发现式教学【教学设计】《化学实验基本方法》(化学人教必修1)

1、化学实验基本方法教学设计成都市第二十中学校罗虹 模式介绍高中化学新教材的实施以进一步提高学生的科学素养为宗旨，通过激发学生的学习兴趣，尊重和促进学生的个性发展；帮助学生获得未来发展的所必需的化学知识、技能和方法，提高学生的各项能力；初步学会物质的检验、分离、提纯和溶液配制等实验操作技能；使学生在实验中能够独立或与同学合作完成实验，记录实验现象和数据，完成实验报告， 并主动进行交流。本节教学中教师围绕着学生特点，教材内容要求，寻求一种体现师生互动、生生互动、学生自主学习的新模式。 在课堂教学过程中采用实验法、讲授法、探究法和小组合作讨论法，让学生亲自动手实验去发现问题的同时，分析问题， 解决问题

2、。 教学中让学生把理论和实践相结合，并配合多媒体向学生传输必要的信息材料。在一定理论的基础上， 让学生亲手实验，在实验过程中根据现象，进行分析，归纳分离提纯的一般思路，得出分离提出的常见方法。有利于培养学生的自主学习能力、探究能力和创新精神。 教材分析教材把化学实验基本方法安排在高中化学教材中必修一第一章第一节，具有极其重要的意义。 学习化学的一个重要途径是科学探究。实验是科学探究的重要手段。实验对化学的学习有非常重要的作用。 而掌握一些实验的基本方法及其知道实验的安全知识非常的重要。根据课 程标准所确定的“内容标准”，在必修课程的6 个主题“认识化学科学” “化学实验基础”“常见无机物及其应

3、用” “物质结构基础” “化学反应与能量” “化学与可持续发展”中“化学实验基础” 是必修课程内容的核心。 化学是一门以实验为基础的科学，要让学生学好化学，首先要了解化学学科的这一特征，并引导学生通过实验去学习化学。实验是了解无机物性质的最好方法， 也是 认识元素周期律的最佳途径；通过实验可以感受化学反应与能量的关系，认识并研究能量的利用问题；通过实验还能切实了解材料、环境、绿色化学等问题。教科书把化学实验列为第一章体现了课程标准所反映的教学思想。此外，教科书不仅把“化学实验”作为专题内容，还把它安排在第一章，突出了化学实验的基础性， 既起到与初中化学实验以及化学知识的衔接，又为高中化学新知识

4、的学习穿针引线，通过实验把学生引入化学世界，由此决定了本章教学内容的基础性和重要性。思路说明本节课从生活中淘金入手，体会除杂在实际生活中的作用。通过回忆复习已学的除杂方法，引出粗盐提纯，通过海水成分分析，引出SO42- 的检验，可溶性杂质如何除去，问题不断递进，环环相扣，最后归结出粗盐提纯的除杂试剂，除杂顺序及试剂量，以及除杂的一般方法。教学目标【知识与技能】1、复习初中学过的知识，再通过或本节课的学习掌握化学实验的安全方面的知识。2-2、掌握粗盐的提纯方法，SO4 的检验。初步学会除杂试剂的选择、用量、顺序的选择3、体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法。4、树立安全意识，能

5、识别化学品安全使用标识，初步形成良好的实验工作习惯。5、掌握物质过滤、蒸发操作的方法，能根据常见物质的性质设计除杂质方案。6、复习初中相关实验、预习本节内容，让学生获取实验安全方面的知识，加强实验操作能力。【过程与方法】1、通过设计粗盐进一步提纯的实验方案，体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法。2、通过物质的检验，混合物的分离、提纯等实验过程，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳概括等方法对信息进行加工的方法。3、通过分组实验，交流讨论，养成实事求是的科学素养及合作意识。【情感态度与价值观】增强学生的实验安全意识，让学生体会到化学实验对学好化

