1、1.3 物质的提纯(共 2 课时) 第 1 课时 物质的纯度 物质提纯的方法 一、设计思想 初中阶段关于物质的分类是教学的一个重点内容,所以混合物和纯净物的概念学习既 是个重点又是个难点,然而,对刚接触化学的初三学生而言,要能简单地区分常见的混合 物和纯净物有一定困难,即使到了初三结束考查时,也有很多学生未能分别混合物和纯净 物。因此,我们可以从贴近学生生活的一瓶雪碧、一瓶农夫山泉、一瓶自来水、一瓶蒸馏 水、一瓶学校旁边小河里的河水,分析这些所谓的水除了水之外还有什么物质,来区别出 蒸馏水有别于雪碧、一农夫山泉、自来水、学校旁边小河里的河水,从而学习混合物、纯 净物的概念。再例举象空气这样的混
2、合物,达到能简单地区分生活中常见的混合物和纯净 物。 物质的纯度的教学以理解纯度的表示方法和意义,不必随意提高教学难度,增加学习 负担。 物质提纯的方法过滤和蒸馏在六年级科学中已经学过,我们可以根据学生的具体情况 调整教学过程,结晶在以后的学习中会涉及。本课中要学会用过滤的方法分离固体和液体 的混合物,要学会用蒸发的方法将溶液中的溶剂除去。 二、教学目标 1. 知识与技能 (1)知道混合物、纯净物的概念;能区分简单的生活中常见的混合物、纯净物。 (2)知道物质纯度的概念,知道物质纯度的表示方法。 (3)学会用过滤的方法分离固体和液体的混合物等物质提纯的实验技能。 。 (4)学会用蒸发的方法将溶
3、液中的溶剂除去等物质提纯的实验技能。 2. 过程与方法 (1)通过学习混合物、纯净物的概念,认识物质的分类方法。 (2)通过学会过滤、蒸发等物质提纯的实验技能初步具有应用不同方法提纯物质的能力。 3. 情感态度与价值观 (1)通过对物质的提纯中过滤、蒸发实验探索,激发学习兴趣,体验严谨求实的优良品质 在化学学习中的重要性。 (2)体会纯净物是相对的,混合物是绝对的这一辩证思想。 三、重点和难点 教学重点:混合物、纯净物的概念,学会用过滤、蒸发的方法提纯物质。 教学难点:能区分简单的生活中常见的混合物、纯净物。能应用不同方法提纯物质的。 四、教学用品 药品 :含有泥沙的粗盐、蒸馏水。 仪器:漏斗
4、、烧杯、玻璃棒、蒸发皿、铁架台、铁圈、坩埚钳、酒精灯、石棉网。 媒体:多媒体电脑、实物投影仪、PPT 课件。 五、教学流程 1. 流程图 1 3 泥水的过滤 实 验 1 学习主题引 入 2 常见的各种 水 3 常见 的各种水 所含物质 4 混合物 5 例举 混合物 6 纯净物 7 生活中 纯净物少 混合物多 8 物质的纯度 9 物质 纯度表示 方法 1 0 纯净 的相对性 1 1 过滤 1 2 过滤 实验注意 事项 1 5 蒸发 1 6 蒸发 的注意事 项 1 7 蒸发食盐水 1 8 蒸发 1 4 过滤 1 9 其他提纯 方法 2 0 蒸馏 和结晶 2 1 小结 和结束 动 画 实 验 动 画
5、 2. 流程说明 1 学习主题引入,出示各种水样。 2 3 提问学生各种常见水中含有的物质。学生分析各种常见水中含有的物质。 4 5 由各种常见的水中含有各种杂质引入混合物概念。举例生活中的混合物。 6 由蒸馏水中不含其他物质引入纯净物的概念。 7 举例生活中的混合物多,纯净物少。 8 从粗盐提纯引入物质的纯度。 9 物质纯度表示的方法。 10 从高纯度硅体会纯净的相对性。 11 除杂的方法之一,过滤。 12 讨论过滤实验的注意事项。 13 过滤的演示实验。 14 过滤的动画。 15 除杂的方法之二,蒸发。 16 讨论蒸发实验的注意事项。 17 蒸发的演示实验。 18 蒸发的动画。 19 20
