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必修1第一章《从实验学化学》
第一节《化学实验基本方法》教学建议
一、教学目标：
本节要达到目标有三点：一是承接初中的内容，让学生顺利过渡到高中的化学学习。二是熟练掌握几种分离提纯操作，建构分离提纯方法的体系。三是培养学生良好的实验习惯，掌握化学实验的基本方法和技能。
1．知识与技能：
（1）掌握过滤、蒸发、萃取、分液的实验操作，了解蒸馏。
（2）理解过滤、蒸发、蒸馏、萃取的原理，学会根据混合物的存在形式选择分离提纯方案。
（3）掌握SO42-离子检验、除去杂质离子的操作与方法。
2．过程与方法：
（1）通过粗盐的提纯实验，让学生养成按照从下到上、从左到右组装仪器的习惯，并学会将此习惯应用到列举实验仪器的过程，让学生养成按照一定顺序观察和记忆事物的习惯。
（2）通过复习过滤、蒸发等操作的注意事项，从理解层面让学生明白注意关键操作的原因，帮助学生从记忆学习逐渐过渡到理解学习。
（3）运用教材实验1-2，以SO42-离子检验步骤为例，让学生学会离子检验的基本操作步骤和书写实验报告的基本规范。
（4）运用教材第7页“思考与交流”栏目，结合流程图引导学生逐步完善除去粗盐中可溶性杂质的方案，培养学生严谨的思维方式，并让学生学会用简单的流程图分析问题。
（5）通过对几种分离提纯方法进行分类、对比、归纳，帮助学生建构混合物分离提纯的体系，并培养学生归纳总结的习惯和能力。
3．情感态度与价值观：
（1）树立安全意识，初步形成良好的实验习惯。
（2）通过列举生活中分离提纯的实例，让学生感到化学就在身边，引导学生关注生活、生产中的化学。
（3）通过讨论交流除去杂质离子方案的过程，激发学生勤于思考、乐于思考的学习情趣。
（4）通过亲自实验，体验实验的“意外”，展示创造的才华与个性，提升合作的技巧和责任，收获成功的喜悦。