6、学的重要性和注意实验安全对做好化学实验的重要性。通过组织学生完成药品回收、仪器清洗和实验室整理等工作让学生养成良好的实验习惯，通过分组实验培养学生的合作精神，让学生明白细节决定成败的道理，体验成功的乐趣。教学重难点【教学重点】混合物的分离与离子的检验，分离与提纯过程的简单设计。【教学难点】物质检验试剂的选择，蒸馏、萃取的操作，分离与提纯过程的简单设计。教学过程【引言】化学是一门以实验为基础的自然科学。科学规律是通过对自然现象的发现、探究和反复验证形成的。化学研究的主要方法是实验方法，所以学习化学离不开实验，掌握实验方法以及完成实验所必须的技能，是学好化学的关键。【提问】在初中学习化学的过程中，

7、我们学习了哪些基本的实验操作？【学生思考并交流】1无论什么实验，取用化学试剂时不能用手直接去取，固体试剂用镊子、药匙或纸槽取用，液体试剂用量筒、滴管取用或直接倾倒。2加热固体时试管口要略低于试管底，若给液体或固液混合物加热则试管口向上，若只有液体则要放碎瓷片。若固体加热易熔化（比如草酸晶体）呢？3用排水法收集氧气结束之后应该先撤出导管然后熄灭酒精灯。若制取的是有毒气体则应要注意什么问题？如果用排水法或排空气法收集气体则应采用什么装置？4不能用鼻子直接闻气体，酒精灯内酒精的量要适当，不能给燃烧着的酒精灯添加酒精，有气体参加或生成的实验之前要进行气密性检查。5点燃（或加热）可燃性气体（如氢气）前要

8、验纯。氢气还原氧化铜之前应先通氢气，待验得氢气纯净后再加热，实验结束之后应先停止加热待试管（玻璃管）冷却后停止通氢气。6稀释浓硫酸时要使浓硫酸慢慢沿器壁流入水。在今后的学习中我们还将会遇到浓硫酸与乙醇、浓硝酸等密度比它小的液体的混合，应该如何混合呢？【设计意图】体会实验是化学学习的基本手段。体会实验过程中安全的重要性。【讲解】在初中学习了8 种基本的实验操作：1、药品的取用2、托盘天平的使用3、连接仪器装置4、检查装置的气密性5、物质的加热 6、过滤 7、蒸发 8、洗涤仪器【过渡】基本的实验操作能够使我们完成一些基本的实验，但对于一些复杂的实验只掌握这些知识是不够的。因此为了完成更多的实验，我

9、们还需进一步学习一些基本的实验方法和基本操作。【投影】观察课本 P4 图 1-1 一些常用危险化学品的标志图片，你知道什么意义吗？【设计意图】学会识别常用危险化学品的标志。【过渡】通过前面的复习我们知道，要确保实验的安全我们必须熟知物质的性质。像我们前面讨论的氢气和浓硫酸就属于危险品，在运输和出售时都有醒目的标志。【教师】除了熟知哪些物质属于危险化学品之外，为了确保实验安全，掌握正确的操作方法和遵守实验室规章制度也很重要。随着我们化学知识的丰富、接触的化学实验越来越多，在新接触的化学实验中还会出现一些我们需要注意的实验安全问题。【讨论与交流】如果你作为实验员，你认为在实验室规则中应有包含哪些内

10、容呢？【教师】在我们做实验的过程中，我提以下要求：1、进实验室前，应先预习实验，明确实验目的、原理和方法，严禁不预习进实验室。2、进实验室后，应先检查实验用品是否齐全。3、实验过程中，应严格遵守各项实验操作规程，严禁随便地进行无关的实验，不得大声喧哗。4、实验完毕后，应将仪器洗净，整理清洁实验台。5、有意外事故，应及时向老师报告。【思考与交流】见课本P5 思考与交流【学生回答】【教师】对于实验安全问题需要从以下两个方面考虑：1.实验安全注意事项2.化学实验过程中意外事故的处理【强调】 1.实验安全注意事项不用口接触实验室的仪器和药品。加热液体的试管不准对着人，加热过程中的实验仪器不能直接放在实