6、 其他的提纯方法。简单学习蒸馏和结晶也是物质的提纯方法。 21 师生共同小结和结束本课。 六、教学案例 1. 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 学习主题 引入 出示一瓶雪碧、一瓶农夫山泉、 一瓶自来水、一瓶蒸馏水、一瓶学校 旁边小河里的河水。 提问哪一瓶是纯净的水? 提问雪碧中除了水之外还有什么 物质? 提问农夫山泉中除了水之外还有 什么物质? 提问自来水中除了水之外还有什 么物质? 提问河水中除了水之外还有什么 物质? 提问蒸馏水中除了水之外还有什 么物质? 学生回答:蒸馏水。 学生回答:雪碧中除了 水之外还有气体、柠檬 酸、蔗糖等物质。 学生回答:农夫山泉中 除了水之外还有
7、对人体 有益的矿物质。 学生回答:自来水中除 了水之外还有消毒剂等。 学生回答:河水中除了 水之外还有泥沙、微生 物等。学生回答:蒸馏 水中除了水之外五其他 物质。 从学生熟悉 的生活情景 引入课题。 混合物 提问雪碧、农夫山泉、自来水、 蒸馏水、河水这几种水中哪一种水有 别于其他四种? 讲解象雪碧、农夫山泉、自来水、 河水这几种水,诚如大家分析,都不 是只有一种物质,这样由两种或多种 物质组成的物质体系是混合物。 提问我们还能举出一些混合物的 例子吗? 提问空气中有些什么气体?海水 中有些什么物质? 学生回答:蒸馏水。 学生回答:空气,海水。 学生回答:空气中有氧 气、二氧化碳等,海水 中有
8、盐。 从学生熟悉 的雪碧、农 夫山泉、自 来水、河水 学习混合物 的概念。 纯净物 讲解蒸馏水,诚如大家分析,只 有一种物质,这样只含有一种物质的 物质是纯净物。 提问在我们的日常生活中接触到 的物质如喝的水、用的煤气、吃的食 物、各种建筑材料是纯净物还是混合 物? 学生回答:混合物居多。 从学生熟悉 的蒸馏水学 习纯净物的 概念。 物质的纯 度 讲解海水中提取出的粗盐含有比 较多的杂质,经过提纯的精盐还含有 少量杂质,用于科学研究的氯化钠则 从学生熟悉 粗盐到精盐, 再到用于科 要进一步提纯,这样一步步使氯化钠 中所含的其他物质越来越少的过程叫 物质的提纯。 学研究的氯 化钠引入提 纯。 提
9、问我们如何表示一种物质中含 有其他成分的多或少? 讲解混合物中主要成分(或某一 成分)含量的高低,用物质的纯度 (该成分的质量百分含量)来表示。 提问100 克粗盐中含有氯化钠 5 克,这种粗盐的纯度是多少? 提问物质纯度计算式如何表示? 学生回答:物质的纯度。 学生回答:95。 学生回答:主要成分的 质量和总物质的质量之 比,用百分数表示。 学习物质的 纯度要有数 学中比例的 思想。 提问世界上有没有绝对纯净的物 质? 讲解24K 金的纯度为 99.99, 还有 0.001的杂质,日常生活中我 们已称之为纯金了;电脑中大量使用 的硅晶体纯度高达 99.999999999, 还未达到绝对纯净,
