内容正文:
1.3 化学常用的实验方法
物质的检验
1. 教学目标
物质的检验提纯内容是《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:“初步学会物质的检验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。”学业要求为:“能根据物质的特征反应和干扰因素选取适当的检验试剂”。本节课是本章化学实验中常用的实验方法的最终环节,即:对前两课学习的物质的制备、物质的分离提纯做最后的检验,符合一般科学探究的过程,符合学生的认知顺序,因此学生先前所学习的内容以及初中阶段学习的产生沉淀、气体、颜色变化等特征反应将为本节课奠定良好基础。
基于初中的基础,学生对于某些物理变化和化学变化有所了解,例如:焰色反应、硝酸银与氯离子会生成沉淀等,但对于这些初中时独立出来的案例如何利用到物质的检验,以及物质检验的基本原则的掌握仍有欠缺和不足。因此,本课时首先从生活中物质的检验重要性出发,以上节课物质的分离提纯中所提纯的青蒿素为例,介绍在《中国药典》中如何对其进行检验,帮助学生对于物质的检验重要性有所了解,接下来通过系统归纳学生初中时学习的特征反应和物理现象,总结物质的检验一般原则。符合一般科学探究的核心素养,并培养学生证据推理核心素养。
二、教学目标
1、离子检验的一般实验方法,对于常见简单离子的检验方法
2、物质检验的实验流程设计和一般思路传授
3、对于探究物质的检验流程构建一类通用的方法,引导学生从已知学习过的内容出发,对新学习物质检验的结果提出假设。并结合课堂实验中的实验现象和PPT中的动画展示,使同学们对于常见离子的检验方式有更直观的了解,进而使得学生在课堂中对重难点的深刻记忆。
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检验课程。提到物质的检验,相信大家都能在新闻中听到食品药品监督管理局某时查获了一批假冒伪劣药物或商品。那么食药监局对于药物的检验是否是对于我们化学学习遥不可及的呢?我们来以屠呦呦所获诺贝尔奖的抗疟疾药物青蒿素为例来一探究竟。青蒿素的主要成分中有一个特殊的过氧桥结构,它和我们初中时所学习过的双氧水类似,具有较强的氧化性。因此在2015版药典中,对于青蒿素的检验使用盐酸加碘化钾试液0.4mL,稀硫酸2.5mL与淀粉指示液4滴,立即呈蓝色来检验。【提问】请同学们思考一下这过程中类比过氧化氢,发生了什么反应呢?
【回答】青蒿素中的过氧化桥和过氧化氢类似,能够将碘离子还原为碘单质,进而使淀粉变色。
因此可以看到,看似结构复杂的药物在检验的过程中使用简单的氧化还原反应便能进行检验。那么,对于我们初高中化学所接触到的无机物质,它们的结构显然更为简单,那么我们该如何进行物质的检验呢?那么今天我们就来对于物质检验的一般流程和方法进行研究讨论。
【PPT】青蒿素检验
【板书】1 物质的检验
【提示】同学们回忆氧化还原的概念,并运用在青蒿素检验的原理中
通过生活中同学们认为看似高深的食药监局的药品检验拉近物质的检验与化学课程的距离。引出课题,为学习物质的检验一般方法做铺垫
利用物理性质的物质的检验方法
【提问】通常我们对于化学物质检验时,我们首先需要关注物质的相关性质。我们探寻某一物质的性质时需要关心哪些方面的性质呢?
【回答】需要关心物理和化学性质,其中物理性质包含颜色气味状态、密度、熔沸点、溶解性、还有若有金属离子则有焰色反应
物理性质我们可以看到,通常是一些非常简单直观就能感受到的性质,如颜色、状态、溶解性可通过肉眼观察。而如若物质含有金属元素,则能够发生焰色反应。早在南北朝时期,陶弘景所著的《本草经集注》中记载了检验硝酸钾的方法“以火烧之,紫青烟起,云是真硝石也”。即灼烧硝酸钾,其能够产生紫色火焰。而不同的金属元素则会产生不同的火焰,通过该方法便能检验物质中对应的金属元素。请同学们观察PPT图片总结出钠元素和钾元素的焰色反应颜色。钠:黄色,钾:紫色。通常钾和钠元素会同时存在,我们为了确定物质中的钾元素,在灼烧后需通过蓝色钴玻璃进行观察,以便滤去钠所呈的黄光。
【板书】物质-物理性质-焰色反应
【PPT】物质物理性质总结、焰色反应
【提示】学生总结物质物理性质的基本分类,引出对焰色反应检验金属离子的探究思考
帮助学生总结物质性质探究的普遍规律
利用化学性质进行物质检验的方法
除了利用物理性质来进行物质检验外,物质的化学性质通常又有哪些呢?根据大家初中所学的知识不难知道有酸碱性、在刚刚青蒿素检验中又用到了高中所学习到的氧化还原性,同时还有一些特征离子发生的特征反应的化学性质。首先对于溶液的酸碱性的化学性质,通常我们