11、验台上，应放在石棉网上。稀释浓硫酸时一定要将浓硫酸缓慢注入水中并不断搅拌以散发热量。若用加热的方法制取气体、用排水法收集完气体时，应先撤导管， 再熄灯。（以免倒吸）做有毒气体实验时，应在通风橱中进行，并对尾气处理（吸收或点燃）。进行易燃易爆气体的实验应注意验纯，尾气应点燃或适当处理2.化学实验过程中意外事故的处理浓酸洒在实验台上，先用Na2CO3 中和，后用水冲洗；浓酸溅到皮肤上，先用干抹布拭去，再用水冲洗。严重的须就医。浓碱洒在实验台上，先用稀醋酸中和，然后用水冲洗干净。浓碱沾在皮肤上，先用水冲洗，再涂硼酸溶液。严重时要就医。酒精及其他易燃有机物小面积失火，应迅速用湿抹布扑灭，烫伤（灼伤）要

12、就医。金属钠、非金属磷等失火要用沙土扑盖。【设计意图】自主学习，了解如何使实验顺利进行并掌握实验安全方法。【教师】对于掌握正确的操作方法，不少学生在以上的讨论中已经有说的不少了，我们不再讨论。【教师】药品的取用药品的取用使用仪器固粉末药匙（或纸槽）体块状固体镊子药一定量托盘天平品液少量胶头滴管体多量用试剂瓶倾倒药一定量量筒、滴定管等品气体的收集向下排气法密度小于空气排气法收集向上排气法密度大于空气排水法收集难溶于水的气体【思考】在实验过程中我们会经常使用到托盘天平，托盘天平的使用过程中应注意哪些问题呢？【学生交流回答】（ 1）调零防腐先调节天平，潮湿或腐蚀的药品必须放在玻璃器皿中称量，其他药品

13、用大小一样质地相同的纸（ 2）左物右码左盘放称量物，右盘放砝码（ 3）先大后小取用砝码先取质量大的，再取小的（ 4）归零放盒称量完毕，应把游码移回零处，砝码放回砝码盒【引入新课】 上一节课我们学习做实验必须遵守的一些注意事项，验的基本操作。 阐述物质的分离和提纯是重要的化学实验基本操作，四个基本操作，我们先来学习两个。下面我们学习几种化学实本节内容要求我们掌握【思考与交流】1、利用什么方法和性质将金子与沙子分离2、如何分离铁屑和沙子【学生回答】具体的方法。（水冲刷、磁铁）【过渡】 以上我们用的都是较简单的物理方法，大多数分离与提纯需要我们进一步学习一些新的方法实现。【小结投影】分离和提纯：利用

14、混合物中组分的性质（物理性质，如：溶解性不同等；化学性质，与物质反应的现象不同等）不同，除去杂质达到提纯的目的【学生阅读】 P5 中间自然段，思考回答“学与问”。【过渡】 粗盐中还用许多对人体有害的物质，通过提纯后才可食用；但粗盐中的杂质也是重要的化工原理原料。例如我们山东的海化公司，就是以食盐为主要原料的大型化工厂。这节课我们就以粗盐的提纯为例，复习一下两个基本的实验操作：过滤和蒸发【思考与交流】溶解操作中应注意哪些事项呢？【学生回答】先将固体研细，溶解时要搅拌，搅拌时玻璃棒不能碰击容器壁，以防容器破损 幻灯 展示图 1-2【思考与交流】过滤操作中应注意哪些事项呢【学生回答】？“一贴 ”，滤

15、纸紧贴漏斗的内壁，中间不留有气泡（操作时要用手压住，用水润湿）“二低 ”，滤纸的边缘低于漏斗口，漏斗里的液体低于滤纸的边缘“三靠 ”，倾倒液体的烧杯尖口要紧靠玻璃棒， 玻璃棒的末端轻靠在三层滤纸的一边，漏斗下端的管口靠烧杯内壁。若：滤液浑浊应再过滤一次【幻灯】展示图 1-3【思考与交流】蒸发操作中应注意哪些事项呢？【学生回答】（ 1）蒸发皿的液体不超过容积的2/3（ 2）加热时，用玻璃棒不断搅拌（ 3）蒸发时要用玻璃棒不断搅拌，当溶液中出现较多量固体时即停止加热，靠余热蒸发剩余的水分，或用小火烘干；（ 4）搅拌时不能太剧烈，要始终用坩埚钳夹住蒸发皿，要防止固体小颗粒飞溅引起烫伤。取下未冷却的蒸