10、可以说绝对的纯 净物是没有的。因此纯净是相对的。 学生回答:没有。 让学生体会 纯净物是相 对的,混合 物是绝对的。 提问研究一种物质,常要求这种 物质有较高的纯度,以免含有的杂质 影响它的性质。物质提纯的精盐有很 多,实验室中常用的方法有哪些? 学生回答:过滤、蒸发、 蒸馏。 提问喝茶时茶水和茶叶是如何分 开的?这好比是实验室中那种提纯方 法? 边演示边讲解食盐水中除泥沙。 过滤:分离不溶性固体和液体的操作, 过滤的基本原理是让液体通过具有细 微孔隙的材料(如滤纸) ,使不溶性 固体截留而除去。 仪器:漏斗、铁架台、铁圈、烧杯、 玻璃棒。 过滤器的制作:要求滤纸紧贴漏斗 内壁,不要留有气泡。
11、滤纸的边缘 比漏斗口低一些,约 5mm。 过滤操:漏斗的下端管口紧靠烧杯 内壁待过滤的液体低于滤纸的边缘 玻璃棒斜靠在三层滤纸的一边。 播放过滤的动画。 学生回答:茶杯的滤网 将茶水和茶叶分开,好 比是实验室中的过滤。 观察实验。 学生归纳注意点: “一贴” “二低” “三靠” 观看过滤的动画。 从学生熟悉 喝茶时茶叶 和茶水的分 离来理解实 验室中的过 滤原理。 既让学生观 察演示实验, 又让学生观 看动画加深 理解。 物质提纯 的方法 边演示边讲解食盐水中获食盐。 蒸发:用加热方法,将溶液中的溶剂 气化除去的操作。 适用范围:稀溶液浓缩或将溶液蒸干 观察实验。 学生回答:接近蒸干或 既让学
12、生观 察演示实验, 又让学生观 看动画加深 使溶质结晶析出。 仪器:蒸发皿、铁架台、铁圈、玻璃 棒、酒精灯。 提问什么时候停止加热? 提问玻璃棒有何作用? 讲解蒸发皿中的液体不超过容积 的 23;蒸发过程中不断用玻璃棒 搅拌,防止温度过高而使液体飞溅; 当出现大量晶体时要停止加热,用余 热蒸干;热的蒸发皿用坩埚钳移取, 放在石棉网上,不要直接放在桌面上。 播放蒸发的动画。 有大量晶体析出时。 学生回答:加快蒸发、 防止液滴溅出、晶体飞 溅。 学生归纳注意点: 液体的量; 不断用玻璃棒搅拌; 用余热蒸干; 注意安全。 观看蒸发的动画。 理解。 讲解物质提纯的方法还有许多, 如蒸馏、结晶等。蒸馏:
13、利用物质沸 点不同,分离和提纯液态混合物的方 法。结晶:分离可溶性混合物或除去 可溶性杂质的方法。例如:分离 KNO3 和 NaCl 的混合物。这些提纯 的方法将在以后的学习中涉及到。 小结本课 提问经过今天的学习我们可将物 质分为哪两类? 提问物质的提纯方法有哪些? 学生回答:混合物和纯 净物。 学生回答:过滤、蒸发 蒸馏、结晶等。 初次建立物 质分类的概 念,物质提 纯的方法。 2. 主要板书 1.3 物质的提纯(共 1 课时) 物质的纯度 物质提纯的方法 一、混合物和纯净物 由两种或多种物质组成的物质体系是混合物。只含有一种物质的物质是纯净物。 二、物质的纯度 混合物中主要成分(或某一成
14、分)含量的高低,用物质的纯度(该成分的质量百分含 量) 来表示。 物质的纯度混合物中主要成分(或某一成分)的质量混合物总质量100 三、物质提纯的方法 过滤:分离不溶性固体和液体的操作,过滤的基本原理是让液体通过具有细微孔隙的 材料(如滤纸) ,使不溶性固体截留而除去。 蒸发:用加热方法,将溶液中的溶剂气化除去的操作。 蒸馏和结晶 3. 相关链接 怎样选择漏斗和滤纸? 漏斗的大小主要取决于要过滤的沉淀的量或析出固体的量,而不是看液体的 体积。沉淀量或固体量较多,则所选用的漏斗就大,反之亦然。漏斗的圆锥角应为 60。管径粗细适宜,太粗难以保持水柱,太细则水流速度慢,过滤需要的时间过长。 管径末端