二、教学重难点：
1．教学重点：混合物分离方法的原理、操作和应用
2．教学难点：蒸馏、萃取的操作，粗盐提纯中除去可溶性杂质方案设计。

三、教学过程：
建议课时：3~4课时
【思考与交流】学生思考课本p5“思考与交流”栏目。
“你知道沙里淘金吗？淘金者是利用什么性质和方法将金子从沙里分离出来的？如果有铁屑和沙的混合物，你能用哪些方法将铁屑分离出来？
【引入】（教材p5）：自然界中的物质绝大多数以混合物的形式存在。单纯的混合虽然不会改变其中某些组分的性质，但对于研究其中某物质的性质或将其应用于生产和生活中时，就会受到影响。所以，从化学学科本身以及社会生活和生产的需要考虑，混合物的分离和提纯是非常必要的。
这一节内容，我们一起来学习基本的混合物分离和提纯方法和操作。
一、过滤和蒸发
1．过滤和蒸发
初中我们通过“粗盐提纯”实验初步学习了过滤和蒸发两种分离提纯操作，我们先一起来回顾“粗盐提纯”实验。
【知识回顾】阅读课本p5实验1-1（1）的情景，引导学生回顾初中所学的粗盐提纯实验。
复习内容：
（1）初中粗盐提纯实验的步骤：溶解、过滤、蒸发。
（2）每个步骤的目的：溶解、过滤可以除去粗盐中的泥沙，蒸发得到白色固体。
（3）过滤：
A．过滤的原理：利用滤纸的空隙只允许溶液通过，而不溶性杂质无法通过的原理进行分离。适用于分离液体和不溶性固体混合物：如分离碳酸钙和氯化钠的固体混合物，如生活中洗菜盆里利用过滤网避免将食物残渣进入下水道等等。
B．过滤装置：强化搭建装置的顺序是由下到上，由左到右，引导学生列举实验仪器时按照搭建装置的顺序进行，避免遗漏。
C．操作要点：
【讲解】过滤的根本目的是将固体和液体分开，成功的过滤操作应满足以下三个要求：
（1）不让固体混入滤液（滤液澄清）；（2）不浪费滤液；（3）速度不能太慢。
【设问】初中学过的过滤操作要点分别是什么？为什么要这样做？
一贴（加快过滤速度）；二低（防止固体混入液体中）；三靠（防止滤液溅出）。
（4）蒸发
A．蒸发的原理：加热使溶剂挥发，溶液达到过饱和而析出溶质。适用于从溶液中得到溶质。
B．蒸发装置：让学生列举仪器，检查学生是否能按装置搭建顺序进行列举。
C．操作要点：
【回顾】由学生回答并让学生尝试思考每个要点对应的原因。
①用玻璃棒搅拌（防止局部过热造成液体飞溅，可以结合用试管加热时必须上下移动试管的原因进行理解，道理是一样的）；
②当大量固体出现时停止加热，利用余热将固体蒸干（防止高温下固体迸溅，可联系生活跟学生解释）。
【学生实验】进行溶解、过滤、蒸发操作得到白色固体，注意及时纠正学生搭建实验装置及实验操作过程中的错误。
2．SO42-离子检验
【过渡】课本p6实验1-1（3）
思考：你认为通过上述操作得到的是比较纯的氯化钠吗？可能还有什么杂质没有除去？用什么方法可以检验出它们呢？
【阅读思考】学生阅读实验1-2的操作，思考检验固体中的某种离子的具体步骤。
【引导】引导学生关注“取得到的盐约0.5g”，“加入约2mL水配成溶液”，“几滴”等字眼。
【讲解】
（1）离子检验之前必须“取样”，如果是固体样品，则要配成溶液再进行检验。
（2）检验只须观察现象，并不是定量实验，所以应注意不浪费药品，加入的试剂“几滴”就可以。
【小结】具体操作步骤及表述：
（1）观察外观，确定其颜色、状态、气味等；
（2）取样：用滴管取少量……于试管中；若是固体：用药匙取少量……于试管中，加入适量蒸馏水，振荡使之溶解；
（3）根据被测离子性质选择检验方法：加入少量（几滴）……；
（4）观察现象作出结论：若溶液……，则说明样品中含有（不含有）……。
例：检验某白色固体中是否含有Na2SO4。
操作：用药匙取少量白色固体于试管中，加入适量蒸馏水，振荡使之溶解，往溶液中滴加几滴稀盐酸酸化后，加入少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，说明原固体中含有Na2SO4 ，反之则没有。
【学生实验】实验1-2
3．除去粗盐中的可溶性杂质
【过渡】实验1-2表明，经过溶解、过滤和蒸发操作得到的盐中仍然含有可溶性杂质硫酸盐。实际上粗盐中的其它可溶性杂质也都仍然存在。
【思考与交流】用过滤、蒸发等物理分离和提纯方法无法除去粗盐中的可溶性杂质，我们就必须用化学方法进一步分离提纯，根据课本p7“思考与交流”的提示，一起讨论可行的除杂方案。
【引导】
“思考与交流”（1）：为了将杂质沉淀完全，应选择将杂质转化为“不”溶性物质；选择的试剂还应考虑不引入新的杂质离子。
“思考与交流”（2）：为了将杂质沉淀完全，加入的试剂必须略过量。
指导认真阅读并理解课本p7“思考与交流”栏目下方的一段话。
在实际进行方案设计是，除要考虑所加试剂外，还要考虑加入试剂的先后顺序、试剂用量、以及试剂过量后如何处理等。
【学生讨论】学生讨论得出可行方案，老师及时对学生的方案进行评价，以培养学生思考过程中的严谨性。
【讲解】选择学生的其中一种方案用流程图的方式进行分析：









