实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 教案

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实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 教案

资源简介

教学设计
课程名 实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 授课类型 新授课
授课对象 授课时间 课时 1课时
教材 必修第二册(人教版)
教学目标及教学重点、难点
教学目标:1.通过联系旧知,讨论交流,认识化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO基本原理和方法。 2.通过实验操作、问题探究,熟练掌握溶解、过滤、蒸发等化学实验基本操作,认识化学方法在物质分离和提纯中的重要作用。 教学重点:用化学沉淀法对粗盐进行提纯。 教学难点: 粗盐精制原理及实验方案设计。
核心素养
宏观辨识与微观探析:通过对粗盐成分(杂质离子)的微观分析,根据物质(离子)的性质,结合宏观现象,选择适当除杂试剂,设计出科学、合理的实验方案。 证据推理与模型认知:通过实验探究、现象观察、原理分析,根据物质(离子)的性质寻找证据进行推理,形成用化学沉淀法对粗盐进行提纯的基本思维模型。 科学探究与创新意识:通过理论分析、实验设计、实验操作,掌握粗盐提纯的方法及原理,体验科学探究的过程与方法,培养实验改进及创新能力。
教学方法和手段
PPT 演示、实验法、讨论法。
教学环节 主要教学活动 设计意图
导入新课 我们知道日常生活中的食盐来自海洋,那么海洋中的食盐可以直接食用吗 我们又是怎么除去食盐中的杂质的 创设生活真实情境,激发学习兴趣和探究的欲望。
讲授新课 【回顾1】过滤的概念、仪器及操作注意事项分别是什么? 【学生1】过滤是分离过滤常用的方法,主要用于除去液体中的固体和液体不溶性物质。 【学生2】主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。 【学生3】过滤时应注意:一贴滤纸紧贴漏斗内壁;二低滤纸低于漏斗口,液面低于滤纸边缘;三靠 烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒紧靠三层滤纸处,漏斗下端紧靠烧杯内壁。 【回顾2】蒸发操作中用玻璃棒不断搅拌的目的是什么? 【学生】蒸发时,用玻璃棒不断搅拌的目的是加快蒸发,防止液体局部温度过高而造成飞溅。当出现较多量固体时停止加热,利用余热使滤液蒸干。 【教师】评价、肯定。 【PPT展示】一、物质除杂和分离的基本原则及注意的问题 【提问】1.过滤和蒸发都适用于固体和液体混合物的分离,它们适用的对象一样吗 【学生】小组讨论交流后回答:过滤适用于分离固体与液体混合物,若固体易溶于液体,则需要用蒸发的方法进行分离。 【提问】2.若有两种固体,要使它们分离开来,可以采用什么办法 【教师】引导学生总结归纳。 【讲授】二、除去粗盐中的杂质 粗盐中主要含有 NaCl,还含有可溶杂质如Ca2+ 、Mg2+ 、SO2- 4 等,可选择 Na2CO3溶液、NaOH 溶液、BaCl2溶液等试剂除去。 除杂操作:溶解→除杂(Ca2+ 、Mg2+ 、SO2- 4 )→过滤→调节pH→蒸发结晶。 【过渡】实验方案设计是否合理,需要通过实验实施进行验证,下面请同学们根据提供的实验用品,设计粗盐提纯的实验方案,分小组进行实验。 【学生】认真预习,讨论交流。 【PPT展示】实验原理 化学沉淀法 实验仪器和药剂 实验步骤及操作 【交流与讨论】1.本实验中加入试剂的顺序是什么?按照其他顺序加入试剂能否达到同样的目的? 【教师】评价、投影: 本实验中加入试剂的顺序是:BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸。 按下列顺序加入试剂也可达到实验目的: NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸; ②BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。 【强调】BaCl2必须在Na2CO3之前加入。 【提问】2.在实验操作②中为什么依次加入的试剂都要略微过量?实验操作④中加入盐酸的目的是什么? 【学生】实验操作②中所加试剂过量是为了将杂质离子完全沉淀而除去。实验操作④中加入盐酸是为了除去滤液中过量的OH-和CO2- 3。 【提问】3.粗盐水中加入氯化钡溶液使SO2- 4沉淀而除去,如何检验SO2- 4是否沉淀完全? 【学生】静置后,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2~3滴氯化钡溶液,若溶液不出现浑浊,说明SO2- 4已沉淀完全。 【提问】4.实验操作③和④的顺序能否颠倒?为什么? 【学生】不能颠倒。因为先加入盐酸时,可使Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3等沉淀溶解,溶液中Mg2+、Ca2+、Ba2+等无法除去。 【总结】操作要点。 进一步认识物质分离和提纯中过滤操作的概念、方法及注意事项,为后续粗盐的提纯实验做准备。 认识物质分离核对提纯的基本方法及原理,为 设计粗盐提纯的实验方案做铺垫。 根据提供的实验用品,设计实验方案,并进行实验,培养实验操作、观察、分析能力,巩固粗盐提纯的思维模型,深度理解后续沉淀法在物质分离和提纯中的应用。 通过问题探究,深度理解用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子的方法及原理,培养思维的完整性和严谨性,建立解决实际问题的思路和方法。