15、应稍微倾斜。滤纸的选择依据所做的实验来定。滤纸分定性滤纸和定量滤纸。 定性滤纸在过滤操作中主要用于研究物质的物理性质和化学性质;定量滤纸主要用于 物质的定量分析。在中学实验中,过滤操作常用于定性实验,所以大多用定性滤纸。 选好的滤纸放入漏斗后,纸的边缘要比漏斗边缘低 5 毫米左右为宜。 怎样组装过滤器? 首先,将选好的滤纸对折两次,第二次对折要与第一次对折的折缝不完全重 合。当这样的滤纸放入漏斗(顶角 60)中,其尖角与漏斗壁间有一定的间隙,但其 上部却能完好贴在漏斗壁上。这样装成的过滤器比所有表面都贴在漏斗上的过滤器的 过滤速度更快。对折时,不要把滤纸顶角的折缝压得过扁,以免削弱尖端的强度。
16、然 后剪去三层纸那边的两层的小角,以便在湿润后,滤纸的上部能紧密地贴在漏斗壁上。 其次,将叠好的滤纸放入合适的漏斗中,用洗瓶的水湿润滤纸,用手指把滤纸轻轻 压紧在漏斗壁上,使得滤纸紧贴漏斗内壁,不要留有缝隙 怎样正确地进行过滤? 在过滤时,玻璃棒与盛有过滤液的烧杯嘴部相对着;玻璃棒末端和漏斗中滤 纸的三层部分相接近,但不能触及滤纸;要保持垂直;漏斗的颈部下端管口紧靠接收 滤液烧杯嘴部的内壁。每次转移的液体不可超过滤纸高度的三分之二,防止滤液不通 过滤纸而由壁间流出。对于残留在烧杯里的液体和固体物质应该用溶剂或蒸馏水按少 量多次的原则进行润冲,将洗液全部转移到漏斗中进行过滤。 怎样正确洗涤沉淀物
17、? 如果需要洗涤沉淀物,则应立即进行洗涤,否则沉淀物在滤纸上放置过久会 开裂或结块,不易润洗。可用原溶剂、蒸馏水或其它适当的洗涤剂进行润洗。换一个 洁净的空烧杯以代替原来接受滤液的烧杯,这样可以避免因沉淀穿透滤纸而要重新过 滤大体积的液体。每次洗液用量以能浸没所收集的沉淀物为宜。洗涤时,用少量洗液 小心沿四周从上而下冲洗,将沉淀冲到漏斗底部,不可使液体流速过猛,否则会使沉 淀冲出过滤器。也不可用玻璃棒搅拌漏斗内的物质,以免划破滤纸,前功尽弃。一般 洗 2 到 3 次左右,可基本洗净 怎样检验沉淀物是否洗净? 可根据沉淀物上可能检出的杂质类别,在最后一次洗出液中加入适宜的试剂, 来检验洗涤程度。
18、 过滤时,滤液过多而超出滤纸边缘或滤纸被划破怎么办? 可用少量原溶剂冲洗漏斗和滤纸 2 到 3 次,原滤液连同洗液重新进行过滤。 分离沉淀和液体是否必需用过滤操作? 否。当分离的沉淀量很少时,可盛物于离心试管内,用离心机进行常温下沉 淀分离。用吸管吸取沉淀上清液。根据需要可进行洗涤后再离心分离。只有当沉淀量 较多时,才适宜用过滤法分离 过滤操作是否还有其他方式? 有。要使过滤速度快,且方便洗涤,可用布氏漏斗进行减压抽滤,这使得过 滤和洗涤费时少,而且便于洗涤;当过滤需要在一定温度下进行时应选用保温漏斗进 行过滤。 七、教学反思 让学生分析熟悉的雪碧、农夫山泉、自来水、河水中除水之外还含有的物质着手来学 习混合物的概念效果很好,学生也能举出其他一些混合物,但是学生很难举出其他纯净物 的例子,需要教师引导,因为日常生活中接触纯净物很少。过滤和蒸发两种提纯方法演示 实验和动画播放结合,可以弥补演示中有学生观察不到的缺点,加强视听感官刺激,加强 理解。