1.3.2《物质的分离和提纯——萃取》教学设计2023-2024学年上学期高一沪科版(2020)必修第一册

1.3 化学常用的实验方法 物质的分离提纯（第二课时） 1. 教学设计说明 物质的分离提纯内容是《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：“初步学会物质提纯化学实验基础知识和基本技能；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。能根据物质性质差异选择物质分离的实验方法”。本节课承前启后，基于学生上节课学习的物质分离提纯的思路延续，为本课时萃取内容的学习奠定基础。 基于初中和上节课的基础，学生对于物质分离提纯中的过滤、蒸发、结晶、蒸馏、分馏较为熟悉，但对于高中可能涉及到有机试剂的萃取、分液的内容掌握仍有欠缺和知识上的不足。因此本课时首先利用生活中番茄蛋花汤的情境案例，帮助学生对于“植物油与水不互溶”“物质会从对其溶解度低的溶剂进入到对其溶解度高的溶剂”有基础概念，并培养学生“证据推理与模型认知”的核心素养。通过学生自主提出萃取的两个关键因素“不互溶”“溶解度不同”，给予案例和数据支撑，层层分析，让学生从“特殊”到得出“普遍”的结论，培养科学探究意识。并通过具体实验操作以及诺贝尔奖得主屠呦呦对于青蒿素的萃取。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、 形成物质分离提纯的一般思路与模型，能初步运用相关知识解决生产和生活中的简单问题，发展科学探究意识、创新意识。 2、 理解常见物质分离的原理，掌握相应的实验操作方法，培养实验安全意识和环保意识。 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，大家是否在家自己做过番茄蛋汤？你有没有观察过这样的现象，当最初将番茄和鸡蛋扔入水中时没有明显颜色上的变化，但若滴加几滴油后，立刻有红色浮在上层。你有没有想过是什么原因呢？请大家结合番茄中的主要成分“番茄红素”在网络上搜索到的相关性质进行猜测？ 【总结】通过生活中的案例我们不难发现，番茄蛋汤的之所以加油之后能在上层呈现鲜艳的红色。一是因为油层和水层互不相溶，会浮在水层之上；二是因为番茄红素在水中不溶，但易溶于油层，使其能在油加入后迅速进入油层呈现出红色。换而言之，我们也能运用此类方法从水中提取出番茄红素，在化学中，我们又称该类方法为萃取。今天，我们就来走进这一类物质分离提纯的方法进行研究。 【回答】番茄红素刚开始在水层互补相溶，当滴加了油之后，立刻进入溶解度更大的油层，展现出明显的红色。 通过学生所熟悉的常见菜——番茄蛋汤的案例引入，引出萃取的概念，并让学生分析可能原理，为之后解释萃取原理做铺垫。 物质的制备一般流程 【提问1】刚刚的番茄蛋汤案例中，我们可以看出萃取能否成功，与我们溶剂的选择密不可分，请同学们回顾思考一下，大家经常遇到的溶剂有哪些呢？ 【提问2】根据同学们的回答，我在这里搜集了各溶剂相对于水的密度，请大家尝试在课本中画出它们相较于水所在的位置。 【提问3】刚刚我们对于蛋花汤分层的情况，使用化学的语言进一步从“特殊”到“一般”归纳出了常见溶剂相对于水的分层情况。接下来，在蛋花汤的案例中，我们不难发现番茄红素在不同溶剂中的溶解度不尽相同。那么请同学们观察图片中溴和碘分别在水和有机溶剂四氯化碳中的颜色，尝试判断一下其在哪个溶剂中溶解度更大呢？ 【提问4】根据同学们以上的推论，并利用番茄蛋花汤的例子尝试推测一下，如果在碘水中加入四氯化碳，震荡静置后会有什么现象呢？请观看实验视频是否验证了你的猜想。 【总结】通过表格检索，我们不难发现碘在四氯化碳中的溶解度远大于水中的溶解度。因此我们又称这种利用某种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解能力的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法叫萃取。 【提问5】请同学们根据以上定义思考一下，想要进行一次成功的萃取，必须具备哪些条件？ 而之后若想要将溶于四氯化碳中的碘和水分离的操作，我们称为：分液（将两种互不相溶的液体分离的操作) 【小组讨论】请同学们观察课本第26页实验室使用的分液装置——分液漏斗，尝试总结出分液漏斗进行萃取、分液时的几个关键步骤，以及分液漏斗中的关键结构。 【提问6】接下来，请同学们观看萃取分液视频，并总结出，萃取分液的具体步骤。 【回答1】水、酒精、有机溶剂（苯、汽油……） 【回答2】 【回答3】在四氯化碳溶液中溶解度更大，更接近其本身的颜色。 【回答4】溶液分层，上层无色，下层变为紫红色。 【回答5】 1、萃取剂和原溶剂互不相溶 2、被萃取物质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂大得多