产生气体.如果这个气体不即使排掉的话,轻则会导致上端的活塞不紧密而漏液,严重的话可能会发生爆炸（至少也是因为大量气体冲出使活塞飞出来）；振荡后将分液漏斗放在铁架台上静置。讲解静置后，大家发现漏斗中的液体分为两层，下层为紫红色，这一层为碘的四氯化碳的溶液。上层溶液颜色变淡了，证明碘水中的碘已经被萃取到四氯化碳中了，达到了碘和水分离的目的，这就是萃取。思考：我们能否利用酒精萃取碘水中的碘？为什么？我们还可以选择哪些物质来萃取碘水中的碘？常用萃取剂：四氯化碳、苯、汽油、煤油引导大家想想，萃取后，如何将互不相溶的两层溶液分离？比如家里做汤上面的油层是怎样弄走的？ (勺子舀，吸管吸，)讲我们试想一下，可不可以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，这正好符合分液漏斗的结构。板书3、分液(1)定义：把两种互不相溶的液体（且密度不同）分开的操作。讲解实验演示最后一步，就是把四氯化碳层和水层分开，这就是分液。首先，打开盖子（塞子），为什么？（平衡大气压）将活塞打开，使下层液体慢慢流出。漏斗下端口靠烧杯壁。上层液体从上口倒出，为什么？（防止上层液体混带有下层液体）(2)注意：将活塞打开，使下层液体慢慢流出；上层液体从上口倒出。投影总结板书萃取与分液的步骤：a.检验分液漏斗是否漏水b.加入溶液，加入萃取剂，振荡c.静置分层d.分液小结通过这个实验，大家要掌握的是萃取剂的选择的三个条件三个条件：溶质在萃取剂的溶解度要比在原溶剂（水）大；萃取剂与原溶剂（水）不互溶；萃取剂与原溶液不发生化学反应。，以及掌握萃取与分液的操作四步骤。（四个步骤）课堂小结物质分离和几种方法1、不可溶性的固体和液体分离 过滤 2、可溶性的固体和液体分离 蒸发3、沸点不同的液体混合物分离蒸馏4、溶解度不同的可溶性混合物分离 萃取检测题现需要分离下列物质，请用直线将分离实例、分离方法和选择分离方法的依据连接起来。1、现有四组混合液：汽油和氯化钠溶液 39的乙醇溶液 氯化钠和单质碘的水溶液 石灰浆，分离以上各混合液的正确方法依次是A过滤、分液、萃取、蒸馏 B萃取、蒸馏、过滤、分液C分液、蒸馏、萃取、过滤 D蒸馏、过滤、萃取、分液2、下列实验操作中错误的是 A蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，才能停止加热B蒸馏操作时，应使温度计水银球与蒸馏烧瓶的支管口相平C分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出D萃取操作时，应选择有机萃取剂，且萃取剂的密度必须比水大3、已知丙酮是一种有机化合物，为无色液体，易溶于水，密度小于1 gcm3，沸点约为55，要从丙酮和水的混合物中将丙酮分离出来，下列方法中最合理的是A蒸馏B分液C过滤D结晶4、下列各组物质的分离或提纯，应选用下述方法的哪一种？（填序号） A、分液 B、过滤 C、萃取 D、蒸馏 E、结晶 F、加热 （1）除去Cal2 溶液中的 CaCO3 ； （2）从碘水中提取碘 ；（3）用自来水制取蒸馏水 ；（4）分离植物油和水 ；（5）除去 NaCl 中所含的少量 KClO3 ；（6）除去 KCl 中少量 KClO3 。 B C D A E F课后作业：随堂练习教学反思