【小结】本实验可采取的方案关键在于Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后，稀HCl在最后，加稀HCl之前应过滤。
【学生小结】粗盐提纯实验中涉及的分离和提纯方法和步骤，明确每一步的目的是什么，每一种操作的原理是什么。
二、蒸馏和萃取
1．蒸馏
【引入】从混合物中分离和提纯某些物质，除了过滤、蒸发等方法外，对与液态混合物，应采用什么操作？
【回顾】初中“水的净化”实验。
【讲解】例如实验室通过蒸馏的方法除去自来水中含有的Cl-? 可以利用初中学过的蒸馏操作来实现。
【设问】蒸馏得到纯净水的的原理是什么？（加热使水气化离开自来水体系，再通过冷却液化得到纯净水）。
【观察】学生观察对比初中与高中教材中两套蒸馏装置的区别。
【讲解】高中的这套装置多了一个冷凝管，通过往冷凝管中不断注入冷凝水，可以达到快速使气体液化的作用。
冷凝管使用注意事项：冷凝水下口进，上口出（可初步让学生理解逆流原理，也可让学生亲自体会倒过来通水冷凝管中是不能充满水的）。
蒸馏操作注意事项：（1）加入沸石，防止爆沸。
（2）烧瓶中液体体积介于烧瓶体积1/3~2/3。
【设问】我们现在用蒸馏自来水的方法进行水的净化，我们怎样证明蒸馏可以除去水中的杂质呢？
【思考并阅读】学生思考证明方法，并通过阅读实验1-3的实验步骤找到方案。
【小结】对照实验是化学实验很重要的一种研究手段。
【学生实验】实验1-3
【讲解】我们利用蒸馏去除了自来水中的杂质离子。其实蒸馏的用途远不止可以进行水的净化。
【阅读】课本p7最后一段，理解蒸馏的原理。
【讲解】蒸馏的原理：利用液态混合物的沸点不同，让低沸点物质先气化离开混合体系，达到分离提纯的目的。如水的净化。
【课后思考】有兴趣的同学可以课后思考并查阅资料，了解蒸馏在分离相溶的液体时怎么才能控制好温度。
2．分液
【设问】蒸馏可以用于分离相互溶解的液体混合物，那对于互不相溶的液体混合物我们是否也是利用蒸馏操作进行分离呢？
【学生讨论】教师引导学生从生活经验出发想想分离方法。
【小结】分离互不相溶的液体混合物的实验操作我们称为分液，分液是在分液漏斗中进行的。
【展示】展示分液漏斗，介绍其结构，并让学生观察后讨论其用法及注意事项。
【讲解】使用分液漏斗的注意事项：
（1）使用前应验漏（介绍验漏方法）；
（2）先将下层液体从下端放出，上层液体必须从上口倒出（为什么？）
（3）放出下层液体前应将盖子打开（为什么？）。
3．萃取
【教师演示】
（1）在试管中加入约2mL碘水，观察颜色。
（2）观察试剂瓶中四氯化碳的颜色，再加入约1mL四氯化碳，观察四氯化碳沉到底部并与碘水分层。
（3）振荡，静置，观察并描述现象。
【思考讨论】振荡前后的现象说明什么问题？
【讲解】100g水可溶解约0.034g碘单质；100g四氯化碳可溶解约2.9g碘单质；四氯化碳是一种不溶于水，密度比水大的无色液体。通过将四氯化碳加到碘水中，充分振荡，让四氯化碳接触碘单质，就可以将碘水中的碘单质“抢”到四氯化碳中，达到从碘水中提取碘单质的目的。我们将这样的操作叫作萃取。
【阅读】课本p8最后一段。
【思考】根据萃取的原理，以下情景是否可以进行萃取操作？
（1）用酒精萃取碘水中的碘；
（2）用水萃取碘的四氯化碳溶液中的碘；
（3）用汽油萃取碘水中的碘。
【小结】结合上面的思考练习小结选择萃取剂的条件：
① 萃取剂和原溶液中的溶剂互不相溶、并有一定的密度差别
② 萃取剂和原溶液不会发生化学反应
③ 溶质在萃取剂中的溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度。
【设问】我们得到了碘的四氯化碳溶液以后，怎么将这个溶液与水分开呢？
【讲解】萃取后往往需要分液，所以，萃取一般在分液漏斗中进行。
【阅读】实验1-4
【学生实验】实验1-4
【引导】步骤（1）中饱和碘水的用量是10mL，而仅用4mL四氯化碳就可以进行萃取，说明什么问题？
（碘在四氯化碳中的溶解度更大，且用四氯化碳萃取碘水中的碘可以达到富集碘单质的目的）。
步骤（2）中的操作规范。
【本节总结】
1．建构几种分离提纯方法的体系：


2．分离提纯是化学研究中的基本方法，在生活生产中还有很多其他的分离提纯方法，如课本p9最后一段举了很多实际的例子，课后也可以查阅资料多了解一些其他的分离提纯方法。



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