物质的分离和提纯
课题: 物质的分离和提纯
高一刘升娜
教学目标:
1.能够比较过滤、结晶、萃取和分液、蒸馏等几种分离方法的原理及分离对象。
2.知道过滤、结晶、萃取、蒸馏的操作方法,能够独立完成一些简单的物质分离、提纯的实验操作。
3.能够根据混合物的性质,选择不同的分离方法对物质进行分离。
4.了解除杂实验方案设计的一般方法。
5.通过实验方案的设计,丰富科学探究的体验,培养探究的乐趣
教学重点:
过滤、结晶、萃取和蒸馏等分离提纯方法的原理及应用
教学难点:
食盐除杂和KNO3结晶提纯实验方案的设计
教学方法:指导探究法
学法指导:列表归纳 实验方案设计
教学用具:KNO3结晶提纯、萃取分液的实验药品和装置 蒸馏装置
蒸馏实验录像 CAI课件
第一课时
教学过程:
[复习引入]引导学生根据下表复习初中学过的过滤和蒸发操作
分离 方法 | 适用范围 | 原理 | 主要操作 |
过滤 | (不溶)-L S(溶)-S(不溶) | 根据溶解性不同 | 溶解、过滤 |
蒸发 | 从溶液(含一种溶质)中分离出固体溶质 | 沸点不同 | 蒸发、结晶 |
待学生完成后用多媒体呈现表中红字部分内容,同时进行校正,原理部分可能学生较难答出,老师要注意及时点拨。
[问题情境]
1.如何设计提纯含有硫酸钠、氯化镁和泥沙等杂质的食盐?
2.根据氯化钾和硝酸钾的溶解度曲线,如何提纯含有氯化钾的硝酸钾固体?
[温馨提示]:
实验1:
1.硫酸钡,氢氧化镁不溶于水。除杂时试剂要过量。氯化钾,硝酸钾的溶解度受温度影响不同。
2.怎样除去Na2SO4? 怎样保证Na2SO4已经除尽?
3.怎样除去MgCl2? 怎样保证完全除去MgCl2?
4.怎样除去前面加入的过量的试剂?
实验2:
1.根据溶解度曲线分离KCl和KNO3是在较高温度下溶解好,还是低温下溶解好?
2.根据你选择的温度和所给的混合物的质量,应该怎么计算所用水的量,应用多少克水?
3.都溶解后怎么将KNO3分离出来呢?
以上设计内容耗时较多,需要考虑的因素也比较多,老师可以根据班级实际情况在课前布置给学生完成,但同时需要将“方法提示”交给学生。
[交流与讨论]:请同学们根据课前预习的内容讨论:老师用多媒体展示学生设计的方案,鼓励学生参与对每个方案的讨论。主要引导学生围绕着上述提示的关键点进行讨论、补充。在学生充分讨论的基础上教师进行评讲解释、以统一认识。同时用多媒体呈现如下两自己设计好的方案与学生进行比较。
方案设计1:提纯含有硫酸钠、氯化镁和泥沙等杂质的食盐
(1)将粗盐溶解于适量的水中,过滤除去泥沙。
(2)向所得滤液中加入稍过量的BaCl2溶液
(3)再加入稍过量的NaOH、
(4)加入稍过量的Na2CO3溶液
(5)过滤,除去沉淀物
(6)在滤液中滴加适量稀盐酸至溶液显中性
(7)蒸发、结晶,得到精制的氯化钠
方案设计2:提纯含有氯化钾的硝酸钾固体
(1)取50克水,加热到90℃左右,加入固体混合物,搅拌,使固体完全溶解。
(2)将所得溶液冷却到30℃左右,析出晶体
(3)过滤得到晶体
对于方案1,要强调Na2CO3溶液要放在BaCl2溶液之后,以除去加入的多余的BaCl2溶液。而步骤(2)和(3)是可以调换的。
对于议案,要说明水最少用量的计算方案,分别按溶解度曲线计算出氯化钾、硝酸钾的需水量,取其大者,实际用量应大于该量,因为溶解过程要蒸发掉一部分,多余的水应溶解完全后蒸发掉。
[归纳概括]:引导学生从讨论中归纳出如下知识要点。
1.沉淀转化法除杂的原则
(1.)不减不增(新杂质、提纯对象)、除杂务尽(将杂质除尽)
(2)试剂加入顺序的确定原则:后面所加试剂要能除去前面试剂的残留
2.结晶法提纯
分离方法 | 适用对象 | 原理 | 主要操作 | 示例 |
结晶 | 两种均可溶的固体 | 溶解度随温度变化差异较大 | 加热、溶解、结晶、过滤 | 提纯含有KCl的KNO3 |
(红色内容待学生完成后用多媒体呈现)
[实验操作]:让学生完成硝酸钾提纯的实验操作,强调:
1.加热溶解的操作
2.过滤的操作要点
[课堂小结]:找学生小结本节课的主要内容,注意指导学生使用列表比较法等组织策略。
同时多媒体呈现本节课内容以便学生校对。(见板书设计)
[作业布置]:
附:板书设计
一、几种分离提纯方法比较
分离方法 | 适用对象 | 原理 | 主要操作 | 示例 |
过滤 | 固体和溶液 两种固体 | 固体不溶于液体 其中一种不溶 | 溶解、过滤 | 泥沙与水 泥沙与食盐 |
蒸发 | 可溶固体与液体 | 沸点不同 | 蒸发、结晶 | 食盐水 |
结晶 | 两种均可溶的固体 | 溶解度随温度变化差异较大 | 加热、溶解、结晶、过滤 | 提纯含有KCl的KNO3 |
一、除杂实验方案设计的原则
1.不增不减,除杂务尽
2.试剂加入顺序的确定:后面试剂要能解决前面的遗留残留杂质