课堂练习 1.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法是 ( ) A.加入过量碳酸钠溶液,过滤,再加适量硝酸 B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,再加适量硝酸 C.加入过量硫酸钠溶液,过滤,再加适量硝酸 D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,再加适量硝酸 【答案】D 2.下列有关实验操作的步骤和做法不正确的是 ( ) A.粗盐提纯操作的顺序是:溶解、过滤、蒸发、洗涤 B.实验室制取氧气完毕后,应先取出集气瓶,再取出导管,最后停止加热 C.不慎将浓硫酸洒在桌面上,先用烧碱溶液中和,再用湿布抹净 D.用试管夹夹持试管时,把试管夹从试管底部往上套,夹在试管中上部 【答案】C 3.在进行“用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子”的实验中,下列说法不正确的是( ) A.过滤时需用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗 B.蒸发结晶时当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热 C.按照实验操作顺序玻璃棒的作用依次为:引流、搅拌、搅拌 D.加入除杂的试剂顺序可以是NaOH、BaCl2、Na2CO3,过滤后再加适量盐酸 【答案】C 【解析】过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,A项正确;蒸发结晶时,当出现较多固体时,即停止加热,用余热蒸干,B项正确;用化学沉淀法除去粗盐中的杂质离子,步骤包括粗盐溶解,加沉淀剂,过滤,调节pH,蒸发结晶等,玻璃棒的作用依次为搅拌、引流、搅拌,C项错误;加入除杂的试剂顺序可以是先加NaOH,再加BaCl2,加入碳酸钠,过滤后加适量盐酸,D项正确。 4.粗盐含有少量的 MgCl2,CaCl2,Na2SO4 等杂质,为了将杂质 除干净得到精盐,对粗盐溶液分别进行如下操作①加入过量的 NaOH溶液、②加入过量的 Na2CO3 溶液、③加入过量的BaCl2溶 液、④过滤、⑤加入过量的稀盐酸、⑥蒸发。下列操作的先后顺 序错误的是( ) A.②③①④⑤⑥ B.③④②④①④⑤⑥ C.①③②④⑤⑥ D.③④①②④⑤⑥ 【答案】A 【解析】①加过量NaOH溶液,Mg2+发生反应,生成Mg(OH)2沉淀和氯化钠;②加过量Na2CO3溶液,与CaCl2和③中过量BaCl2溶液发生反应,生成CaCO3沉淀和BaCO3沉淀和氯化钠;③加入过量BaCl2溶液,与Na2SO4发生反应,生成BaSO4沉淀和NaCl;④过滤,滤出前面生成的沉淀及泥沙;⑤加适量盐酸,与①中过量NaOH溶液和②中过量Na2CO3溶液发生反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体;因此操作中应依次加入过量的氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠,过滤后加适量盐酸然后蒸发除水;正确的操作顺序为③④②④①④⑤⑥、①③②④⑤⑥或③④①②④⑤⑥故选A。 5.通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有MgCl2、 CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,粗盐精制的实验流程如下。下列说法不正确的是(  ) A.在第①步中使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解 B.第⑤步操作是过滤 C.第②③④⑥步通过加入化学试剂除杂,加入试剂顺序为:
NaOH 溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→稀盐酸 D.除去MgCl2的方程式为:MgCl2+2NaOH==Mg(OH)2↓+2NaCl 【答案】C 【解析】加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但是加入碳酸钠要放在加入氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,所以正确的顺序为:NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、NaOH、Na2CO3,Na2CO3要在BaCl2的后面加,C项错误。 及时巩固、消化所学,促进掌握必备知识,评价教学效果,为后期优化教学方案提供依据,培养分析问题和解决问题等关键能力。
课堂小结 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
板书设计
一、物质除杂和分离的基本原则及注意的问题 二、除去粗盐中的杂质
教学设计反思
在了解粗盐的制备的基础上,复习物质的分离和提纯的概念及原则,回顾粗盐提纯实验中要用到的过滤和蒸发实验基本操作,先奠定粗盐提纯的理论基础,在分析粗盐中的杂质离子后,根据杂质离子的性质和物质分离和提纯的基本要求,设计实验验证方案,再通过小组实验实施实验方案,制得精盐。

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