16、发皿时，要放在石棉网（ 5）搅拌时不能太剧烈，要始终用坩埚钳夹住蒸发皿，要防止固体小颗粒飞溅引起烫伤。【提问】粗盐是有哪几种成分组成的？你认为通过上述操作得到的是比较纯的NaCl吗？可能还有什么杂质没有除去？如何检验实验1-1得到的盐是否含有SO42-？【学生回答教师教师】成分： NaCl提纯NaCl晶体杂质：不溶性的泥沙，可溶性的CaCl 2、 MgCl 2、硫酸盐等【提问】粗盐的提纯需经过哪几个步骤?呢？【设计意图】培养学生设计实验方案的能力【图片投影】一些物质的溶解性【过渡】下面我们通过实验检验食盐中是否含SO 2。4【实验】除去 NaCl 溶液中可能存在的Na2SO4(验证是否有可溶性

17、的硫酸盐存在)【演示实验】实验 1-2实验：加BaCl2 溶液 (稀盐酸 )【提问】实验现象和化学方程式【思考】除杂的原则是什么？【学生回答】不增不加入新的物质不减不消耗被提纯的物质，如：不能减少NaCl成分易分杂质转换为沉淀、气体等易分离除去如：将NaCl溶液中可能存在的Na2SO4 转换为沉淀BaSO4【引导】除杂的思路：根据杂质特征选择除杂剂，通常选择易与杂质反应生成气体、沉淀的物质为除杂剂，符合（）反应类型【学生回答】复分解【思考与交流】在初中化学中如何检验SO42- 的存在？【教师引导】将初中的方法与实验1-2 进行对比找出不同点和相同点【板书】 C、 SO42-的检验方法化学方程式

18、：Na 2SO4 +BaCl 2=BaSO4 +2NaCl【思考交流】为何加入稀盐酸酸化【教师】 如何除尽杂质离子？是否引入了新的杂质离子？如引进了，你如何除去新的杂质离子？学生讨论【小结】加入除杂试剂的顺序： BaCl 2 NaOH Na2CO3 HCl BaCl 2 Na 2CO3 NaOH HClNaOH BaCl2 Na 2CO3 HCl【教师】只要Na2CO3 加在 BaCl2 之后便合理；最后加入的盐酸只能适量。【设计意图】 整理思路， 培养学生发散思维、 用多种方法解决问题的能力落实除杂的一般方法。【思考】 1、不溶性的泥沙与盐分离是哪一步骤？2、过滤后，烧杯内的物质可能是哪些？

19、3、蒸发过程利用的是物质的什么性质？4、蒸发后得到的盐的成分可能是什么？【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】资料卡片；注意：物质检验的原则。【小结】粗盐提纯时，除了要除去不溶杂质外还要除去易溶杂质；除去易溶杂质时，除要考 加入的 外， 需要考 的用量和加入的先后 序以及 量 的 理等 。【思考与交流】 1 和蒸 都适用于固体和液体混合物的分离，他 适用的 象一 ？ 适用于固体不溶于液体，若固体易溶于液体 要用蒸 的方法 行分离。2若有两种固体，要使它 分离开来，可以采用什么 法？若两种固体一种易溶于水、另一种不溶于水

20、（如CaCO3 和 NaCl 的混合物）， 可用溶解、 （洗 ）、蒸 的方法；若两种固体都不溶于水，但一种溶于酸（或其他液体）、另一种溶不于酸（或其他液体）（如 BaSO4 和 BaCO 3 的混合物）， 可采用加酸溶解、 （洗 ）、加 Na2CO3 沉淀、 （洗 ）的方法【引入新 】：上一 我 学 了物 分离和提 的两个基本操作，本 再来学 另外两个 。【 】： 1-3 中的 1 和 3（ 件）【演示 】：教 演示、引 学生 察 象。【 】： 1 -3 中的 2【介 】：首先 要介 下面的 个 要用到两个新的 器蒸 瓶、冷凝管的构造和功能。【展示】【教 】：下面我 来看学 以下 室制取蒸 水

