1.3.1 物质的制备 教学设计 2023-2024学年高一上学期化学沪科版（2020）必修第一册

1.3 化学常用的实验方法 物质的制备 1. 教学设计说明 物质的制备内容是《普通高中化学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》中规定的必修课程内容，其中对这一内容的要求为：“学习研究物质的性质，探究反应规律，进行物质分离、检验、制备等不同类型化学实验及探究活动的核心思路与基本方法。体会实验条件控制对完成科学实验及探究活动的作用。”，学业要求为“能根据不同类型实验的特点，设计并实施实验。能根据反应原理选取实验装置制取物质”。本节课承前启后，基于学生初中时所学习的各类氧气的制备方法的新旧认知，为学习物质的制备一般方法奠定基础。 基于初中基础，学生对于物质的制备认知还停留在氧气的制备，难以将知识迁移，同时对于工业制备物质和实验室制备物质的区别和共性认知缺失。因此本课时首先利用学生熟悉的氧气制备内容重新以历史的时间线，还原科学家们逐步从发现氧气、制备氧气的路线，帮助学生掌握实验室制备物质的基本要点，并培养学生“证据推理与模型认知”的核心素养。通过化学史料引导学生思考实验室氯气制备的方法，并通过氯气的性质引导学生思考除杂装置和尾气吸收装置的必要性和选择。引导学生从化学的视角看待和解决实际问题，具备严谨求实科学态度，增强社会责任意识和使命感，树立可持续发展意识。 2、 教学目标 1、 理解常见物质的制备原理。掌握相应的实验操作方法，培养实验安全意识和环保意识。 2、 引导学生意识到绿色化学的重要性，培养学生“科学态度与社会责任”的核心素养。 三、教学过程 内容 教师活动 学生活动 设计意图 相关知识回顾与新课导入 【引入】同学们，今天我们将走进物质的制备课程。提到物质的制备，大家首先能想到哪些地方能够进行物质的制备呢？ 【回答】实验室、化工厂、材料厂、药厂。 【提问】可以看到，大家能够进行物质制备的地方主要分为工业界和我们的实验室。它们虽然都能完成物质的制备，但它们追逐的目的各不相同，对于工业界它们更多地将制备和利润挂钩，你觉得工业界的制备会注重哪些方面呢？ 【回答】经济、产量大 【提问】那么对于实验室而言，很显然我们不是为了追求利润而进行物质制备探索的，你们觉得对于在实验室进行物质的制备应该注重一些什么呢？ 【回答】安全、便捷 没错，对于我们实验室而言，安全是重中之重，尽量在物质制备过程中不要使用易燃易爆有毒具有腐蚀性的物质，如果必须要使用，必须在老师或者其他专业人员的看护进行。可以看到工业界和实验室在对于物质的制备目的性上有明显的差异性。但它们也有共同之处。“绿水青山就是金山银山”这句话表示的是自然生态就是我们祖国的最大财富。因此不论是工业还是实验室，我们都需要遵循绿色化学的理念，减少废气废水排放。那么今天，我们都还是学生，我们所接触到物质的制备必然都会在实验室中进行，那么实验室中物质的制备是怎样的，又会具有怎样的流程呢？我们将在今天这节课来一同探究。 【PPT】物质的制备工业界和实验室 【板书】物质的制备 【提示】同学们思考工业界和实验室物质的制备区别 通过对于两类物质制备的场所对比，引出课题，为学习实验室物质制备一般方法做铺垫 物质的制备一般流程 【提问】初中时，大家了解到的第一个气体就是我们生命离不开的氧气。对于物质制备探究的一般流程，我们首先需要确定反应物和反应原理。同学们认为对于原料选择一般需要遵循哪些原则呢？ 【回答】易得、安全、绿色。 【提问】根据同学们的回答，我在这里找到了几种氧气制备的方法，通过反应都可以生成氧气，但有些很显然不适合在实验室进行选择。请同学们和同桌一起讨论一下，以下五种制备氧气的方式哪些是在实验室可行的呢？ 加热硝石（KNO3） 浓硫酸与软锰矿（MnO2）共热 加热氧化汞（HgO） 加热氯酸钾（KClO3） 加热碳酸银（Ag2CO3）、碳酸汞（HgCO3）的混合物 学生回答，除氯酸钾外均不适合在实验室制备。在确定了反应物和实验原理后，便进入后续实验装置搭建环节，实验装置搭建也需要遵循简单的原则。请同学们回想对于氯酸钾制备氧气实验装置分为哪几个大类？ 【回答】实验发生装置和收集装置，发生装置为固固加热装置，收集装置可使用排水法或向上排空气法。 可以看到，通过刚刚同学们对于初中时已经学习过的氧气的制备的回顾，我们熟悉了实验室物质制备的一般流程。那么对于我们未知的陌生气体，我们又该如何设计实验步骤完成物质的制备呢？那么接下来我们以氯气为例来进行探究。 【PPT】物质制备流程、实验室制备氧气装置 【板书】发生装置 收集装置 【提示】学生总结初中时所学过的氧气制备，总结物质的制备一般规律。并了解实验室在反应物和反应原理选择中遵循的条件。 帮助学生通过已有知识的回顾，对于本节课新授的物质制备一般流程有所掌握。 以氯气为例，探究物质制备流程设计 对于氯气而言，相信对