21、的操作 程。【 】：引 学生 1-3 中的 2【分析 】：【提 并 】 根据我 的 装置，你 得 了保 的成功除了要注意安全 以外， 要注意那些 ？【学生回答】：蒸馏装置的安装：由下到上、从左到右，安装时要小心，防止损坏仪器和戳伤身体蒸馏瓶内要加几颗沸石或瓷片，防止液体爆沸温度计水银球的位置：蒸馏烧瓶支管口附近，因为它测定的是蒸汽温度；冷凝水的流向冷凝管中通冷却水时， 下口（ 进水），上口（ 出水 ）与蒸汽流向相反，使得热交换充分； （注意引导学生分析原因）所盛液体不超过蒸馏瓶球部容积的1/2，加热时不能将液体蒸干；【设计意图】学生总结并落实蒸馏操作的知识要点【分析与交流】分析蒸馏过程的原理。

22、【展示】：学生独立思考下列问题：（见课件）问题：温度计作用？控温显示加热范围，如：自来水蒸馏时温度100产物收集方式？冷凝收集自来水蒸馏后蒸馏瓶内物质在 100难于挥发，不挥发的杂质两种液体混合物A 和 B ，已知 A、 B 互溶。且相互不发生化学反应。在常温下，点为 35， B 的沸点为200。请回答下列问题A 沸（ 1）用蒸馏方法分离物质和提纯混合物必不可少的仪器和用品蒸馏瓶、温度计、冷凝管、酒精灯、锥形瓶、沸石、接受器（牛角器）等（ 2）当随着温度的升高，哪一种物质先分馏出来A 物质【分析概念】：溶质溶解性不同（一种）萃取液分液漏斗混合物萃取分液溶剂（两种）两者互不相溶C（溶剂）A（溶质

23、） +B（溶剂）A（溶质） +C（溶剂）【介绍】：下面介绍的这个实验要用到新的仪器分分液漏斗的构造和功能。【展示】【实验】：教师实验过程并演示实验 1-4，引导学生观察实验现象（展示： 1 碘水和四氯化碳的颜色， 2 振荡前后溶液的颜色变化）（注意：混合时要慢慢的避免发生萃取）【提问】：在实验过程中有何实验现象？【学生回答】：液体分层上层液体显（）色下层液体显（）色【展示】：分析讨论（见课件）1、上层液体中的溶剂是（H2O），下层液体中溶剂是（CCl 4）2、碘单质（ I2）在哪种溶剂中的溶解度大？四氯化碳（ CCl 4）3、 CCl 4 与 H2 O 比较有何异同？同：都能溶解碘单质（I 2

24、）；都不与碘单质（I 2）反应。异： CCl 4 与 H2 O 互不相溶；碘单质在CCl 4 中的溶解度大。【设计意图】学生感性认识萃取学生由特殊到一般，尝试用化学语言表述问题。【提问并讨论】根据我们刚才的实验请同学们讨论使用分液漏斗时应注意什么事项1、使用前检查是否漏水2、加入萃取液后要先倒转分液漏斗用力振荡，再静置3、分液时，上层液体由上口倒出，下层液体由下端流出且分液漏斗下端紧贴烧杯内壁。4、利用萃取法对混合物进行分离时的适用对象：两液体互溶（或一种固体溶于另一液体中），但溶质在萃取剂中溶解度更大。【设计意图】学生了解规范操作，落实本节重点【提问并讨论】在萃取中应选择什么样的药品作萃取剂1、与原溶剂互不相溶，如，CCl 4 与 H 2O 互不相溶2、溶解溶质的能力大于原溶剂，如，CCl 4（ I 2） H2O （I 2）3、不与被萃取的物质反应，如，CCl4 不与 I2 反应【思考与